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伺服器cpu性能指標

發布時間:2020-10-22 23:51:42

1、linux伺服器cpu性能參數如何看

processor : 44 (44個線程)
vendor_id : AuthenticAMD (amd 這個不用多說吧)
cpu family : 21 (cpu 家族)
model : 1 (運行模式 1 )
model name : AMD Opteron(TM) Processor 6234 (模式名稱)
stepping : 2 (cpu時鍾間隔)
cpu MHz : 2400.127 (主頻)
cache size : 2048 KB (緩存大小 2M)
physical id : 0 (物理ID號)
siblings : 12 (12位)
core id : 5 (核心ID號)
cpu cores : 6 (核心數:6核)
apicid : 43
initial apicid : 11
fpu : yes
fpu_exception : yes
cpuid level : 13
wp : yes

2、衡量cpu技術性能指標有哪些

一.主頻
主頻也叫時鍾頻率,單位是MHz(或GHz),用來表示CPU的運算、處理數據的速度。CPU的主頻=外頻×倍頻系數。很多人認為主頻就決定著CPU的運行速度,這不僅是個片面的,而且對於伺服器來講,這個認識也出現了偏差。至今,沒有一條確定的公式能夠實現主頻和實際的運算速度兩者之間的數值關系,即使是兩大處理器廠家Intel英特爾和AMD,在這點上也存在著很大的爭議,從Intel的產品的發展趨勢,可以看出Intel很注重加強自身主頻的發展。像其他的處理器廠家,有人曾經拿過一塊1G的全美達處理器來做比較,它的運行效率相當於2G的Intel處理器。二.外頻
外頻是CPU的基準頻率,單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。通俗地說,在台式機中,所說的超頻,都是超CPU的外頻(當然一般情況下,CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點是很好理解的。但對於伺服器CPU來講,超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定著主板的運行速度,兩者是同步運行的,如果把伺服器CPU超頻了,改變了外頻,會產生非同步運行,(台式機很多主板都支持非同步運行)這樣會造成整個伺服器系統的不穩定。三.前端匯流排(FSB)頻率
前端匯流排(FSB)頻率(即匯流排頻率)是直接影響CPU與內存直接數據交換速度。有一條公式可以計算,即數據帶寬=(匯流排頻率×數據位寬)/8,數據傳輸最大帶寬取決於所有同時傳輸的數據的寬度和傳輸頻率。比方,現在的支持64位的至強Nocona,前端匯流排是800MHz,按照公式,它的數據傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。外頻與前端匯流排(FSB)頻率的區別:前端匯流排的速度指的是數據傳輸的速度,外頻是CPU與主板之間同步運行的速度。也就是說,100MHz外頻特指數字脈沖信號在每秒鍾震盪一億次;而100MHz前端匯流排指的是每秒鍾CPU可接受的數據傳輸量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。四.CPU的位和字長
五.倍頻系數
倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關系。在相同的外頻下,倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上,在相同外頻的前提下,高倍頻的CPU本身意義並不大。這是因為CPU與系統之間數據傳輸速度是有限的,一味追求高倍頻而得到高主頻的CPU就會出現明顯的「瓶頸」效應—CPU從系統中得到數據的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度。六.緩存
緩存大小也是CPU的重要指標之一,而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大,CPU內緩存的運行頻率極高,一般是和處理器同頻運作,工作效率遠遠大於系統內存和硬碟。實際工作時,CPU往往需要重復讀取同樣的數據塊,而緩存容量的增大,可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率,而不用再到內存或者硬碟上尋找,以此提高系統性能。七.CPU擴展指令集
CPU依靠指令來計算和控制系統,每款CPU在設計時就規定了一系列與其硬體電路相配合的指令系統。指令的強弱也是CPU的重要指標,指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。從現階段的主流體系結構講,指令集可分為復雜指令集和精簡指令集兩部分,而從具體運用看,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的擴展指令集,分別增強了CPU的多媒體、圖形圖象和Internet等的處理能力。

