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CPU主频是什么

时间:2024-07-13 13:15:42 蔼媚 硬件维护 我要投稿
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CPU主频是什么

  中央处理器作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。CPU自产生以来,在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展。下面是小编为大家收集的CPU主频是什么,仅供参考,大家一起来看看吧。

  CPU主频是什么

  脉冲信号在电子技术中是一个按一定电压幅度,一定时间间隔连续发出的脉冲信号。脉冲信号之间的时间间隔称为周期;而将在单位时间(如1秒)内所产生的脉冲个数称为频率。

  所谓的频率是描述周期性循环信号(包括脉冲信号)在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称;频率的标准计量单位是Hz(赫)。电脑中的系统时钟就是一个典型的频率相当精确和稳定的脉冲信号发生器。

  频率在数学表达式中用“f”表示,其相应的单位有:Hz(赫)、kHz(千赫)、MHz(兆赫)、GHz(吉赫)。其中 1GHz=1000MHz,1MHz=1000kHz,1kHz=1000Hz。计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是:s(秒)、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(纳秒),其中:1s=1000ms,1 ms=1000μs,1μs=1000ns。

  电脑CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在一定的关系,但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系,因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集,CPU的位数等等)。

  由于电脑CPU主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。比如AMD公司的 AthlonXP系列CPU大多都能已较低的主频,达到英特尔公司的Pentium 4系列CPU较高主频的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能,这点在我们电脑装机时要引起注意。

  电脑CPU主频不代表CPU的速度,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。

  假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令,那么当CPU运行在100MHz主频时,将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为 100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半,也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在 50MHz主频时的20ns缩短了一半,自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度,还与其它各分系统的运行情况有关,只有在提高主频的同时,各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后,电脑整体的运行速度才能真正得到提高。

  由于CPU是在半导体硅片上制造的,在硅片上的元件之间需要导线进行联接,由于在高频状态下要求导线越细越短越好,这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证CPU运算正确。因此制造工艺的限制,是CPU主频发展的最大障碍之一。因此提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。

  电脑cpu主频是什么?即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。通常所说的某某CPU是多少兆赫的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。很多人认为CPU的主频就是其运行速度,其实不是这么一回事。

  cpu主频越高越好吗?这个不一定,因为主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。还有外频、前端总线(FSB)频率、内存等,,如果它们之间不搭配好,就好比一条高速公路,时宽时窄,宽的时候,大家开车都很流通,但窄的时候就会堵车,所有数据都会堵在那,就是人们所谓的瓶颈,在大的瓶子也要通过窄的瓶口一点一点倒出来,所以要各硬件搭配合理。&n

  比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已较低的主频,达到英特尔公司的Pentium 4系列CPU较高主频的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。CPU的主频不代表CPU的速度,但提高主频对于提高CPU运算。

  工作原理

  冯诺依曼体系结构是现代计算机的基础。在该体系结构下,程序和数据统一存储,指令和数据需要从同一存储空间存取,经由同一总线传输,无法重叠执行。根据冯诺依曼体系,CPU的工作分为以下 5 个阶段:取指令阶段、指令译码阶段、执行指令阶段、访存取数和结果写回。

  取指令(IF,instruction fetch),即将一条指令从主存储器中取到指令寄存器的过程。程序计数器中的数值,用来指示当前指令在主存中的位置。当一条指令被取出后,程序计数器(PC)中的数值将根据指令字长度自动递增。

  指令译码阶段(ID,instruction decode),取出指令后,指令译码器按照预定的指令格式,对取回的指令进行拆分和解释,识别区分出不同的指令类别以及各种获取操作数的方法。现代CISC处理器会将拆分已提高并行率和效率。

  执行指令阶段(EX,execute),具体实现指令的功能。CPU的不同部分被连接起来,以执行所需的操作。

  访存取数阶段(MEM,memory),根据指令需要访问主存、读取操作数,CPU得到操作数在主存中的地址,并从主存中读取该操作数用于运算。部分指令不需要访问主存,则可以跳过该阶段。

  结果写回阶段(WB,write back),作为最后一个阶段,结果写回阶段把执行指令阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式。结果数据一般会被写到CPU的内部寄存器中,以便被后续的指令快速地存取;许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态,这些标志位标识着不同的操作结果,可被用来影响程序的动作。

  在指令执行完毕、结果数据写回之后,若无意外事件(如结果溢出等)发生,计算机就从程序计数器中取得下一条指令地址,开始新一轮的循环,下一个指令周期将顺序取出下一条指令。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码,并且同时执行。

  目前cpu的主频一般是多少:

  cpu的品牌有两种,一种是英特尔,一种是AMD,代数有一代到现在的五代,重核心来说从以前的单核到现在的双核,4核,6核及8核。以后还会出现更多核数的cpu.至于主频方面从以前一代的一百来兆到现在的单核3.2G及四核2.6G不等。但产品肯定越贵的越好。大多数品牌价格都是在100-2000之间,也有高端产品几千的,国内比较罕见。

  同样架构的越高越好,不同架构的对比没有意义,拿个3.06GHZ的p4与 2.7GHZ的E5400对比,没有可比性,后者强于前者太多了,但是现在不管什么架构,低于3.0GHZ的CPU没有购买的价值。

  主频高低表示运算速度,但是也不只是影响速度,还影响功耗,主频太高功耗过大,cpu发热相对较高对稳定不利,所以现在无论inter还是amd目前都不在主频上较劲,在向双核和多核发展,再有就是买电脑不是买衣服,不是越好看的越好,得看有什么需求。

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