CPU基礎(chǔ)知識(shí)科普
CPU的英文全稱是(Central Processing Unit)，中文意思翻譯中央處理器，是計(jì)算機(jī)的主要設(shè)備之一，功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。下面就讓小編帶你去看看CPU基礎(chǔ)知識(shí)大全，希望能幫助到大家!
關(guān)于cpu的簡(jiǎn)單知識(shí)
一、cpu分類
分intel和amd兩類，
二、cpu升級(jí)是怎么回事兒
市場(chǎng)上有i3 i5 i7 i9這幾款intel產(chǎn)品了，那么升級(jí)不是這么回事兒。
舉例：i7-6950__和i9-9900k/kf，i7-6950__性能比i9-9900k/kf還好，為什么呢?
我們搞清楚，i7,i9只是intel的一個(gè)分類，并不是升級(jí)，升級(jí)是看后面的數(shù)字。
舉例：i7-6950__，i7代表型號(hào)，6代表第六代，950代表性能。
CPU的基本技術(shù)參數(shù)
主頻
主頻也叫時(shí)鐘頻率，單位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz)，用來(lái)表示CPU的運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)的速度。
CPU的主頻=外頻×倍頻系數(shù)。
很多人認(rèn)為主頻就決定著CPU的運(yùn)行速度，這不僅是片面的，而且對(duì)于服務(wù)器來(lái)講，這個(gè)認(rèn)識(shí)也出現(xiàn)了偏差。
至今，沒(méi)有一條確定的公式能夠?qū)崿F(xiàn)主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度兩者之間的數(shù)值關(guān)系，即使是兩大處理器廠家Intel(英特爾)和AMD，在這點(diǎn)上也存在著很大的爭(zhēng)議，
主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度存在一定的關(guān)系，但并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的線性關(guān)系.
所以，CPU的主頻與CPU實(shí)際的運(yùn)算能力是沒(méi)有直接關(guān)系的，
主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號(hào)震蕩的速度。
主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度是有關(guān)的，只能說(shuō)主頻僅僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不代表CPU的整體性能。
CPU的運(yùn)算速度還要看CPU的流水線、總線等等各方面的性能指標(biāo)。
外頻
外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率，單位是MHz。
CPU的外頻決定著整塊主板的運(yùn)行速度。
通俗地說(shuō)，在臺(tái)式機(jī)中，所說(shuō)的超頻，都是超CPU的外頻(當(dāng)然一般情況下，CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點(diǎn)是很好理解的。
但對(duì)于服務(wù)器CPU來(lái)講，超頻是絕對(duì)不允許的。前面說(shuō)到CPU決定著主板的運(yùn)行速度，兩者是同步運(yùn)行的，如果把服務(wù)器CPU超頻了，改變了外頻，會(huì)產(chǎn)生異步運(yùn)行，(臺(tái)式機(jī)很多主板都支持異步運(yùn)行)這樣會(huì)造成整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
