如何区分计算机的CPU性能？

CPU性能指标

每个购买CPU的消费者，首先要问的是它的性能. 对于CPU，性能是否强是能否在市场上生存的首要因素，那么CPU性能是由哪些因素决定的呢？下面列出了影响CPU性能的主要技术指标:

1. 主频率（即CPU的时钟频率）只是CPU的工作频率. 一般来说，一个时钟周期内完成的指令数量是固定的，因此主频率越高，CPU速度就越快. 但是，由于各种CPU的内部结构不同，因此无法使用主频率来概括CPU的性能. 外部频率是系统总线的工作频率. 而倍频是指CPU外部频率与主频率之差的倍数. 计算公式为: 主频率=外部频率×倍频.

2. 内存总线速度或系统总线速度通常等于CPU的外部频率. 内存总线的速度对于整个系统的性能非常重要. 由于内存的开发速度落后于CPU的开发速度，为了缓解内存造成的瓶颈，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与L2高速缓存和内存之间的工作频率.

3，L1缓存，这是我们经常说的一级缓存. CPU中的内置缓存可以提高CPU的运行效率. 内置的L1缓存的容量和结构对CPU的性能影响更大，但是缓存由静态RAM组成，结构更加复杂. 在CPU裸片面积不能太大的情况下，L1高速缓存的容量不能太大. 具有WriteBack结构的缓存. 它为读取和写入操作提供缓存. 具有直写结构的缓存仅对读取操作有效. 回写式缓存基本上用于486以上的计算机. 在当前流行的处理器中，奔腾III和Celeron处理器具有32KB的一级缓存，奔腾4具有8KB的内存，而AMD Duron和Athlon处理器具有高达128KB的一级缓存.

4. L2缓存是指CPU的二级缓存. 第一个L2缓存是Pentium Pro处理器. 它的L2高速缓存和CPU以相同的频率运行，但是成本昂贵. 市场寿命很短，因此Pentium II的L2缓存稍后以CPU频率的一半运行. 下一个赛扬处理器使用的二级缓存的运行速度与CPU相同. 现在流行的CPU，无论是AthlonXP和Pentium 4，其L2高速缓存都以与CPU相同的速度运行. 除了速度之外，L2缓存容量还将影响CPU的性能. 原理是越大越好，家用CPU的最大容量为512KB，并且服务器和工作站上使用的CPU的二级缓存高达1MB-3MB.

5. 管道技术，超标量. 流水线（pipeline）是英特尔在486芯片中的首次使用. 装配线的工作方式类似于工业生产中的装配线. CPU由5〜6个功能不同的电路单元组成，形成一条指令处理流水线，然后将X86指令分为5〜6个步骤，然后由这些电路单元执行，从而可以在一个CPU时钟中完成一条指令. 因此，可以提高CPU的运行速度. 超级管道意味着某种类型的CPU的内部管道超过了通常的5-6步，例如电脑性能cpu，奔腾4的管道长达20步. 流水线设计的步骤（级别）越多，完成一条指令的速度就越快，因此它可以适应具有更高工作频率的CPU. 超标量意味着CPU可以在一个时钟周期内执行多个指令. 这在486或更早的CPU上很难想象. 只有超标量CPU才具有这种超标量结构. 这是因为现代CPU越来越多地使用RISC技术，因此将出现超标量CPU.

6. 协处理器或数学协处理器. 在486之前的CPU中，没有内置的协处理器. 因为协处理器的主要功能是负责浮点运算，所以386、286、8088和其他微计算机CPU的浮点运算性能相当落后. 从486开始，CPU通常具有内置的协处理器，因此协处理器的功能不再局限于增强的浮点运算. 现在，CPU的浮点单元（协处理器）通常针对多媒体指令进行了优化. 例如，英特尔的MMX技术，MMX是“多媒体扩展指令集”的缩写. MMX是Intel公司于1996年采用的一项新技术，用于增强视听，图形和通信应用中的Pentium CPU. CPU中增加了57条新的MMX指令，这使处理多媒体的能力提高了约60％. 这些多媒体指令集现在通常内置在CPU中. 例如，奔腾4现在具有SSE2指令集，而AthlonXP具有增强的3DNow！指令集.

7. 工作电压. 工作电压是指CPU正常工作所需的电压. 早期的CPU（386、486）由于技术落后，其工作电压通常为5V（奔腾等3.5V / 3.3V / 2.8V等）. 随着CPU制造工艺和主频率的提高，CPU的工作电压逐渐下降的趋势，英特尔最新的Tualatin内核赛扬采用了1.475V的工作电压. 低压可以解决功耗过大和发热过多的问题. 这对于笔记本电脑尤为重要.

8. 乱序执行和分支预测. 无序执行意味着CPU采用的技术允许不按照程序指定的顺序将多个指令分别发送到相应的电路单元. 分支是指程序运行时需要更改的节点. 有无条件分支和有条件分支. 无条件分支仅要求CPU按指令顺序执行，而条件分支则必须根据处理结果决定程序的运行方向是否改变. 这是条件分支.

9. 制造过程. 尽管制造过程不会直接影响CPU的性能，但会极大地影响CPU的集成度和工作频率. 制造过程越精细，CPU可以达到的频率越高. 集成晶体管可以更多. 第一代奔腾CPU的制造过程为0.35微米，最大频率为266Mhz，而PII和Celeron为0.25微米，最大频率为450Mhz. 铜矿核心处的Pentium III制造工艺减少到0.18微米电脑性能cpu，最高频率达到1.13Ghz. 最新的Northwood奔腾4核心CPU制造工艺达到0.13微米，当前频率已达到2.4Ghz，并且估计3Ghz没有问题. 明年，IntelCPU的制造工艺将达到0.09毫米.

内存性能指标

内存对整个机器的性能影响很大. 许多指标与内存有关. 此外，内存本身还有许多性能指标. 因此，这里仅是一些最常用和最重要的指标.

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