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请问电脑CPU主要有什么功能作用?

2023-09-16 11:08:00
黑桃猪

  CPU的主要功能参数详解

  一:CPU主频:

  这是一个最受新手关注的指标,指的就是CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。通常所说的某款CPU是多少兆赫兹的,而这个多少兆赫兹就是“CPU的主频”。在学校经常听见一些人问,XXX网吧的CPU2.66G!XXX网吧的才2G,有人用2.66G的赛扬与2.0G-2.66G的P4比,这是无知的表现,和他们争是无意义的:)。主频虽与CPU速度有关系,但确对不是绝对的正比关系,因为CPU的运算速度还要看CPU流水线(流水线下面介绍)的各方面性能指标(缓存、指令集,CPU位数等)。因此主频不代表CPU的整体性能,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。主频的计算公式为:主频=外频*倍频。

  二:外频:

  外频是CPU乃至整个计算机系统的基准频率,单位是MHz(兆赫兹)。在早期的电脑中,内存与主板之间的同步运行的速度等于外频,在这种方式下,可以理解为CPU外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。对于目前的计算机系统来说,两者完全可以不相同,但是外频的意义仍然存在,计算机系统中大多数的频率都是在外频的基础上,乘以一定的倍数来实现,这个倍数可以是大于1的,也可以是小于1的。

  三:倍频咯:倍频

  CPU的倍频,全称是倍频系数。CPU的核心工作频率与外频之间存在着一个比值关系,这个比值就是倍频系数,简称倍频。理论上倍频是从1.5一直到无限的,但需要注意的是,倍频是以以0.5为一个间隔单位。外频与倍频相乘就是主频,所以其中任何一项提高都可以使CPU的主频上升。 原先并没有倍频概念,CPU的主频和系统总线的速度是一样的,但CPU的速度越来越快,倍频技术也就应允而生。它可使系统总线工作在相对较低的频率上,而CPU速度可以通过倍频来无限提升。那么CPU主频的计算方式变为:主频 === 外频 x 倍频。也就是倍频是指CPU和系统总线之间相差的倍数,当外频不变时,提高倍频,CPU主频也就越高。

  主频因素说完了,现在让我们来看看别的影响CPU速度的“东西”请允许我称他为东西,说功能现行

  四:

  流水线:

  这东西学地理的应该懂,高一下册地理书有说,他相当于一个公程的一部分一部分,我自己打个比喻!比如:就拿跑步和走路来说,就分为2级流水线,即左脚,再右脚,再一直循环下去,一级的话就可以说成是双脚一起跳,这样效率当然低,对吧。。。。。。这就是生活的流水线,当你左脚走出去之后,如果发现前面有一堆大便,只好重来了(设一次一定走2步)这就是流水线级别上去之后跟随的错误一出来CPU就要重新计算。。。。。也许我说得不太明白,下面引用别人的话来说,在制造CPU的过程中,除了硬件设计之外,还有逻辑设计,流水线设计就属于逻辑设计范畴,举个例子来讲,比如说一家汽车工厂,在生产汽车的过程中采用了四个大组分别来完成四个生产步骤:1组生产汽车底盘,二组给底盘上装引擎,三组给汽车装外壳及轮胎,四组做喷漆,装玻璃及其他,这就叫做一条四级的流水线.(现在的大型汽车生产厂也的确是按照类似流水线来提高生产效率的). 假设每个步骤需要1小时,那么如果我们让1大组在做完1辆车的底盘后马上开始生产下一辆的底盘,二大组在做完一辆车的引擎后立刻投入下一辆车引擎的组装,以次类推三,四组的工作也如此,这样一来,每一小时就会有一辆奔驰或宝马被生产出来,这就相当于是CPU的指令排序执行. 但如果我们还想提升工厂的生产效率,又该怎么办呢?那么我们就可以将上述的每个大组在分成2个小组,形成一条8级的生产流水线,这样就形成每个小组(注意是"小组")只需要半小时就可以完成自己的工作,那么相应的每半小时就会有一辆汽车走下生产线,这样就提高了效率(这里不太好理解,请大家仔细想想就会明白).

  根据这个道理,CPU的流水线也就不难理解了,只不过是把生产汽车变成了执行程序指令而已,原理上是相通的。

  那么这里可以想到,如果再把流水线加长,是不是效率还可以提高呢? 当人们把这个想法运用到CPU设计中时才发现,由于采用流水线来安排指令,所以非常不灵活,一旦某一级的指令执行出错的话,整条流水线就会停止下来,再一极一级地去找出错误,然后把整条流水线清空,重新载入指令,这样一来,会浪费很多时间,执行效率反而十分低下,为了解决这个问题,科学家们又采用了各种预测技术来提高指令执行的正确率,希望在保持长流水线的同时尽量避免发生清空流水线的悲剧,这就是经常看到的Intel的广告"该处理器采用了先进的分支预测技术....",当你明白了上面我所讲的后,你就知道了吹得那么玄乎,其实也就不过如此.

  还有不得不说的就是:长流水线会让CPU轻易达到很高的运行频率,但在这2G,3G的频率中又有多少是真正有效的工作频率呢? 而且级数越多,所累计出来的延迟越长,因为工作小组在交接工作时是会产生信号延迟的,虽然每个延迟很短,但20甚至30级的流水线所累计出来的延迟是不可忽视的,这样就形成了一个很好笑的局面,流水线技术为处理器提升了频率,但又因为自身的缺陷产生了很大的效率空白,将优势抵消掉,高频率的CPU还会带来高功耗和高发热量,所以说流水线并非越长越好

  近年来Intel的奔四处理器经过了三个阶段的发展,最早的奔四采用的是(威廉)核心,该核心只有13级的流水线,普遍频率未上2G,速度一般,第二代的奔四采用的(northwoog北木)核心,这个核心有20级流水线,由于流水线级数比较合适,所以大副提升了奔四的速度,但又未影响执行效率,当时的奔四2.4A是一款经典产品,将AMD的速龙XP系列一直压制住,Intel因此尝到了甜头,很快就推出了Prescott(波塞冬)核心,这个长达31级流水线的新核心将奔四带入了近3G的速度,这个数字是AMD可望而不可及的,但人们很快发现新奔四的实际运行效率还不如老核心奔四,然尔频率却那么高,发热和功耗那么大,Intel凭借这块新核心"光荣"地获得了"高频低能"的美名,这个时候AMD适时推出了"速龙64"系列,全新的架构,20级的流水线,不高的发热与功耗,最重要的是低频高效,一举击败了新奔四,获得了很高的评价,Intel也吞下了自己造的苦果:被迫停止了4G奔四的开发,失去了不少的市场份额,连总裁贝瑞特也在IDF05上给大众下跪以求原谅.

  CPU缓存:

  CPU缓存(Cache Memory)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。

  缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时,首先从缓存中查找,如果找到就立即读取并送给CPU处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。

  正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高(大多数CPU可达90%左右),也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在缓存中,只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间,也使CPU读取数据时基本无需等待。总的来说,CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。

  最早先的CPU缓存是个整体的,而且容量很低,英特尔公司从Pentium时代开始把缓存进行了分类。当时集成在CPU内核中的缓存已不足以满足CPU的需求,而制造工艺上的限制又不能大幅度提高缓存的容量。因此出现了集成在与CPU同一块电路板上或主板上的缓存,此时就把 CPU内核集成的缓存称为一级缓存,而外部的称为二级缓存。一级缓存中还分数据缓存(Data Cache,D-Cache)和指令缓存(Instruction Cache,I-Cache)。二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两者可以同时被CPU访问,减少了争用Cache所造成的冲突,提高了处理器效能。英特尔公司在推出Pentium 4处理器时,用新增的一种一级追踪缓存替代指令缓存,容量为12KμOps,表示能存储12K条微指令。

  随着CPU制造工艺的发展,二级缓存也能轻易的集成在CPU内核中,容量也在逐年提升。现在再用集成在CPU内部与否来定义一、二级缓存,已不确切。而且随着二级缓存被集成入CPU内核中,以往二级缓存与CPU大差距分频的情况也被改变,此时其以相同于主频的速度工作,可以为CPU提供更高的传输速度。

