关于cpu的知识(关于CPU的知识)

1.关于CPU的知识

1、CPU的位和字长

位:在数字电路和电脑技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。

字长:电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。字节和字长的区别:由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示,所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的,对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节,而32位的CPU一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。

2、前端总线(FSB)频率

前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算,即数据带宽=(总线频率*数据位宽)/8,数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。

外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一亿次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz*64bit÷8bit/Byte=800MB/s。

其实现在“HyperTransport”构架的出现,让这种实际意义上的前端总线(FSB)频率发生了变化。IA-32架构必须有三大重要的构件:内存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的芯片组 Intel 7501、Intel7505芯片组,为双至强处理器量身定做的,它们所包含的MCH为CPU提供了频率为533MHz的前端总线,配合DDR内存,前端总线带宽可达到4.3GB/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“HyperTransport”构架不但解决了问题,而且更有效地提高了总线带宽,比方AMD Opteron处理器,灵活的HyperTransport I/O总线体系结构让它整合了内存控制器,使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话,前端总线(FSB)频率在AMD Opteron处理器就不知道从何谈起了。

3、寄存器部件

寄存器部件,包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。

通用寄存器又可分定点数和浮点数两类,它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。

通用寄存器是中央处理器的重要组成部分,大多数指令都要访问到通用寄存器。通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度,其端口数目往往可影响内部操作的并行性。

专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。

控制寄存器通常用来指示机器执行的状态,或者保持某些指针,有处理状态寄存器、地址转换目录的基地址寄存器、特权状态寄存器、条件码寄存器、处理异常事故寄存器以及检错寄存器等。

有的时候,中央处理器中还有一些缓存,用来暂时存放一些数据指令,缓存越大,说明CPU的运算速度越快,目前市场上的中高端中央处理器都有2M左右的二级缓存,高端中央处理器有4M左右的二级缓存。

参考:

2.关于CPU的基本知识

CPU 参数详解 CPU是Central Processing Unit(中央处理器)的缩写,CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。

在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器,这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。大家需要重点了解的CPU主要指标/参数有: 1.主频 主频,也就是CPU的时钟频率,简单地说也就是CPU的工作频率,例如我们常说的P4(奔四)1.8GHz,这个1.8GHz(1800MHz)就是CPU的主频。

一般说来,一个时钟周期完成的指令数是固定的,所以主频越高,CPU的速度也就越快。主频=外频X倍频。

此外,需要说明的是AMD的Athlon XP系列处理器其主频为PR(Performance Rating)值标称,例如Athlon XP 1700+和1800+。举例来说,实际运行频率为1.53GHz的Athlon XP标称为1800+,而且在系统开机的自检画面、Windows系统的系统属性以及WCPUID等检测软件中也都是这样显示的。

2.外频 外频即CPU的外部时钟频率,主板及CPU标准外频主要有66MHz、100MHz、133MHz几种。此外主板可调的外频越多、越高越好,特别是对于超频者比较有用。

3.倍频 倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。例如Athlon XP 2000+的CPU,其外频为133MHz,所以其倍频为12.5倍。

4.接口 接口指CPU和主板连接的接口。主要有两类,一类是卡式接口,称为SLOT,卡式接口的CPU像我们经常用的各种扩展卡,例如显卡、声卡等一样是竖立插到主板上的,当然主板上必须有对应SLOT插槽,这种接口的CPU目前已被淘汰。

另一类是主流的针脚式接口,称为Socket,Socket接口的CPU有数百个针脚,因为针脚数目不同而称为Socket370、Socket478、Socket462、Socket423等。 5.缓存 缓存就是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速度极快,所以又被称为高速缓存。

与处理器相关的缓存一般分为两种——L1缓存,也称内部缓存;和L2缓存,也称外部缓存。例如Pentium4“Willamette”内核产品采用了423的针脚架构,具备400MHz的前端总线,拥有256KB全速二级缓存,8KB一级追踪缓存,SSE2指令集。

内部缓存(L1 Cache) 也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率,内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,L1缓存越大,CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少,相对电脑的运算速度可以提高。

不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大,L1缓存的容量单位一般为KB。 外部缓存(L2 Cache) CPU外部的高速缓存,外部缓存成本昂贵,所以Pentium 4 Willamette核心为外部缓存256K,但同样核心的赛扬4代只有128K。

