計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)

1、計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)(1) 運(yùn)算速度。運(yùn)算速度是衡量計(jì)算機(jī)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。通常所說的計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度（平均運(yùn)算速度），是指每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用“百萬條指令秒”（ mips，Million Instruction Per Second）來描述。同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，執(zhí)行不同的運(yùn)算所需時(shí)間可能不同，因而對(duì)運(yùn)算速度的描述常采用不同的方法。常用的有 CPU時(shí)鐘頻率（主頻）、每秒平均執(zhí)行指令數(shù) (ips) 等。微型計(jì)算機(jī)一般采用主頻來描述運(yùn)算速度，例如， Pentium/133 的主頻為 133 MHz，Pentium /800 的主頻為 800 MHz，Pentium 4 1.5G 的主頻為 1.5

2、GHz。一般說來，主頻越高，運(yùn)算速度就越快。(2) 字長(zhǎng)。計(jì)算機(jī)在同一時(shí)間內(nèi)處理的一組二進(jìn)制數(shù)稱為一個(gè)計(jì)算機(jī)的 “字”，而這組二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)就是“字長(zhǎng)”。在其他指標(biāo)相同時(shí)，字長(zhǎng)越大計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度就越快。早期的微型計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)一般是8 位和 16 位。目前 586（ Pentium， Pentium Pro ， Pentium ， Pentium， Pentium 4 ）大多是 32位，現(xiàn)在的大多數(shù)人都裝 64 位的了。(3) 內(nèi)存儲(chǔ)器的容量。內(nèi)存儲(chǔ)器，也簡(jiǎn)稱主存，是 CPU可以直接訪問的存儲(chǔ)器，需要執(zhí)行的程序與需要處理的數(shù)據(jù)就是存放在主存中的。 內(nèi)存儲(chǔ)器容量的大小反映了計(jì)算機(jī)即時(shí)存儲(chǔ)信息

3、的能力。 隨著操作系統(tǒng)的升級(jí)， 應(yīng)用軟件的不斷豐富及其功能的不斷擴(kuò)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量的需求也不斷提高。目前，運(yùn)行Windows 95 或 Windows 98 操作系統(tǒng)至少需要 16 M 的內(nèi)存容量， Windows XP則需要 128 M以上的內(nèi)存容量。內(nèi)存容量越大，系統(tǒng)功能就越強(qiáng)大，能處理的數(shù)據(jù)量就越龐大。（ 4) 外存儲(chǔ)器的容量。外存儲(chǔ)器容量通常是指硬盤容量（包括內(nèi)置硬盤和移動(dòng)硬盤）。外存儲(chǔ)器容量越大，可存儲(chǔ)的信息就越多，可安裝的應(yīng)用軟件就越豐富。目前，硬盤容量一般為 10 G 至 60 G，有的甚至已達(dá)到 120 G。(5)I/O的速度主機(jī) I O的速度，取決于 I/O 總線的設(shè)

4、計(jì)。這對(duì)于慢速設(shè)備（例如鍵盤、打印機(jī)）關(guān)系不大，但對(duì)于高速設(shè)備則效果十分明顯。例如對(duì)于當(dāng)前的硬盤，它的外部傳輸率已可達(dá) 20MB S、 4OMB S 以上。（ 6）顯存顯存的性能由兩個(gè)因素決定，一是容量，二是帶寬。容量很好理解， 它的大小決定了能緩存多少數(shù)據(jù)。 而帶寬方面， 可理解為顯存與核心交換數(shù)據(jù)的通道， 帶寬越大， 數(shù)據(jù)交換越快。 所以容量和帶寬是衡量顯存性能的關(guān)鍵因素。另外，帶寬又由頻率和位寬兩個(gè)因素所決定，計(jì)算公式為： 帶寬 =頻率 X 位寬 /8 。舉個(gè)例子，兩塊核心和顯存容量相同的顯卡，卡1 的顯存為 DDR3 1600MHz頻率和 128 位寬；卡 2 的顯存為 DDR2800

5、MHZ頻率和 256 位寬。看上去兩者顯存參數(shù)不同，但通過公式計(jì)算得出，兩者都是 25.6G/S 的帶寬，性能是相同的。所以，只要了解了本質(zhì)，無論多么復(fù)雜多變的產(chǎn)品，都無法忽悠到我們。（顯存容量）：常見的容量有 128M、256M、512M、896M、1G等等。容量越大，能緩存的數(shù)據(jù)就精選文庫越多。（顯存頻率）：一般有 DDR2、DDR3、GDDR3、GDDR5等幾個(gè)類型， GDDR5的頻率最高，等效頻率能達(dá)到 4GHZ以上。 DDR2頻率最慢，有些甚至只有 667MHZ。（顯存位寬）：一般有 64bit 、128bit 、256bit 、448bit 、512bit 等幾種。位寬越大，制造難

