CPU的各种知识

CPU的各种知识,第1张

九个CPU小常识 cpu基本知识(一)

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.CPU扩展指令集

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件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的扩展指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为"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处理器已经支持SSE3指令集,AMD会在未来双核心处理器当中加入对SSE3指令集的支持,全美达的处理器也将支持这一指令集。

3.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,有人曾经拿过一快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。

4.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的倍频都是被锁住的)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。

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与系统之间数据传输速度是有限的,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从系统中得到数据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。

6.缓存

缓存大小也是CPU的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,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,缓存都很小。

7.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。最近官方已经表示有65nm的制造工艺了。

8.CPU内核和I/O工作电压

从586CPU开始,CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种,通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。其中内核电压的大小是根据CPU的生产工艺而定,一般制作工艺越小,内核工作电压越低;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.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×数据带宽)/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÷8Byte/bit=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。

认识电脑硬件知识:1、电脑CPU(一) 电脑硬件认识之什么是电脑的CPU 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、内部存储器和敲入/输出设备是电子计算机三大核心部件。其功能主要是解释计算机指令还有处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器和寄存器及做的更好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(Writeback)。 CPU根据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,并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。

一、CPU的工作原理

CPU根据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 *** 作,我们接着看发出各种控制命令,执行微 *** 作系列,根据而完成一条指令的执行。

指令是计算机规定执行 *** 作的类型和 *** 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 *** 作码字段、一个或多个有关 *** 作数地址的字段还有多数表征机器状态的状态字和特征码。有的指令中也直接包含 *** 作数本身。

1.提取

第一阶段,提取,根据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根据比较较慢的存储器寻找,所以导致CPU等候指令的送入。这种疑问主要被论及在现代处理器的快取和管线化架构。

2.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)定义用数值解译为指令。

一部分的指令数值为运算码(Opcode),其指示要进行哪些运算。别的的数值一般供给指令需要的信息,诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。我们接着看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不能够改变的硬件设备。但是在众多抽象且复杂的CPU和指令集架构中,一个微程序时经常使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中往往能够重写,方便变更解码指令。

3.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。

4.写回

最后阶段,写回,以必须格式用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。在别的案例中,运算结果可能写进速度较慢,但空间较大且较便宜的主记忆体中。某些类型的指令会 *** 作程序计数器,而不直接产生结果。这些那么称作“跳转”(Jumps),并在程式中带着循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函式。

很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,因为它们时常显出各种运算结果。

二、CPU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、处理数据的速度。

CPU的主频=外频×倍频系数。 主频和实际的运算速度存在必须的关系,但并不可能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C

PU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,也能够观察我们接着看的例子:1 GHz Itanium芯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、总线等等各方面的能力指标。

三、CPU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板的运行速度。通俗地说,在台式计算机中,所说的超频,都是超CPU的外频(当然那么情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是非常非常好理解的。但对于服务器CPU来讲,超频是非常不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,可能把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式计算机好多主板都支持异步运行)我们接着看会造成整个服务器系统的不稳定。

目前的绝大面积计算机系统中外频与主板前端总线不可能同步速度的,而外频与前端总线(FSB)频率又很简单被混为一谈。

四、如何识别原装的CPU

对盒装产品而言,网民能够参照如下做法鉴别:

1 . 根据CPU外包装的开的小窗往里看,原装产品CPU表面会有编号,根据小窗往里看是能够观察编号的,原装CPU的编号清晰,而且与外包装盒上贴的编号一致,好多翻包CPU会把CPU上的编号磨掉,这一点注意鉴别。

2. 跟随科技发展,造假技术越来越高,可能不能够够肯定所买CPU是不可能原装,能够按照包装上的说明用Intel或AMD厂商提供的方式查询所买CPU的真伪。

3. 除了编号之外,伪劣CPU的能力与原装CPU的能力有必须的差距,这一点也能够用来鉴别真假(这是最直接的做法,但最保险的做法或者上述的第二条)。

cpu型号怎么看,怎么看电脑cpu型号?(一)