6.多媒体指令集 为了提高计算机在多媒体、3D图形方面的应用能力,许多处理器指令集应运而生,其中最著名的三种便是Intel的MMX、SSE/SSE2和AMD的3D NOW!指令集。理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点运算、3D运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用起到全面强化的作用。

7.制造工艺 早期的处理器都是使用0.5微米工艺制造出来的,随着CPU频率的增加,原有的工艺已无法满足产品的要求,这样便出现了0.35微米以及0.25微米工艺。制作工艺越精细意味着单位体积内集成的电子元件越多,而现在,采用0.18微米和0.13微米制造的处理器产品是市场上的主流,例如Northwood核心P4采用了0.13微米生产工艺。

而在2003年,Intel和AMD的CPU的制造工艺会达到0.09毫米。 8.电压(Vcore) CPU的工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压,与制作工艺及集成的晶体管数相关。

正常工作的电压越低,功耗越低,发热减少。CPU的发展方向,也是在保证性能的基础上,不断降低正常工作所需要的电压。

例如老核心Athlon XP的工作电压为1.75v,而新核心的Athlon XP其电压为1.65v 9.封装形式 所谓CPU封装是CPU生产过程中的最后一道工序,封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。

现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。

10.整数单元和浮点单元 ALU—运算逻辑单元,这就是我们所说的“整数”单元。数学运算如加减乘除以及逻辑运算如“OR、AND、ASL、ROL”等指令都在逻辑运算单元中执行。

在多数的软件程序中,这些运算占了程序代码的绝大多数。 而浮点运算单元FPU(Floating Point Unit)主要负责浮点运算和高精度整数运算。

有些FPU还具有向量运算的功能,另外一些则有专门的向量处理单元。 整数处理能力是CPU运算速度最重要的体现,但浮点运算能力是关系到CPU的多媒体、3D图形处。

3.关于CPU的一些知识

1.CPU频率越高性能就越高吗? 不一定。

这是在很多新手当中存在的误区。CPU性能取决于很多综合参数,不一定根频率成正比。

当然,在同系列的CPU中,比如都是赛扬4,频率越高性能越高。 2.为什么赛扬高频低能?而速龙系列低频高能? 说这个问题之前先讲一下什么叫缓存。

缓存(英文名Cache),即高速缓冲存储器,是位于CPU和主存储器DRAM(也就是内存)之间的规模较 小的但速度很高的存储器(其实硬盘、刻录机缓存也都是一个道理)。CPU的缓存分两个,一个是内部缓存,也叫一级缓存(L1 Cache):封闭在CPU芯片内部的高速缓存,用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据,存取速度与CPU主频一致。

L1缓存越大,CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少,相对电脑的运算速度可以提高;外部缓存,也叫二级数据缓存(L2 Cache):CPU外部的高速缓存,现在处理器的L2 Cache是和CPU运行在相同频率下的(以前P2 P3的二级缓存运行在相当于CPU频率一半下)。 赛扬的基本架构和同时代的奔腾是差不多的,但它的外频低、前端总线低,而且缓存与奔腾系列相比严重缩水(Northwood核心赛扬4的二级缓存只有128K,而Northwood核心P4的二级缓存有512K)。

减少了四分之三的缓存大大降低了成本,但也造成了CPU能力的急剧下降。而速龙系列的一级缓存高达128K,TA、TB核心的速龙二级缓存为256K,Barton及以后核心的速龙二级缓存达到了512K,再加上其比较精确的指令分支预测以及三路数据校验(或者叫三角形数据校验回路),所以处理器虽然工作频率不高,但性能很出色。

3.我的CPU温度为什么那么高? 首先是散热器的问题,再者就是机箱内通风不好,可能是电源线和数据排线影响了通风。另外不必对CPU的温度太过敏感,一些朋友看到五六十度就吓坏了。

其实没有那么夸张,一般来说,CPU在75度以下都可以安全工作(通常认为安全工作温度=极限工作温度的80%)。 4.为什么我的CPU外频只有100而其他人的都是400、533等等? 问这类问题的朋友都存在着一个很大的误区,那就是他们把外频和前端总线的概念混淆了。

外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率,一般常见的有100、133、166、200。而我们说的FSB(Front System Bus)指的是系统前端总线,它是处理器与主板北桥芯片或内存控制集线器之间的数据通道,常见频率有400、333、533、800。

