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(shuō)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(wàn)條指令秒” (mips， Million Instruction Per Second )來(lái)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寸鐘頻率(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(lái)描述運(yùn)算速度，例如，Pentium/133 的主頻為 133 MHz, Pentium 川 /800 的主頻為 800 MHz Pentium 4 1.5G 的

2、主頻為1.5 GHz。一般說(shuō)來(lái)，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 n, Pentium IH, 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(wèn)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)

3、 即時(shí)存儲(chǔ)信息的能力。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 Go(5) I/O 的速度主機(jī)I /O的速度，取決于I/O總線的

4、設(shè)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、4OMr 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DDR31600MH瀕率和128位寬；卡 2的顯存為DDR2800MH瀕率和256位寬。

5、看上去兩者顯存參數(shù)不同，但通過(guò)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(wú)論多么復(fù)雜多變的產(chǎn)品，都無(wú)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)就越多。（顯存頻率）：一般有DDR2DDR 3 GDDR3GDDR等幾個(gè)類型，GDDR5勺頻率最高，等效頻率能達(dá)至U 4GHZ 以上。DDR瀕率最慢，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

6、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（Rotatio nal 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至硬盤的速度。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至了提高。硬盤轉(zhuǎn)速以每分鐘 多少轉(zhuǎn)來(lái)表示，單位表示為 RPM RPM是 Revolutions Perminute的縮寫，是轉(zhuǎn)/每分鐘。 RPM值越大，內(nèi)部傳輸率就越快，訪問(wèn)時(shí)間就越短， 硬盤的整體性能也就

7、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) 帶至磁頭下方，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(shuō)的某某 CPU是 多少兆赫的，而這個(gè)多少兆赫就是“ CPU勺主頻”。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

8、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）、MH（兆赫）、GH（吉赫）。其中 1GHz=1000MHz1MHz=1000kH, 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）、

9、卩s （微秒）、ns （納秒），AMEFX4170CP默認(rèn)主頻4.2G史上最高AMDFX4170CP!默認(rèn) 主頻 4.2G 史上最高其中：1s=1000ms 1 ms=1000y s, 1卩 s=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(shuō)的某某CPL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（也就是說(shuō)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(shuō)對(duì)運(yùn)算能力沒影 響。只是因?yàn)楝F(xiàn)

10、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)镃PU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司的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CPI較高主頻的CPU性能，所以AthlonFX 系列CPU才以PR值的方式來(lái)命名。因此主頻僅是CPU生能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不代表CPU 的整體性能。CPU的主

11、頻不代表CPU的速度，但提高主頻對(duì)于提高CPU!算速度卻是至關(guān)重要的。舉個(gè) 例子來(lái)說(shuō)，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)?00MHz!勺時(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100MH理頻的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。 只不過(guò)電腦的整體運(yùn)行速度不僅取決于 CPUl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

12、，電腦整體的運(yùn)行速度才能真正得到提高。提高CPUX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 CPUl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!勺DDR內(nèi)存，以及1333MHz的 DDR：內(nèi)存。較 為高端的以GHz計(jì)算，如高端企業(yè)需求的主頻2.4GHz。說(shuō)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X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(lái)越快，內(nèi)存、硬盤等配 件逐漸跟不上CPU勺速度了，而倍頻的出現(xiàn)解決了這個(gè)問(wèn)題，它可使內(nèi)存等部件仍然工 作在相對(duì)較低的系統(tǒng)總線