评价柱效能的指标 cpu效能指标有哪些?
cpu效能指标有哪些?
cpu效能指标有哪些?
cpu的效能指标主要有:
汇流排速度,一般等同于CPU的外频。协处理器,主要的功能就是负责浮点运算。

阶快取,一般来说,CPU的二级快取越高,CPU的效能就越好。
主频,也就是CPU的时钟频率,简单地说也就是CPU的工作频率。主频越高,CPU的速度也就越快了。
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的效能大致上反映出微机的效能,因此它的效能指标十分重要。
中央处理器是一块超大规模的积体电路,是一台计算机的运算核心和控制核心。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软体中的资料。中央处理器主要包括运算器和高速缓冲储存器及实现它们之间联络的资料,控制及状态的汇流排。它与内部储存器和输入/输出装置合称为电子计算机三大核心部件。
CPU的效能好坏最主要看:主频,外频,汇流排频率,倍频系数,快取几个引数。
主频
主频也叫时钟频率,单位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz),用来表示CPU的运算、处理资料的速度。通常,主频越高,CPU处理资料的速度就越快。
CPU的主频=外频×倍频系数。主频和实际的运算速度存在一定的关系,但并不是一个简单的线性关系。 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内数字脉冲讯号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium晶片能够表现得差不多跟2.66 GHz至强(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、汇流排等各方面的效能指标。
外频
外频是CPU的基准频率,单位是MHz。CPU的外频决定着整块主机板的执行速度。通俗地说,在台式机中,所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于伺服器CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主机板的执行速度,两者是同步执行的,如果把伺服器CPU超频了,改变了外频,会产生非同步执行,(桌上型电脑很多主机板都支援非同步执行)这样会造成整个伺服器系统的不稳定。
绝大部分电脑系统中外频与主机板前端汇流排不是同步速度的,而外频与前端汇流排(FSB)频率又很容易被混为一谈。
汇流排频率
AMD 羿龙II X4 955黑盒
前端汇流排(FSB)是将CPU连线到北桥晶片的汇流排。前端汇流排(FSB)频率(即汇流排频率)是直接影响CPU与记忆体直接资料交换速度。有一条公式可以计算,即资料频宽=(汇流排频率×资料位宽)/8,资料传输最大频宽取决于所有同时传输的资料的宽度和传输频率。比方,支援64位的至强Nocona,前端汇流排是800MHz,按照公式,它的资料传输最大频宽是6.4GB/秒。
外频与前端汇流排(FSB)频率的区别:前端汇流排的速度指的是资料传输的速度,外频是CPU与主机板之间同步执行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲讯号在每秒钟震荡一亿次;而100MHz前端汇流排指的是每秒钟CPU可接受的资料传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。
倍频系数
倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下,倍频越高CPU的频率也越高。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间资料传输速度是有限的,一味追求高主频而得到高倍频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应-CPU从系统中得到资料的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的,少量的如Intel酷睿2核心的奔腾双核E6500K和一些至尊版的CPU不锁倍频,而AMD之前都没有锁,AMD推出了黑盒版CPU(即不锁倍频版本,使用者可以自由调节倍频,调节倍频的超频方式比调节外频稳定得多)。
快取
快取大小也是CPU的重要指标之一,而且快取的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内快取的执行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统记忆体和硬碟。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的资料块,而快取容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取资料的命中率,而不用再到记忆体或者硬碟上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,快取都很小。
L1 Cache(一级快取)是CPU第一层快取记忆体,分为资料快取和指令快取。内建的L1快取记忆体的容量和结构对CPU的效能影响较大,不过高速缓冲储存器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级快取记忆体的容量不可能做得太大。一般伺服器CPU的L1快取的容量通常在32-256KB。
L2 Cache(二级快取)是CPU的第二层快取记忆体,分内部和外部两种晶片。内部的晶片二级快取执行速度与主频相同,而外部的二级快取则只有主频的一半。L2快取记忆体容量也会影响CPU的效能,原则是越大越好,以前家庭用CPU容量最大的是512KB,膝上型电脑中也可以达到2M,而伺服器和工作站上用CPU的L2快取记忆体更高,可以达到8M以上。
L3 Cache(三级快取),分为两种,早期的是外接,记忆体延迟,同时提升大资料量计算时处理器的效能。降低记忆体延迟和提升大资料量计算能力对游戏都很有帮助。而在伺服器领域增加L3快取在效能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3快取的配置利用实体记忆体会更有效,故它比较慢的磁碟I/O子系统可以处理更多的资料请求。具有较大L3快取的处理器提供更有效的档案系统快取行为及较短讯息和处理器伫列长度。
CPU效能指标有哪些
CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的执行速度,这不仅是个片面的,而且对于伺服器来讲,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英特尔和AMD,在这点上也存在着很大的争议,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的全美达处理器来做比较,它的执行效率相当于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内数字脉冲讯号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,也可以看到这样的例子:1GHzItanium晶片能够表现得差不多跟2.66GHz至强(Xeon)/Opteron一样快,或是1.5GHzItanium2大约跟4GHzXeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线、汇流排等等各方面的效能指标。
主频和实际的运算速度是有关的,只能说主频仅仅是CPU效能表现的一个方面,而不代表CPU的整体效能。
二.外频外频是CPU的基准频率,单位是MHz。CPU的外频决定着整块主机板的执行速度。通俗地说,在台式机中,所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于伺服器CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主机板的执行速度,两者是同步执行的,如果把伺服器CPU超频了,改变了外频,会产生非同步执行,(桌上型电脑很多主机板都支援非同步执行)这样会造成整个伺服器系统的不稳定。
目前的绝大部分电脑系统中外频与主机板前端汇流排不是同步速度的,而外频与前端汇流排(FSB)频率又很容易被混为一谈,下面的前端汇流排介绍谈谈两者的区别。
三.前端汇流排(FSB)频率
前端汇流排(FSB)频率(即汇流排频率)是直接影响CPU与记忆体直接资料交换速度。有一条公式可以计算,即资料频宽=(汇流排频率×资料位宽)/8,资料传输最大频宽取决于所有同时传输的资料的宽度和传输频率。比方,现在的支援64位的至强Nocona,前端汇流排是800MHz,按照公式,它的资料传输最大频宽是6.4GB/秒。
外频与前端汇流排(FSB)频率的区别:前端汇流排的速度指的是资料传输的速度,外频是CPU与主机板之间同步执行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲讯号在每秒钟震荡一亿次;而100MHz前端汇流排指的是每秒钟CPU可接受的资料传输量是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汇流排(FSB)频率发生了变化。IA-32架构必须有三大重要的构件:记忆体控制器Hub(MCH),I/O控制器Hub和PCIHub,像Intel很典型的晶片组Intel7501、Intel7505晶片组,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的前端汇流排,配合DDR记忆体,前端汇流排频宽可达到4.3GB/秒。但随着处理器效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汇流排频宽,比方AMDOpteron处理器,灵活的HyperTransportI/O汇流排体系结构让它整合了记忆体控制器,使处理器不通过系统汇流排传给晶片组而直接和记忆体交换资料。这样的话,前端汇流排(FSB)频率在AMDOpteron处理器就不知道从何谈起了。
四.CPU的位和字长
位:在数位电路和电脑技术中采用二进位制,程式码只有“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)能一次处理的二进位制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位资料的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位的二进位制资料。位元组和字长的区别:由于常用的英文字元用8位二进位制就可以表示,所以通常就将8位称为一个位元组。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一次只能处理一个位元组,而32位的CPU一次就能处理4个位元组,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个位元组。
五.倍频系数
倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下,倍频越高CPU的频率也越高。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间资料传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应―CPU从系统中得到资料的极限速度不能够满足CPU运算的速度。
CPU效能指标有哪些 CPU performance Metrics
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的效能大致上反
映出微机的效能,因此它的效能指标十分重要。CPU主要的效能指标有:
(1)主频即CPU的时钟频率(CPU Clock Speed)。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的效能都一样。
(2)记忆体汇流排速度(Memory-Bus Speed) 指CPU与二级(L2)快取记忆体和记忆体之间的通讯
速度。
(3)扩充套件汇流排速度(Expansion-Bus Speed) 指安装在微机系统上的区域性汇流排如VESA或
PCI汇流排介面卡的工作速度。
(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)地址汇流排宽度决定了CPU可以访问的实体地址空间,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)资料汇流排宽度决定了CPU与二级快取记忆体、记忆体以及输入/输出装置之间一次资料
传输的资讯量。
(7)内建协处理器含有内建协处理器的CPU,可以加快特定型别的数值计算,某些需
要进行复杂计算的软体系统,如高版本的AUTO CAD就需要协处理器支援。
(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快取记忆体即一级快取记忆体。内建快取记忆体可以提高CPU的执行效率,这也正是4
86DLC比386DX-40快的原因。内建的L1快取记忆体的容量和结构对CPU的效能影响较大,
这也正是一些公司力争加大L1级高速缓冲储存器容量的原因。不过高速缓冲储存器均
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级快取记忆体的容量不可能做得太大。
(10)采用回写(Write Back)结构的快取记忆体它对读和写操作均有效,速度较快。而
采用写通(Write-through)结构的快取记忆体,仅对读操作有效.