据调查,笔者发现有很多刚装了电脑的新手朋友常会问这样一个问题:cpu型号怎么看?怎么看电脑cpu型号?今天笔者将为电脑初学者上一课来解决这个问题。

CPU生产厂商会根据CPU产品的市场定位来给属于同一系列的CPU产品确定一个系列型号,从而便于分类和管理,一般而言系列型号可以说是用于区分CPU性能的重要标识。

怎么看电脑cpu型号?目前cup主要分AMD和inter两个品牌:

看型号的数字,比如E3200、E5700、E6700,同一个字母的系列里面,数字越高就越好的,如果你想知道详细的参数的话,例如:一级缓存、二级缓存、三级缓存、CPU频率、外频、倍频、制造工艺、指集令等等这些信息。

现在配的机器基本上主频都会在1.73到2.0,2.2的就会贵很多了同一型号的就看主频就好了。CPU主要看它的主频来确定他的性能,大小要看CPU的制造工艺,现在最小的32纳米,之前的45纳米。

大部分字母来说的话i,p,t前面的比较好,字母越靠前就比较新。

现在一般看到的E开头的是台式机的,T和P开头的是笔记本的,其中P开头的是节能系列。

Intel的CPU目前主流的有Pentium和Core两大系列,其中Pentium和Core在笔记本CPU中有T、P和SU系列的CPU,例如 Pentiun T4200、Core 2 T6500、Core 2 P7350、Core 2 SU9600等等。由例子可见你所说的T和P系列都属于笔记本CPU的产品。T系列是普通版,功耗有35W左右;P系列是低功耗版,功耗降至25W,SU 系列是超低电压版,因为低电压,所以主频一般不超过2GHz。还有台式机CPU方面,Pentium和Core才有E系列的产品,例如Pentium E5200、Core 2 E7400等等。当然更高端的还有四核的Q系列,Core 2 Q8200等等。E是低端和中端产品,Q属于高端产品。

早期的CPU系列型号并没有明显的高低端之分,例如Intel的面向主流桌面市场的Pentium和Pentium MMX以及面向高端服务器生产的Pentium ProAMD的面向主流桌面市场的K5、K6、K6-2和K6-III以及面向移动市场的K6-2+和K6-III+等等。

CPU技术和IT市场在不断的发展,Intel和AMD两大CPU生产厂商出于细分市场的目的,都不约而同的将自己旗下的CPU产品细分为高低端,从而以性能高低来细分市场。而高低端CPU系列型号之间的区别无非就是二级缓存容量(一般都只具有高端产品的四分之一)、外频、前端总线频率、支持的指令集以及支持的特殊技术等几个重要方面,基本上可以认为低端CPU产品就是高端CPU产品的缩水版。例如Intel方面的Celeron系列除了最初的产品没有二级缓存之外,就始终只具有128KB的二级缓存和66MHz以及100MHz的外频,比同时代的Pentium II/III/4系列都要差得多,而AMD方面的Duron也始终只具有64KB的二级缓存,外频也始终要比同时代的Athlon和Athlon XP要低一个数量级。

CPU系列划分为高低端之后,两大CPU厂商分别都推出了自己的一系列产品。在桌面平台方面,有Intel面向主流桌面市场的Pentium II、Pentium III和Pentium 4以及面向低端桌面市场的Celeron系列(包括俗称的I/II/III/IV代)而AMD方面则有面向主流桌面市场Athlon、Athlon XP以及面向低端桌面市场的Duron和Sempron等等。在移动平台方面

,Intel则有面向高端移动市场的Mobile Pentium II、Mobile Pentium III、Mobile Pentium 4-M、Mobile Pentium 4和Pentium M以及面向低端移动市场的Mobile Celeron和Celeron MAMD方面也有面向高端移动市场的Mobile Athlon 4、Mobile Athlon XP-M和Mobile Athlon 64以及面向低端移动市场的Mobile Duron和Mobile Sempron等等。