  二级缓存是CPU性能表现的关键之一,在CPU核心不变化的情况下,增加二级缓存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二级缓存上有差异,由此可见二级缓存对于CPU的重要性。

  CPU在缓存中找到有用的数据被称为命中,当缓存中没有CPU所需的数据时(这时称为未命中),CPU才访问内存。从理论上讲,在一颗拥有二级缓存的CPU中,读取一级缓存的命中率为80%。也就是说CPU一级缓存中找到的有用数据占数据总量的80%,剩下的20%从二级缓存中读取。由于不能准确预测将要执行的数据,读取二级缓存的命中率也在80%左右(从二级缓存读到有用的数据占总数据的16%)。那么还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了。目前的较高端的CPU中,还会带有三级缓存,它是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。

  为了保证CPU访问时有较高的命中率,缓存中的内容应该按一定的算法替换。一种较常用的算法是“最近最少使用算法”(LRU算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。因此需要为每行设置一个计数器,LRU算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加1。当需要替换时淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。这是一种高效、科学的算法,其计数器清零过程可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存,提高缓存的利用率。

  CPU产品中,一级缓存的容量基本在4KB到64KB之间,二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等。一级缓存容量各产品之间相差不大,而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。二级缓存容量的提升是由CPU制造工艺所决定的,容量增大必然导致CPU内部晶体管数的增加,要在有限的CPU面积上集成更大的缓存,对制造工艺的要求也就越高

  前端总线:

  前端总线是处理器与主板北桥芯片或内存控制集线器之间的数据通道,其频率高低直接影响CPU访问内存的速度;BIOS可看作是一个记忆电脑相关设定的软件,可以通过它调整相关设定。BIOS存储于板卡上一块芯片中,这块芯片的名字叫COMS RAM。但就像ATA与IDE一样,大多人都将它们混为一谈。

  因为主板直接影响到整个系统的性能、稳定、功能与扩展性,其重要性不言而喻。主板的选购看似简单,其实要注意的东西很多。选购时当留意产品的芯片组、做工用料、功能接口甚至使用简便性,这就要求对主板具备透彻的认识,才能选择到满意的产品。

  总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗的说,就是多个部件间的公共连线,用于在各个部件之间传输信息。人们常常以MHz表示的速度来描述总线频率。总线的种类很多,前端总线的英文名字是Front Side Bus,通常用FSB表示,是将CPU连接到北桥芯片的总线。计算机的前端总线频率是由CPU和北桥芯片共同决定的。

  CPU就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道,因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大,如果没足够快的前端总线,再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。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,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)÷8。目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz几种,前端总线频率越大,代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大,更能充分发挥出CPU的功能。现在的CPU技术发展很快,运算速度提高很快,而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU,较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU,这样就限制了CPU性能得发挥,成为系统瓶颈。

  CPU和北桥芯片间总线的速度,更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。而外频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次,它更多的影响了PIC及其他总线的频率。之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆,主要的原因是在以前的很长一段时间里(主要是在Pentium 4出现之前和刚出现Pentium 4时),前端总线频率与外频是相同的,因此往往直接称前端总线为外频,最终造成这样的误会。随着计算机技术的发展,人们发现前端总线频率需要高于外频,因此采用了QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现这个目前。这些技术的原理类似于AGP的2X或者4X,它们使得前端总线的频率成为外频的2倍、4倍甚至更高,从此之后前端总线和外频的区别才开始被人们重视起来。

  CPU工艺:

  指在硅材料上生产CPU时内部各元器材的连接线宽度,一般用微米表示。微米值越小制作工艺越先进,CPU可以达到的频率越高,集成的晶体管就可以更多。目前Intel的P4和AMD的XP都已经达到了0.13微米的制造工艺,明年将达到0.09微米的制作工艺。

  从上面我们了解了CPU的逻辑结构以及一些基本技术参数,本文将继续全面的了解影响CPU性能的有关技术参数。

  深入浅出CPU种类介绍<一>

  对于一台电脑系统,CPU的作用就象心脏对我们一样重要。我们选购电脑时总要首先问,是486还是586,是100还是300,是MMX还是3D-NOW!,这些指的就全是CPU的指标,CPU在整个微机系统的核心作用,足以作为划分CPU档次的标准,这使它几乎成为各种档次微机的代名词。我们可以说,CPU的性能能大致反映出我们的微机系统的性能,这对我们的选择的重要性是显而易见的。

  1、什么是CPU?

  CPU是英语"Central Processing Unit"的缩写,其中文的直译为"中央处理单元",CPU的主要功能是进行运算和逻辑运算,其物理结果包括逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器,这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。在这里,并不需要弄清楚CPU的复杂原理,我们只是从性能参数的挑选方面对其进行一些必要的认识,这对认识和采购、配置计算机是大有帮助的。

  2、CPU主要的性能指标:

  主频:即CPU内部核心工作的时钟频率,单位一般是兆赫兹(MHz)。这是我们最关心的一个参数,我们通常所说的233、 300、450等就是指它。对于同种类的CPU,主频越高,CPU的速度就越快,整机的性能就越高。由于内部的结构不同,不同种的CPU之间不能直接通过主频来比较,而且高主频的CPU的实际表现性能,还与外频、缓存等大小有关,带有特殊指令的CPU,则相对程度地依赖软件的优化程度。

  外频和倍频数:外频即CPU的外部时钟频率。CPU的主频与外频的关系是:CPU主频 = 外频×倍频数,外频是由电脑主板提供的,486的外频一般是33MHz,40MHz,Pentium主板的外频一般是66MHz,也有主板支持75各83MHz。而目前Intel公司最新的芯片组440BX可以使用100MHz甚至更高的时钟频率。另外VIA公司的MVP3、MVP4,APPLO PRO 等一些非 Intel的芯片组也开始支持100MHz的外频,一些主板由于技术精良,工艺先进,可以超频1/3以上稳定使用,成为超频爱好者的首选。Intel公司的下一代主板芯片将支持133MHz的外频,AMD的K7甚至将使用200MHz的外频。

  深入浅出CPU种类介绍<二>

  内部缓存(L1 Cache):采用速度极快的SRAM制作,与 CPU共同封装于芯片内部的高速缓存,用于暂时存储CPU运算时的最近的部分指令和数据,存取速度与CPU主频相同 (一般称为全速) , L1缓存的容量一般以KB为单位。L1缓存全速工作,其容量越大,使用频率最高的数据和结果就越容易尽快进入CPU进行运算,CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少,相对电脑的运算速度可以提高。486就因为集成了内部Cache,速度比386快了许多。最早的486内部一般有1K~8K的L1 Cache,现在的Pentium II的L1 Cache一般有32K,而Cyrix和AMD的芯片内部有64K甚至更多。

  二级缓存(L2 Cache):集成于CPU外部的高速缓存,L2 Cache 的一般容量是128K~2M。容量越大,系统的综合性能越高。一般的 L2 Cache 运行于系统外频或 CPU 主频的一半,后来 Pentium Pro处理器采用的L2和CPU运行在相同频率下,由于芯片成品率太低,成本昂贵,所以后来Pentium II的L2 Cache运行在相当于CPU频率一半下的,但容量增加为512K。现在的至强处理器又采用了全速的L2 Cache,容量增大至512K到2M之间,以求性能获得提高。没有Cache的赛扬处理器,性能下降不少。

  MMX技术:是"多媒体扩展指令集"的缩写。MMX是Intel公司为增强 Pentium CPU 在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。这一技术为CPU增加了全新的57条MMX指令,还将CPU芯片内的L1缓存由原来的16KB增加到32KB(16K指命+16K数据),因此MMX CPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时,处理多媒体的能力上提高了60%左右。即使不使用MMX指令的程序,也能获得 15% 左右的性能提升。MMX已经成为选择CPU的一个基本标准,目前CPU基本都具备MMX技术,除Pentium P55C(Pentium MMX)和Pentium ⅡCPU还有K6、K6 3D(K6-2)、MII,6X86MX,IDT C6等。不支持MMX指令的CPU可以不用考虑了。