CPU有哪些效能指标
主频 倍频 封装工艺 L1快取 L2快取 L3快取
这些指标没用,说不清楚,也不用清楚。你要是想比较效能选择CPU,那没必要,现在就AMD和INTEL,完全能满足使用。
在选定了品牌以后,价格决定效能,快的就贵些
CPU主要的效能指标有哪些
中央处理器目录[隐藏]
CPU简介
CPU效能指标1.主频
2.外频
3.前端汇流排(FSB)频率
4、CPU的位和字长
5.倍频系数
6.快取
7.CPU扩充套件指令集
8.CPU核心和I/O工作电压
9.制造工艺
10.指令集
11.超流水线与超标量
12.封装形式
13、多执行绪
14、多核心
15、SMP
16、NUMA技术
17、乱序执行技术
18、CPU内部的记忆体控制器
CPU的厂商1.Intel公司
2.AMD公司
3.IBM和Cyrix
4.IDT公司
5.VIA威盛公司
6.国产龙芯
发展历史一、X86时代的CPU
2、辉煌的开始——奔腾 MMX
三、踏入新世纪的CPU
CPU简介
CPU效能指标 1.主频
2.外频
3.前端汇流排(FSB)频率
4、CPU的位和字长
5.倍频系数
6.快取
7.CPU扩充套件指令集
8.CPU核心和I/O工作电压
9.制造工艺
10.指令集
11.超流水线与超标量
12.封装形式
13、多执行绪
14、多核心
15、SMP
16、NUMA技术
17、乱序执行技术
18、CPU内部的记忆体控制器
CPU的厂商 1.Intel公司
2.AMD公司
3.IBM和Cyrix
4.IDT公司
5.VIA威盛公司
6.国产龙芯
发展历史 一、X86时代的CPU
2、辉煌的开始——奔腾 MMX
三、踏入新世纪的CPU
intel和AMD主流CPU和CPU插槽,点选检视大图
[编辑本段]CPU简介
CPU是中央处理单元(Central Processing 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,其重要性好比大脑对于人一样,因为它负责处理、运算计算机内部的所有资料,而主机板晶片组则更像是心脏,它控制着资料的交换。CPU的种类决定了你使用的作业系统和相应的软体。CPU主要由运算器、控制器、暂存器组和内部汇流排等构成,是PC的核心,再配上储存器、输入/输出介面和系统汇流排组成为完整的PC。
CPU的基本结构、功能及引数CPU主要是由运算器、控制器、暂存器组和内部汇流排等构成。暂存器组用于在指令执行过后存放运算元和中间资料,由运算器完成指令所规定的运算及操作。
[编辑本段]CPU效能指标
1.主频
主频也叫时钟频率,单位是MHz(或GHz),用来表示CPU的运算、处理资料的速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的执行速度,这不仅是个片面的,而且对于伺服器来讲,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英特尔和AMD,在这点上也存在着很大的争议,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的全美达处理器来做比较,它的执行效率相当于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内数字脉冲讯号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium晶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、汇流排等等各方面的效能指标。
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效能表现的一个方面,而不代表CPU的整体效能。
2.外频
外频是CPU的基准频率,单位是MHz。CPU的外频决定着整块主机板的执行速度。通俗地说,在台式机中,所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于伺服器CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主机板的执行速度,两者是同步执行的,如果把伺服器CPU超频了,改变了外频,会产生非同步执行,(桌上型电脑很多主机板都支援非同步执行)这样会造成整个伺服器系统的不稳定。
目前的绝大部分电脑系统中外频也是记忆体与主机板之间的同步执行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与记忆体相连通,实现两者间的同步执行状态。外频与前端汇流排(FSB)频率很容易被混为一谈,下面的前端汇流排介绍谈谈两者的区别。
3.前端汇流排(FSB)频率
前端汇流排(FSB)频率(即汇流排频率)是直接影响CPU与记忆体直接资料交换速度。有一条公式可以计算,即资料频宽=(汇流排频率×资料位宽)/8,资料传输最大频宽取决于所有同时传输的资料的宽度和传输频率。比方,现在的支援64位的至强Nocona,前端汇流排是800MHz,按照公式,它的资料传输最大频宽是6.4GB/秒。
外频与前端汇流排(FSB)频率的区别:前端汇流排的速度指的是资料传输的速度,外频是CPU与主机板之间同步执行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲讯号在每秒钟震荡一亿次;而100MHz前端汇流排指的是每秒钟CPU可接受的资料传输量是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汇流排(FSB)频率发生了变化。IA-32架构必须有三大重要的构件:记忆体控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的晶片组 Intel 7501、Intel7505晶片组,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的前端汇流排,配合DDR记忆体,前端汇流排频宽可达到4.3GB/秒。但随着处理器效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汇流排频宽,比方AMD Opteron处理器,灵活的HyperTransport I/O汇流排体系结构让它整合了记忆体控制器,使处理器不通过系统汇流排传给晶片组而直接和记忆体交换资料。这样的话,前端汇流排(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:在数位电路和电脑技术中采用二进位制,程式码只有“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)能一次处理的二进位制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位资料的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位的二进位制资料。位元组和字长的区别:由于常用的英文字元用8位二进位制就可以表示,所以通常就将8位称为一个位元组。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一次只能处理一个位元组,而32位的CPU一次就能处理4个位元组,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个位元组。