CPU的系列型号更是被进一步细分为高中低三种类型。就以台式机CPU 而言,Intel方面,高端的是双核心的Pentium EE以及单核心的Pentium 4 EE,中端的是双核心的Pentium D和单核心的Pentium 4,低端的则是Celeron D以及已经被淘汰掉的Celeron(即俗称的Celeron IV)而AMD方面,高端的是Athlon 64 FX(包括单核心和双核心),中端的则是双核心的Athlon 64 X2和单核心的Athlon 64,低端就是Sempron。以笔记本CPU而言,Intel方面高端的是Core Duo,中端的是Core Solo和即将被淘汰的Pentium M,低端的则是Celeron M而AMD方面,高端的则是Turion 64,中端的是Mobile Athlon 64,低端的则是Mobile Sempron。

我们在购买CPU产品时需要注意的是,以系列型号来区分CPU性能的高低也只对同时期的产品才有效,任何事物都是相对的,今天的高端就是明天的中端、后天的低端,例如昔日的高端产品Pentium 4和Pentium M现在已经降为了中端产品,AMD的Turion 64在Turion 64 X2发布之后也将降为中端产品。

另外某些系列型号的时间跨度非常大,例如Intel的.Pentium 4系列从2000年11月发布至今已经过了6个年头,而当时属于高端的早期的Pentium 4其性能还远远不及现在属于低端的Celeron D。而且低端CPU产品中也出现过不少以超频性能著称或者能修改的精品,例如Intel方面早期的Celeron 300A,中期的图拉丁核心的Celeron III系列,以及现在的Celeron D系列等等AMD方面也有早期的Duron由于可以依靠连接金桥而修改为Athlon和Athlon XP而风靡一时,中期的Barton核心Athlon XP 2500+和现在的64位Sempron 2500+都以超频性能著称。这些低端产品其修改后和超频后的性能也并不比同时期主流的高端型号差,性价比非常高。

电脑cpu有哪些品牌

问题提出:cpu有哪些品牌,笔记本的处理器和台式机的处理器一样吗,手机的CPU和电脑的CPU不一样吗,为什么说手机和电脑的软件不通用是处理器的原因。

答:现在台式电脑和笔记本用的处理器分两家,即两个品牌:Intel和AMD。

笔记本和台式电脑的处理器是一样的,处于技术和法律原因,原电脑CPU制造商多未加入到手机等CPU制造商队伍中,不过以后可能将会有。

CPU直接导致了程序的数据处理方式,因此不同架构的处理器只能运行不同的系统的,系统不一样自然运行的程序也就不一样了。所以导致手机和电脑的软件不通用是处理器的原因。

CPU的接口类型介绍(一)

CPU的接口有好几种,我们在购买时要认清楚,选择自己需要的那款。下面是具体的介绍:

CPU接口:Socket 479

Socket 479的用途比较专业,是2003年3月发布的Intel移动平台处理器的专用接口,具有479根CPU针脚,采用此接口的有Celeron M系列(不包括Yonah核心)和Pentium M系列,而此两大系列CPU已经面临被淘汰的命运。Yonah核心的Core Duo、Core Solo和Celeron M已经改用了不兼容于旧版Socket 478的新版Socket 478接口。

CPU接口:Socket 478

最初的Socket 478接口是早期Pentium 4系列处理器所采用的接口类型,针脚数为478针。Socket 478的Pentium 4处理器面积很小,其针脚排列极为紧密。英特尔公司的Pentium 4系列和P4 赛扬系列都采用此接口,目前这种CPU已经逐步退出市场。

但是,Intel于2006年初推出了一种全新的Socket 478接口,这种接口是目前Intel公司采用Core架构的处理器Core Duo和Core Solo的专用接口,与早期桌面版Pentium 4系列的Socket 478接口相比,虽然针脚数同为478根,但是其针脚定义以及电压等重要参数完全不相同,所以二者之间并不能互相兼容。随着Intel公司的处理器全面向Core架构转移,今后采用新Socket 478接口的处理器将会越来越多,例如即将推出的Core架构的Celeron M也会采用此接口。