  3D指令技术:MMX指令解决了多媒体运算的瓶颈,但只是加速了整数运算速度,对于需要大规模浮点运算的3D图形处理和游戏就无能为力了。针对日益增长的3D处理要求,支持3D指令将同支持MMX指令一样重要。目前支持3D指令的CPU只有AMD一家,使用3D-Now!技术的CPU可以大幅度加速三维处理速度,从而把游戏和图形处理带入一个崭新的境界。Intel即将出台的MMX2指令集将更为强大,这些指令集必须依靠软件的优化支持才能完全发挥CPU的性能。制造工艺:单位是微米。现在 CPU 的制造工艺是一般0.35微米,最新的PII和K6-2可以达到0.28~0.25微米,不远的将来,CPU制造工艺可以达到0.18微米甚至0.13微米。CPU的微米级别直接决定了CPU的极限频率,0.35微米的CPU工作频率一般不超过250MHz,而0.13微米的铜芯技术芯片可以稳定地工作在1000MHz

  C P U 的 种 类

  CPU

  现在市场上能买到的CPU有三种:INTEL、AMD、CYRIX/IBM。

  INTEL是众所周知的龙头老大,它的CPU当然性能是最好的,但价格也是最高的,特别是高主频的产品。对性能有很高要求的应用,如图形处理、3D游戏等,INTEL CPU表现最为突出。

  CYRIX/IBM的MMX CPU价位极低,整数性能最好,而浮点运算偏弱,在一般的低档商用和家用组装机市场上占有率很高。

  AMDK5已经无人问津,K6较受欢迎,整数和浮点性能在INTEL和CYRIX之间,但它的价格没有与PENTIUM MMX拉开距离,在零售市场上似乎买者不多。

  CPU市场上演三国演义,INTEL、AMD、CYRIX一强两弱,但INTEL一枝独秀是局面正在改变。AMD的K6+和K63D技术发展很快,98年会有一批新CPU和主板出台,要与INTELPII一争高下,誓夺30%市场份额。而CYRIX在被国家半导体公司收购后,有了大靠山,最近发表了几种性能很高的未来CPU的技术细节,浮点运算反而成了其强项。98、99年,CPU市场会有一番龙争虎斗。

  C P U 的 种 类

  在CPU的选择上,我们从来没有过像现在那样面临那么多的选择,一家独大的Intel,最有力的挑战者AMD,实力大增的Cyrix,刚出世的IDT,他们的CPU加起来有近25种了,为了让大家能更好地选择CPU,我们就这25种CPU做了一个评测。

  处理器的选择

  为了能让你做出最佳的处理器选择,你首先要确定自己要它作什么,如过你经常使用的是商业程序,而且你关心的是处理器的价格,那么非MMX的芯片(Pentium、K5、6X86)是你最佳的选择,但是这个档次的芯片很快就要退出市场了。尽管现在的MMX CPU还不能给你很大的好处,但是更新型的MMX CPU在其它方面也有增强,使它们能在运行所有的程序时获得更高的性能,而且现在MMX CPU的价钱已经降到一个很合理的位置,MMX CPU应该是你最佳的选择。在第六代芯片中,如果你经常使用的是如Winstone中所运行的程序一样,并且你也想拥有MMX技术,那么AMD的K6和Cyrix的MII就显得更有价值了,相同档次的K6和MII能提供和PentiumII非常接近的Winstone得分,而且它们的价格比PentiumII便宜了一半有多,但它们的MMX性能远比PentiumII差的多(这一点会在他们的下一代CPUKII和Mxi中得到加强),但总比没有MMX的CPU好的多,经过测试,PentiumII被证明是最优秀的,无论在商业还是在高端的应用中,它都显示出了应有的性能,在MMX和浮点测试中更证明是无与伦比的。如果你是一个高端用户或者是一个3D游戏迷,那么别忧郁了,PentiumII是你最佳的选择,不论是233MHZ的还是最近的450MHZ的。因为PentiumII的双重总线技术和强大的浮点性能都会使你在应用中得到最好的表现。

  处理器介绍

  AMD的K5是该公司第一个独立生产的x86级 CPU,由于K5在开发上遇到了问题,K5推迟了上市日期,并且一直限于入门级的CPU,到了97年底,K5就被市场淘汰了。下面是K5的规格表

  <TBODY>Processor Performance Clock Speed

  (MHz) Bus Speed

  (MHz) PCI Bus Speed

  (MHz) Multiplier

  K5 PR75 75 50 25 1.5

  K5 PR 90 90 60 30 1.5

  K5 PR 100 100 66 33 1.5

  K5 PR 120 90 60 30 1.5

  K5 PR133 100 66 33 1.5

  K5 PR 166 116.66 66 33 1.75</TBODY>

  K5的性能好于同频率的Pentium,因此AMD对K5采用了PR等级系统来标称。

  然而,AMD把希望寄托在他的K6身上

  K6是由原来NexGen公司的686改装而来(AMD收购了NexGen公司),从而得到了NexGen在芯片研发上的技术力量。K6具有MMX技术、更多的片上高级缓存(32K指令、32K数据)与K5相比,可以平行地处理更多的指令,并运行在更高的时钟频率上。

  根据在Windows95下的商业应用测试,AMD的K6定位在比想同速度的Pentium MMX更强的层次上,而且这一定位经我们测试所证实。基于AMD的K6/233在Windows95的商业测试中性能已相当接近PentiumII/233,但仍有几个百分点的落后。但它能轻松取胜Pentium MMX/233,它取的了高于相应的Intel芯片7%到9%的商业Winstone 97得分。由于K6具有更大的L1缓存,所以随着频率的增长,它能获得比Pentium MMX更显著的性能提升。K6稍微落后的地方是在运行需要使用到MMX或FP(浮点指令)的应用程序方面。因为K6为这些功能而设计的晶片数要小于Intel。例如,AMD的MMX单元一次只能处理一条指令,而Intel的MMX单元能够处理两条指令。

  FP和MMX性能依赖于反映时间和吞吐量。反映时间是一个操作从开始到结束所需的时间。它对于一条独立的计算(其结果是下一步处理所必须的)来说是决定性的因素。而吞吐量则表示新的几个操作能够以什么样的速度来进行处理;在多流水线乘法器或浮点单元中,可以重叠进行两个或两个以上的操作;从而加快了率,但同时又增加了反应时间。Intel公司所有的CPU都具有全部流水线的MMX和FP单元,因此可以在每一个时钟周期内开始执行一条新的操作-即使操作结果可能会等到几个时钟周期后才得到。在执行一长串的计算时,正如一些多媒体应用程序中常见的那样,吞吐量比反映时间具有更重要的地位。

  AMD的K6在执行某些MMX操作时比Intel的处理器具有更短的反映时间,但是在处理单条操作时它们的吞吐量是相同的,较短的反映时间弥补不了它无法同时处理两条MMX指令的不足。(不过Intel的MMX单元只有一个乘法器和移位器,所以它不能同时进行MMX和FP操作。而且,同一时刻只能有一条MMX指令对内存或者整形寄存器进行访问)就FP运行K6在运行某些指令时比Intel具有更短的反映时间,但是它只能每两个时钟周期开始一条操作,而Intel的芯片能够在每个时钟周期内开始一条新的操作,而结果就是在执行许多FP操作的时候,K6的吞吐量只能达到Intel处理器的一半左右。

  这些弱点表现在K6在ZD 3D WinMark 97,合成浮点,Photoshop等测试中获得了较差的性能。在上述测试中,K6/233比PentiumII/233慢得多,有时甚至比Pentium MMX/233还要慢。特别是在ZD 3DWinMard的测试中。因此,对于图形设计或者3D游戏迷们AMD的K6可能不是你们的选择,至少在KII(带3DNow!技术的K6)发布之前,由于AMD没有提供更多关于KII的资料,所以就暂时来说,我们只知道KII带有3DNow!技术-一种用了来增强CPU浮点运算能力的指令系统。还有的是KII将采用.25微米的技术生产,采用100MHZ外频,发布时的频率将在300MHZ的时钟频率上,迟一点我们还将见到被AMD命名为KII+的CPU,它是KII的加强版,把512K的L2缓存集成到CPU上,发布时的频率将在350MHZ的时钟频率上。