5.倍频系数
倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下,倍频越高CPU的频率也越高。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间资料传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到资料的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的,而AMD之前都没有锁,现在AMD推出了黑盒版CPU(即不锁倍频版本,使用者可以自由调节倍频,调节倍频的超频方式比调节外频稳定得多。)
6.快取
快取大小也是CPU的重要指标之一,而且快取的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内快取的执行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统记忆体和硬碟。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的资料块,而快取容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取资料的命中率,而不用再到记忆体或者硬碟上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,快取都很小。
L1 Cache(一级快取)是CPU第一层快取记忆体,分为资料快取和指令快取。内建的L1快取记忆体的容量和结构对CPU的效能影响较大,不过高速缓冲储存器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级快取记忆体的容量不可能做得太大。一般伺服器CPU的L1快取的容量通常在32—256KB。
L2 Cache(二级快取)是CPU的第二层快取记忆体,分内部和外部两种晶片。内部的晶片二级快取执行速度与主频相同,而外部的二级快取则只有主频的一半。L2快取记忆体容量也会影响CPU的效能,原则是越大越好,以前家庭用CPU容量最大的是512KB,现在膝上型电脑中也可以达到2M,而伺服器和工作站上用CPU的L2快取记忆体更高,可以达到8M以上。
L3 Cache(三级快取),分为两种,早期的是外接,现在的都是内建的。而它的实际作用即是,L3快取的应用可以进一步降低记忆体延迟,同时提升大资料量计算时处理器的效能。降低记忆体延迟和提升大资料量计算能力对游戏都很有帮助。而在伺服器领域增加L3快取在效能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3快取的配置利用实体记忆体会更有效,故它比较慢的磁碟I/O子系统可以处理更多的资料请求。具有较大L3快取的处理器提供更有效的档案系统快取行为及较短讯息和处理器伫列长度。
其实最早的L3快取被应用在AMD释出的K6-III处理器上,当时的L3快取受限于制造工艺,并没有被整合进晶片内部,而是整合在主机板上。在只能够和系统汇流排频率同步的L3快取同主记忆体其实差不了多少。后来使用L3快取的是英特尔为伺服器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3快取的Itanium2处理器,和以后24MB L3快取的双核心Itanium2处理器。
但基本上L3快取对处理器的效能提高显得不是很重要,比方配备1MB L3快取的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见前端汇流排的增加,要比快取增加带来更有效的效能提升。
7.CPU扩充套件指令集
CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬体电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)、SEE3和AMD的3DNow!等都是CPU的扩充套件指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Inter等的处理能力。通常会把CPU的扩充套件指令集称为”CPU的指令集”。SSE3指令集也是目前规模最小的指令集,此前MMX包含有57条命令,SSE包含有50条命令,SSE2包含有144条命令,SSE3包含有13条命令。目前SSE3也是最先进的指令集,英特尔Prescott处理器已经支援SSE3指令集,AMD会在未来双核心处理器当中加入对SSE3指令集的支援,全美达的处理器也将支援这一指令集。
8.CPU核心和I/O工作电压
从586CPU开始,CPU的工作电压分为核心电压和I/O电压两种,通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。其中核心电压的大小是根据CPU的生产工艺而定,一般制作工艺越小,核心工作电压越低;I/O电压一般都在1.6~5V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。
9.制造工艺
制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。现在主要的180nm、130nm、90nm、65nm、45奈米nm。最近官方已经表示有32奈米nm的制造工艺了。
10.指令集
(1)CISC指令集
CISC指令集,也称为复杂指令集,英文名是CISC,(Complex Instruction Set Computer的缩写)。在CISC微处理器中,程式的各条指令是按顺序序列执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序序列执行的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。其实它是英特尔生产的x86系列(也就是IA-32架构)CPU及其相容CPU,如AMD、VIA的。即使是现在新起的X86-64(也被成AMD64)都是属于CISC的范畴。