CPU接口:Socket AM2

Socket AM2是2006年5月底发布的支持DDR2内存的AMD64位桌面CPU的接口标准,具有940根CPU针脚,支持双通道DDR2内存。虽然同样都具有940根CPU针脚,但Socket AM2与原有的Socket 940在针脚定义以及针脚排列方面都不相同,并不能互相兼容。目前采用Socket AM2接口的有低端的Sempron、中端的Athlon 64、高端的Athlon 64 X2以及顶级的Athlon 64 FX等全系列AMD桌面CPU,支持200MHz外频和1000MHz的HyperTransport总线频率,支持双通道DDR2内存,其中Athlon 64 X2以及Athlon 64 FX最高支持DDR2 800,Sempron和Athlon 64最高支持DDR2 667。。按照AMD的规划,Socket AM2接口将逐渐取代原有的Socket 754接口和Socket 939接口,从而实现桌面平台CPU接口的统一。

CPU接口:Socket S1

Socket S1是2006年5月底发布的支持DDR2内存的AMD64位移动CPU的接口标准,具有638根CPU针脚,支持双通道DDR2内存,这是与只支持单通道DDR内存的移动平台原有的Socket 754接口的最大区别。目前采用Socket S1接口的有低端的Mobile Sempron和高端的Turion 64 X2。按照AMD的规划,Socket S1接口将逐渐取代原有的Socket 754接口从而成为AMD移动平台的标准CPU接口。

CPU接口:Socket F

Socket F是AMD于2006年第三季度发布的支持DDR2内存的AMD服务器/工作站CPU的接口标准,首先采用此接口的是Santa Rosa核心的LGA封装的Opteron。与以前的Socket 940接口CPU明显不同,Socket F与Intel的Socket 775和Socket 771倒是基本类似。Socket F接口CPU的底部没有传统的针脚,而代之以1207个触点,即并非

针脚式而是触点式,通过与对应的Socket F插槽内的1207根触针接触来传输信号。Socket F接口不仅能够有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率,同时也可以提高处理器生产的良品率、降低生产成本。Socket F接口的Opteron也是AMD首次采用LGA封装,支持ECC DDR2内存。按照AMD的规划,Socket F接口将逐渐取代Socket 940接口。

CPU接口:Socket 771

Socket 771是Intel2005年底发布的双路服务器/工作站CPU的接口标准,目前采用此接口的有采用LGA封装的Dempsey核心的Xeon 5000系列和Woodcrest核心的Xeon 5100系列。与以前的Socket 603和Socket 604明显不同,Socket 771与桌面平台的Socket 775倒还基本类似,Socket 771接口CPU的底部没有传统的针脚,而代之以771个触点,即并非针脚式而是触点式,通过与对应的Socket 771插槽内的771根触针接触来传输信号。Socket 771接口不仅能够有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率,同时也可以提高处理器生产的良品率、降低生产成本。Socket 771接口的CPU全部都采用LGA封装。按照Intel的规划,除了Xeon MP仍然采用Socket 604接口之外,Socket 771接口将取代双路Xeon(即Xeon DP)目前所采用的Socket 603接口和Socket 604接口。

酷睿i3和i5的区别是什么,哪个cpu好?

酷睿i3和i5的区别是什么,哪个较好?

i3都是2核四线程的,也就是2个核心模拟出4个核心。

i5有双核的也有四核的。

比如:

i5 7X0是四核,没有超线程,45nm工艺。目前有i5 750和i5 760。三级缓存8M。

主频分别为2.66和2.8G,turbo boost分别为3.2G和3.33G。指令集和i3一样,支持到SSE4.2。

i5 6X0是双核,双核四线程,32nm工艺,比i3多了Turbo boost和AES指令(主要是AES加密解密,普通人用不太到)。和i3一样集成了GMA显示核心。除了661的显示核心为900MHz外,其余为 733MHz,实际游戏性能普遍要差于HD3200(但跑测试软件强)。目前有i5 650,i5 660,i5 661,i5 670。4M三级缓存,主频为3.2,3.33,3.33和3.46G,Turbo boost分别为3.46,3.6,3.6,3.73G。661和660只有显示核心频率有差别。

