cpu主頻的參數(shù)和簡介
cpu主頻的參數(shù)和簡介
CPU的主頻，即CPU內(nèi)核工作的時(shí)鐘頻率，那么你對cpu主頻了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是cpu主頻的內(nèi)容，希望大家喜歡!
cpu主頻的參數(shù)
外頻也叫CPU外部頻率或基頻，計(jì)量單位為“MHz“。CPU的主頻與外頻有一定的比例(倍頻)關(guān)系，由于內(nèi)存和設(shè)置在主板上的L2Cache的工作頻率與CPU外頻同步，所以使用外頻高的CPU組裝電腦，其整體性能比使用相同主頻但外頻低一級的CPU要高。這項(xiàng)參數(shù)關(guān)系試用于主板的選擇。
倍頻系數(shù)是CPU主頻和外頻之間的比例關(guān)系，一般為：主頻=外頻*倍頻。Intel公司所有CPU(少數(shù)測試產(chǎn)品例外)的倍頻 通常已被鎖定(鎖頻)，用戶無法用調(diào)整倍頻的方法來調(diào)整CPU的主頻，但仍然可以通過調(diào)整外頻為設(shè)置不同的主頻。AMD和其它公司的CPU未鎖頻。
主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度存在一定的關(guān)系，但還沒有一個(gè)確定的公式能夠定量兩者的數(shù)值關(guān)系，因?yàn)镃PU的運(yùn)算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標(biāo)(緩存、指令集，CPU的位數(shù)等等)。由于主頻并不直接代表運(yùn)算速度，所以在一定情況下，很可能會(huì)出現(xiàn)主頻較高的CPU實(shí)際運(yùn)算速度較低的現(xiàn)象。比如AMD公司的AthlonFX系列CPU大多都能以較低的主頻，達(dá)到英特爾公司的Pentium 4系列CPU較高主頻的CPU性能，所以AthlonFX系列CPU才以PR值的方式來命名。因此主頻僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不代表CPU的整體性能。
CPU的主頻不代表CPU的速度，但提高主頻對于提高CPU運(yùn)算速度卻是至關(guān)重要的。舉個(gè)例子來說，假設(shè)某個(gè)CPU在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條運(yùn)算指令，那么當(dāng)CPU運(yùn)行在100MHz主頻時(shí)，將比它運(yùn)行在50MHz主頻時(shí)速度快一倍。因?yàn)?00MHz的時(shí)鐘周期比50MHz的時(shí)鐘周期占用時(shí)間減少了一半，也就是工作在100MHz主頻的CPU執(zhí)行一條運(yùn)算指令所需時(shí)間僅為10ns比工作在50MHz主頻時(shí)的20ns縮短了一半，自然運(yùn)算速度也就快了一倍。只不過電腦的整體運(yùn)行速度不僅取決于CPU運(yùn)算速度，還與其它各分系統(tǒng)的運(yùn)行情況有關(guān)，只有在提高主頻的同時(shí)，各分系統(tǒng)運(yùn)行速度和各分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸速度都能得到提高后，電腦整體的運(yùn)行速度才能真正得到提高。
提高CPU工作主頻主要受到生產(chǎn)工藝的限制。由于CPU是在半導(dǎo)體硅片上制造的，在硅片上的元件之間需要導(dǎo)線進(jìn)行聯(lián)接，由于在高頻狀態(tài)下要求導(dǎo)線越細(xì)越短越好，這樣才能減小導(dǎo)線分布電容等雜散干擾以保證CPU運(yùn)算正確。因此制造工藝的限制，是CPU主頻發(fā)展的最大障礙之一。
CPU的性能
一直以來，大多數(shù)人都將MHz、GHz作為衡量CPU頻率和性能的度量單位，以Intel、AMD為主的微處理器生產(chǎn)商都盡可能在這個(gè)單位面前占有相對的數(shù)字優(yōu)勢，以便占領(lǐng)更多的市場份額。蹺蹺板式你上我下的數(shù)字游戲，在2000年和2001年中不斷上演，后來，AMD采用了新標(biāo)識(shí)的AMDAthlonXP處理器與IntelP4處理器再一次叫板，這時(shí)在大多數(shù)人捫的眼前出現(xiàn)了一個(gè)問號(hào)：CPU頻率是否等于性能?其實(shí)MHz、GHz只是作為頻率的度量單位，并不是性能的代名詞?？磥砦覓泻苡斜匾纯搭l率和性能二者的相互關(guān)系。