作为新手不必掌握那么多概念性的东西,只要记住以下几个公式: 主频=外频*倍频(MHz) Intel CPU前端总线=外频*4(MHz) AMD CPU前端总线=外频*2(MHz) CPU数据带宽=前端总线*8(MB/s) 内存带宽=内存等效工作频率*8(MB/s) 5.什么是超线程?超线程对我有用吗?为什么我用了超线程CPU 系统性能没有得到多少提升? 所谓超线程技术(HT)就是利用特殊的硬件指令,把多线程处理器内部的两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,从而使单个处理器就能“享用”线程级的并行计算的处理器技术。多线程技术可以在支持多线程的操作系统和软件上,有效的增强处理器在多任务、多线程处理上的处理能力。

简单来说就是模拟两个CPU进行工作。 采用超线程技术的CPU在处理多任务的能力上显著强过非超线程的CPU,但在单任务的工作方面并没有太大的性能优势,甚至在运行不支持超线程技术的软件时性能还略有下降。

一般来说,超线程的CPU主要用在高端机及服务器上,普通的家用或办公机器,如果没有特殊要求,不必使用HT。 关于很多朋友反映使用超线程CPU性能提升不大的问题做一下解释,这当中存在一个误区,很多朋友认为只要使用超线程的CPU就能用上超线程技术,事实上并非如此。

要将超线程的威力发挥出来需要五大基本的条件 a)CPU要支持HT,目前支持超线程技术的CPU有P4C系列、P4E系列以及部分型号的Xeon b)主板芯片要支持HT,这是很容易被忽略的条件之一。目前支持HT的主板芯片组主要有 Intel i925/i915/i875/i865全系列、VIA PT800/PT880、SIS 655FX/655TX/661FX、ATI 9100IGP。

c)内存需要双通道的DDR400。由于开启超线程的CPU前端总线高达800MHz,数据带宽高达6.4GB/s,因此要求内存带宽也必须达到6.4GB/s,避免系统瓶颈的产生。

单通道的DDR400带宽只有3.2G/s,而双通道技术可使其带宽增加一倍,达到6.4G/s,满足超线程CPU的需要。我见到不少朋友拿848配P4C,这就是超线程性能无法发挥出来的原因之一。

(顺便提醒一句,i848、PT800只是支持超线程,却不支持双通道,这是一些朋友将其称之为鸡肋的原因) d)操作系统的支持。这是被人们忽略最多的前提条件!绝大多数朋友认为只要硬件全方面满足超线程的需要就可以了,其实不是如此,小心操作系统会从中作梗!目前支持超线程技术的操作系统极为有限,只有WinXP专业版(打上SP1补丁)以后的操作系统才支持超线程技术,另外Windows2000打上最新的SP4补丁也可以支持超线程。

e)应用软件的支持。一般来说,只要能够支持多处理器的软件均可支持超线程技术,但是实际上这样的软件并不多,而且偏向于图形、视频处理等专业软。

4.有关CPU知识

中央处理器(英文Central Processing Unit,CPU)是一台计算机的运算核心和控制核心。

CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机三大核心部件。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。

其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。

CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。

5.CPU相关知识

CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行。 指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。

提取

第一阶段,提取,从存储器或高速缓冲存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器(Program Counter)指定存储器的位置,程序计数器保存供识别目前程序位置的数值。换言之,程序计数器记录了CPU在目前程序里的踪迹。 提取指令之后,程序计数器根据指令长度增加存储器单元。指令的提取必须常常从相对较慢的存储器寻找,因此导致CPU等候指令的送入。这个问题主要被论及在现代处理器的快取和管线化架构。

解码

CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段,指令被拆解为有意义的片断。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。 一部分的指令数值为运算码(Opcode),其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。这样的运算目标也许提供一个常数值(即立即值),或是一个空间的定址值:暂存器或存储器位址,以定址模式决定。 在旧的设计中,CPU里的指令解码部分是无法改变的硬件设备。不过在众多抽象且复杂的CPU和指令集架构中,一个微程序时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。这些微程序在已成品的CPU中往往可以重写,方便变更解码指令。

