主频
主频也叫时钟频率,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的速度。在Intel的处理器产品中,也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz至强(Xeon)/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线、总线等各方面的性能指标。
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。通俗地说,在台式机中,所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。
绝大部分电脑系统中外频与主板前端总线不是同步速度的,而外频与前端总线(FSB)频率又很容易被混为一谈。
总线频率
AMD 羿龙II X4 955黑盒
前端总线(FSB)是将CPU连接到北桥芯片的总线。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。有一条公式可以计算,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)/8,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。比方,支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。
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。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一亿次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。
倍频系数
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。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的,一味追求高主频而得到高倍频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应-CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的,少量的如Intel酷睿2核心的奔腾双核E6500K和一些至尊版的CPU不锁倍频,而AMD之前都没有锁,AMD推出了黑盒版CPU(即不锁倍频版本,用户可以自由调节倍频,调节倍频的超频方式比调节外频稳定得多)。
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。
L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。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。一般服务器CPU的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相同,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,以前家庭用CPU容量最大的是512KB,笔记本电脑中也可以达到2M,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高,可以达到8M以上。
L3 Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。
外频,倍频,主频,1.2.3级缓存,核心电压,功耗,制作工艺。
一.主频
主频也叫时钟频率,单位是MHz(或GHz),用来表示CPU的运算、处理数据的速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是个片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。至今,没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系,即使是两大处理器厂家Intel英特尔和AMD,在这点上也存在着很大的争议,从Intel的产品的发展趋势,可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家,有人曾经拿过一块1G的全美达处理器来做比较,它的运行效率相当于2G的Intel处理器。
二.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。通俗地说,在台式机中,所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。
三.前端总线(FSB)频率
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。有一条公式可以计算,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)/8,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。比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。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。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一亿次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。
四.CPU的位和字长
五.倍频系数
