电脑cpu基础知识

时间：2022-10-19 13:48:51 电脑知识我要投稿

电脑cpu基础知识

　　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。下面和小编一起来看电脑cpu基础知识，希望有所帮助！

电脑cpu基础知识

　　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-Extensions2)、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：1GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66GHz Xeon/Opteron一样快，或是1.5GHz Itanium 2大约跟4GHz 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 Intel7501、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。

　　电脑cpu硬件知识

　　一、品牌分类

　　Intel系列：赛扬-奔腾-酷睿从低端到高端

　　AMD系列：闪龙、速龙、羿龙系列、FX系列、APU系列

　　CPU也就是中央处理器，全拼为Central Processing Unit，在计算机中可以比喻成人的大脑。

　　二、CPU型号解释

　　Intel cpu：

　　Intel 酷睿i7-6700K为例，介绍下型号的含义。

　　1、Intel是品牌

　　2、酷睿是Intel旗下高端的系列

　　3、6700这个数字表示第6代i7，数字越大档次越高

　　4、K是指该CPU是一款超频版本

　　AMD处理器

　　以AMD 速龙 X4 880k为例，介绍下型号的含义

　　1、AMD无疑是品牌

　　2、速龙是AMD旗下的中低端系列

　　3、K是指该CPU是一款超频版本

　　通过CPU外观上，我们可以非常快速的认出是intel还是AMD处理器，AMD CPU的背部接口是针式，一根根针组成，反之不是针式接口，就是intel CPU。

　　三、性能参数

　　主频：用来表示计算机运算、处理数据的速度，通常来说越高越好。

　　外频：外频是CPU的.基准频率，外频决定整块主板的运行速率，通俗的说所谓的超频，就是超计算机的外频（当然一般情况下，CPU的倍频都是被锁住的）

　　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。分为一级缓存，二级缓存，三级缓存。

　　电脑cpu是越高越好吗

　　CPU的主频，即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。CPU主频的高低，对衡量处理器的性能来说是一个很重要的方面，对处理器的性能影响很大。

　　CPU主频越高，处理器的性能越好，主频的高低对于CPU运算速度至关重要，主频越高，处理器当然越快，所处理的数据就越多越快。假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令，那么当CPU运行在2GHz主频时，将比它运行在1GHz主频时速度快一倍。因为2GHz的时钟周期比1GHz的时钟周期占用时间减少了一半，也就是工作在2GHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间比工作在1GHz主频时的时间缩短了一半，自然运算速度也就快了一倍，所以目前很多人对于超频乐此不疲。

　　但是使用主频的高低来衡量处理器的性能，需要在相同的条件下相互比较，比如核心与线程数量，核心工艺(指令集)，核心缓存等因素对于处理器来说也非常重要，我们不能拿一个过去的高主频的落后处理器和现在先进的低主频处理器相比较，性能方面显然是现在的处理器性能要好。

　　目前网上的很多处理器卖家拿着高主频的老处理器来贩卖，宣称处理器主频多少个G，比如AMD羿龙2X4975，主频达到了3.6GHz，主频很高很高，然而性能却不如主频只有3.0GHz的i54430。

　　我们购买处理器除了看主频外，还需要处理器其他参数是怎样的。

　　核心和线程数

　　核心(Die)又称为内核，是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心，是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的，CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。核心数量越多，代表着处理器所能处理的数据和任务越多，不同处理器的单核心性能也是有高低的。

　　一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务，在多核CPU中，使用多线程技术的好处是提高了程序的执行吞吐率。在单CPU单核的计算机上，使用多线程技术，也可以把进程中负责IO处理、人机交互而常备阻塞的部分与密集计算的部分分开来执行，编写专门的workhorse线程执行密集计算，从而提高了程序的执行效率。

　　CPU缓存

　　CPU高速缓存(CPUCache)是用于减少处理器访问内存所需平均时间的部件。在金字塔式存储体系中它位于自顶向下的第二层，仅次于CPU寄存器。其容量远小于内存，但速度却可以接近处理器的频率。

　　目前的处理器缓存有一级缓存，二级缓存，三级缓存，可以这么说，缓存的大小与多少，也能代表着处理器的性能，缓存越大，处理器访问内存所需平均时间越短，速度越快。

　　CPU制作工艺

　　CPU的“制作工艺”指得是在生产CPU过程中，要进行加工各种电路和电子元件，精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高CPU的集成度，CPU的功耗也越小。

　　目前的的处理器制作工艺已经达到了22纳米级别，比如最新的HasWell结构的处理器就是22nm，性能更高，功耗也更小。

　　总之，衡量处理器性能的高低，主频的多少是一方面，但不是决定方面，好需要配合其他处理器的参数来衡量。简单的用户购买处理器只要性能符合自己的需求就可以了，性能过高过低均是对资源的一种浪费。

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