學(xué)過物理的朋友都知道頻率是單位時(shí)間內(nèi)(按照國際單位制，一般以秒計(jì)算)所發(fā)生的次數(shù)，其單位為Hz,這樣我們也不難理解在CPU標(biāo)識(shí)中MHz和GHz的含義了。以P41GHz為例，1G表示這款CPU能在1秒中內(nèi)運(yùn)算10的9次方，運(yùn)算能力相當(dāng)了得，但是這里面包括由于某些原因造成的錯(cuò)誤運(yùn)算，所以這個(gè)工作頻率并不能代表CPU的有效運(yùn)算能力，也就更不能表示CPU的性能。但值得肯定的是主頻越高所產(chǎn)生的熱量也會(huì)增高，耗電量也增高。那么CPU的性能到底由什么來決定呢?其實(shí)，CPU的性能應(yīng)該由主頻、管線架構(gòu)或長度、功能單元數(shù)目、緩存設(shè)計(jì)四個(gè)方面決定，我們常將“管線架構(gòu)或長度、功能單元數(shù)目、緩存設(shè)計(jì)”這三個(gè)方面統(tǒng)稱為CPU的架構(gòu)，也就是說CPU的性能由CPU的主頻和CPU的架構(gòu)這兩個(gè)方面來綜合決定。
從以往CPU發(fā)展歷史來看，CPU頻率的增長帶來的是性能上量的增長，而架構(gòu)的改變往往帶來其性能上質(zhì)的飛躍，所以相對而言同樣的架構(gòu)，主頻高低不同，CPU處理能力差別很小;而不同架構(gòu)的CPU之間性能的差別就可能給人們帶來完全不同的體驗(yàn)了。也正是CPU架構(gòu)方面的原因才造成了很多同頻的AthlonXP比P4處理器更快這一現(xiàn)實(shí)，鑒于此，AMD采用了AthlonXPPR的命名方式。
cpu的緩存
緩存的工作原理是當(dāng)CPU要讀取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，首先從緩存中查找，如果找到就立即讀取并送給CPU處理;如果沒有找到，就用相對慢的速度從內(nèi)存中讀取并送給CPU處理，同時(shí)把這個(gè)數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)塊調(diào)入緩存中，可以使得以后對整塊數(shù)據(jù)的讀取都從緩存中進(jìn)行，不必再調(diào)用內(nèi)存。
正是這樣的讀取機(jī)制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數(shù)CPU可達(dá)90%左右)，也就是說CPU下一次要讀取的數(shù)據(jù)90%都在緩存中，只有大約10%需要從內(nèi)存讀取。這大大節(jié)省了CPU直接讀取內(nèi)存的時(shí)間，也使CPU讀取數(shù)據(jù)時(shí)基本無需等待?？偟膩碚f，CPU讀取數(shù)據(jù)的順序是先緩存后內(nèi)存。
cpu的二級緩存和三級緩存的大小，并不是衡量cpu的性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)，還得看cpu的主頻，制程，比如說45納米的就比65納米的好，還要稍微注意一下它支持的指令集，還得看是誰的產(chǎn)品，二級緩存對于的產(chǎn)品來說很重要但二級緩存對于intel來說就不像AMD那么重要，因?yàn)閕ntel除了有二級緩存之外還有三級緩存。
要說主頻、二級緩存和三級緩存哪個(gè)更重要，這個(gè)問題完全還要看你使用電腦追求什么了，主要執(zhí)行什么任務(wù)。主頻高運(yùn)算速度快，二級緩存(L2)和三級緩存(L3)起到內(nèi)存和CPU之間的緩沖作用，緩解內(nèi)存和CPU速度不匹配問題起到提高CPU執(zhí)行效率。所以大L2、L3在CPU長時(shí)間大量數(shù)據(jù)處理的時(shí)候效率會(huì)比較高。高主頻在短時(shí)間內(nèi)少量數(shù)據(jù)的處理上會(huì)比較快，其實(shí)3項(xiàng)這都很重要，哪一項(xiàng)達(dá)不到一定標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)出現(xiàn)瓶頸效應(yīng)。
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