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。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。
六.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。
七.CPU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。从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)、SEE3、SSE4系列和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。
在平平淡淡的日常中,大家或多或少都会接触过CPU吧。对CPU的性能指标就毫无头绪?以下是我为大家收集的CPU的性能指标简述,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
CPU的性能指标简述
CPU的性能指标主要包括频率、字长、缓存、内核和制作工艺等。
1、CPU的频率
2、CPU的位和字长
计算机在进行数据运算和传输时,都是使用二进制数中的0和1作为其数据的最基本单位。其中单独的一个0或1称为1位(bit),如十进制数8换算成二进制数是1000,我们就称其为4bit,简称4b。由于位的单位太小,因此科学家们又引入了一个新的计量计算机中数据大小的单元,即字节(Byte),简称B,字节与位的换算关系是1字节=8位,即1B=8b。
3、CPU的缓存
CPU的缓存(Cache)是CPU中的一种数据存储器,它主要用于存储CPU和内存进行数据交换时所传输的数据,它的存储速度比内存的速度还快。CPU的缓存由两部分组成,即1级缓存(L1Cache)和2级缓存(L2Cache)。
4、CPU的内核和接口
CPU的内核即CPU运算数据的处理中心。在通常情况下,当CPU生产厂商在推出一种新型CPU产品时,其与老款CPU的主要区别就在于内核的构造上。
CPU的接口是指CPU背面与主板插槽接触的部位。由于不同类型CPU的接口也不一定相同,因此具有某种接口类型的CPU,只能使用在具有相应类型插槽的主板上。
5、CPU的制造工艺
CPU的制造工艺一般指的是CPU内部主要电子元件之间所间隔的距离,其单位通常为nm(纳米),其间隔距离越小,CPU的耗电量和发热程度也越小。目前Intel和AMD的主流CPU产品,其制造工艺都已经达到65nm。
6、双核
双核是指在一个CPU中集成了两个内核,使单个CPU就有两个普通CPU的运算能力。目前主流的CPU都采用了双核技术。
扩展资料:
CPU术语
(1)cache:高速缓冲存储器
一种特殊的存储器子系统,其中复制了频繁使用的数据,以利于CPU快速访问。高速缓冲存储器存储了频繁访问的RAM位置的内容及这些数据项的存储地址。当处理器引用存储器中的某地址时,高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有该地址,则将数据返回处理器如果没有保存该地址,则进行常规的存储器访问。因为高速缓冲存储器总比主RAM
存储器速度快,所以当RAM的访问速度低于微处理器的速度时,常使用高速缓冲存储器。
(2)clock:时钟
计算机内部的一种电子电路,用来生成稳定的定时脉冲流,即用来同步每一次操作的数字信号。计算机的时钟频率是决定计算机运行速度的主要因素之一,因此在计算机的其他部件允许的范围内,频率越高越好,也作systemclock。
(3)Complex Instruction Set Computing (CISC):复杂指令集计算
它是在微处理器设计中一种对复杂指令的实现方案,通过这种实现方案就可以在汇编语言级别上调用这些指令。这些复杂指令的功能相当强大,它们能灵活地计算诸如内存地址之类的元素。
(4)Direct Memory Access (DMA):直接内存访问
在外围设备和主存之间开辟直接的数据交换通路的技术。CPU工作时,所有工作周期都用于执行CPU的程序。当外围设备将要输入或输出的数据准备好后,挪用一个工作周期,供外围设备和主存直接交换数据。这个周期之后,CPU又继续执行原来的程序。这种方式是在输入输出子系统中增加了DMA控制器来代替原来CPU的工作,而使成批传送的数据直接和主存交互,由DMA部件对数据块的数据逐个计数并确定主存地址。
(5)Central Processing Unit (CPU ):中央处理单元
计算机的计算和控制单元。中央处理单元,或微型计算机中的微处理器(单芯片中央处理单元),具有如下功能,如:取指令、解码,以及执行指令和通过计算机主要数据传输通路(即总线)将信息输入、输出到其它资源。根据其定义,中央处理单元是起到了计算机大脑功能的芯片。
(6)access:访问,存取
从存储器读取或向存储器写入数据的操作。
(7)address:地址,寻址
表明在内存数据的'存放位置的数,引用或访问存储器中某个特定的位置。
(8)application processor:应用程序处理器
一种专门为某个应用系统而设计的处理器。
(9)benchmark:基准程序
用于测试硬件或软件性能的程序。硬件基准程序利用程序来测试设备的性能—例如:CPU执行指令的速度。软件基准程序确定程序在执行特定任务(例如重新计算电子表格中的数据)时的效率、准确性或速度。测试每个程序时都使用同样的数据,因此从结果可以比较出运行效果更好的程序以及程序运行效果更好的区域。
(10)primary cache 一级高速缓存
设计在微处理器内部的高速缓存,放置在主板上的高速缓存器称为二级高速缓存。
(11)Symmetric MultiProcessing (SMP) 对称多处理
指多台计算机进行并行处理的一种体系结构,它是一种共享体系结构。系统中的两个以上的CPU可以共享系统中的一切资源,如内存、硬盘、操作系统、应用软件以及数据。当多个应用程序一起运行时,SMP非常灵活并具有很高的容错性。SMP利用大缓存及其它技术来减少总线流量、增加吞吐量。
(12)Symmetric MultiProcessing server (SMP server) 对称多任务处理服务器
