CPU时钟速度有什么区别？

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这是CPU的知识

1. 主频

主频率也称为时钟频率，单位为MHz，用于表示CPU的计算速度. CPU的主频率= FSB×倍频系数. 许认为主频率决定了CPU的运行速度. 这不仅是单方面的，而且对于服务器而言，这种理解也存在偏差. 到目前为止，还没有确定的公式可以实现主频率与实际计算速度之间的数值关系. 即使是两家主要的处理器制造商英特尔和AMD，在这一点上仍然存在很大的争议. 可以看出，英特尔非常重视加强自身主频的开发. 像其他处理器制造商一样，有人曾经将其与1G Transmeta进行了比较. 它的运行效率相当于2G Intel处理器.

因此，CPU的主频率与CPU的实际计算能力没有直接关系. 主频率代表CPU中数字脉冲信号的振荡速度. 在英特尔的处理器产品中，我们还可以看到这样的示例: 1 GHz Itanium芯片的运行速度几乎可以达到2.66 GHz Xeon / Opteron，或者1.5 GHz Itanium 2的运行速度几乎可以达到4 GHz Xeon / Opteron. CPU的计算速度取决于CPU管道各个方面的性能指标.

当然，主频率与实际计算速度有关. 只能说主频只是CPU性能的一个方面，而不是CPU的整体性能.

2. 外频

FSB是CPU的参考频率，单位也是MHz. CPU的外部频率决定了整个主板的运行速度. 坦率地说，在台式机中，我们所说的超频是超级CPU的FSB（当然，在正常情况下，CPU的乘法器是锁定的），我相信这是众所周知的. 但是对于服务器CPU，绝对不允许超频. 如前所述，CPU确定主板的运行速度. 两者同步运行. 如果服务器CPU超频并且FSB更改，则会发生异步操作. （许多台式机主板支持异步操作）这将导致整个服务器系统不稳定.

在当前大多数计算机系统中，FSB也是内存和主板之间同步操作的速度. 这样，可以理解，CPU的FSB直接连接到存储器，以实现两种状态之间的同步操作. FSB和前端总线（FSB）的频率很容易混淆，下面的前端总线介绍让我们谈谈两者之间的区别.

3. 前端总线（FSB）频率

前端总线（FSB）频率（即总线频率）直接影响CPU与内存之间直接数据交换的速度. 有一个可以计算的公式，即数据带宽=（总线频率×数据带宽）/ 8，最大数据传输带宽取决于同时传输的所有数据的宽度和传输频率. 例如，当前的64位Xeon Nocona具有800MHz的前端总线. 根据公式，其最大数据传输带宽为6.4GB /秒.

FSB和前端总线（FSB）的频率之间的差异: 前端总线的速度是指数据传输的速度，而FSB是CPU和主板同步运行的速度. 换句话说，100MHz的外部频率具体是指每秒振荡一千万次的数字脉冲信号. 100MHz前端总线是指CPU每秒可以接收的数据量为100MHz×64bit÷8Byte / bit = 800MB / s.

实际上，“ HyperTransport”体系结构的出现改变了实际的前端总线（FSB）频率. 在我们知道IA-32架构必须包含三个重要组件之前，它们是: 内存控制器中枢（MCH），I / O控制器中枢和PCI集线器，例如英特尔典型的芯片组英特尔7501，英特尔7505芯片组，双至强处理器. . 它们包含的MCH为CPU提供了一个前端总线，频率为533MHz. 使用DDR内存，前端总线带宽可以达到4.3GB /秒. 但是随着处理器性能的不断提高，这也给系统架构带来了许多问题. “ HyperTransport”体系结构不仅可以解决问题，而且可以更有效地改善总线带宽. 例如，AMD Opteron处理器，灵活的HyperTransport I / O总线体系结构允许它集成内存控制器，从而使处理器不会通过系统总线. 直接与芯片组的内存交换数据. 在这种情况下，前端总线（FSB）频率不知道从AMD Opteron处理器开始的位置.

4. CPU位和字长

位: 二进制用于数字电路和计算机技术. 该代码仅具有“ 0”和“ 1”，并且在CPU中是“ 0”还是“ 1”是一个“位”.

字长: 在计算机技术中，CPU在一个时间单位（同时）中可以处理的二进制数的位数称为字长. 因此，可以处理8位数据的CPU通常称为8位CPU. 同样，一个32位CPU可以处理每单位时间字长为32位的二进制数据. 字节长度与字长之间的区别: 由于常用的英文字符可以用8位二进制表示，因此8位通常称为字节. 字长的长度不是固定的，并且对于不同的CPU，字长的长度也不同. 一个8位CPU一次只能处理一个字节，而一个32位CPU一次只能处理4个字节. 同样，一个64位CPU一次可以处理8个字节.

5. 乘数

倍增系数是指CPU频率与外部频率之间的相对比例关系. 在相同的FSB下，乘数越高，CPU频率越高. 但是实际上，在相同FSB的前提下，高倍数CPU本身意义不大. 这是因为CPU与系统之间的数据传输速度受到限制. 盲目追求高频并获得高频的CPU将具有明显的“瓶颈”效应-从系统获取数据的CPU的极限速度无法满足CPU的运行速度. 通常，除了工程样本外，英特尔的CPU都用乘法器锁定，而AMD以前没有锁定.

6. 缓存

缓存大小也是CPU的重要指标之一，缓存的结构和大小对CPU速度有很大的影响. CPU中高速缓存的工作频率非常高. 通常，它以与处理器相同的频率运行，并且工作效率远远高于系统内存和硬盘. 在实际工作中，CPU经常需要重复读取相同的数据块，高速缓存容量的增加可以大大提高在CPU中读取数据的命中率，而不是在内存或硬盘中寻找数据，从而提高系统性能. 但是，由于CPU芯片面积和成本方面的考虑，缓存非常小.

L1缓存（第一级缓存）是CPU缓存的第一级，分为数据缓存和指令缓存. 内置的L1缓存的容量和结构对CPU的性能有很大的影响，但是缓存由静态RAM组成，结构更加复杂. 当CPU的管芯面积不能太大时，L1高速缓存的容量就不会太大. 通用服务器CPU的L1缓存的容量通常为32-256KB.

L2缓存（二级缓存）是CPU的二级缓存，分为内部和外部芯片. 芯片的内部辅助高速缓存以与主频率相同的速度运行，而外部辅助高速缓存仅是主频率的一半. L2缓存容量也会影响CPU的性能. 原理是越大越好，当前家用CPU容量为512KB，而服务器和工作站上CPU的L2高速缓存则高达256-1MB，有些甚至高达2MB或3MB.

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