3、CPU的主要性能指標的詳細解釋

CPU是整個微機系統的核心,它往往是各種檔次微機的代名詞,CPU的性能大致上反映出微機的性能,因此,它的性能指標十分重要。CPU主要的性能指標有:主頻:也叫時鍾頻率,單位是MHz(每秒百萬次),用來表示CPU的運算速度。對於相同的系統而言,主頻越高,表明CPU的運算速度越快,從i+80486DX2開始,主頻%3D外頻*倍頻系數倍頻系數:指CPU主頻和外頻之間的相對比例關系,例如當外頻100MHz時,如果用5倍頻來運行,CPU的速度(主頻)便函是100*5%3D500MHz%2C現在Intel公司生產的CPU基本上全部採用了倍頻系數不能改變的鎖頻技術,因此,電腦民燒友對CPU超頻只好採用提高外頻的方法進行。L1+Cache%3A集成在CPU內部的一級高速緩存,容量有32KB、64KB、128KB等。Cache譯為「緩存」,這是一種速度比內存更快的保存設備,它的功能是用來減少CPU因等待慢速設備(如內存)所導致的延遲,進而改善系統的性能。目前電腦內部有3種Cache,按照距離CPU核心的層數來分,有L1、L2、L3種類。生產工藝技術;指在半導體硅材料上生產CPU時內部各元件間的連接線寬度,一般用微米表示,微米數值越小,生產工藝越先進。CPU內部功耗和發熱量就越小。CPU內核和I%2FO工作電壓:CPU的工作電壓分內核電壓和I%2FO電壓兩種。其中內核電壓根據CPU生產工藝而定,一般微米越小內核工作電壓越低,電壓一般都在3V左右,具體數值根據各廠傢具體的CPU型號而定。介面標准:指CPU安裝在電腦主板上時使用的插座類型。超頻能力:超頻就是在實際使用時讓CPU工作在高於標准稱時鍾頻率上。一般情況下,CPU都能在正常工作電壓下跳高一檔主頻運行。內存匯流排速度:指CPU與二級(L2)高速緩存和內存之、間的通信速度。擴展匯流排速度:指安裝在微機系統上的局部總(如PCI匯流排)介面卡的工作速度。工作電壓:指CPU正常工作所需的電壓。早期CPU的工作電壓一般為5V,隨著CPU主頻的提高,CPU工作電壓有逐步下降的趨勢,以解決發熱過高的問題。地址匯流排寬度:它決定了CPU可以訪問的物理地址空間,對於486以上的計算機系統,一址線的寬度為32位,可以直接訪問4GB的物理空間。超標量:指一個時鍾周期內CPU可以執行一條以上的指令。

4、CPU的主要性能指標是什麼?

cpu的性能指標有主頻、外頻、倍頻系數和製程技術。

1、主頻

也就是CPU的時鍾頻率,簡單地說也就是CPU的工作頻率。

一般說來,一個時鍾周期完成的指令數是固定的,所以主頻越高,CPU的速度也就越快了。不過由於各種CPU的內部結構也不盡相同,所以並不能完全用主頻來概括CPU的性能。

主頻和實際的運算速度是有關的,只能說主頻僅僅是CPU性能表現的一個方面,而不代表CPU的整體性能。

2、外頻

外頻是CPU的基準頻率,單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。通俗地說,在台式機中,所說的超頻,都是超CPU的外頻(當然一般情況下,CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點是很好理解的。

但對於伺服器CPU來講,超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定著主板的運行速度,兩者是同步運行的,如果把伺服器CPU超頻了,改變了外頻,會產生非同步運行,這樣會造成整個伺服器系統的不穩定。

3、倍頻系數

倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關系。在相同的外頻下,倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上,在相同外頻的前提下,高倍頻的CPU本身意義並不大。

這是因為CPU與系統之間數據傳輸速度是有限的,一味追求高倍頻而得到高主頻的CPU就會出現明顯的「瓶頸」效應——CPU從系統中得到數據的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度。

4、製程技術

製程越小發熱量越小,這樣就可以集成更多的晶體管,CPU效率也就更高。

(4)伺服器cpu性能指標擴展資料:

中央處理器即CPU,CPU從雛形出現到發展壯大的今天,由於製造技術的越來越先進,其集成度越來越高,內部的晶體管數達到幾百萬個。

1、主頻

主頻也叫時鍾頻率,單位是MHz(或GHz),用來表示CPU的運算、處理數據的速度。CPU的主頻=外頻×倍頻系數。很多人認為主頻就決定著CPU的運行速度,這不僅是個片面的,而且對於伺服器來講,這個認識也出現了偏差。

2、外頻

外頻是CPU的基準頻率,單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。通俗地說,在台式機中,所說的超頻,都是超CPU的外頻(當然一般情況下,CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點是很好理解的。

3、前端匯流排頻率

前端匯流排(FSB)頻率(即匯流排頻率)是直接影響CPU與內存直接數據交換速度。有一條公式可以計算,即數據帶寬=(匯流排頻率×數據位寬)/8,數據傳輸最大帶寬取決於所有同時傳輸的數據的寬度和傳輸頻率。