  IBM公司和公司

  Cyrix与美国国家半导体公司合并后,使其终于拥有了自己的芯片生产线,其成品将会日益完善和完备。Cyrix的6x86是其投放到市场上的与Pentium兼容的处理器。它使用的是PR等级评定来进行CPU的标称。其PR-133CPU,运行在120MHZ,性能却同Pentium 133是相同的。但其发

苏萦

功能差不多 就像是一个繁华的十字路口 就是处理所有程序的地方.奔腾 和速龙两种处理器 奔腾里有奔腾4和塞羊4处理器 差距在稳定方面 奔腾比较强一些 但是不是专业人是看不出来那么点差距的甚至会认为塞羊更好.速龙处理器有时候也叫毒龙 他是稳定性较差 但是处理功能非常快 对于那些游戏迷来说也是一个不错的选择 而且价钱还很便宜.这么说应该很简单吧.呵呵

CPU的流水线和IPC分别是什么概念?

cpu流水线技术是一种将指令分百解为多步,并让不同指令的各步操作重叠,从而实现几条指令并行处理,以加速程序运行过程的技术。IPC(Inter-Process Communication,进程间通信)度。采用流水线技术后,并没有加速单条指令的执行,每条指令的操作步骤一个也不能少,只是多条指令的不同操作步骤同时执行,因而从总体上看加快了指令流速度,缩短了程序执行时间。扩展资料:流水线技术通过增加计算机硬件来实现的。它要求各功能段能互相独立地工作,这就要增加硬件,相应地也加大了控制的复杂性。如果没有互相独立的操作部件,很可能会发生各种冲突。例如要能预取指令,就需增加指令的硬件电路,并把取来的指令存放到指令队列缓冲器中,使微处理器能同时进行取指令和分析、执行指令的操作。
2023-09-16 03:04:471

cpu五级流水线访存和写回的区别

指令不同。存储器访问指令往往是指令集中最重要的指令类型之一,访存(MemoryAccess)是指存储器访问指令将数据从存储器中读出,或者写入存储器的过程。写回(Write-Back)是指将指令执行的结果写回通用寄存器组的过程。如果是普通运算指令,该结果值来自于执行阶段计算的结果。如果是存储器读指令,该结果来自于访存阶段从存储器中读取出来的数据。最基本的CPU流水线分成5级,如果将每一步细化便可以扩展到10级。流水线必须实现相同的目标:引入指令,输出结果,但级数的不同会让效率发生变化。
2023-09-16 03:05:031

流水cpu中的主要问题是

流水cpu中的主要问题是资源相关、数据相关、控制相关。根据查询相关资料信息显示,资源相关是多条指令进入流水线后在同一机器时钟周期内争用同一个功能部件发生的冲突,数据相关是在一个程序中,如果必须等前一条指令执行完毕后,才能执行后一条指令,控制相关是由转移指令引起的。流水CPU是以时间并行性为原理构造的处理器,其中CPU按流水线方式组织,通常由三部分组成:指令部件、指令队列、执行部件。这三个功能部件可以组成一个3级流水线。为了使存储器的存取时间能与流水线的其他各过程段的速度相匹配,一般都采用多体交叉存储器。
2023-09-16 03:05:101

具有指令流水线结构的CPU,一般情况下指令的执行时间主要取决于(66) 。

【答案】:C在流水线结构中,一般是把一条指令的执行过程分解成若干阶段,每个阶段都独立运行,而每个阶段的开始执行都是从一个时钟周期开始的,不同的执行阶段可能用的时钟周期不同。为了流水线处理的方便,我们一般都把占用时钟周期最多的执行阶段所用的时钟周期作为每个执行阶段的执行时间。比如,把一条指令的执行过程主要分解为取指令、分析、执行和写结果4个阶段。所用的时钟周期分别为2、3、4、2,那么,执行完这条指令所用的时间就是16个时钟周期。当然,CPU的时钟周期是不固定的,不同的机器可能不同。CPU的时钟周期长的机器处理一条指令用的时间就长。因此,执行指令的时间主要取决于CPU的时钟周期。
2023-09-16 03:05:171

具有指令流水线功能的cpu特点是

具有指令流水线功能的cpu特点有如下几点:1、提高指令并行度,重复设置器件、流水线。2、提高器件利用率,规划指令的执行顺序。3、提高器件执行速率。
2023-09-16 03:05:241

某超标量cpu的指令流水线的度为2是什么意思

超标量(superscalar)CPU架构是指在一颗处理器内核中实行了指令级并行的一类并行运算。这种技术能够在相同的CPU主频下实现更高的CPU吞吐率。 超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以空间换取时间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III。
2023-09-16 03:05:301

CPU的流水线和IPC分别是什么概念

1、cpu流水线技术是一种将指令分解为多步,并让不同指令的各步操作重叠,从而实现几条指令并行处理,以加速程序运行过程的技术。指令的每步有各自独立的电路来处理,每完成一步,就进到下一步,而前一步则处理后续指令。2、IPC(Inter-Process Communication,进程间通信)。IPC ( CPU 每一时钟周期内所执行的指令多少) IPC代表了一款处理器的设计架构,一旦该处理器设计完成之后,IPC值就不会再改变了。在这里,IPC值的高低起到了决定性的作用,而频率似乎不再高于一切。扩展资料:流水线技术不能加快指令的执行速度。每一条指令不能以较少的步骤操作,而是同时执行多条指令的不同操作步骤,从而加快指令流的整体速度,缩短程序的执行时间。为了进一步满足普通流水线设计无法满足的更高时钟频率的要求,高端处理器中的流水线深度正在一代一代地增加。当管道深度大于5-6时,通常称为超级管道。显然,流水线级别越多,每个级别所需的时间越短,可以设计的时钟周期越短,指令速度越快,指令的平均执行时间越短。参考资料来源:百度百科-cpu流水线技术参考资料来源:百度百科-IPC
2023-09-16 03:06:021

小白求大神,cpu流水线数量是越多越好么

不一定!流水线级数多少与cpu性能之间没有必然的联系……比如早年的奔腾4吧,它的流水线级数就很多,但是与流水线级数更少的Athlon64相比,性能并没有太多优势。
2023-09-16 03:06:183

为什么CPU流水线设计的级越长,完成一条指令的速度就越快?

流水线越长越快?不对吧………有很多干扰因素的
2023-09-16 03:07:153

CPU的流水线的各方面的性能指标是指哪些方面?

性能指标·主频  主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是个片面的认识,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。至今,没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的量值关系,即使是两大处理器厂家Intel和AMD,在这点上也存在着很大的争议,我们从Intel的产品的发展趋势,可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器生产厂家,有人曾经拿过一块1G的全美达来做比较,它的运行效率相当于2G的Intel处理器。  所以,CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,我们也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。   当然,主频和实际的运算速度是有关的,只能说主频是CPU性能表现的一个方面,而不能代表CPU的整体性能。   ·外频外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。说白了,在台式机中,我们所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。   目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈,下面我们在前端总线的介绍中谈谈两者的区别。 ·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。比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。   外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。   其实现在“HyperTransport”构架的出现,让这种实际意义上的前端总线(FSB)频率发生了变化。之前我们知道IA-32架构必须有三大重要的构件:内存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的芯片组 Intel 7501、Intel7505芯片组,为双至强处理器量身定做的,它们所包含的MCH为CPU提供了频率为533MHz的前端总线,配合DDR内存,前端总线带宽可达到4.3GB/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“HyperTransport”构架不但解决了问题,而且更有效地提高了总线带宽,比方AMD Opteron处理器,灵活的HyperTransport I/O总线体系结构让它整合了内存控制器,使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话,前端总线(FSB)频率在AMD Opteron处理器就不知道从何谈起了。 ·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”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。字节和字长的区别:由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示,所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的,对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节,而32位的CPU一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。 ·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。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高主频的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。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的,而AMD之前都没有锁。 ·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。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。   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。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。   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。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家庭用CPU容量通常有256KB-2MB,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存可以有256KB-3MB,有的4MB也不为过。   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。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。      其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上,当时的L3缓存受限于制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器,和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。   但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要,比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。
2023-09-16 03:07:461

现在cpu流水线是多少级的啊?