执行

在提取和解码阶段之后,接着进入执行阶段。该阶段中,连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。 例如,要求一个加法运算,算数逻辑单元(ALU,Arithmetic Logic Unit)将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值,而输出将含有总和的结果。ALU内含电路系统,易于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位元运算)。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果,在标志暂存器里,运算溢出(Arithmetic Overflow)标志可能会被设置。

写回

最终阶段,写回,以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速存取。在其它案例中,运算结果可能写进速度较慢,但容量较大且较便宜的主记忆体中。某些类型的指令会操作程序计数器,而不直接产生结果。这些一般称作“跳转”(Jumps),并在程式中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函式。 许多指令也会改变标志暂存器的状态位元。这些标志可用来影响程式行为,缘由于它们时常显出各种运算结果。 例如,以一个“比较”指令判断两个值的大小,根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。这个标志可藉由随后的跳转指令来决定程式动向。 在执行指令并写回结果之后,程序计数器的值会递增,反覆整个过程,下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。如果完成的是跳转指令,程序计数器将会修改成跳转到的指令位址,且程序继续正常执行。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码,并且同时执行。这个部分一般涉及“经典RISC管线”,那些实际上是在众多使用简单CPU的电子装置中快速普及(常称为微控制(Microcontrollers

基本结构

CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。

运算逻辑部件

运算逻辑部件,可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址的运算和转换。

6.关于CPU的基本知识

CPU 参数详解 CPU是Central Processing Unit(中央处理器)的缩写,CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。

在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器,这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。大家需要重点了解的CPU主要指标/参数有: 1.主频 主频,也就是CPU的时钟频率,简单地说也就是CPU的工作频率,例如我们常说的P4(奔四)1.8GHz,这个1.8GHz(1800MHz)就是CPU的主频。

一般说来,一个时钟周期完成的指令数是固定的,所以主频越高,CPU的速度也就越快。主频=外频X倍频。

此外,需要说明的是AMD的Athlon XP系列处理器其主频为PR(Performance Rating)值标称,例如Athlon XP 1700+和1800+。举例来说,实际运行频率为1.53GHz的Athlon XP标称为1800+,而且在系统开机的自检画面、Windows系统的系统属性以及WCPUID等检测软件中也都是这样显示的。

2.外频 外频即CPU的外部时钟频率,主板及CPU标准外频主要有66MHz、100MHz、133MHz几种。此外主板可调的外频越多、越高越好,特别是对于超频者比较有用。

3.倍频 倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。例如Athlon XP 2000+的CPU,其外频为133MHz,所以其倍频为12.5倍。

4.接口 接口指CPU和主板连接的接口。主要有两类,一类是卡式接口,称为SLOT,卡式接口的CPU像我们经常用的各种扩展卡,例如显卡、声卡等一样是竖立插到主板上的,当然主板上必须有对应SLOT插槽,这种接口的CPU目前已被淘汰。

另一类是主流的针脚式接口,称为Socket,Socket接口的CPU有数百个针脚,因为针脚数目不同而称为Socket370、Socket478、Socket462、Socket423等。 5.缓存 缓存就是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速度极快,所以又被称为高速缓存。

与处理器相关的缓存一般分为两种——L1缓存,也称内部缓存;和L2缓存,也称外部缓存。例如Pentium4“Willamette”内核产品采用了423的针脚架构,具备400MHz的前端总线,拥有256KB全速二级缓存,8KB一级追踪缓存,SSE2指令集。

内部缓存(L1 Cache) 也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率,内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,L1缓存越大,CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少,相对电脑的运算速度可以提高。

不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大,L1缓存的容量单位一般为KB。 外部缓存(L2 Cache) CPU外部的高速缓存,外部缓存成本昂贵,所以Pentium 4 Willamette核心为外部缓存256K,但同样核心的赛扬4代只有128K。

6.多媒体指令集 为了提高计算机在多媒体、3D图形方面的应用能力,许多处理器指令集应运而生,其中最著名的三种便是Intel的MMX、SSE/SSE2和AMD的3D NOW!指令集。理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点运算、3D运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用起到全面强化的作用。

7.制造工艺 早期的处理器都是使用0.5微米工艺制造出来的,随着CPU频率的增加,原有的工艺已无法满足产品的要求,这样便出现了0.35微米以及0.25微米工艺。制作工艺越精细意味着单位体积内集成的电子元件越多,而现在,采用0.18微米和0.13微米制造的处理器产品是市场上的主流,例如Northwood核心P4采用了0.13微米生产工艺。