4、位和字長

位:在數字電路和電腦技術中採用二進制,代碼只有「0」和「1」,其中無論是 「0」或是「1」在CPU中都是 一「位」。

字長:電腦技術中對CPU在單位時間內(同一時間)能一次處理的二進制數的位數叫字長。所以能處理字長為8位數據的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在單位時間內處理字長為32位的二進制數據。

5、緩存

緩存大小也是CPU的重要指標之一,而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大,CPU內緩存的運行頻率極高,一般是和處理器同頻運作,工作效率遠遠大於系統內存和硬碟。

6、cpu指令集

CPU依靠指令來計算和控制系統,每款CPU在設計時就規定了一系列與其硬體電路相配合的指令系統。指令的強弱也是CPU的重要指標,指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。

7、內核和電壓

從586CPU開始,CPU的工作電壓分為內核電壓和I/O電壓兩種,通常CPU的核心電壓小於等於I/O電壓。其中內核電壓的大小是根據CPU的生產工藝而定,一般製作工藝越小,內核工作電壓越低;I/O電壓一般都在1.6~5V。低電壓能解決耗電過大和發熱過高的問題。

8、製造工藝

製造工藝的微米是指IC內電路與電路之間的距離。製造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發展。密度愈高的IC電路設計,意味著在同樣大小面積的IC中,可以擁有密度更高、功能更復雜的電路設計。主要的180nm、130nm、90nm、65nm、45納米。

參考資料:網路-中央處理器性能指標

5、CPU的各項性能指標是什麼意思????

CPU的性能指標:頻率、緩存容量與性能、工作電壓、匯流排方式、製造、超標量。

CPU的性能大致上反映出了它所配置的那部微機的性能,因此CPU的性能指標十分重要。 CPU性能主要取決於其主頻和工作效率。CPU從雛形出現到發展壯大,由於製造技術的越來越先進,其集成度越來越高,CPU內部晶體管的數量,雖然從最初的2200多個發展到今天的數十億個,增加了數百萬倍,但是CPU的內部結構仍然可分為控制單元,邏輯單元和存儲單元三大部分。


(5)伺服器cpu性能指標擴展資料:

在計算機技術中,把CPU在單位時間內一次處理的二進制數的位數稱為「字長」。一般情況下,把單位時間內能處理為8位數據的CPU叫8位CPU。同理,64位的CPU在單位時間內能處理字長為64位的二進制數據。字長是表示運算器性能的主要技術指標,通常等於CPU數據匯流排的寬度。CPU字長越長,運算精度越高,信息處理速度越快,CPU性能也就越高。

6、cpu的性能指標有哪些

重要指標之一,CPU架構,一個優秀的CPU架構可以帶來更優越的性能以及功耗溫度的優秀表現。
重要指標之二,CPU主頻,CPU主頻越高,性能越強。
重要指標之三,CPU核心數,目前的CPU主流四核,而大多數軟體以及游戲對四核優化也很好。
重要指標之四,內存控制器,控制器越優秀,在多開軟體時,不會過於卡頓。例如1100T和FX6300對比,就只因為內存控制器性能不同,FX6300要比1100T多開能力更強。

7、CPU的主要性能指標是

光碟機的介面主要有3種:IDE介面/Serial ATA(SATA)介面/SCSI介面

硬碟驅動器的主要參數是:主軸轉速/緩存/平均尋道時間、專平均訪問時間和平均潛伏時間/數據傳輸率/噪音與防震技術/數據保護系統

CPU的主要性能指標是:主頻,也就是CPU的時鍾頻率,簡單地說也就是CPU的工作頻率/內存匯流排速度或者叫系統總路線速度,一般等同於CPU的外頻/工作電壓。工作電壓指的也就是CPU正常工作所需的電壓/協處理器或者叫數學協處理器/流水線技術、超標量/亂序執行和分枝預測/L1高速緩屬存/L2高速緩存/製造工藝

8、cpu的主要性能參數有哪5個

1.主頻:也就是的時鍾頻率,簡單地說也就是CPU的工作頻率,一般說來,一個時鍾周期完成的指令數是固定的,所以主頻越高,CPU的速度也就越快。

2.外頻:即CPU的外部時鍾頻率,主板可調的外頻越多、越高越好,特別是對於超頻者比較有用。

3.倍頻:是指CPU外頻與主頻相差的倍數。

4.介面:介面指CPU和主板連接的介面。主要有兩類,一類是卡式介面,例如顯卡、音效卡等一樣是豎立插到主板上的,當然主板上必須有對應SLOT插槽,這種介面的CPU已被淘汰。另一類是主流的針腳式介面。