流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水不同的CPU核心的流水线深度也不一样英特尔最新推出了第六代酷睿产品,采用全新一代的架构,性能提示、功能降低、续航更加长久、无论办公学习、畅玩游戏或者观看超高清音箱播放,均得心应手,您也可以试试。
2023-09-16 03:07:552

流水线技术怎么样提高处理器的性能

  CPU的流水线  1.主频  主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是个片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。至今,没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系,即使是两大处理器厂家Intel和AMD,在这点上也存在着很大的争议,我们从Intel的产品的发展趋势,可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家,有人曾经拿过一快1G的全美达来做比较,它的运行效率相当于2G的Intel处理器。  所以,CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,我们也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。  当然,主频和实际的运算速度是有关的,只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。  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×数据带宽)/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。比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。  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。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。  11.超流水线与超标量  在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(pipeline)。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。  超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III。  12.封装形式  CPU封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。  好了,上面贴的一些都是和CPU的运行效率直接相关的参数,剩下的参数,有的太简单,有的我们不常接触到.没有贴,  好,看一下流水线的来由,大家都知道,两个CPU会比一个CPU快,但是为什么呢,也不会出现,一个CPU,运行WORD,一个CPU,运行CS呀, 那是因为,把指令细分成线程后,他们可以分别运行,cyrix的MII,当时不是有个技术么,乱序运行!!就是提高运行效率的一个手段,流水线,也是这种目的,P4,的时候,就20级流水线了,就是说,CPU运行一次的时候,等于,20个CPU(没有流水线),同时运行一样,这本来是什么呢,运行速度一下子,提高了20倍  但是,事实上并不是这样,为什么呢,这20个东东运行完了,得把他们再拼一起呀,还有一件事,如果拼错了,(下面的工人装不上,就认为是原料有问题)他就认为,这次的运行结果是错的,说,"重来"吧. 那么,有一个CPU,只有10级流水线,但是由于他们的管理很好,每次运行都不返工,所以,他们的生产效率反而更高!!!  AMD,和INTEL,现在正是这种情况,一个抓管理,管理上去了,下面的工人出错的才少,(返工次数少)  一个抓技术,工人熟练了,生产的东西,质量才高!!(每次出来的东西多)  当然,又抓管理,又抓技术,两手都要抓,两手都要硬,这是中国人的想法,都抓的人,显然什么都没抓好,都破产了,现在只有这两家还存活着,......现在我想给流水线一个公正一点的说法, 如果你的CPU组装的水平很差,那当然,流水线越多,你越乱,就像,你的水平不行, 管理了,10000多个程序员高手, 项目乱的一团糟, 但是,如果你是一个管理经验丰富的人, 下面的人一下也不会做活, 那么,项目也是一个失败, 幸好,事实上,并不是这样绝对,管理员也是差不多的水平, 程序员也是差不多的水平, 那么你建一个项目, 你选好的程序员,还是好的管理员!!!  我说,不一定,我得看是什么项目, 如果项目是一般的项目, 一般的管理员就可以了,那么,我当然选好的程序员, 项目完成的又快又好, 一个程序,本身就可以乱序运行, 那么,INTEL的CPU当然就是最好了, 反正,大家都不会返工!!!!! 但是一个项目是很复杂的, 而代码量并不多, 那么,当然是选好的管理员, 如果一个程序,就是针对测试而测试的, 导致,CPU运算不断的返工, 那当然就是AMD的CPU好, 比如,大浮点数的运行,AMD,比INTEL的高50%现在看不到这种比较了, 但是,你可以查一查,以前的资料, 有PIII1G,与AMD速龙1G的比较, 这个差异到现在也没有改变, 这就是为什么AMD的CPU,显卡得分,会比INTEL的高, 3Dmark2001的得分,一般都比INTEL的高, 而,business stone,INTEL 一般都比AMD要高, SYSMARK,也是,INTEL 比AMD要高, 因为这些程序不复杂,(线程复杂,和我们想的程序本身复杂是两回事)  买CPU也是一样, AMD,和INTEL谁好,????? 我也不知道,我喜欢AMD,但我目前确实使用的是INTEL, 家里的两台机子全是INTEL. 没有AMD,INTEL不会这么便宜, 没有AMD,中国的D版软件..... 中国的组装机.............但是,我要为流水线正一正名, 并不是流水线长了,运行效率就低了, 流水线长了,运行效率绝对是高了, 但是,运行出错的代价是大了,流水线,这本身是一个提高效率的技术, 怎么现在的人,都当成是,因为提高频率,所必须采用的手段呢????? 当时没有流水线的时候, 流水线一出来的时候, 大家都认为这是提高效率的秘密武器呀!!!  越是实际的程序,越容易发生流水线返工,因此P4效能越差。  倒是纯粹的理论测试,比如sandra,pcmark还有3dmark之类P4表现不错(老实说P4在3dmark里面的表现相对于在bussiness winstone里面算好的了),而到了实际测试,特别是bussiness winstone(直接调用office源代码)或者sciencemark(直接编译的标准量子化学代码)里面,p4的表现那叫一个菜。。。。连P4c都不是同PR的AthlonXP的对手。  至于sysmark里面Intel的分高,那是一个著名的bug,因为sysmark认为AthlonXP不支持SSE,结果是AthlonXP用x87浮点对抗专门为SSE优化的多媒体代码,自然性能不成(即使这样Intel也没有多少优势)  在bussiness winstone 2002的测试结果,看看就会发现,P4 3.2c的性能刚刚可以匹敌公认为虚标最严重的AthlonXp 3200+。 当然,多媒体性能上P4 3.2c还是毫无疑问的战胜AXP 3200+,毕竟,AXP不支持SSE2。  即使没有流水线返工,长流水线的性能也就和短流水线相同,因为每条流水线每周期就只能执行一条指令(p4有个怪异的设计就是如果跑配对的两个简单微指令,那么两个可以并成一个执行,所以如果你反复执行完全相同的指令比如a=a+1一百亿次,那么P4比AthlonXP要快一倍),所以长流水在任何角度也不可能提升效率。  长流水的唯一好处就是,电路比较简单,设计起来比较容易.解释的详细一点就是,并不是说20级流水线每次执行的动作比10级流水线多一倍,相反,他们能执行的实际功能是一样的,只是每级执行的操作简单了一些。  比如,一个工厂造螺丝,可以分成两级流水,一个人造螺丝,一个人车螺纹。也可以分成100个步骤,第一个人负责拿铁块,第二个人负责递,第三个人负责往上画线。。。。第99个人车单数螺纹,第100个人负责擦掉粉尘。  如果每个步骤耗费的时间都一样,那么两种做法速度完全一样,唯一的区别是,前面的办法工人素质必须很高,因为他每个人干了对方50个人的活。
2023-09-16 03:08:021

为什么增加流水线层级可以提高CPU主频?但过长的流水层可能造成CPU实际效果低的现象,为什么?

