計算機cpu性能指標與作用

1、計算機CPU性能指標與作用計算機CPU性能指標與作用計算機CPU勺性能指標從CPU勺構造功能方面論述CPU性能指標對于計算機運行的重要作用， 從而芻議了 CPU勺性能指標。CPU是計算機的三大核心部件之一，全稱 為(CentralProcessingU nit), CPU很小巧卻是整個計算機的運算核心和控制核心。用通俗勺比喻來解釋就是相當于人勺大腦。 它勺主要功能是 解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。對 于一臺計算機而言 CPU 性能的好壞直接決定著整個計算機的運行。在計算機系統(tǒng)中CPU是由運算器和控制器兩大局部組成的。它主要負 責協(xié)調并且控制計算機各部件執(zhí)行程序的指令序列，對數(shù)據(jù)進行

2、 加工。 具體功能包括 : 指令控制、操作控制、時間控制、數(shù)據(jù)加工、 中斷處理等。 計算機開展到今天，CPU勺性能指標己經成為一個重要 的研究課題了，所 以對于計算機CPU性能指標的探析是非常重要的。1頻率所謂CPU勺頻率就是指它的匸作頻率。(1) 主頻其實就是CPU內核工作時的時鐘頻率。CPU勺主頻所表示的 是CPU內數(shù)字脈沖信號震蕩的速度。所以并不能直接說明主頻 的速度是 計算機CPU勺運行速度的直接反映形式，我們并不能完全用 主頻來概括 CPU勺性能。這是我們最關心的，我們所說的 233、300等就是指的主頻。(2) 外頻是系統(tǒng)總線的工作頻率，即 CPU勺基準頻率，是CPU與主板 之間同

3、步運行的速度。外頻速度越高，CPU就可以同時接受更多來自外圍 設備的數(shù)據(jù)，從而使整個系統(tǒng)的速度進一步提高。(3) 倍頻那么是指CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)。2緩存容量一般來說存容量越大，性能也就越高，CPU勺緩存一般分為 內部緩存(LICache)和外部緩存(L2Cache)。封閉在CPU芯片內 部的高速 緩存，用于暫時存儲CPU運算時的局部指令和數(shù)據(jù)，存取速度與CPU主頻 一致丄1緩存的容量單位一般為KBo外部緩存(L2Cache) : CPU外部的高速緩存，PentiumPro處理器的L2和CPL運行在相同頻率下的，但本錢昂 貴，所以Pentiumll運行在相當于CPU頻率一半下的，容量為5

4、12Ko內部緩存越大，CPU工作時與存取速度較慢的外部緩存和內部緩存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，相對電腦的運算速度可以提高。L1高速緩存與CPU 同步運行，其緩存容量大小對CPU勺性能影響較大。L2高速緩存也稱為 二級高速緩存L2Cache的容量和頻率對CPU勺性能影響也較大，其作用 就是協(xié)調CPU勺運行速度與內存存取速度之間的 差異。L2高速緩存是CPU 晶體管總數(shù)中占得最多得一局部，由于 L2 高速緩存得本錢很高，因此 L2 高速緩存得容量大小一般用來作為高 端和低端CPU產品得分界標準。3工作電壓因素工作電壓指的也就是 CPU正常工作所需的電壓。早期 計算機運行時需要的電壓比較高通常為 5V,

5、隨著技術的不斷改進現(xiàn)在CPU 正常運行所需要的電壓比較低了。 CPU勺正常工作電壓是一個比較寬的范 圍，一般最低可以到達 1. IV， 在低電壓下依然可以 穩(wěn)定的工作。提高工 作電壓，可以加強CPU內部信號，增加CPU勺穩(wěn)定性能。但會導致CPU 的發(fā)熱問題，CPU發(fā)熱將改變CPU勺化學介質，降低CPU勺壽命。4流水線的性能指標衡量流水線性能的主要指標有吞吐率、加速 比和 效率。CPU勺原始工作模式在了解CPU工作原理之前，我們先簡單談談 CPU是如何生產出來 的。 CPU是在特別純潔的硅材料上制造的。一個 CPU芯片包含上百萬個精巧的 晶體管。人們在一塊指甲蓋大小的 硅片上，用化學的方 法蝕刻

6、或光刻出 晶體管。因此，從這個意義上說，CPU正是由晶體 管組合而成的。簡單而 言，晶體管就是微型電子開關，它們是構建 CPU勺基石，你可以把一個晶 體管當作一個電燈開關，它們有個操 作位，分別代表兩種狀態(tài)：0N開和 OFF關。這一開一關就相當于 晶體管的連通與斷開，而這兩種狀態(tài)正好 與二進制中的根底狀態(tài)“0 和“1對應!這樣，計算機就具備了處理信 息的能力。但你不要以為，只有簡單的“0和“1兩種狀態(tài)的晶體管的原 理很 簡單，其實它們的開展是經過科學家們多年的辛苦研究得來的。 在晶體 管之前，計算機依靠速度緩慢、低效率的真空電子管和機械 開關來處理信息。后來，科研人員把兩個晶體管放置到一個硅晶

7、體 中，這樣便創(chuàng)作 出第一個集成電路，再后來才有了微處理器?？吹竭@里，你一定想知道，晶體管是如何利用 “0和“1這兩種電 子信號來執(zhí)行指令和處理數(shù)據(jù)的呢 ?其實，所有電子設備都有自 己的電路 和開關，電子在電路中流動或斷開，完全由開關來控制， 如果你將開關 設置為OFF,電子將停止流動，如果你再將其設置為ON,電子又會繼續(xù)流動。 晶體管的這種ON與OFF的切換只由電子信 號控制，我們可以將晶體管稱 之為二進制設備。這樣，晶體管的 ON狀態(tài)用“ 1來表示，而OFF狀態(tài)那么 用“0來表示，就可以組成最 簡單的二進制數(shù)。眾多晶體管產生的多個 “ T與“0的特殊次序 和模式能代表不同的情況，將其定義為字母、 數(shù)字、顏色和圖形。舉個例子，十進位中的 1在二進位模式時也是“1 ， 2在二進位模式時是“10 , 3 是“11 , 4 是“100 , 5 是“1