計算機基礎知識——CPU相關概念

CPU由運算器、控制器和寄存器組組成,其中運算器負責算術運算和邏輯運算,控制器負責計算指令的解析,產生各種控制指令,寄存器組用來臨時存放參加運算的數據和計算的中間結果。CPU計算結果最終需要寫到內存中,內存的存取速度遠低於CPU,爲提升數據交換速率,CPU內部一般還集成了高速緩存(CACHE),其中緩存分爲一級緩存和二級緩存,一級緩存和CPU速率相當,二級緩存次之。其實在現在一些CPU中,一級緩存也會分爲一級數據緩存和一級指令緩存。

大致來說,CPU讀取數據時,數據的流向:內存》》緩存》》寄存器。

先回顧一下初中物理,什麼叫頻率?我也百度了一下,頻率就是單位時間內完成週期性運動的次數。

1、主頻

也叫內頻,或者CPU時鐘頻率。它是指一秒內處理器所能發出電子脈衝數,是CPU性能的一個重要指標,主頻越高,CPU處理速度也就越快。現在通用CPU主頻在2~3GHz。

2、外頻

CPU跟外部(即系統總線)接觸溝通的頻率稱爲外頻。外頻是由主板提供,CPU以這個頻率跟系統其他的配件進行溝通,因此,外頻亦稱爲系統總線頻率或前端總線速度(FSB)。早期CPU內部與外部的工作頻率都相同,後來主頻要比外頻快。現在PⅢ的外頻爲133 MHz,P4的外頻可採用高達800MHz的外頻。

3、倍頻

主頻和外頻的倍數。

4、超頻

外頻和倍頻都可以根據CPU參數通過主板跳線或程序來設置,從而設定CPU主頻。通過適當提高外頻或倍頻,有些CPU的主頻可以超過它的標稱工作頻率,這就是習慣上稱的“超頻”。超頻可以在一定程度上提高系統的性能,但是超頻會導致CPU的功耗增加,使CPU工作溫度升高,甚至損壞CPU。

4、CPU核心數和線程數

核心數是指CPU物理上存在幾個核心,線程數是一個邏輯上的概念,指模擬出的核心數。一般一個物理核心可以模擬出兩個邏輯核心,也就是2個線程數。CPU的線程數概念僅僅只針對Intel的CPU纔有用,因爲它是通過Intel超線程技術來實現的,最早應用在Pentium4上。如果沒有超線程技術,一個CPU核心對應一個線程。所以,對於AMD的CPU來說,只有核心數的概念,沒有線程數的概念。

CPU結構圖

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