5.緩存:就是指可以進行高速數據交換的存儲器,它優先於內存與CPU交換數據,因此速度極快,所以又被稱為高速緩存。

(8)伺服器cpu性能指標擴展資料:

CPU即中央處理器,CPU的內部結構可分為控制單元,邏輯單元和存儲單元三大部分。CPU的性能大致上反映出了它所配置的那部微機的性能,因此CPU的性能指標十分重要。 CPU性能主要取決於其主頻和工作效率。

在計算機技術中,把CPU在單位時間內一次處理的二進制數的位數稱為「字長」。一般情況下,把單位時間內CPU能處理為8位數據的CPU叫8位CPU。

64位的CPU在單位時間內能處理字長為64位的二進制數據。字長是表示運算器性能的主要技術指標,通常等於CPU數據匯流排的寬度。CPU字長越長,運算精度越高,信息處理速度越快,CPU性能也就越高。

9、CPU主要的性能指標有哪些

中央處理器目錄[隱藏]

CPU簡介
CPU性能指標1.主頻
2.外頻
3.前端匯流排(FSB)頻率
4、CPU的位和字長
5.倍頻系數
6.緩存
7.CPU擴展指令集
8.CPU內核和I/O工作電壓
9.製造工藝
10.指令集
11.超流水線與超標量
12.封裝形式
13、多線程
14、多核心
15、SMP
16、NUMA技術
17、亂序執行技術
18、CPU內部的內存控制器
CPU的廠商1.Intel公司
2.AMD公司
3.IBM和Cyrix
4.IDT公司
5.VIA威盛公司
6.國產龍芯
發展歷史一、X86時代的CPU
2、輝煌的開始——奔騰 MMX
三、踏入新世紀的CPU
CPU簡介
CPU性能指標 1.主頻
2.外頻
3.前端匯流排(FSB)頻率
4、CPU的位和字長
5.倍頻系數
6.緩存
7.CPU擴展指令集
8.CPU內核和I/O工作電壓
9.製造工藝
10.指令集
11.超流水線與超標量
12.封裝形式
13、多線程
14、多核心
15、SMP
16、NUMA技術
17、亂序執行技術
18、CPU內部的內存控制器
CPU的廠商 1.Intel公司
2.AMD公司
3.IBM和Cyrix
4.IDT公司
5.VIA威盛公司
6.國產龍芯
發展歷史 一、X86時代的CPU
2、輝煌的開始——奔騰 MMX
三、踏入新世紀的CPU

intel和AMD主流CPU和CPU插槽,點擊查看大圖
[編輯本段]CPU簡介
CPU是中央處理單元(Central Processing Unit)的縮寫,它可以被簡稱做微處理器(Microprocessor),不過經常被人們直接稱為處理器(processor)。不要因為這些簡稱而忽視它的作用,CPU是計算機的核心,其重要性好比大腦對於人一樣,因為它負責處理、運算計算機內部的所有數據,而主板晶元組則更像是心臟,它控制著數據的交換。CPU的種類決定了你使用的操作系統和相應的軟體。CPU主要由運算器、控制器、寄存器組和內部匯流排等構成,是PC的核心,再配上儲存器、輸入/輸出介面和系統匯流排組成為完整的PC。
CPU的基本結構、功能及參數CPU主要是由運算器、控制器、寄存器組和內部匯流排等構成。寄存器組用於在指令執行過後存放操作數和中間數據,由運算器完成指令所規定的運算及操作。
[編輯本段]CPU性能指標

1.主頻

主頻也叫時鍾頻率,單位是MHz(或GHz),用來表示CPU的運算、處理數據的速度。CPU的主頻=外頻×倍頻系數。很多人認為主頻就決定著CPU的運行速度,這不僅是個片面的,而且對於伺服器來講,這個認識也出現了偏差。至今,沒有一條確定的公式能夠實現主頻和實際的運算速度兩者之間的數值關系,即使是兩大處理器廠家Intel英特爾和AMD,在這點上也存在著很大的爭議,從Intel的產品的發展趨勢,可以看出Intel很注重加強自身主頻的發展。像其他的處理器廠家,有人曾經拿過一塊1G的全美達處理器來做比較,它的運行效率相當於2G的Intel處理器。
所以,CPU的主頻與CPU實際的運算能力是沒有直接關系的,主頻表示在CPU內數字脈沖信號震盪的速度。在Intel的處理器產品中,也可以看到這樣的例子:1 GHz Itanium晶元能夠表現得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一樣快,或是1.5 GHz Itanium 2大約跟4 GHz Xeon/Opteron一樣快。CPU的運算速度還要看CPU的流水線、匯流排等等各方面的性能指標。
當然,主頻和實際的運算速度是有關的,只能說主頻僅僅是CPU性能表現的一個方面,而不代表CPU的整體性能。