目前的絕大部分電腦系統(tǒng)中外頻與主板前端總線不是同步速度的
從零開(kāi)始的!小白都能看懂的!CPU科普
一個(gè)CPU，影響它的性能的主要方面有五個(gè)
①主頻 ②核心 ③線程 ④架構(gòu) ⑤制程
讓我們一個(gè)一個(gè)來(lái)
① 主頻 主頻就是指你的CPU單核(注意!是單核!某寶奸商所謂的總主頻算法全部都是在坑人!)運(yùn)算頻率。不用說(shuō)，絕對(duì)是越高越好。而主頻又分為默頻和睿頻。默頻是指默認(rèn)主頻，就是你的CPU在正常工作環(huán)境下的運(yùn)算頻率，而睿頻則是你的CPU在碰到高負(fù)載、高性能要求的工作環(huán)境時(shí)的運(yùn)算頻率。相應(yīng)的，默頻功耗更低，性能卻沒(méi)有那么強(qiáng)勁;而睿頻性能強(qiáng)勁卻功耗偏高。
② 核心 核心指物理核心數(shù)，類似于一個(gè)人的大腦，一個(gè)人腦子越多肯定能同時(shí)處理的事就越多(?好奇怪的比喻)這種東西也是越多越好，不過(guò)嘛，有的游戲單核優(yōu)化/雙核優(yōu)化/四核優(yōu)化，那你用四核打游戲和用64核打游戲其實(shí)差別不大，核心數(shù)的多少在多開(kāi)和特殊工作環(huán)境時(shí)的差別會(huì)比較明顯。
③ 線程 線程數(shù)決定了一個(gè)物理核心多開(kāi)任務(wù)的能力。超線程是一種提高核心利用率的方式，但是不能替代核心!比如4c8t(4核心八線程)就不如6c6t(6核心6線程)(同種架構(gòu)的對(duì)比)，不過(guò)4c4t肯定比4c8t在多開(kāi)任務(wù)能力方面要弱，不過(guò)打游戲的時(shí)候沒(méi)有大的差別
④ 架構(gòu) 架構(gòu)是一個(gè)CPU最重要的東西!!!拋開(kāi)架構(gòu)看核心、線程與主頻都屬于耍流氓!比如至強(qiáng)E3看起來(lái)多核心高頻率性能強(qiáng)勁但是打起游戲來(lái)沒(méi)有i系列要強(qiáng)，而架構(gòu)的問(wèn)題我們一篇文章肯定說(shuō)不全所以我們先只是簡(jiǎn)單提一下。
⑤ 制程 制程則是指CPU內(nèi)部電路間的距離，這東西肯定是越小越好，一樣大的CPU，制程更小內(nèi)電路也就更多，比如同條件下一般來(lái)說(shuō)10nm就比14nm要先進(jìn)。
那么我們又該如何僅根據(jù)一款CPU的名字來(lái)大致的判斷性能呢?
打個(gè)比方：i9 9900k
i9-產(chǎn)品系列
9-九代
90-定位
KF-后綴
產(chǎn)品系列，代數(shù)，定位肯定是越大性能越強(qiáng)勁
而后綴嘛，就比較復(fù)雜了
I家：
__-性能最強(qiáng)至尊版
K-能超頻(不鎖倍頻)版
F-無(wú)核顯版
U-低功耗版(移動(dòng)端)
Y-超低功耗版
T-低功耗版(臺(tái)式)
H/M-移動(dòng)端標(biāo)壓
HQ/MQ-四核移動(dòng)端標(biāo)壓
A家：
__-高頻
K-能超頻(銳龍?zhí)幚砥魅悼沙l，這個(gè)后綴僅在速龍?zhí)幚砥髂芤?jiàn)到)
U-低電壓版(移動(dòng)端)
H-移動(dòng)端標(biāo)壓
那么我所列舉的例子后綴含義很明顯了，就是可超頻
經(jīng)典誤區(qū)：
i7一定比i5好，i5一定比i3好
(這句話是典型的誤區(qū)，根據(jù)代數(shù)的不同性能也會(huì)有所不同，影響CPU性能的方面也很多樣，所以并非是這樣的!!!)
INTER一定比AMD好
(這是經(jīng)典問(wèn)題了，銳龍系列出來(lái)前不可否認(rèn)I家全面碾壓A家，不過(guò)銳龍一出AMD瞬間翻身，現(xiàn)在幾乎超越了INTER)
有問(wèn)題可以在評(píng)論區(qū)問(wèn)我們哦，那么第一篇就到這里了，我們下期再見(jiàn)!