小提示:具体是选择酷睿i3的机型还是酷睿i5的机型,不能只比较处理器,还要比较一下其他主要配置的情况。

相关阅读:

酷睿 i3可看作是酷睿i5的进一步精简版,将有32nm工艺版本(研发代号为Clarkdale,基于Westmere架构)这种版本。Core i3最大的特点是整合GPU(图形处理器),也就是说Core i3将由CPU+GPU两个核心封装而成。由于整合的GPU性能有限,用户想获得更好的3D性能,可以外加显卡。值得注意的是,即使是 Clarkdale,显示核心部分的制作工艺仍会是45nm

酷睿i3是一款基于Nehalem架构的双核处理器,其依旧采用整合内存控制器,三级缓存模式,L3达到8MB,支持Turbo Boost等技术的新处理器。

最后,最重要的

Intel 酷睿i5核心线程数 4核心4线程数 二级缓存4*256KB 三级缓存8M TDP 95W

Intel 酷睿i3核心线程数 2核心4线程数 二级缓存2*256KB 三级缓存4M TDP 65W

它们最大的区别是I5支持睿频,I3不支持,I3只有双核,而I5有双核和4核两种。至于 酷睿i3和i5哪个好,你掂量掂量了。

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。接下来是我为大家收集的电脑cpu基础知识大全,希望能帮到大家。

电脑cpu基础知识大全:

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.CPU扩展指令集

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件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的扩展指令集,分别增强了CPU的`多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为"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处理器已经支持SSE3指令集,AMD会在未来双核心处理器当中加入对SSE3指令集的支持,全美达的处理器也将支持这一指令集。

3.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,有人曾经拿过一快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。

4.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的倍频都是被锁住的)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。

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与系统之间数据传输速度是有限的,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从系统中得到数据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。

6.缓存

缓存大小也是CPU的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,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,缓存都很小。

7.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。最近官方已经表示有65nm的制造工艺了。

8.CPU内核和I/O工作电压

从586CPU开始,CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种,通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。其中内核电压的大小是根据CPU的生产工艺而定,一般制作工艺越小,内核工作电压越低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.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×数据带宽)/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÷8Byte/bit=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。

CPU基础 知识大全 详解有哪些? CPU在电脑中是最核心关键的硬件之一,相当于人的大脑,决定了电脑运算能力,因此CPU的选择至关重要。下面就让我带你去看看CPU基础知识大全详解,希望对你有所帮助吧!

程序员必须了解的CPU知识 - 科普篇

1导读

对于一名程序员来说,无论你使用的是什么语言,代码最终都会交给CPU来执行。所以了解CPU相关的知识一方面属于程序员的内功,另一方面也可以帮助你在日常编写代码时写出更加高效的代码

本文不打算对CPU进行深入探究,相反是以简单的语言来帮助大家了解CPU的工作原理以及不得不提到的CPU缓存相关知识,其中晦涩的内容我会通过配图来帮助大家理解,最后会以几个例子来帮助大家更直观的感受到CPU缓存带来的性能影响

2CPU基础知识

CPU即Central Processing Unit(中央处理器),是我们的代码打交道最多的硬件之一,要想让一个CPU工作,就必须给它提供指令和数据,而这里的指令和数据一般就放在我们的内存当中。其中指令就是由我们平常编写的代码翻译而来,数据也是我们代码中需要用到的数据(例如一个int值、一串字符串等等)

以C语言为例,从我们开始编写到运行的生命周期可以粗略的用下图表示:

大致分为以下几个步骤

我们日常中使用编辑器或者IDE敲入代码

代码编写完成后使用编译和链接工具生成可以被执行的程序,也就是机器语言(指令的集合)

当程序被运行时,整个程序(包括指令和数据)会被完整的载入到内存当中

CPU不停的向内存读取该程序的指令执行直到程序结束

通过上述第4步我们知道,CPU自身是没有保存我们的程序的,需要不停的向内存读取

那么有个问题是CPU是如何向内存读取的呢?