6、度就越大，成本也就越高， 所以很多時(shí)候廠商寧可選擇低位寬與高頻率的組合， 這樣在保證性能的同時(shí)還能降低成本（常見于 A 卡產(chǎn)品中）。（ 7）硬盤轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 (Rotational Speed)，是硬盤內(nèi)電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)速度，也就是硬盤盤片在一分鐘內(nèi)所能完成的最大轉(zhuǎn)數(shù)。 轉(zhuǎn)速的快慢是標(biāo)示硬盤檔次的重要參數(shù)之一， 它是決定硬盤內(nèi)部傳輸率的關(guān)鍵因素之一， 在很大程度上直接影響到硬盤的速度。 硬盤的轉(zhuǎn)速越快， 硬盤尋找文件的速度也就越快， 相對(duì)的硬盤的傳輸速度也就得到了提高。硬盤轉(zhuǎn)速以每分鐘多少轉(zhuǎn)來表示， 單位表示為 RPM，RPM是 Revolutions Perminute 的縮寫，是轉(zhuǎn) / 每分鐘。

7、 RPM值越大，內(nèi)部傳輸率就越快，訪問時(shí)間就越短，硬盤的整體性能也就越好。 硬盤的主軸馬達(dá)帶動(dòng)盤片高速旋轉(zhuǎn)， 產(chǎn)生浮力使磁頭飄浮在盤片上方。 要將所要存取資料的扇區(qū)帶到磁頭下方， 轉(zhuǎn)速越快，則等待時(shí)間也就越短。因此轉(zhuǎn)速在很大程度上決定了硬盤的速度。（ 8）主頻CPU的主頻，即 CPU內(nèi)核工作的時(shí)鐘頻率（ CPU Clock Speed）。通常所說的某某 CPU是多少兆赫的，而這個(gè)多少兆赫就是“ CPU的主頻”。很多人認(rèn)為 CPU的主頻就是其運(yùn)行速度，其實(shí)不然。 CPU的主頻表示在 CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號(hào)震蕩的速度，與 CPU實(shí)際的運(yùn)算能力并沒有直接關(guān)系。 由于主頻并不直接代表運(yùn)算速度，所以在一定

8、情況下，很可能會(huì)出現(xiàn)主頻較高的 CPU實(shí)際運(yùn)算速度較低的現(xiàn)象。在電子技術(shù)中， 脈沖信號(hào)是一個(gè)按一定電壓幅度， 一定時(shí)間間隔連續(xù)發(fā)出的模擬信號(hào)。脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔稱為周期；而將在單位時(shí)間（如 1 秒）內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)稱為頻率。 頻率是描述周期性循環(huán)信號(hào) （包括脈沖信號(hào)） 在單位時(shí)間內(nèi)所出現(xiàn)的脈沖數(shù)量多少的計(jì)量名稱；頻率的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位是 Hz（赫）。電腦中的系統(tǒng)時(shí)鐘就是一個(gè)典型的頻率相當(dāng)精確和穩(wěn)定的脈沖信號(hào)發(fā)生器。 頻率在數(shù)學(xué)表達(dá)式中用“ f ”表示，其相應(yīng)的單位有： Hz（赫）、 kHz（千赫）、 MHz（兆赫）、 GHz（吉赫）。其中 1GHz=1000MHz，1MHz=1000kHz，

9、1kHz=1000Hz。計(jì)算脈沖信號(hào)周期的時(shí)間單位及相應(yīng)的換算關(guān)系是： s（秒）、 ms（毫秒）、 s（微秒）、 ns（納秒）， AMD FX4170CPU默認(rèn)主頻 4.2G 史上最高 AMD FX4170CPU默認(rèn)主頻 4.2G 史上最高其中： 1s=1000ms，1 ms=1000s，1s=1000ns。 CPU的主頻，即 CPU內(nèi)核工作的時(shí)鐘頻率（ CPU Clock Speed）。通常所說的某某 CPU 是多少兆赫的，而這個(gè)多少兆赫就是“ CPU的主頻”。很多人認(rèn)為 CPU的主頻就是其運(yùn)行速度，其實(shí)不然。 CPU的主頻表示在 CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號(hào)震蕩的速度，與 CPU實(shí)際的運(yùn)算能力并沒