而在2003年,Intel和AMD的CPU的制造工艺会达到0.09毫米。 8.电压(Vcore) CPU的工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压,与制作工艺及集成的晶体管数相关。

正常工作的电压越低,功耗越低,发热减少。CPU的发展方向,也是在保证性能的基础上,不断降低正常工作所需要的电压。

例如老核心Athlon XP的工作电压为1.75v,而新核心的Athlon XP其电压为1.65v 9.封装形式 所谓CPU封装是CPU生产过程中的最后一道工序,封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。

现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。

10.整数单元和浮点单元 ALU—运算逻辑单元,这就是我们所说的“整数”单元。数学运算如加减乘除以及逻辑运算如“OR、AND、ASL、ROL”等指令都在逻辑运算单元中执行。

在多数的软件程序中,这些运算占了程序代码的绝大多数。 而浮点运算单元FPU(Floating Point Unit)主要负责浮点运算和高精度整数运算。

有些FPU还具有向量运算的功能,另外一些则有专门的向量处理单元。 整数处理能力是CPU运算速度最重要的体现,但浮点运算能力是关系到CPU的多媒体。

7.关于CPU的有关知识

CPU是中央处理单元(Central Process Unit)的缩写,它可以被简称做微处理器。

(Microprocessor),不过经常被人们直接称为处理器(processor)。不要因为这些简称而忽视它的作用,CPU是计算机的核心,其重要性好比心脏对于人一样。

实际上,处理器的作用和大脑更相似,因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据,而主板芯片组则更像是心脏,它控制着数据的交换。CPU的种类决定了你使用的操作系统和相应的软件。

CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成,是PC的核心,再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC。 CPU的基本结构、功能及参数CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成。

寄存器组用于在指令执行过后存放操作数和中间数据,由运算器完成指令所规定的运算及操作。 CPU主要的性能指标有: 1.主频 主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。

CPU的主频=外频*倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是个片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。

至今,没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系,即使是两大处理器厂家Intel和AMD,在这点上也存在着很大的争议,我们从Intel的产品的发展趋势,可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家,有人曾经拿过一块1G的全美达来做比较,它的运行效率相当于2G的Intel处理器。

所以,CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,我们也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。

CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。 当然,主频和实际的运算速度是有关的,只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。

2.外频 外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。

说白了,在台式机中,我们所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的外频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲,超频是绝对不允许的。

前面说到CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。 目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。

外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈,下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别。 3.前端总线(FSB)频率 前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。

有一条公式可以计算,即数据带宽=(总线频率*数据位宽)/8,数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。

外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz*64bit÷8bit/Byte=800MB/s。

其实现在“HyperTransport”构架的出现,让这种实际意义上的前端总线(FSB)频率发生了变化。之前我们知道IA-32架构必须有三大重要的构件:内存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的芯片组 Intel 7501、Intel7505芯片组,为双至强处理器量身定做的,它们所包含的MCH为CPU提供了频率为533MHz的前端总线,配合DDR内存,前端总线带宽可达到4.3GB/秒。

但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“HyperTransport”构架不但解决了问题,而且更有效地提高了总线带宽,比方AMD Opteron处理器,灵活的HyperTransport I/O总线体系结构让它整合了内存控制器,使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。

这样的话,前端总线(FSB)频率在AMD Opteron处理器就不知道从何谈起了。 4、CPU的位和字长 位:在数字电路和电脑技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。

字长:电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。

同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。字节和字长的区别:由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示,所以通常就将8位称为一个字节。

字长的长度是不固定的,对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节,而32位的CPU一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CPU一。

8.我想知道关于CPU最基础知识

CPU是Central Processing Unit的缩写,即中央处理器。CPU发展至今,其中所集成的电子元件也越来越多,上万个晶体管构成了CPU的内部结构。那么这上百万个晶体管是如何工作的呢?看上去似乎很深奥,但归纳起来,CPU的内部结构可分为控制单元,逻辑单元和存储单元三大部分。CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程:进入工厂的原料(指令),经过物资分配部门(控制单元)的调度分配,被送往生产线(逻辑运算单元),生产出成品(处理后的数据)后,再存储在仓库(存储器)中,最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。