这里其实存在一个“总线”的概念,即CPU会通过地址总线、控制总线、数据总线来与我们的内存进行交互。其中地址总线的作用是寻址,即CPU告诉内存需要哪一个内存地址上的数据控制总线的作用是对外部组件的控制,例如CPU希望从内存读取数据则会在控制总线上发一个“读信号”,如果希望往内存中写一个数据则会发一个“写信号”而数据总线的作用顾名思义就是用来传输数据本身的了

例如CPU需要希望从内存中读一条数据,那么整个过程为:

到这里我们已经知道了CPU在执行我们程序的过程中会不断的与内存交互,读取需要的指令和数据或者写入相关的数据。这个过程是非常非常快的,一般CPU与内存交互一次需要200个时钟周期左右,而现代的处理器单个时钟周期一般都短于1纳秒(1秒 = 十亿纳秒)

但我们的前辈们仍然对这个速度不满足,所以又对CPU设计了一套缓存系统来加速对内存中数据的读取

3CPU缓存

现代CPU通常设计三级缓存(L1、L2、L3),其中L1、L2缓存是每个CPU核心独享的,L3缓存是所有CPU核心共享的,而L1缓存又分为数据缓存和指令缓存

我们的数据就从内存先到L3缓存中,再到L2缓存中,再到L1缓存中,最后再到CPU寄存器中

按照大小来看,通常L1 <L2 <L3 <内存 < 磁盘,如果你手边有一台Linu__机器的话,可以通过下面的命令查看CPU各级缓存的大小

以我手上这台服务器为例,L1指令缓存大小为32K、数据缓存大小为32K,L2缓存大小为1MB,L3缓存大小为35.75MB

按照速度来看,通常L1 >L2 >L3 >内存 >磁盘,以时钟周期为计量单位

L1缓存:约 4 个CPU时钟周期

L2缓存:约 10 个CPU时钟周期

L3缓存:约 40 个CPU时钟周期

内存:约 200 个CPU时钟周期

也就意味着如果能命中缓存,我们程序的执行速度至少提升5倍左右,如果能命中L1缓存则提升50倍左右,这已经属于相当大的性能提升了

有了缓存系统后,CPU就不必要每条指令或数据都读一次了,可以一次性读取若干条指令或数据然后放到缓存里供以后查询,因为根据局部性原理,CPU访问内存时,无论是读取指令还是数据,所访问的内存单元都趋于聚集在一个较小的连续区域中,所以一次性读取一块连续的内存有利于后续的缓存命中

现实中,CPU通常情况下每次的读取内存时都会一次性读取内存中连续的64个字节,这个连续的64字节术语就叫做Cache Line(缓存行),所以每一级CPU缓存就像下面这样

如果你手边有一台Linu__机器的话,可以通过下面的命令查看你的机器使用的CPU的Cache Line大小是多少

对于我的服务器来说,L1缓存就有 32KB / 64B = 512 个Cache Line

到这里,我们已经知道了CPU缓存的工作原理和加载方式,这里实际上还遗留了两个话题没有讲,一个是如何组织每一级的 Cache Line(例如 L1 的 512 个Cache Line)来提升访问的命中率另一个更加复杂一点,在现代CPU都是多核的场景下如何保证数据的一致性,因为每个核都有自己的L1和L2缓存,那么如果核心1修改的时候只修改了缓存的数据而没有修改内存中的数据,其他核心读到的就是旧数据了,如何解决这一问题?