10、有直接關(guān)系 （也就是說現(xiàn)今 cpu 主頻的高低不會(huì)直接影響 cpu 運(yùn)算能力，并不是說對(duì)運(yùn)算能力沒影響。只是因?yàn)楝F(xiàn)今 cpu 主頻再低，也比其他硬件頻率如內(nèi)存高的多）。主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度存在一定的關(guān)系，但還沒有一個(gè)確定的公式能夠定量?jī)烧叩臄?shù)值關(guān)系，因?yàn)?CPU的運(yùn)算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標(biāo) （緩存、指令集， CPU的位數(shù)等等）。由于主頻并不直接代表運(yùn)算速度，所以在一定情況下，很可能會(huì)出現(xiàn)主頻較高的CPU實(shí)際運(yùn)算速度較低的現(xiàn)象。 比如 AMD公司-2精選文庫的 AthlonFX 系列 CPU大多都能以較低的主頻，達(dá)到英特爾公司的Pentium 4 系列 CPU較高主頻的 CP

11、U性能，所以 AthlonFX 系列 CPU才以 PR值的方式來命名。因此主頻僅是 CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不代表 CPU的整體性能。CPU的主頻不代表 CPU的速度，但提高主頻對(duì)于提高 CPU運(yùn)算速度卻是至關(guān)重要的。舉個(gè)例子來說， 假設(shè)某個(gè) CPU在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條運(yùn)算指令， 那么當(dāng)CPU運(yùn)行在 100MHz主頻時(shí)，將比它運(yùn)行在 50MHz主頻時(shí)速度快一倍。因?yàn)?100MHz的時(shí)鐘周期比 50MHz的時(shí)鐘周期占用時(shí)間減少了一半，也就是工作在 100MHz主頻的 CPU執(zhí)行一條運(yùn)算指令所需時(shí)間僅為 10ns 比工作在 50MHz主頻時(shí)的 20ns 縮短了一半，自然運(yùn)算速度也就快了一倍

12、。 只不過電腦的整體運(yùn)行速度不僅取決于 CPU運(yùn)算速度，還與其它各分系統(tǒng)的運(yùn)行情況有關(guān)，只有在提高主頻的同時(shí)，各分系統(tǒng)運(yùn)行速度和各分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸速度都能得到提高后， 電腦整體的運(yùn)行速度才能真正得到提高。提高 CPU工作主頻主要受到生產(chǎn)工藝的限制。 由于 CPU是在半導(dǎo)體硅片上制造的，在硅片上的元件之間需要導(dǎo)線進(jìn)行聯(lián)接， 由于在高頻狀態(tài)下要求導(dǎo)線越細(xì)越短越好，這樣才能減小導(dǎo)線分布電容等雜散干擾以保證 CPU運(yùn)算正確。因此制造工藝的限制，是 CPU主頻發(fā)展的最大障礙之一。較為主流的內(nèi)存頻率是 667MHz和 800MHz的 DDR2內(nèi)存，以及 1333MHz的 DDR3 內(nèi)存。較為高端的以

13、GHz計(jì)算，如高端企業(yè)需求的主頻 2.4GHz。說到處理器主頻，就要提到與之密切相關(guān)的兩個(gè)概念：倍頻與外頻，外頻是 CPU 的基準(zhǔn)頻率，單位也是 MHz。外頻是 CPU與主板之間同步運(yùn)行的速度，而且絕大部分電腦系統(tǒng)中外頻也是內(nèi)存與主板之間的同步運(yùn)行的速度，在這種方式下， 可以理解為 CPU的外頻直接與內(nèi)存相連通， 實(shí)現(xiàn)兩者間的同步運(yùn)行狀態(tài)； 倍頻即主頻與外頻之比的倍數(shù)。主頻、外頻、倍頻，其關(guān)系式：主頻=外頻×倍頻。早期的 CPU并沒有“倍頻”這個(gè)概念，那時(shí)主頻和系統(tǒng)總線的速度是一樣的。隨著技術(shù)的發(fā)展， CPU速度越來越快，內(nèi)存、硬盤等配件逐漸跟不上CPU的速度了，而倍頻的出現(xiàn)解決了這個(gè)問題， 它可使內(nèi)存等部件仍然工作在相對(duì)較低的系統(tǒng)