CPU是整个微机系统的核心,它往往是各种档次微机的代名词,CPU的性能大致上反映出微机的性能,因此它的性能指标十分重要。CPU主要的性能指标有:

1.主频,倍频,外频:主频是CPU的时钟频率(CPU Clock Speed)即系统总线的工作频率。一般说来,主频越高,CPU的速度越快。由于内部结构不同,并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。外频即系统总线的工作频率;倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。三者关系是:主频=外频x倍频。

2.内存总线速度(Memory-Bus Speed): 指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度。

3.扩展总线速度(Expansion-Bus Speed): 指安装在微机系统上的局部总线如VESA或PCI总线接口卡的工作速度。

4.工作电压(Supply Voltage): 指CPU正常工作所需的电压。早期CPU的工作电压一般为5V,随着CPU主频的提高,CPU工作电压有逐步下降的趋势,以解决发热过高的问题。

5.地址总线宽度:地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间,对于486以上的微机系统,地址线的宽度为32位,最多可以直接访问4096 MB的物理空间。

6.数据总线宽度:数据总线宽度决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。

7.内置协处理器:含有内置协处理器的CPU,可以加快特定类型的数值计算,某些需要进行复杂计算的软件系统,如高版本的AUTO CAD就需要协处理器支持。

8.超标量:是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。Pentium级以上CPU均具有超标量结构;而486以下的CPU属于低标量结构,即在这类CPU内执行一条指令至少需要一个或一个以上的时钟周期。

9.L1高速缓存即一级高速缓存:内置高速缓存可以提高CPU的运行效率,这也正是486DLC比386DX-40快的原因。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,这也正是一些公司力争加大L1级高速缓冲存储器容量的原因。不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。

10.采用回写(Write Back)结构的高速缓存:它对读和写操作均有效,速度较快。而采用写通(Write-through)结构的高速缓存,仅对读操作有效。

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9.cpu的知识

什么是CPU

CPU是电脑系统的心脏,电脑特别是微型电脑的快速发展过程,实质上就是CPU从低级向高级、从简单向复杂发展的过程。

一、CPU的概念

CPU(Central Processing Unit)又叫中央处理器,其主要功能是进行运算和逻辑运算,内部结构大概可以分为控制单元、算术逻辑单元和存储单元等几个部分。按照其处理信息的字长可以分为:八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。

二、CPU主要的性能指标

主频:即CPU内部核心工作的时钟频率,单位一般是兆赫兹(MHz)。这是我们平时无论是使用还是购买计算机都最关心的一个参数,我们通常所说的133、166、450等就是指它。对于同种类的CPU,主频越高,CPU的速度就越快,整机的性能就越高。

外频和倍频数:外频即CPU的外部时钟频率。外频是由电脑主板提供的,CPU的主频与外频的关系是:CPU主频=外频*倍频数。

内部缓存:采用速度极快的SRAM制作,用于暂时存储CPU运算时的最近的部分指令和数据,存取速度与CPU主频相同,内部缓存的容量一般以KB为单位。当它全速工作时,其容量越大,使用频率最高的数据和结果就越容易尽快进入CPU进行运算,CPU工作时与存取速度较慢的外部缓存和内存间交换数据的次数越少,相对电脑的运算速度可以提高。

地址总线宽度:地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间,简单地说就是CPU到底能够使用多大容量的内存。

多媒体扩展指令集(MMX)技术:MMX是Intel公司为增强Pentium CPU 在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。这一技术为CPU增加了全新的57条MMX指令,这些加了MMX指令的 CPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时,处理多媒体的能力上提高了60%左右。即使不使用MMX指令的程序,也能获得15%左右的性能提升。

微处理器在多方面改变了我们的生活,现在认为理所当然的事,在以前却是难以想象的。六十年代计算机大得可充满整个房间,只有很少的人能使用它们。六十年代中期集成电路的发明使电路的小型化得以在一块单一的硅片上实现,为微处理器的发展奠定了基础。在可预见的未来,CPU的处理能力将继续保持高速增长,小型化、集成化永远是发展趋势,同时会形成不同层次的产品,也包括专用处理器。

