设为主页 | 加入收藏 | 产品中心 | 联系我们

欢迎访问济南信仁再生资源回收有限公司官方网站!

全国服务热线

13969053198

您现在的位置:首页 > 新闻中心 > 行业新闻

新闻中心

News Center

济南信仁再生资源回收有限公司

联系人:尚经理

手   机:13969053198

地   址:山东省济南市山大路147号

新闻中心 / News Center

CPU的性能是由哪些因素决定的

发布人: 发布时间:2020-11-03 10:51:46

  1、确定CPU性能规格
每一个购买CPU的消费者,首先要问的是它的性能。对于CPU来说,它的性能是否强大是决定它能否在市场上生存下来的第一个因素。什么因素决定了CPU的性能?以下是影响CPU性能的主要技术指标:
1. 主频率,即CPU的时钟频率,就是CPU的工作频率。一般来说,在一个时钟周期内完成的指令数是固定的,所以主频率越高,CPU速度越快。但是,由于各个CPU内部结构不相同,所以不能用主频率来概括CPU的性能。外接频率是系统总线的工作频率,倍频是CPU外接频率与主频率之差的倍数。公式为:主频=外频乘以多频。
2. 内存总线速度,或系统总线速度,通常等于中央处理器的外部频率。内存总线的速度对整个系统的性能有着非常重要的影响。由于内存的开发速度滞后于CPU的开发速度,为了缓解内存带来的瓶颈,出现了二级缓存来协调两者之间的差异。内存总线速度是指CPU和L2缓存和内存之间的工作频率。
3.L1缓存,也称为L1缓存。CPU内建的缓存可以提高CPU的效率。内建L1缓存的容量和结构对CPU性能有很大的影响。然而,高速缓存是由静态RAM组成,结构复杂。如果CPU核心区不能太大,L1级缓存的容量也不能太大。带回写结构的缓存。它为读和写操作提供缓存。具有写入结构的缓存只对读操作有效。回写缓存基本上用于486以上的计算机。目前比较流行的处理器中,奔腾III和赛扬处理器的L1缓存容量为32KB,奔腾4处理器的L1缓存容量为8KB, AMD Duron和Athlon处理器的L1缓存容量高达128KB。
4. L2缓存是指CPU第二层的缓存。第一个使用L2缓存的是奔腾Pro处理器。它的L2缓存运行频率与CPU相同,但它的价格昂贵,市场寿命短。因此,奔腾II的L2缓存运行在一半的CPU频率。下一个Celeron处理器使用L2缓存,运行速度与CPU相同。现在流行的CPU,无论是Athlon XP还是Pentium 4,运行速度都与CPU相同。除了速度,L2缓存容量也会影响CPU性能。原理是越大越好,这个系列的最大CPU容量是512KB,而服务器和工作站的L2缓存是1mb-3mb。
5. 管道技术,超标量体系结构。流水线是英特尔第一次在486芯片上开始使用流水线。流水线就像工业生产中的流水线一样工作。在CPU中,一条指令处理流水线由5 ~ 6个功能不同的电路单元组成,然后将一条x86指令分成5 ~ 6个步骤,分别由这些电路单元执行。这样,一条指令可以在一个CPU时钟周期内完成,提高了CPU的运行速度。超级管道是指某一类型CPU内部超过通常5 ~ 6步的管道,例如奔腾4的管道长达20步。流水线设计的步骤(阶段)越多,完成指令的速度越快,适合工作频率较高的CPU。超标量是指CPU在一个时钟周期内可以执行多条指令。这在486或更早的cpu上是难以想象的。只有奔腾级以上的cpu才有这种超标量结构。这是因为越来越多的现代cpu采用了RISC技术,所以会出现超标量cpu。
6. 协处理器,或者数学协处理器。在486以前的CPU中,没有内置的协处理器。由于协处理器的主要功能是负责浮点运算,因此386、286、8088等微型计算机的浮点运算性能相当落后。从486开始,cpu通常是内置的协处理器,并且协处理器的功能不再局限于增强浮点运算。目前,CPU的浮点单元(协处理器)经常对多媒体指令进行优化。例如,英特尔的MMX技术,即多媒体扩展。MMX是英特尔在1996年采用的一项新技术,用以增强奔腾处理器在视听、图形和通讯方面的应用。在中央处理器上增加了57条MMX指令,提高了大约60%的多媒体处理能力。这些多媒体指令集现在已经广泛地内置到中央处理器中。例如,奔腾4有内置的SSE2指令集,而Athlon XP有内置的增强3DNOW!指令集。
7. 工作电压。工作电压是指CPU正常工作所需要的电压。由于早期cpu(386、486)采用的是后向技术,工作电压一般为5V(奔腾为3.5v/3.3v/2.8v等)。随着CPU制造技术和主频的提高,CPU的工作电压逐渐下降。英特尔最新的Tualatin core赛扬采用了1.475v的工作电压。低电压,可解决能耗大、发热高的问题。这对于笔记本电脑来说尤其重要。
8. 错序执行和分支预测。错序执行是指CPU采用不按程序指定的顺序将多条指令分别发送到相应电路单元的技术。分支指的是程序运行时需要更改的节点。有无条件分支和有条件分支。无条件转移只需要CPU按指令顺序执行,而条件转移必须根据处理结果来决定程序运行方向是否改变。因此,需要采用分支预测技术来处理条件分支。
9. 制造过程虽然不会直接影响CPU的性能,但会极大地影响CPU的集成度和工作频率。制造工艺越精细,CPU能达到的频率越高,晶体管的集成程度也越高。第一代奔腾CPU的制造工艺为0.35°m,最高频率为266MHz。PII和赛扬为0.25英寸m,频率高达450兆赫兹。奔腾III铜芯的制造工艺降至0.18°m,最高频率为1.13 GHz。诺思伍德的奔腾4cpu核心制造工艺已经达到0.13金镑m,目前的制造工艺已经达到0.045金镑m。

济南信仁再生资源回收有限公司 版权所有 备案号:鲁ICP备2021008780号

电话:13969053198  联系人:尚经理

地址:山东省济南市山大路147号

技术支持:驰翔网络