要知道什么是指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。X86指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,IBM1981年推出的世界第一台PC机中的CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令,同时电脑中为提高浮点资料处理能力而增加了X87晶片,以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。
虽然随着CPU技术的不断发展,Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到过去的PII至强、PIII至强、Pentium 3,最后到今天的Pentium 4系列、至强(不包括至强Nocona),但为了保证电脑能继续执行以往开发的各类应用程式以保护和继承丰富的软体资源,所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集,所以它的CPU仍属于X86系列。由于Intel X86系列及其相容CPU(如AMD Athlon MP、)都使用X86指令集,所以就形成了今天庞大的X86系列及相容CPU阵容。x86CPU目前主要有intel的伺服器CPU和AMD的伺服器CPU两类。
(2)RISC指令集
RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“精简指令集”。它是在CISC指令系统基础上发展起来的,有人对CISC机进行测试表明,各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程式中出现的频度却占80%。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。并且复杂指令需要复杂的操作,必然会降低计算机的速度。基于上述原因,20世纪80年代RISC型CPU诞生了,相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统,还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”,大大增加了并行处理能力。RISC指令集是高效能CPU的发展方向。它与传统的CISC(复杂指令集)相对。相比而言,RISC的指令格式统一,种类比较少,定址方式也比复杂指令集少。当然处理速度就提高很多了。目前在中高档伺服器中普遍采用这一指令系统的CPU,特别是高档伺服器全都采用RISC指令系统的CPU。RISC指令系统更加适合高档伺服器的作业系统UNIX,现在Linux也属于类似UNIX的作业系统。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软体和硬体上都不相容。
目前,在中高档伺服器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类:PowerPC处理器、SPARC处理器、PA-RISC处理器、MIPS处理器、Alpha处理器。
(3)IA-64
EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers,精确并行指令计算机)是否是RISC和CISC体系的继承者的争论已经有很多,单以EPIC体系来说,它更像Intel的处理器迈向RISC体系的重要步骤。从理论上说,EPIC体系设计的CPU,在相同的主机配置下,处理Windows的应用软体比基于Unix下的应用软体要好得多。
Intel采用EPIC技术的伺服器CPU是安腾Itanium(开发代号即Merced)。它是64位处理器,也是IA-64系列中的第一款。微软也已开发了代号为Win64的作业系统,在软体上加以支援。在Intel采用了X86指令集之后,它又转而寻求更先进的64-bit微处理器,Intel这样做的原因是,它们想摆脱容量巨大的x86架构,从而引入精力充沛而又功能强大的指令集,于是采用EPIC指令集的IA-64架构便诞生了。IA-64 在很多方面来说,都比x86有了长足的进步。突破了传统IA32架构的许多限制,在资料的处理能力,系统的稳定性、安全性、可用性、可观理性等方面获得了突破性的提高。
IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的相容,而Intel为了IA-64处理器能够更好地执行两个朝代的软体,它在IA-64处理器上(Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解码器,这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。这个解码器并不是最有效率的解码器,也不是执行x86程式码的最好途径(最好的途径是直接在x86处理器上执行x86程式码),因此Itanium 和Itanium2在执行x86应用程式时候的效能非常糟糕。这也成为X86-64产生的根本原因。
(4)X86-64 (AMD64 / EM64T)
AMD公司设计,可以在同一时间内处理64位的整数运算,并兼容于X86-32架构。其中支援64位逻辑定址,同时提供转换为32位定址选项;但资料操作指令预设为32位和8位,提供转换成64位和16位的选项;支援常规用途暂存器,如果是32位运算操作,就要将结果扩充套件成完整的64位。这样,指令中有“直接执行”和“转换执行”的区别,其指令栏位是8位或32位,可以避免栏位过长。
x86-64(也叫AMD64)的产生也并非空穴来风,x86处理器的32bit定址空间限制在4GB记忆体,而IA-64的处理器又不能相容x86。AMD充分考虑顾客的需求,加强x86指令集的功能,使这套指令集可同时支援64位的运算模式,因此AMD把它们的结构称之为x86-64。在技术上AMD在x86-64架构中为了进行64位运算,AMD为其引入了新增了R8-R15通用暂存器作为原有X86处理器暂存器的扩充,但在而在32位环境下并不完全使用到这些暂存器。原来的暂存器诸如EAX、EBX也由32位扩张至64位。在SSE单元中新加入了8个新暂存器以提供对SSE2的支援。暂存器数量的增加将带来效能的提升。与此同时,为了同时支援32和64位程式码及暂存器,x86-64架构允许处理器工作在以下两种模式:Long Mode(长模式)和Legacy Mode(遗传模式),Long模式又分为两种子模式(64bit模式和Compatibility mode相容模式)。该标准已经被引进在AMD伺服器处理器中的Opteron处理器.