10.有关电脑CPU的知识

CPU的英文全称是Central Processing Unit,我们翻译成中文也就是中央处理器。

CPU(微型机系统)从雏形出现到发壮大的今天(下文会有交代),由于制造技术的越来越现今,在其中所集成的电子元件也越来越多,上万个,甚至是上百万个微型的晶体管构成了CPU的内部结构。那么这上百万个晶体管是如何工作的呢?看上去似乎很深奥,其实只要归纳起来稍加分析就会一目了然的,CPU的内部结构可分为控制单元,逻辑单元和存储单元三大部分。

而CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程:进入工厂的原料(指令),经过物资分配部门(控制单元)的调度分配,被送往生产线(逻辑运算单元),生产出成品(处理后的数据)后,再存储在仓库(存储器)中,最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。 CPU作为是整个微机系统的核心,它往往是各种档次微机的代名词,如往日的286、386、486,到今日的奔腾、奔腾二、K6等等,CPU的性能大致上也就反映出了它所配置的那部微机的性能,因此它的性能指标十分重要。

在这里我们向大家简单介绍一些CPU主要的性能指标: 第一、主频,倍频,外频。经常听别人说:“这个CPU的频率是多少多少。

”其实这个泛指的频率是指CPU的主频,主频也就是CPU的时钟频率,英文全称:CPU Clock Speed,简单地说也就是CPU运算时的工作频率。

一般说来,主频越高,一个时钟周期里面完成的指令数也越多,当然CPU的速度也就越快了。不过由于各种各样的CPU它们的内部结构也不尽相同,所以并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。

至于外频就是系统总线的工作频率;而倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。三者是有十分密切的关系的:主频=外频x倍频。

第二:内存总线速度,英文全称是Memory-Bus Speed。CPU处理的数据是从哪里来的呢?学过一点计算机基本原理的朋友们都会清楚,是从主存储器那里来的,而主存储器指的就是我们平常所说的内存了。

一般我们放在外存(磁盘或者各种存储介质)上面的资料都要通过内存,再进入CPU进行处理的。所以与内存之间的通道枣内存总线的速度对整个系统性能就显得很重要了,由于内存和CPU之间的运行速度或多或少会有差异,因此便出现了二级缓存,来协调两者之间的差异,而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度。

第三、扩展总线速度,英文全称是Expansion-Bus Speed。扩展总线指的就是指安装在微机系统上的局部总线如VESA或PCI总线,我们打开电脑的时候会看见一些插槽般的东西,这些就是扩展槽,而扩展总线就是CPU联系这些外部设备的桥梁。

第四:工作电压,英文全称是:Supply Voltage。任何电器在工作的时候都需要电,自然也会有额定的电压,CPU当然也不例外了,工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。

早期CPU(286枣486时代)的工作电压一般为5V,那是因为当时的制造工艺相对落后,以致于CPU的发热量太大,弄得寿命减短。随着CPU的制造工艺与主频的提高,近年来各种CPU的工作电压有逐步下降的趋势,以解决发热过高的问题。

第五:地址总线宽度。地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间,简单地说就是CPU到底能够使用多大容量的内存。

16位的微机我们就不用说了,但是对于386以上的微机系统,地址线的宽度为32位,最多可以直接访问4096 MB(4GB)的物理空间。而今天能够用上1GB内存的人还没有多少个呢(服务器除外)。

第六:数据总线宽度。数据总线负责整个系统的数据流量的大小,而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。

第七:协处理器。在486以前的CPU里面,是没有内置协处理器的。

由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算,因此386、286、8088等等微机CPU的浮点运算性能都相当落后,相信接触过386的朋友都知道主板上可以另外加一个外置协处理器,其目的就是为了增强浮点运算的功能。自从486以后,CPU一般都内置了协处理器,协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算,含有内置协处理器的CPU,可以加快特定类型的数值计算,某些需要进行复杂计算的软件系统,如高版本的AUTO CAD就需要协处理器支持。

第八:超标量。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。

这在486或者以前的CPU上是很难想象的,只有Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构;486以下的CPU属于低标量结构,即在这类CPU内执行一条指令至少需要一个或一个以上的时钟周期。 第九:L1高速缓存,也就是我们经常说的一级高速缓存。

在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率,这也正是486DLC比386DX-40快的原因。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,容量越大,性能也相对会提高不少,所以这也正是一些公司力争加大L1级高速缓冲存储器容量的原因。

不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。 第十:采用回写(Write Back)结。

关于cpu的知识

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