一种计算机,在客户/服务器应用中作为服务器。为提高其性能,在设计时采用了对称多任务处理 (SMP) 的体系结构。
(13)3DNow! 技术
指AMD公司为解决传统图像处理过程中进行浮点运算和多媒体应用程序的瓶颈问题,研究开发的一套全新的指令集,也是该公司首次提出的三维图像处理技术。此技术提高了三维图形性能及逼真的图形效果,开创了计算机与三维图形加速卡同步运算的先河。
该指令集共包含21个指令,可最大程度地支持被称为“单指令多数据(SIMD)”的浮点运算。传统处理器所欠缺的浮点运算能力在采用3DNow!技术的AMD
K6(r) -2系列处理器中得到应用。
(14)CMOS:互补金属氧化物半导体complementary metal-oxide semiconductor 的首字母缩略词。
它是一种半导体技术,可以将成对的金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 集成在一块硅片上。该技术通常用于生产 RAM 和交换应用系统,
产品速度很快,而且功耗极低。
(15)CPU cycle:CPU周期
CPU所能识别的最小时间单元,通常为亿分之几秒。CPU执行最简单的指令时所需要的时间,例如读取寄存器中的内容,也作 clocktick。
(16)coprocessor:协处理器
一种处理器,与主微处理器不同,它执行附加的功能并协助主微处理器进行工作。最常见的一种协处理器是浮点协处理器,它在执行数值计算时比个人计算机中的通用微处理器速度更快、性能更好。
(17)floating-point processor:浮点处理器
执行浮点数算术运算的协处理器。浮点数是指用尾数和相对一个基数的指数表示的数。例如,2.33×1023 就是一个浮点数。在系统中加入一个浮点数处理器,在使用识别并应用该协处理器的软件时,可以大幅度地加快数学运算和图像处理速度。i486DX、68040和更高级的处理器含有内置的浮点处理器。
CPU超频方法
一、默认电压超频
默认电压超频,也是最常见的超频方式,这种超频方式最安全,最CPU与其他硬件基本没有“副作用”,在DIY用户中这种超频方式最为常见。
1、调整外频
调整外频,在主板BIOS设置上,找到Base Clock的选项,这个就是CPU的外频。把外频调高,根据具体Core i7而定,不过Core i7一般默认电压可以稳定运行在3.5G左右,例如i7 920,外频调整为166,这时主频就是166x20=3.33GHz。
2、关闭睿频技术
CPU超频后很可能会因为睿频技术而变得不稳定,此时需要关闭这项技术,在BIOS中找到Intel Turbo Boost的项目,关闭即可。当然,如果你能寻找到CPU的极限体质,可以配合开启睿频技术来超频,但对于初级超频用户来说,还是关闭比较妥当。
3、内存分频
由于内存频率和CPU外频是以一定比例来设定的,调整CPU外频后,内存频率也需要调整,否则内存也进入了超频状态,很可能因为内存体质不佳而超频失败。现在主流内存是DDR3-1333,可调整内存分频,使内存频率接近1333MHz,保证超频成功,当然,内存也是可以超频的,但性能提升不明显。
4、电压设置为默认
最后一步是找到CPU电压的选项,一般情况下,用AUTO是没问题的,不过会主板多数会自动加压保证稳定,这样会增加CPU发热量与功耗,所以我们调整为默认,一般设置成“+0”或“NORMAL”。保存退出,如果系统顺利启动,初步判定超频成功。
超频后性能提升不少
小幅度超频后,性能提升不少,此时Core i7 920的性能完全可以和前旗舰Core i7 975相媲美了,要知道即使是现在,i7 975的价格也是i7 920的两到三倍。
二、加电压超频电压超频
为保证CPU超频后稳定或要获取更高的主频,适当加一些电压是可以的。前三步超频就不重复了,和前面的一样,关键是第四步加电压。方法就是在BIOS找到电压选项,设置为AUTO,很多主板会自动加电压。
加电压超频
不过AUTO并非很智能的,很可能会加电压过多或过少,还是手动加电压比较稳妥。一般Core i7的默认电压为1.1XX,笔者建议最大不要超过1.35,每次以0.05的电压来加压,直到稳定,这样超频对CPU的副作用也不会很大。
CPU超频失败了怎么办?
当然,万事都未必能如人愿,超频也一样,并不是每次都会成功,超频失败的情况随时可能发生在你身上。虽然失败不一定是说明自己水平不行或者产品品质有问题,但我们也要做好心理准备和应对的措施。
超频失败后无法进入系统
其实,目前大多数的主板都能很好的避免由于超频失败而导致的无法开机情况。当出现由于超频而无法正常的开机重启时,主板会自动加载系统的默认设定,使系统恢复正常的运作。但也有部分主板需要用户在重启时长按“Insert”键来重新加载默认设定。
恢复为出厂时的默认设置
如果还能够进入BIOS设定界面,我们就可以选择"Load optimized default"这个选项来恢复,该选项实际就是恢复为出厂时的默认设置。如果无法令系统正常开机,连BIOS设定界面都无法进入的话,也不必太过慌张,还可以清空COMS,恢复到出厂状态。
跳线帽
一款情况,在主板的BIOS或电池旁边,
会有一个小小的跳线帽(如上图,默认短接了1、2针脚)。
清空BIOS
我们只需彻底关闭电源,把跳线帽拔出,放在2、3针脚上短接5秒钟。BIOS由于失去电力供应,里面的设定也将随之掉失,恢复默认。不过,最后还要记得再把跳线帽放回1、2针脚处,否则是开不了机滴。
大多数i7主板都有清空COMS按键
当然,搭配Core i7的中高端主板大多数都有清空COMS功能按键,一按即可。
虽然Core i7默认性能已经很强大,但超频能带来Core i7的性能提升,尤其是默认电压超频,不会对Core i7造成任何副作用。但我们在给Core i7超频之前,需要准备好一个不错的CPU散热器,因为Core i7超频的散热量很大,以免造成超频过程中出现死机的故障。
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