2.外頻

外頻是CPU的基準頻率,單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。通俗地說,在台式機中,所說的超頻,都是超CPU的外頻(當然一般情況下,CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點是很好理解的。但對於伺服器CPU來講,超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定著主板的運行速度,兩者是同步運行的,如果把伺服器CPU超頻了,改變了外頻,會產生非同步運行,(台式機很多主板都支持非同步運行)這樣會造成整個伺服器系統的不穩定。
目前的絕大部分電腦系統中外頻也是內存與主板之間的同步運行的速度,在這種方式下,可以理解為CPU的外頻直接與內存相連通,實現兩者間的同步運行狀態。外頻與前端匯流排(FSB)頻率很容易被混為一談,下面的前端匯流排介紹談談兩者的區別。

3.前端匯流排(FSB)頻率

前端匯流排(FSB)頻率(即匯流排頻率)是直接影響CPU與內存直接數據交換速度。有一條公式可以計算,即數據帶寬=(匯流排頻率×數據位寬)/8,數據傳輸最大帶寬取決於所有同時傳輸的數據的寬度和傳輸頻率。比方,現在的支持64位的至強Nocona,前端匯流排是800MHz,按照公式,它的數據傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。
外頻與前端匯流排(FSB)頻率的區別:前端匯流排的速度指的是數據傳輸的速度,外頻是CPU與主板之間同步運行的速度。也就是說,100MHz外頻特指數字脈沖信號在每秒鍾震盪一億次;而100MHz前端匯流排指的是每秒鍾CPU可接受的數據傳輸量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。
其實現在「HyperTransport」構架的出現,讓這種實際意義上的前端匯流排(FSB)頻率發生了變化。IA-32架構必須有三大重要的構件:內存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的晶元組 Intel 7501、Intel7505晶元組,為雙至強處理器量身定做的,它們所包含的MCH為CPU提供了頻率為533MHz的前端匯流排,配合DDR內存,前端匯流排帶寬可達到4.3GB/秒。但隨著處理器性能不斷提高同時給系統架構帶來了很多問題。而「HyperTransport」構架不但解決了問題,而且更有效地提高了匯流排帶寬,比方AMD Opteron處理器,靈活的HyperTransport I/O匯流排體系結構讓它整合了內存控制器,使處理器不通過系統匯流排傳給晶元組而直接和內存交換數據。這樣的話,前端匯流排(FSB)頻率在AMD Opteron處理器就不知道從何談起了。

4、CPU的位和字長

位:在數字電路和電腦技術中採用二進制,代碼只有「0」和「1」,其中無論是 「0」或是「1」在CPU中都是 一「位」。
字長:電腦技術中對CPU在單位時間內(同一時間)能一次處理的二進制數的位數叫字長。所以能處理字長為8位數據的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在單位時間內處理字長為32位的二進制數據。位元組和字長的區別:由於常用的英文字元用8位二進制就可以表示,所以通常就將8位稱為一個位元組。字長的長度是不固定的,對於不同的CPU、字長的長度也不一樣。8位的CPU一次只能處理一個位元組,而32位的CPU一次就能處理4個位元組,同理字長為64位的CPU一次可以處理8個位元組。

5.倍頻系數

倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關系。在相同的外頻下,倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上,在相同外頻的前提下,高倍頻的CPU本身意義並不大。這是因為CPU與系統之間數據傳輸速度是有限的,一味追求高倍頻而得到高主頻的CPU就會出現明顯的「瓶頸」效應—CPU從系統中得到數據的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度。一般除了工程樣版的Intel的CPU都是鎖了倍頻的,而AMD之前都沒有鎖,現在AMD推出了黑盒版CPU(即不鎖倍頻版本,用戶可以自由調節倍頻,調節倍頻的超頻方式比調節外頻穩定得多。)