由于本篇 文章 只是期望对CPU知识进行一个科普,不希望对于小白来说一次性接触大量的新内容,所以这两个问题我准备在后面的另外两篇再进行更细致的讨论

4性能对比

下面以几个实际的例子来加深大家对Cache Line如何影响程序性能的理解

示例一

我们假设有一个5000万长度的int数组,接着把这个数组的其中一些元素乘以2,考虑下面这两份代码

直觉上代码一比代码二少循环了4倍,并且也少乘2了4倍,理论上代码一比代码二快4倍左右才合理

但在我的服务器上运行的结果是代码一平均花费90毫秒,代码二平均花费93毫秒,性能几乎是差不多的,读者可以自行思考一下原因,再点击下方空白处查看解析

点击下方空白区域查看解析

解析

这里最主要的原因还是Cache Line,虽然代码一需要执行的指令确实比代码二要少4倍,但由于CPU一次会把连续的64个字节都读入缓存,而读写缓存的速度又特别快(还记得吗?L1的读取速度只有约4个时钟周期,是内存的50倍),以至于我们很难察觉到这4倍指令的差距

示例二

假设我们需要遍历一个二维数组,考虑下面这两种遍历 方法 :

由于数组长度是一模一样的,直觉上我们期望的是两份代码运行时间相差无几。但在我的服务器上代码一运行需要23毫秒,代码二运行需要51毫秒,读者可以自行思考一下原因,再点击下方空白处查看解析

点击下方空白区域查看解析

解析

这里最主要的原因依然是Cache Line,由于C语言中二维数组的内存是连续的,所以我们按行访问的时候访问的一直都是连续的内存,而Cache Line也是连续的64个字节,所以按行访问对Cache Line更友好,更容易命中缓存

而按列访问的话每次访问的内存不是连续的,每次的跨度都是256__sizeof(int)也就是1KB,更容易出现缓存Miss

示例三

假设我们有一个数组,我们希望计算所有大于100的元素的和,考虑下面两份代码

其中代码一是随机生成了个长度为1000W的数组,然后统计大于100的所有数字的和代码二也是随机生成了个长度为1000W的数组,但是是先排完序,再统计大于100的所有数字的和。并且可以看到,两份代码都是只计算了统计sum的那段代码的消耗时间,所以两份代码都不考虑随机生成数组和排序花费的时间

理论上来讲两份代码花费时间应当是相差无几的,但实际上在我的机器上跑出来第一份代码输出的是46毫秒,第二份代码输出的是23毫秒

读者可以自行思考一下原因,再点击下方空白处查看解析,提示:第二份代码中在统计sum之前数组是有序的

电脑CPU如何选购? 台式机 CPU知识扫盲和选购建议

CPU有几个重要的参数:架构、主频、核心、线程、缓存、接口。

架构:

有句老话叫“抛开架构看核心主频都是耍流氓”,那什么是架构?假如我们把架构想象成交通工具,那么老的架构就是火车,而新的架构就是高铁,所以架构的提升直接影响CPU的性能。这也就是为什么老式的CPU虽然也有超高的主频但性能还是被现在的i3碾压的原因了。

电脑CPU如何选购?台式机CPU知识扫盲和选购建议

主频:

我们常在CPU的信息里看到 某某CPU主频3.6GHz,这里的主频其实是CPU内核工作的时钟频率,并不直接等于CPU的运算速度,但是高的主频对于CPU的运算速度却至关重要。

核心:

核心又称内核,是CPU用来完成所有计算、接受/存储命令、处理数据等任务的装置。我们可以简单的把核心理解为人的手,单核就是一只手、双核就是两只手、四核就是四只手。

核心数并不是越多越好的,要看使用场景,比如在打字的时候,两只手就比一只手效率高,但是在 *** 作鼠标的时候,使用两只手只会起到适得其反的效果。至于什么场景需要使用多少核心的CPU在下面会讲到。

电脑CPU如何选购?台式机CPU知识扫盲和选购建议

线程:

我们通常会看到“四核四线程” 和“四核八线程”这两种说法,我们可以简单的把工厂里的流水线比作线程,把工人比作核心,早先由于工人工作技能不高,一个工人只能处理一条流水线的任务,我们可以把这个称为单核单线程,但是后来工人技术熟练了,觉得 *** 作一条流水线很无聊,不能体现自己的价值,于是就给又分配一条流水线,让这个工人同时处理两条流水线的任务,我们可以把这个称为“单核双线程”。