对于CPU来说,它的工作可分为获取指令、解码、运算、结果几个步骤。其中前两步由指令控制器完成,后两步则由运算器完成。按照传统的方式,所有指令按顺序执行,先由指令控制器工作,完成一条指令的前两步,然后运算器工作,完成后两步,依此类推……很明显,当指令控制器工作时运算器基本上处于闲置状态,当运算器在工作时指令控制器又在休息,这样就造成了相当大的资源浪费。于是CPU借鉴了工业生产中被广泛应用的流水线设计,当指令控制器完成了第一条指令的前两步后,直接开始第二条指令的操作,运算器单元也是,这样就形成了流水线。流水线设计可最大限度地利用了CPU资源,使每个部件在每个时钟周期都在工作,从而提高了CPU的运算频率。工业生产中采用增设工人的方法加长流水线作业可有效提高单位时间的生产量,而CPU采用级数更多的流水线设计可使它在同一时间段内处理更多的指令,有效提高其运行频率。如Intel在Northwood核心Pentium4处理器中设计的流水线为20级,而在Prescott核心Pentium4处理器中其流水线达到了31级,而正是超长流水线的使用,使得Pentium4在和AthlonXP(整数流水线10级,浮点流水线15级)的频率大战中取得了优势。CPU工作时,指令并不是孤立的,许多指令需要按一定顺序才能完成任务,一旦某个指令在运算过程中发生了错误,就可能导致整条流水线停顿下来,等待修正指令的修正,流水线越长级数越多,出错的几率自然也变得更大,旦出错影响也越大。在一条流水线中,如果第二条指令需要用到第一条指令的结果,这种情况叫做相关,一旦某个指令在运算过程中发生了错误,与之相关的指令也都会变得无意义。最后,由于导电体都会产生延时,流水线级数越长导电延迟次数就越多,总延时自然也就越长,CPU完成单个任务的时间就越长。因此,流水线设计也不是越长越好的
2023-09-16 03:08:131

2.8088/8086 CPU 的流水线处理具有哪些优点和缺点?其重要的意义

设置了发时间,我想修改
2023-09-16 03:08:222

为什么说流水线cpu的

一般说来,同等制程工艺的条件下,CPU的流水线级数越多,每一级电路设计的就越简单,就越容易工作在更高的频率下。即:流水线级数越多,主频越高。物极必反,流水线级数多虽然有利于提高主频并提升性能,但流水线复杂的同时也增加了运算过程中出错的概率。因此长流水线的CPU,实际性能反而受到很大的制约和影响。于是出现了短流水线的AMD速龙64可以依靠较低的主频狂虐高主频的奔4E、奔腾D系列。比如,Netburst架构奔腾4时代,一开始的北木核心奔4,只有20多级流水线,相应的最高主频只能达到3.2GHz,就是经典的P4 3.2c GHz。那个时候,英特尔进入了一个误区,以为提升CPU性能提高主频就可以了。为了继续提升主频,英特尔推出了Prescott核心的奔4,流水线级数增加到了丧心病狂的31级。相应的主频也提升到了3.8GHz。但在65nm工艺的条件下,3.8GHz大概是极限了,想风冷超越4GHz是几乎不可能的。于是有了英特尔CEO贝瑞特的惊人一跪,为自家产品达不到4GHz而向用户公开道歉。索性英特尔又回到了短流水线的正确道路,重拾高效的P6架构,加以改进推出了酷睿架构,开启了长达十余年的辉煌。
2023-09-16 03:08:321

电脑cpu扇热问题 3570k 玄冰400 大侠请进。。。。。。

先检查一下风扇的转速,是否能根据温度调节快慢,排除风扇转速问题如果这个没问题就检查下安装,硅脂多不会影响那么多散热,检查风扇是否装反,散热器是否与CPU完全接触等一切妥当如果还是这样的话,就解释成散热器不行吧给你个参考,我2550K,也是华擎板,风扇风灵TS120,20多度室温,定压超频4.5GAIDA64满载15分钟,60度,默认频55左右,待机都是不到40,刚开机大概30出头,三代比二代制作工艺更小功耗温度也应该更低,但是三代是硅脂封装,导热比焊锡封装的二代要差,综合比应该温度差不多
2023-09-16 03:08:412

"cpu流水线不是越长越多越好,而是越精越短越好."对不对?

这个要符合cpu设计的情况来.流水线越长..被打断后代价越大.比如又6级流水线..运行到1000的位置的时候..可能pc已经只想1005了..但是1000是个跳转指令那么后5条取出来的指令就浪费了.流水线如果做的很短..或者没有..很多情况下导致cpu工作频率上不去没有流水线意味着.你必须在一条指令时间内..完成取指令.译码.操作 等各个动作.如果有三个流水线的话..一条指令时间内只需要完成 指令 译码 操作中的其中一个就行了..所以很容易就把频率提高上去(设置cpu时)但愿这些对你又帮助.
2023-09-16 03:08:542

为什么CPU流水线设计的级越长,完成一条指令的速度就越快

CPU性能无非就两种。一种是频率。一种是晶体管数量。而现在频率难提升。所以只能从晶体管数量上想办法了。所以就出现了双核多核。单核心因为制造工艺问题只能在一定功耗下集成一定数量的晶体管要是再多那么成品率就会降低。所以才生产多个单核然后再集成在一起。而晶体管数量到一定程度必然功耗也到一定程度。所以为了控制功耗又能保证晶体管数量所以从制造工艺上改进了。工艺越先进可以在一定功耗下集成的晶体管越多成品率越高。晶体管大小直接影响功耗。做的越小功耗越低。但是功耗都是在一定限制范围内的。
2023-09-16 03:09:192

"cpu流水线不是越长越多越好,而是越精越短越好."对不对?

这个要符合cpu设计的情况来.流水线越长..被打断后代价越大.比如又6级流水线..运行到1000的位置的时候..可能pc已经只想1005了..但是1000是个跳转指令那么后5条取出来的指令就浪费了.流水线如果做的很短..或者没有..很多情况下导致cpu工作频率上不去没有流水线意味着.你必须在一条指令时间内..完成取指令.译码.操作等各个动作.如果有三个流水线的话..一条指令时间内只需要完成指令译码操作中的其中一个就行了..所以很容易就把频率提高上去(设置cpu时)但愿这些对你又帮助.
2023-09-16 03:09:291

CPU流水线中写后写相关为什么会冲突

流水线技术简单理解就是让CPU同时执行多条指令,但有的指令之间会互相影响,为了抵消这种影响,需要用空指令将它们隔开。
2023-09-16 03:09:381

多周期cpu和流水线的区别

最大的区别点就是说这种周期性的CPU和流水线,在处理的过程中,它的CPU处理的那个更好一点。
2023-09-16 03:09:471

8086CPU在硬件上如何支持2级流水线?

8086处理器有一个超级简单的指令流水线2级:取指和执行。如下是一个大致的示意图,BIU负责取指,EU负责指令译码,执行和回写执行结果到相应的IA寄存器堆中(包括通用寄存器和标志寄存器)或者内存中。这两个单元各自独立运作,所以可以同时进行取指和指令执行操作。
2023-09-16 03:09:551

小白提问:为什么CPU流水线越深,频率就可以越高?

流水线越深,每一级流水线上的操作就可以更少,自然时钟频率就可以上去
2023-09-16 03:10:071

cpu中有一条以上的流水线且每个时钟周期可以完全一条以上的指令的技术是什么?

流水线技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。
2023-09-16 03:10:171

关于CPU的,流水线越长频率越高这个原理是什么?

就是有水平 不错
2023-09-16 03:10:252

i510210u主频多少?

i5-10210U为4核心8线程,频率1.6-4.2GHz,6MB三级缓存,采用UHD核显(24 EU),TDP 15W,规格比定位相同的八代酷睿i5-8265U主要有两点变化,一是最大睿频由3.9GHz提高到4.2GHz,二是内存频率由DDR4-2400提高到DDR4-2666。适用于笔记本电脑。扩展资料CPU频率:CPU频率,就是CPU的时钟频率,简单说是CPU运算时的工作的频率(1秒内发生的同步脉冲数)的简称。单位是Hz。它决定计算机的运行速度,随着计算机的发展,主频由过去MHZ发展到了当前的GHZ(1GHZ=10^3MHZ=10^6KHZ= 10^9HZ)。通常来讲,在同系列微处理器,主频越高就代表计算机的速度也越快,但对于不同类型的处理器,它就只能作为一个参数来作参考。另外CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。由于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。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。说到处理器主频,就要提到与之密切相关的两个概念:倍频与外频,外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。外频是CPU与主板之间同步运行的速度,而且绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态;倍频即主频与外频之比。主频、外频、倍频,其关系式:主频=外频×倍频。早期的CPU并没有“倍频”这个概念,那时主频和系统总线的速度是一样的。随着技术的发展,CPU速度越来越快,内存、硬盘等配件逐渐跟不上CPU的速度了,而倍频的出现解决了这个问题,它可使内存等部件仍然工作在相对较低的系统总线频率下,而CPU的主频可以通过倍频来无限提升(理论上)。我们可以把外频看作是机器内的一条生产线,而倍频则是生产线的条数,一台机器生产速度的快慢(主频)自然就是生产线的速度(外频)乘以生产线的条数(倍频)了。厂商基本上都已经把倍频锁死,要超频只有从外频下手,通过倍频与外频的搭配来对主板的跳线或在BIOS中设置软超频,从而达到计算机总体性能的部分提升。购买的时候要尽量注意CPU的外频。参考资料来源:百度百科-Intel 酷睿i5 10210U
2023-09-16 03:10:471

为什么流水线越长CPU效能越差?