6.緩存

緩存大小也是CPU的重要指標之一,而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大,CPU內緩存的運行頻率極高,一般是和處理器同頻運作,工作效率遠遠大於系統內存和硬碟。實際工作時,CPU往往需要重復讀取同樣的數據塊,而緩存容量的增大,可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率,而不用再到內存或者硬碟上尋找,以此提高系統性能。但是由於CPU晶元面積和成本的因素來考慮,緩存都很小。
L1 Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存,分為數據緩存和指令緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大,不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成,結構較復雜,在CPU管芯面積不能太大的情況下,L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般伺服器CPU的L1緩存的容量通常在32—256KB。
L2 Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存,分內部和外部兩種晶元。內部的晶元二級緩存運行速度與主頻相同,而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能,原則是越大越好,以前家庭用CPU容量最大的是512KB,現在筆記本電腦中也可以達到2M,而伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高,可以達到8M以上。
L3 Cache(三級緩存),分為兩種,早期的是外置,現在的都是內置的。而它的實際作用即是,L3緩存的應用可以進一步降低內存延遲,同時提升大數據量計算時處理器的性能。降低內存延遲和提升大數據量計算能力對游戲都很有幫助。而在伺服器領域增加L3緩存在性能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大L3緩存的配置利用物理內存會更有效,故它比較慢的磁碟I/O子系統可以處理更多的數據請求。具有較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統緩存行為及較短消息和處理器隊列長度。
其實最早的L3緩存被應用在AMD發布的K6-III處理器上,當時的L3緩存受限於製造工藝,並沒有被集成進晶元內部,而是集成在主板上。在只能夠和系統匯流排頻率同步的L3緩存同主內存其實差不了多少。後來使用L3緩存的是英特爾為伺服器市場所推出的Itanium處理器。接著就是P4EE和至強MP。Intel還打算推出一款9MB L3緩存的Itanium2處理器,和以後24MB L3緩存的雙核心Itanium2處理器。
但基本上L3緩存對處理器的性能提高顯得不是很重要,比方配備1MB L3緩存的Xeon MP處理器卻仍然不是Opteron的對手,由此可見前端匯流排的增加,要比緩存增加帶來更有效的性能提升。

7.CPU擴展指令集

CPU依靠指令來計算和控制系統,每款CPU在設計時就規定了一系列與其硬體電路相配合的指令系統。指令的強弱也是CPU的重要指標,指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。從現階段的主流體系結構講,指令集可分為復雜指令集和精簡指令集兩部分,而從具體運用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)、SEE3和AMD的3DNow!等都是CPU的擴展指令集,分別增強了CPU的多媒體、圖形圖象和Internet等的處理能力。通常會把CPU的擴展指令集稱為」CPU的指令集」。SSE3指令集也是目前規模最小的指令集,此前MMX包含有57條命令,SSE包含有50條命令,SSE2包含有144條命令,SSE3包含有13條命令。目前SSE3也是最先進的指令集,英特爾Prescott處理器已經支持SSE3指令集,AMD會在未來雙核心處理器當中加入對SSE3指令集的支持,全美達的處理器也將支持這一指令集。

8.CPU內核和I/O工作電壓

從586CPU開始,CPU的工作電壓分為內核電壓和I/O電壓兩種,通常CPU的核心電壓小於等於I/O電壓。其中內核電壓的大小是根據CPU的生產工藝而定,一般製作工藝越小,內核工作電壓越低;I/O電壓一般都在1.6~5V。低電壓能解決耗電過大和發熱過高的問題。

9.製造工藝

製造工藝的微米是指IC內電路與電路之間的距離。製造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發展。密度愈高的IC電路設計,意味著在同樣大小面積的IC中,可以擁有密度更高、功能更復雜的電路設計。現在主要的180nm、130nm、90nm、65nm、45納米nm。最近官方已經表示有32納米nm的製造工藝了。