缓存:

缓存也是CPU里的一项非常重要的参数,由于CPU的运算速度比内存条的读写速度要快很多,这会让CPU花费很长的时间等待数据的到来或是把数据写入内存条,这个时候CPU内的高速缓存可以作为临时的存储介质来缓解CPU的运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾,所以缓存越大越好。

电脑CPU如何选购?台式机CPU知识扫盲和选购建议

接口:

CPU需要通过接口安装在主板上才能工作,而目前CPU的接口都是针脚式接口,AMD和英特尔的CPU在接口上就有很大的差别,所以需要使用适配接口的主板才能正常工作。目前英特尔主流的接口类型为LGA-1151接口(6、7、8代i3 i5 i7都是这种接口)AMD平台主流的接口类型有AM4接口(锐龙系列)和FM2+接口(速龙系列、APU系列)。

PS:英特尔最新的酷睿8代CPU虽然也是LGA-1151接口,但不适配老式的LGA-1151接口主板的平台,需要另购主板

说完了这些重要的参数,相信你也对CPU有了一个大概的了解,我们再谈谈不同场景对CPU的选择。

计算机系统基础:CPU相关知识笔记

1、什么是CPU

计算机的基本硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5大部件组成。

运算器和控制器等部件被集成在一起称为中央处理单元(Central Processing Unit,CPU).CPU

是硬件系统的核心。

2、CPU的用途

CPU主要负责获取程序指令、对指令进行译码并加以执行。

CPU的功能如下:

3、CPU的组成

CPU主要由运算器、控制器、寄存器和内部总线等部件组成。

3.1 运算器

运算器包括算术逻辑单元(ALU)、累加器、缓冲寄存器、状态条件寄存器等。它的主要工作是完成所规定的的各种算术和逻辑运算。

算术逻辑单元(ALU):ALU的重要组成部件,负责处理数据,实现算术和逻辑运算。

累加器(AC):当执行算术或逻辑运算时,为ALU提供一个工作区。

数据缓冲器(DR):作为CPU和内存、外部设备之间数据传送的中转站、 *** 作速度的缓冲

在单累加器结构的运算器中,DR还可以作为 *** 作数寄存器。

状态寄存器(PSW):保存算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的的各种条件码内容,分为状态标志和控制标志。

3.2 控制器

用于控制这个CPU的工作,不仅要保证程序的正确执行,还要能处理异常事件。

控制器主要包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑。

3.2.1 指令控制

指令寄存器(IR):当执行一条指令时,需要先把它从内存存储器取到缓冲寄存器中,再送入IR中暂存,指令译码器会根据IR的内容产生各种微 *** 作命令,控制其他部件协调工作,完成指令的功能。

程序计数器(PC):PC具有寄存和计数两种功能。又称为指令计数器。

地址寄存器(AR):用来保存当前CPU所访问的内存单元地址。

指令译码器(ID):包含指令 *** 作码和地址码两部分,为了能执行任何给定的指令必须对 *** 作码进行分析,以便识别要进行的 *** 作。

3.2.2 时序控制

时序控制要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。

3.2.3 总线控制

为多个功能部件提供服务的信息通路的控制电路。

3.2.4 中断控制

用于控制各种中断请求,并根据优先级排队,逐个交给CPU处理。

3.3 寄存器组

分为专用寄存器、通用寄存器。运算器和控制器中的寄存器是专用寄存器,作用是固定的。

通用寄存器用途广泛由程序员规定其用途。

4、什么是多核CPU

内核:CPU的核心称为内核,是CPU的最重要组成部分。CPU的所有计算、接收/存储命令、处理数据都是由核心执行。

多核:在一个单芯片上集成两个或者更多个处理器内核,并且每个内核都有自己的逻辑单元、控制单元、中端处理器、运算单元、一级Cache、二级Cache共享或独有。

多核CPU优点:可满足用户同时进行多任务处理等要求。

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