流水线越长CPU效能越差?什么流水线?
2023-09-16 03:11:124

cpu的流水线是多少级的?

P4 northwood是 20级。PD、以及 proscott核心的P4、CD是31级。闪龙(754)是12级 462的闪龙是10级。K8架构的速龙、闪龙等都是14级流水线K10目前手头没资料……
2023-09-16 03:11:232

CPU是流水线级数少好,还是多好??

流水线级数越高,越容易提升主频.越低,执行效率越高.这两者是矛盾的.这两年比较流行的是短流水线设计,因为频率受到了发热量的限制,流水线再高也上不去了.
2023-09-16 03:11:321

1.4ghz和2.4ghz区别

1.4ghz和2.4ghz区别:1、通常主频越高,CPU处理数据的速度就越快,CPU总的运算速度还要看CPU的流水线,总线等各方面的性能指标,所以频率的高低,没有直接的可比性。2、工艺改进,构架改进,运算算法改进,造成CPU性能之间的不同。3、CPU频率要是架构相同情况下肯定是大的好,至于不同架构则要比较效率和频率的综合,构架,工艺相同,型号不同的CPU 频率也会有所不同。4、频率高的CPU,性能则会突出一些,因为性能基本是按频率线性增加的,所以频率增加多少,性能基本也会提升多少。扩展资料:1、1.4ghz款在使用时的实际频率是不止1.4ghz,性能十分接近2.4ghz款,大约仅仅相差8%,在各种应用和使用场景中速度和性能都十分接近。2、1.4ghz款有只有两个type-c接口,2.4ghz款有四个type-c接口。3、1.4ghz款的ssd速度1800m/s,2.4ghz款的ssd速度2800m/s。4、1.4ghz款的音响和2.4ghz款的音响是不一样的,音效差距很明显,2.4ghz款据说内置杜比的算法。5、1.4ghz款只有一个风扇,而2.4ghz款有两个风扇。
2023-09-16 03:11:511

当代计算机为什么要采用流水线技术和cache存储技术

好好学微机原理。1.流水线(pipeline)技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。简单的说,流水线可以在同一个时间启动2个或以上的操作,借此来提高性能。2.Cache存储器是位于CPU与内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。为提高cpu和内存之间的数据交换速度而设计,
2023-09-16 03:12:292

流水CPU是由一系列叫做“段”的处理线路组成的。和具有m个并行部件的cpu相比,一个m段流水线CPU

任务借过
2023-09-16 03:12:413

什么是计算机流水线?

计算机流水线(Pipeline)技术是目前广泛应用于微处理芯片(CPU)中的一项关键技术,计算机流水线技术指的是对CPU内部的各条指令的执行方式的一种形容,要了解它,就必须先了解指令及其执行过程。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5-6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5-6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。计算机指令,就是告诉CPU要做什么事的一组特定的二进制集合。如果我们将CPU比喻成一个加工厂,那么,一条指令就好比一张订单,它引发了CPU_加工厂的一系列动作,最后分别得到了运算结果和产品。那么,它们到底是怎样工作的呢首先,要有一个接收订单的部门--CPU的取指令机构;其次,还要有完成订单的车间--CPU的执行指令机构。在工厂中,一张订单上的产品被分成了许多道工序,而指令亦在CPU中转换成了许多条对应的微操作,依次完成它们,就执行完了整条指令。执行指令的方式及流水线技术在低档的CPU中,指令的执行是串行的,简单地说,就是执行完了一条指令后、再执行下一条指令,好比我们上面提到的那个加工厂在创业之初,只有一间小车间及孤军奋战的老板,那么,当他接到一张订单之后,他必然忙于完成第1张订单,而没有能力去接第2张订单。这样接订单→完成订单→接订单→取指令→执行指令→取指令→是一个串行的过程。后来,老板发现接受订单不费太多时间,而且他还有了一个帮工,他们可以相互独立地工作,这样,老板就在完成上张订单产品的同时,接受下一张订单的订货。这表现在CPU上就是取指令机构与执行指令机构的分开,这样从CPU整体来看,CPU在执行上条指令的同时,又在并行地取下条指令。这在CPU技术上是一个质的飞跃,它使得CPU从串行工作变为并行工作,从而具有了流水线的雏型。
2023-09-16 03:12:483

流水线CPU和非流水线CPU在处理程序中断方法上有什么不同

我想到的有编译器不同、中断时间不同、并发数不同。http://read.pudn.com/downloads136/doc/580209/weijiyuanli/13PipelineHazards.pdf
2023-09-16 03:13:251

流水线结构在cpu中的运用是一种什么思维

类比思维。cpu流水线技术是一种将指令分解为多步,并让不同指令的各步操作重叠,从而实现几条指令并行处理,因此流水线结构在cpu中运用类比思维。用流水线技术后,并没有加速单条指令的执行,每条指令的操作步骤一个也不能少,只是多条指令的不同操作步骤同时执行,因而从总体上看加快了指令流速度,缩短了程序执行时间。
2023-09-16 03:13:441

CPU的流水线和IPC分别是什么概念?

IPC(instruction per clock)  实际上是频率和IPC在真正影响CPU性能。准确的CPU性能判断标准应该是:CPU性能=IPC(CPU每一时钟周期内所执行的指令多少)×频率(MHz时钟速度),这个公式最初由英特尔提出并被业界广泛认可。如果将英特尔用于企业级服务器的主频为800MHz的安腾处理器(英特尔的最高级系列CPU)与用于台式机的主频为1800MHz的奔腾4处理器进行对比,我们就会发现:主频仅为800MHz的安腾处理器在性能上竟然比主频高达1800MHz的奔腾4处理器还要强大。计算机流水线  计算机流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。计算机流水线(Pipeline)技术是目前广泛应用于微处理芯片(CPU)中的一项关键技术,计算机流水线技术指的是对CPU内部的各条指令的执行方式的一种形容,要了解它,就必须先了解指令及其执行过程。1、计算机指令及其执行过程  计算机指令,就是告诉CPU要做什么事的一组特定的二进制集合。如果我们将CPU比喻成一个加工厂,那么,一条指令就好比一张订单,它引发了CPU_加工厂的一系列动作,最后分别得到了运算结果和产品。那么,它们到底是怎样工作的呢?首先,要有一个接收订单的部门——CPU的取指令机构;其次,还要有完成订单的车间——CPU的执行指令机构。在工厂中,一张订单上的产品被分成了许多道工序,而指令亦在CPU中转换成了许多条对应的微操作,依次完成它们,就执行完了整条指令。2、执行指令的方式及流水线技术  在低档的CPU中,指令的执行是串行的,简单地说,就是执行完了一条指令后、再执行下一条指令,好比我们上面提到的那个加工厂在创业之初,只有一间小车间及孤军奋战的老板,那么,当他接到一张订单之后,他必然忙于完成第1张订单,而没有能力去接第2张订单。这样接订单→完成订单→接订单→……取指令→执行指令→取指令→……是一个串行的过程。后来,老板发现接受订单不费太多时间,而且他还有了一个帮工,他们可以相互独立地工作,这样,老板就在完成上张订单产品的同时,接受下一张订单的订货。这表现在CPU上就是取指令机构与执行指令机构的分开,这样从CPU整体来看,CPU在执行上条指令的同时,又在并行地取下条指令。这在CPU技术上是一个质的飞跃,它使得CPU从串行工作变为并行工作,从而具有了流水线的雏型。CPU在完成了上面这一步之后,剩下的就是如何提高并行处理能力的问题了,CPU的设计者们从加工厂的装配线得到启发,将一条指令的执行分解成了许多各不相同的多个工序_微指令,从而极大地简化了指令的复杂度,简化了逻辑设计,提高了速度。在具有流水线技术的CPU中,上条指令刚执行完第一道“工序”,马上第二条指令就加入了流水线中,开始执行。很明显,这种流水线技术要求有多个执行单元,这在X86芯片中均得到了实现。通过上面的介绍,我们已经了解到什么是流水线技术,这虽不是一种创新,但在技术的实现上则是一大难关,是CPU设计者对计算机发展的一大贡献。
2023-09-16 03:13:533

什么是CPU的流水线?