10.指令集

(1)CISC指令集
CISC指令集,也稱為復雜指令集,英文名是CISC,(Complex Instruction Set Computer的縮寫)。在CISC微處理器中,程序的各條指令是按順序串列執行的,每條指令中的各個操作也是按順序串列執行的。順序執行的優點是控制簡單,但計算機各部分的利用率不高,執行速度慢。其實它是英特爾生產的x86系列(也就是IA-32架構)CPU及其兼容CPU,如AMD、VIA的。即使是現在新起的X86-64(也被成AMD64)都是屬於CISC的范疇。
要知道什麼是指令集還要從當今的X86架構的CPU說起。X86指令集是Intel為其第一塊16位CPU(i8086)專門開發的,IBM1981年推出的世界第一台PC機中的CPU—i8088(i8086簡化版)使用的也是X86指令,同時電腦中為提高浮點數據處理能力而增加了X87晶元,以後就將X86指令集和X87指令集統稱為X86指令集。
雖然隨著CPU技術的不斷發展,Intel陸續研製出更新型的i80386、i80486直到過去的PII至強、PIII至強、Pentium 3,最後到今天的Pentium 4系列、至強(不包括至強Nocona),但為了保證電腦能繼續運行以往開發的各類應用程序以保護和繼承豐富的軟體資源,所以Intel公司所生產的所有CPU仍然繼續使用X86指令集,所以它的CPU仍屬於X86系列。由於Intel X86系列及其兼容CPU(如AMD Athlon MP、)都使用X86指令集,所以就形成了今天龐大的X86系列及兼容CPU陣容。x86CPU目前主要有intel的伺服器CPU和AMD的伺服器CPU兩類。
(2)RISC指令集
RISC是英文「Reced Instruction Set Computing 」 的縮寫,中文意思是「精簡指令集」。它是在CISC指令系統基礎上發展起來的,有人對CISC機進行測試表明,各種指令的使用頻度相當懸殊,最常使用的是一些比較簡單的指令,它們僅占指令總數的20%,但在程序中出現的頻度卻佔80%。復雜的指令系統必然增加微處理器的復雜性,使處理器的研製時間長,成本高。並且復雜指令需要復雜的操作,必然會降低計算機的速度。基於上述原因,20世紀80年代RISC型CPU誕生了,相對於CISC型CPU ,RISC型CPU不僅精簡了指令系統,還採用了一種叫做「超標量和超流水線結構」,大大增加了並行處理能力。RISC指令集是高性能CPU的發展方向。它與傳統的CISC(復雜指令集)相對。相比而言,RISC的指令格式統一,種類比較少,定址方式也比復雜指令集少。當然處理速度就提高很多了。目前在中高檔伺服器中普遍採用這一指令系統的CPU,特別是高檔伺服器全都採用RISC指令系統的CPU。RISC指令系統更加適合高檔伺服器的操作系統UNIX,現在Linux也屬於類似UNIX的操作系統。RISC型CPU與Intel和AMD的CPU在軟體和硬體上都不兼容。
目前,在中高檔伺服器中採用RISC指令的CPU主要有以下幾類:PowerPC處理器、SPARC處理器、PA-RISC處理器、MIPS處理器、Alpha處理器。
(3)IA-64
EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers,精確並行指令計算機)是否是RISC和CISC體系的繼承者的爭論已經有很多,單以EPIC體系來說,它更像Intel的處理器邁向RISC體系的重要步驟。從理論上說,EPIC體系設計的CPU,在相同的主機配置下,處理Windows的應用軟體比基於Unix下的應用軟體要好得多。
Intel採用EPIC技術的伺服器CPU是安騰Itanium(開發代號即Merced)。它是64位處理器,也是IA-64系列中的第一款。微軟也已開發了代號為Win64的操作系統,在軟體上加以支持。在Intel採用了X86指令集之後,它又轉而尋求更先進的64-bit微處理器,Intel這樣做的原因是,它們想擺脫容量巨大的x86架構,從而引入精力充沛而又功能強大的指令集,於是採用EPIC指令集的IA-64架構便誕生了。IA-64 在很多方面來說,都比x86有了長足的進步。突破了傳統IA32架構的許多限制,在數據的處理能力,系統的穩定性、安全性、可用性、可觀理性等方面獲得了突破性的提高。
IA-64微處理器最大的缺陷是它們缺乏與x86的兼容,而Intel為了IA-64處理器能夠更好地運行兩個朝代的軟體,它在IA-64處理器上(Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解碼器,這樣就能夠把x86指令翻譯為IA-64指令。這個解碼器並不是最有效率的解碼器,也不是運行x86代碼的最好途徑(最好的途徑是直接在x86處理器上運行x86代碼),因此Itanium 和Itanium2在運行x86應用程序時候的性能非常糟糕。這也成為X86-64產生的根本原因。
(4)X86-64 (AMD64 / EM64T)
AMD公司設計,可以在同一時間內處理64位的整數運算,並兼容於X86-32架構。其中支持64位邏輯定址,同時提供轉換為32位定址選項;但數據操作指令默認為32位和8位,提供轉換成64位和16位的選項;支持常規用途寄存器,如果是32位運算操作,就要將結果擴展成完整的64位。這樣,指令中有「直接執行」和「轉換執行」的區別,其指令欄位是8位或32位,可以避免欄位過長。
x86-64(也叫AMD64)的產生也並非空穴來風,x86處理器的32bit定址空間限制在4GB內存,而IA-64的處理器又不能兼容x86。AMD充分考慮顧客的需求,加強x86指令集的功能,使這套指令集可同時支持64位的運算模式,因此AMD把它們的結構稱之為x86-64。在技術上AMD在x86-64架構中為了進行64位運算,AMD為其引入了新增了R8-R15通用寄存器作為原有X86處理器寄存器的擴充,但在而在32位環境下並不完全使用到這些寄存器。原來的寄存器諸如EAX、EBX也由32位擴張至64位。在SSE單元中新加入了8個新寄存器以提供對SSE2的支持。寄存器數量的增加將帶來性能的提升。與此同時,為了同時支持32和64位代碼及寄存器,x86-64架構允許處理器工作在以下兩種模式:Long Mode(長模式)和Legacy Mode(遺傳模式),Long模式又分為兩種子模式(64bit模式和Compatibility mode兼容模式)。該標准已經被引進在AMD伺服器處理器中的Opteron處理器.
而今年也推出了支持64位的EM64T技術,再還沒被正式命為EM64T之前是IA32E,這是英特爾64位擴展技術的名字,用來區別X86指令集。Intel的EM64T支持64位sub-mode,和AMD的X86-64技術類似,採用64位的線性平面定址,加入8個新的通用寄存器(GPRs),還增加8個寄存器支持SSE指令。與AMD相類似,Intel的64位技術將兼容IA32和IA32E,只有在運行64位操作系統下的時候,才將會採用IA32E。IA32E將由2個sub-mode組成:64位sub-mode和32位sub-mode,同AMD64一樣是向下兼容的。Intel的EM64T將完全兼容AMD的X86-64技術。現在Nocona處理器已經加入了一些64位技術,Intel的Pentium 4E處理器也支持64位技術。
應該說,這兩者都是兼容x86指令集的64位微處理器架構,但EM64T與AMD64還是有一些不一樣的地方,AMD64處理器中的NX位在Intel的處理器中將沒有提供。

