cpu性能影响什么(处理器对电脑的影响有哪些呢)

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大家好,今天来介绍cpu性能影响什么的问题,以下是渲大师小编对此问题的归纳和整理,感兴趣的来一起看看吧!

处理器对电脑的影响有哪些

中央处理器的高与低直接影响着电脑的本身运行的速度,越高运行的速度越快

影响cpu性能的因素有哪些

CPU的性能和速度取决于时钟频率(一般以赫兹或千兆赫兹计算,即hz与Ghz)和每周期可处理的指令(IPC),两者合并起来就是每秒可处理的指令(IPS)。

IPS值代表了CPU在几种人工指令序列下“高峰期”的运行率,指示和应用。而现实中CPU组成的混合指令和应用,可能需要比IPS值显示的,用更长的时间来完成。而内存层次结构的性能也大大影响中央处理器的性能。

通常工程师便用各种已标准化的测试去测试CPU的性能,已标准化的测试通常被称为“基准”(Benchmarks)。如SPECint,此软仵试图模拟现实中的环境。测量各常用的应用程序,试图得出现实中CPU的绩效。

提高电脑的处理性能,亦使用多核心处理器。原理基本上是一个集成电路插入两个以上的个别处理器(意义上称为核心)。在理想的情况下,双核心处理器性能将是宏内核处理器的两倍。

然而,在现实中,因不完善的软件算法,多核心处理器性能增益远远低于理论,增益只有50%左右。但增加核心数量的处理器,依然可增加一台计算机可以处理的工作量。

这意味着该处理器可以处理大量的不同步的指令和事件,可分担第一核心不堪重负的工作。有时,第二核心将和相邻核心同时处理相同的任务,以防止崩溃。

中央处理器操作原理

CPU的主要运作原理,不论其外观,都是执行储存于被称为程序里的一系列指令。在此讨论的是遵循普遍的冯·诺伊曼结构(von Neumann architecture)设计的设备。程序以一扮颂扒系列数字储存在计算机存储器中。差不多所有的冯·诺伊曼CPU的运作原理可分为四个阶段:提取、解码、执行和写回。

第一阶段,提取,从程序内存中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器指定程序存储器的位置,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,PC根据指令式长度增加存储器单元。指令的提取常常必须从相对较慢的存储器查找,导致CPU等候指令的送入。这个问题主要被论及在现代处理器的缓存和流水线架构(见下)。

CPU根据从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段。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。

一部分的指令数值为运算码,其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法运算的运算目标。这样的运算目标也许提供一个常数值(即立即值),或是一个空间的寻址值:寄存器或存储器地址,以寻址模式决定。

在旧的设计中,CPU里的指令解码部分是无法改变的硬体设备。不过在众多抽象且复杂的CPU和ISA中,一个微程序时常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中往往可以重写,方便变更解码指令。

在提取和解码阶段之厅昌后,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。例如,要求一个加法运算,算术逻辑单元将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值,而且在输出将含有总和结果。

ALU内含电路系统,以于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加樱森法和位操作)。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果,在标志寄存器里,溢出标志可能会被设置(参见以下的数值精度探讨)。

最终阶段,写回,以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的寄存器,以供随后指令快速访问。在其它案例中,运算结果可能写进速度较慢,如容量较大且较便宜的主存。某些类型的指令会操作程序计数器,而不直接产生结果资料。

这些一般称作“跳转”并在程序中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函数[jumps]。许多指令也会改变标志寄存器的状态比特。这些标志可用来影响程序行为,缘由于它们时常显出各种运算结果。

例如,以一个“比较”指令判断两个值的大小,根据比较结果在标志寄存器上设置一个数值。这个标志可借由随后的跳转指令来决定程序动向。

在执行指令并写回结果资料之后,程序计数器的值会递增,反复整个过程,下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。

如果完成的是跳转指令,程序计数器将会修改成跳转到的指令地址,且程序继续正常执行。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码,并且同时执行。这个部分一般涉及“经典RISC流水线”,那些实际上是在众多使用简单CPU的电子设备中快速普及(常称为微控制器)。


CPU主要性能参数有哪些各个参数对CPU有什么影响

CPU也就是我们常说的中央处理器,一台PC的性能的好与坏跟CPU自身的性能有着最直接的关系。现在全球的个人处理器竞争主要体现在AMD和英特尔两大巨头。 \x0d\x0a\x0d\x0a现在就说说CPU的一些主要参数吧; \x0d\x0a\x0d\x0a主频:通常所说的某某CPU是多少兆赫的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。主频也叫时钟频率,单位是GHZ,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频=外频×倍频系数。 \x0d\x0a\x0d\x0a外频:外频是CPU与主板上其它设备进行数据传输的物理工作频率,也就是系统总线的工作频率。它代表着CPU与主板和内存等配件之间的数据传输速度。单位也是MHz。CPU标准外频主要有66MHz、100MHz、133MHz、166MHz、200MHz几种。 \x0d\x0a\x0d\x0a倍频: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。倍频一般是不能改的,现在的CPU一般都对倍频进行了锁定。 \x0d\x0a\x0d\x0a有人以为认为CPU的主频指的是CPU运告世裤行的速度,实际上这个认识是很片面的。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力是没有直接关系的。当然,主频和实际的运算速度是有关的,但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系,因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集,CPU的位数等等)。由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。 \x0d\x0a\x0d\x0a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。由于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,即数据带宽=(总线频率×数据带宽)/8。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。 \x0d\x0a\x0d\x0a缓存:缓存是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速度很快。 L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般L1缓存的容量通常在32~256KB。 L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频详图,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家庭用CPU容量最大的是512KB,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达1MB-3MB。 \x0d\x0a\x0d\x0aCPU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。增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。这些扩展指令可以提高CPU处理多媒体和3D图形的能力。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。AMD的3DNow!指令集。目前SSE3也是最先进的指令集,英特尔返姿Prescott处理器已经支持SSE3指令集,AMD的双核心处理器支持SSE3。 \x0d\x0a\x0d\x0a制作工艺:制作工艺是指在硅材料上生产CPU时内部各元器材的连接线宽度,一般用微米表示。微米值越小制作工艺越先进,CPU可以达到的频率越高,集成的晶体管就可以更袜简多。目前最新的CPU已经达到了65纳米的制造工艺。将来会有45,30的。 \x0d\x0a\x0d\x0aCPU内核电压和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。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1.6~3V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。

cpu的性能与哪些因素有关各自什么含义

CPU的性能主要体现在其运行程序的速度上。影响运行速度的性能指标包括主频、外频、以及缓存大小。

主频

主频也叫时钟慧春码频率,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。通常,主频越高,CPU处理数据的速度就越快。

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内数字脉冲信号震荡森滚的速度。

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。

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前哪对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。

工作过程:

CPU从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操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。

指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。

来源:CPU-


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