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 CPU的主要性能指标

1.字长

在计算机技术中,把CPU在单位时间内一次处理的二进制数的位数称为“字长”。一般情况下,把单位时间内能处理字长为8位数据的CPU叫8位CPU。同理,64位的CPU在单位时间内能处理字长为64位的二进制数据。字长是表示运算器性能的主要技术指标,通常等于CPU数据总线的宽度。CPU字长越长,运算精度越高,信息处理速度越快,CPU性能也就越高。

2.CPU的频率 

CPU的频率是指计算机运行时的工作频率,也称为“主频”或“时钟频率”,CPU的频率表示CPU内部数字脉冲信号振荡的速度,代表了CPU的实际运算速度,单位是Hz。CPU的频率越高,在一个时钟周期内所能完成的指令数也就越多,CPU的运算速度也就越快。

CPU实际运行的频率与CPU的外频和倍频有关,其计算公式为:

CPU的实际频率=外频×倍频

3.高速缓存

缓存(Cache)的作用是为CPU和内存进行数据交换时提供一个高速的数据缓冲区。当CPU要读取数据时,首先会在缓存中寻找,如果找到了则直接从缓存中读取,如果在缓存中未能找到,那么CPU就从主内存中读取数据。CPU缓存一般分为L1高速缓存和L2高速缓存。

L1高速缓存(也称为一级高速缓存、L1 Cache)用于暂存部分指令和数据,以使CPU能迅速地得到所需要的数据。

L2高速缓存(也称为二级高速缓存、L2 Cache)的容量和频率对CPU的性能影响也较大,其作用就是协调CPU的运行速度与内存存取速度之间的差异。L2高速缓存是CPU晶体管总数中占得最多的一部分。

4.前端总线速度 

前端总线是AMD在推出K7 CPU时提出的概念,一直以来很多人都误认为这个名词不过是外频的一个别称。其实,通常所说的外频是指CPU与主板的连接速度,这个概念是建立在数字脉冲信号振荡速度的基础之上,而前端总线速度指的是数据传输的速度。例如100MHz外频是指数字脉冲信号在每秒钟震荡1000万次,而100MHz前端总线则是指CPU每秒钟可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB。就处理器速度而言,前端总线比外频更具代表性。

5.CPU的制造工艺与封装技术

CPU的制造工艺直接关系到CPU的电气性能。线路宽度越小,CPU的功耗和发热量就越低,并可以工作在更高的频率下。目前Intel的主流产品的制造工艺技术已经达到0.065µm级别。由于CPU制造完成后,是一块不到1cm2的硅晶片(或集成电路),还需要对其进行封装,并安装引脚(或称为“针”)后才能插到主板上。通常所说的Socket 478,Socket 939中的数值的就是指该CPU的引脚数。封装CPU的材料一般有陶瓷封装和树脂封装两种。

6.超线程

超线程(Hyper-Threading,HT)是Intel为Pentium 4专门设计的一项技术。

超线程是一种同步多线程执行技术,一款应用超线程技术的Intel CPU可以在逻辑上被模拟成两个CPU,这样CPU可以充分利用空闲资源同时处理两个任务集,从而在相同时间内完成更多的任务。当计算机系统应用超线程技术后,可使整机性能提高25%以上。

 

7.支持的扩展指令集

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