而今年也推出了支援64位的EM64T技术,再还没被正式命为EM64T之前是IA32E,这是英特尔64位扩充套件技术的名字,用来区别X86指令集。Intel的EM64T支援64位sub-mode,和AMD的X86-64技术类似,采用64位的线性平面定址,加入8个新的通用暂存器(GPRs),还增加8个暂存器支援SSE指令。与AMD相类似,Intel的64位技术将相容IA32和IA32E,只有在执行64位作业系统下的时候,才将会采用IA32E。IA32E将由2个sub-mode组成:64位sub-mode和32位sub-mode,同AMD64一样是向下相容的。Intel的EM64T将完全相容AMD的X86-64技术。现在Nocona处理器已经加入了一些64位技术,Intel的Pentium 4E处理器也支援64位技术。
应该说,这两者都是相容x86指令集的64位微处理器架构,但EM64T与AMD64还是有一些不一样的地方,AMD64处理器中的NX位在Intel的处理器中将没有提供。
11.超流水线与超标量
在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(pipeline)。流水线是Intel首次在486晶片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。
超标量是通过内建多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算效能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III。
衡量cpu技术性能指标有哪些
一.主频
主频也叫时钟频率,单位是MHz(或GHz),用来表示CPU的运算、处理资料的速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的执行速度,这不仅是个片面的,而且对于伺服器来讲,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英特尔和AMD,在这点上也存在着很大的争议,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的全美达处理器来做比较,它的执行效率相当于2G的Intel处理器。二.外频
外频是CPU的基准频率,单位是MHz。CPU的外频决定着整块主机板的执行速度。通俗地说,在台式机中,所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于伺服器CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主机板的执行速度,两者是同步执行的,如果把伺服器CPU超频了,改变了外频,会产生非同步执行,(桌上型电脑很多主机板都支援非同步执行)这样会造成整个伺服器系统的不稳定。三.前端汇流排(FSB)频率
前端汇流排(FSB)频率(即汇流排频率)是直接影响CPU与记忆体直接资料交换速度。有一条公式可以计算,即资料频宽=(汇流排频率×资料位宽)/8,资料传输最大频宽取决于所有同时传输的资料的宽度和传输频率。比方,现在的支援64位的至强Nocona,前端汇流排是800MHz,按照公式,它的资料传输最大频宽是6.4GB/秒。外频与前端汇流排(FSB)频率的区别:前端汇流排的速度指的是资料传输的速度,外频是CPU与主机板之间同步执行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲讯号在每秒钟震荡一亿次;而100MHz前端汇流排指的是每秒钟CPU可接受的资料传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。四.CPU的位和字长
五.倍频系数
倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下,倍频越高CPU的频率也越高。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间资料传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到资料的极限速度不能够满足CPU运算的速度。六.快取
快取大小也是CPU的重要指标之一,而且快取的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内快取的执行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统记忆体和硬碟。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的资料块,而快取容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取资料的命中率,而不用再到记忆体或者硬碟上寻找,以此提高系统性能。七.CPU扩充套件指令集
CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬体电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)、SEE3、SSE4系列和AMD的3DNow!等都是CPU的扩充套件指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Inter等的处理能力。
制程、架构、指令集、主频、一级二级三级快取,买的时候买最新的就行,比如英特尔的第八代i7