而外頻與前端總線(FSB)頻率又很容易被混為一談，
前端總線(FSB)頻率(即總線頻率)是直接影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度。
有一條公式可以計(jì)算，即數(shù)據(jù)帶寬=(總線頻率×數(shù)據(jù)位寬)/8，數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率。
比方，現(xiàn)在的支持64位的至強(qiáng)Nocona，前端總線是800MHz，按照公式，它的數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。
前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋?/p>
外頻是CPU與主板之間同步運(yùn)行的速度。
也就是說(shuō)，
100MHz外頻特指數(shù)字脈沖信號(hào)在每秒鐘震蕩一億次;
而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數(shù)據(jù)傳輸量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。
倍頻系數(shù)
倍頻系數(shù)是指CPU主頻與外頻之間的相對(duì)比例關(guān)系。
在相同的外頻下，倍頻越高CPU的頻率也越高。
但實(shí)際上，在相同外頻的前提下，高倍頻的CPU本身意義并不大。
這是因?yàn)镃PU與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸速度是有限的，一味追求高主頻而得到高倍頻的CPU就會(huì)出現(xiàn)明顯的“瓶頸”效應(yīng)-
CPU從系統(tǒng)中得到數(shù)據(jù)的極限速度不能夠滿足CPU運(yùn)算的速度
緩存
緩存大小也是CPU的重要指標(biāo)之一，而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對(duì)CPU速度的影響非常大，CPU內(nèi)緩存的運(yùn)行頻率極高，一般是和處理器同頻運(yùn)作，工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤(pán)。實(shí)際工作時(shí)，CPU往往需要重復(fù)讀取同樣的數(shù)據(jù)塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率，而不用再到內(nèi)存或者硬盤(pán)上尋找，以此提高系統(tǒng)性能。但是由于CPU芯片面積和成本的因素來(lái)考慮，緩存都很小。 L1 Cache(一級(jí)緩存)是CPU第一層高速緩存，分為數(shù)據(jù)緩存和指令緩存。內(nèi)置的L1高速緩存的容量和結(jié)構(gòu)對(duì)CPU的性能影響較大，不過(guò)高速緩沖存儲(chǔ)器均由靜態(tài)RAM組成，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級(jí)高速緩存的容量不可能做得太大。一般服務(wù)器CPU的L1緩存的容量通常在32-256KB。
L2 Cache(二級(jí)緩存)是CPU的第二層高速緩存，分內(nèi)部和外部?jī)煞N芯片。內(nèi)部的芯片二級(jí)緩存運(yùn)行速度與主頻相同，而外部的二級(jí)緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會(huì)影響CPU的性能，原則是越大越好，以前家庭用CPU容量最大的是512KB，現(xiàn)在筆記本電腦中也可以達(dá)到2M，而服務(wù)器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高，可以達(dá)到8M以上。
L3 Cache(三級(jí)緩存)，分為兩種，早期的是外置，現(xiàn)在的都是內(nèi)置的。而它的實(shí)際作用即是，L3緩存的應(yīng)用可以進(jìn)一步降低內(nèi)存延遲，同時(shí)提升大數(shù)據(jù)量計(jì)算時(shí)處理器的性能。降低內(nèi)存延遲和提升大數(shù)據(jù)量計(jì)算能力對(duì)游戲都很有幫助。而在服務(wù)器領(lǐng)域增加L3緩存在性能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大L3緩存的配置利用物理內(nèi)存會(huì)更有效，故它比較慢的磁盤(pán)I/O子系統(tǒng)可以處理更多的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。具有較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統(tǒng)緩存行為及較短消息和處理器隊(duì)列長(zhǎng)度。
其實(shí)最早的L3緩存被應(yīng)用在AMD發(fā)布的K6-III處理器上，當(dāng)時(shí)的L3緩存受限于制造工藝，并沒(méi)有被集成進(jìn)芯片內(nèi)部，而是集成在主板上。在只能夠和系統(tǒng)總線頻率同步的L3緩存同主內(nèi)存其實(shí)差不了多少。后來(lái)使用L3緩存的是英特爾為服務(wù)器市場(chǎng)所推出的Itanium處理器。接著就是P4EE和至強(qiáng)MP。Intel還打算推出一款9MB L3緩存的Itanium2處理器，和以后24MB L3緩存的雙核心Itanium2處理器。 但基本上L3緩存對(duì)處理器的性能提高顯得不是很重要，比方配備1MB L3緩存的__eon MP處理器卻仍然不是Opteron的對(duì)手，由此可見(jiàn)前端總線的增加，要比緩存增加帶來(lái)更有效的性能提升。
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