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CPU小常识.doc

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- 1 -CPU 小常识一 CPU (中央处理器)1、组成CPU 由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。2、工作原理CPU 的运作原理可分为四个阶段:提取、解码、执行、写回。CPU 从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行。3、主要参数(1) 主频主 频 , 也 就 是 CPU 的 时 钟 频 率 , 简 单 地 说 也 就 是 CPU 的工 作 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 。 一 般 说 来 , 一 个 时 钟 周 期 完 成的 指 令 数 是 固 定 的 , 所 以 主 频 越 高 , CPU 的 速 度 也 就 越 快 。主 频 =外 频 X 倍 频 。( 2) 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( 3) 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 。( 4) CPU 的 位 和 字 长位:在数字电路和电脑技术中采用二进制,代码只有“0”- 2 -和“1” ,其中无论是“0”或是“1”在 CPU 中都是一“位” 。 字长:电脑技术中对 CPU 在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为 8 位数据的CPU 通常就叫 8 位的 CPU。同理 32 位的 CPU 就能在单位时间内处理字长为 32 位的二进制数据。(5)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 。 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 。 调 节 倍 频 的 超 频 方 式比 调 节 外 频 稳 定 得 多 。( 6) 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 。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 。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 。L3 Cache(三 级 缓 存 ), 分 为 两 种 , 早 期 的 是 外 置 , 现 在 的都 是 内 置 的 。 而 它 的 实 际 作 用 即 是 , L3 缓 存 的 应 用 可 以 进 一步 降 低 内 存 延 迟 , 同 时 提 升 大 数 据 量 计 算 时 处 理 器 的 性 能 。( 7) CPU 扩 展 指 令 集CPU 依靠指令来自计算和控制系统,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。- 3 -(8) 接口接口指 CPU 和主板连接的接口。主要有两类,一类是卡式接口,称为 SLOT,卡式接口的 CPU 像我们经常用的各种扩展卡,例如显卡、声卡等一样是竖立插到主板上的,当然主板上必须有对应 SLOT 插槽,这种接口的 CPU 目前已被淘汰。另一类是主流的针脚式接口,称为 Socket,Socket 接口的 CPU 有数百
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