11.超流水線與超標量

在解釋超流水線與超標量前,先了解流水線(pipeline)。流水線是Intel首次在486晶元中開始使用的。流水線的工作方式就象工業生產上的裝配流水線。在CPU中由5—6個不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線,然後將一條X86指令分成5—6步後再由這些電路單元分別執行,這樣就能實現在一個CPU時鍾周期完成一條指令,因此提高CPU的運算速度。經典奔騰每條整數流水線都分為四級流水,即指令預取、解碼、執行、寫回結果,浮點流水又分為八級流水。
超標量是通過內置多條流水線來同時執行多個處理器,其實質是以空間換取時間。而超流水線是通過細化流水、提高主頻,使得在一個機器周期內完成一個甚至多個操作,其實質是以時間換取空間。例如Pentium 4的流水線就長達20級。將流水線設計的步(級)越長,其完成一條指令的速度越快,因此才能適應工作主頻更高的CPU。但是流水線過長也帶來了一定副作用,很可能會出現主頻較高的CPU實際運算速度較低的現象,Intel的奔騰4就出現了這種情況,雖然它的主頻可以高達1.4G以上,但其運算性能卻遠遠比不上AMD 1.2G的速龍甚至奔騰III。

10、CPU的主要性能指標?

CPU主要的性能指標主要有:
主頻即CPU的時鍾頻率(CPU Clock Speed)。這是我們最關心的,我們所說的233、300等就是指它,一般說來,主頻越高,CPU的速度就越快,整機的就越高。 時鍾頻率即CPU的外部時鍾頻率,由電腦主板提供,以前一般是66MHz,也有主板支持75各83MHz,目前Intel公司最新的晶元組BX以使用100MHz的時鍾頻率。另外VIA公司的MVP3、MVP4等一些非Intel的晶元組也開始支持100MHz的外頻。精英公司的BX主板甚至可以支持133MHz的外頻,這對於超頻者來是首選的。
內部緩存(L1 Cache):封閉在CPU晶元內部的高速緩存,用於暫時存儲CPU運算時的部分指令和數據,存取速度與CPU主頻一致,L1緩存的容量單位一般為KB。L1緩存越大,CPU工作時與存取速度較慢的L2緩存和內存間交換數據的次數越少,相對電腦的運算速度可以提高。
外部緩存(L2 Cache):CPU外部的高速緩存,Pentium Pro處理器的L2和CPU運行在相同頻率下的,但成本昂貴,所以Pentium II運行在相當於CPU頻率一半下的,容量為512K。為降低成本Inter公司生產了一種不帶L2的CPU命為賽揚,性能也不錯,是超頻的理想。
MMX技術是「多媒體擴展指令集」的縮寫。MMX是Intel公司在1996年為增強Pentium CPU在音像、圖形和通信應用方面而採取的新技術。為CPU增加57條MMX指令,除了指令集中增加MMX指令外,還將CPU晶元內的L1緩存由原來的16KB增加到32KB(16K指命+16K數據),因此MMX CPU比普通CPU在運行含有MMX指令的程序時,處理多媒體的能力上提高了60%左右。目前CPU基本都具備MMX技術,除P55C和Pentium ⅡCPU還有K6、K6 3D、MII等。
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