一个指令和一些参数在逻辑电路里走一圈,它走的那一圈就是流水线
2023-09-16 03:14:382

cpu流水线的简介

采用流水线技术后,并没有加速单条指令的执行,每条指令的操作步骤一个也不能少,只是多条指令的不同操作步骤同时执行,因而从总体上看加快了指令流速度,缩短了程序执行时间。为了进一步满足普通流水线设计所不能适应的更高时钟频率的要求,高档位处理器中的流水线的深度(级数)在逐代增多。当流水线深度在5~6级以上时,通常称为超流水线结构(Super Pipeline)。显然,流水线级数越多,每级所花的时间越短,时钟周期就可以设计的越短,指令速度越快,指令平均执行时间也就越短。流水线技术是通过增加计算机硬件来实现的。它要求各功能段能互相独立地工作,这就要增加硬件,相应地也加大了控制的复杂性。如果没有互相独立的操作部件,很可能会发生各种冲突。例如要能预取指令,就需增加指令的硬件电路,并把取来的指令存放到指令队列缓冲器中,使微处理器能同时进行取指令和分析、执行指令的操作。
2023-09-16 03:14:441

CPU中的流水线结构是什么意思?

在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(pipeline)。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。 超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III
2023-09-16 03:14:591

什么是cpu流水线?cell有几级流水线?分别是那些?

就是一条指令的处理需要用的步骤
2023-09-16 03:15:092

什么是流水线技术?流水线技术如何提高处理器的性能

为了进一步满足普通流水线设计所不能适应的更高时钟频率的要求,高档位处理器中的流水线的深度(级数)在逐代增多。当流水线深度在5~6级以上时,通常称为超流水线结构(SuperPipeline)。显然,流水线级数越多,每级所花的时间越短,时钟周期就可以设计的越短,指令速度越快,指令平均执行时间也就越短。cpu流水线技术是一种将指令分解为多步,并让不同指令的各步操作重叠,从而实现几条指令并行处理,以加速程序运行过程的技术。指令的每步有各自独立的电路来处理,每完成一步,就进到下一步,而前一步则处理后续指令。
2023-09-16 03:15:181

流水线CPU的CPI怎么算

CPI CPI(Clock cycle Per Instruction)表示执行某个程序的指令平均时钟周期数则: CPI=TC/IC (IC[instrution counter]表示某个程序的所有指令的条数;tc表示执行某个程序所花费的时钟周期)
2023-09-16 03:15:251

解释下cpu 的超流水线技术

流水线技术、超标量。流水线(pipeline)是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5~6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5~6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高了CPU的运算速度。超流水线是指某型CPU内部的流水线超过通常的5~6步以上,例如奔腾4的流水线就长达20步。将流水线设计的步(级)数越多,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU上是很难想象的,只有奔腾级以上CPU才具有这种超标量结构;这是因为现代的CPU越来越多的采用了RISC技术,所以才会有超标量的CPU。
2023-09-16 03:15:451

什么是流水线技术?流水线技术如何提高处理器的性能

为了进一步满足普通流水线设计所不能适应的更高时钟频率的要求,高档位处理器中的流水线的深度(级数)在逐代增多。当流水线深度在5~6级以上时,通常称为超流水线结构(Super Pipeline)。显然,流水线级数越多,每级所花的时间越短,时钟周期就可以设计的越短,指令速度越快,指令平均执行时间也就越短。cpu流水线技术是一种将指令分解为多步,并让不同指令的各步操作重叠,从而实现几条指令并行处理,以加速程序运行过程的技术。指令的每步有各自独立的电路来处理,每完成一步,就进到下一步,而前一步则处理后续指令。
2023-09-16 03:15:531

cpu性能指标的流水技术

流水线(pipeline)是 Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就像工业生产上的装配流水线。在CPU中由5~6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5~6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高了CPU的运算速度。超流水线是指某型 CPU内部的流水线超过通常的5~6步以上,例如Pentium pro的流水线就长达14步。将流水线设计的步(级)数越多,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU上是很难想象的,只有Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构;这是因为现代的CPU越来越多的采用了RISC技术,所以才会超标量的CPU。
2023-09-16 03:16:011

8086cpu流水线技术原理

按照流水线的输送方式大体可以分为:皮带流水装配线、板链线、倍速链、插件线、网带线、悬挂线及滚筒流水线这七类流水线。一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、涨紧装置、改向装置和支承件等组成。流水线可扩展性高,可按需求设计输送量,输送速度,装配工位,辅助部件(包括快速接头、风扇、电灯、插座、工艺看板、置物台、24V电源、风批等,因此广受企业欢迎。流水线是人和机器的有效组合,最充分体现设备的灵活性,它将输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备有机的组合,以满足多品种产品的输送要求。输送线的传输方式有同步传输的(强制式),也可以是非同步传输(柔性式),根据配置的选择,可以实现装配和输送的要求。输送线在企业的批量生产中不可或缺。中文名流水线外文名Assembly line别名装配线,生产线组成牵引承载支承件 驱动涨紧装置快速导航流水线的优势流水线的特征流水线的形式优化设备知识各种流水线特点运输贮存问答特点操作规程计算机由来1769年,英国人乔赛亚·韦奇伍德开办埃特鲁利亚陶瓷工厂,在场内实行精细的劳动分工,他把原来由一个人从头到尾完成的制陶流程分成几十道专门工序,分别由专人完成。这样一来,原来意义上的“制陶工”就不复存在了,存在的只是挖泥工、运泥工、扮土工、制坯工等等制陶工匠变成了制陶工场的工人,他们必须按固定的工作节奏劳动,服从统一的劳动管理。
2023-09-16 03:16:142

cpu的流水线技术是什么?说的详细点好吗?我很菜的

  CPU的流水线  1.主频  主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是个片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。至今,没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系,即使是两大处理器厂家Intel和AMD,在这点上也存在着很大的争议,我们从Intel的产品的发展趋势,可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家,有人曾经拿过一快1G的全美达来做比较,它的运行效率相当于2G的Intel处理器。  所以,CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,我们也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。  当然,主频和实际的运算速度是有关的,只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。  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×数据带宽)/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。比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。  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。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。  11.超流水线与超标量  在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(pipeline)。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。  超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III。  12.封装形式  CPU封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。  好了,上面贴的一些都是和CPU的运行效率直接相关的参数,剩下的参数,有的太简单,有的我们不常接触到.没有贴,  好,看一下流水线的来由,大家都知道,两个CPU会比一个CPU快,但是为什么呢,也不会出现,一个CPU,运行WORD,一个CPU,运行CS呀, 那是因为,把指令细分成线程后,他们可以分别运行,cyrix的MII,当时不是有个技术么,乱序运行!!就是提高运行效率的一个手段,流水线,也是这种目的,P4,的时候,就20级流水线了,就是说,CPU运行一次的时候,等于,20个CPU(没有流水线),同时运行一样,这本来是什么呢,运行速度一下子,提高了20倍  但是,事实上并不是这样,为什么呢,这20个东东运行完了,得把他们再拼一起呀,还有一件事,如果拼错了,(下面的工人装不上,就认为是原料有问题)他就认为,这次的运行结果是错的,说,"重来"吧. 那么,有一个CPU,只有10级流水线,但是由于他们的管理很好,每次运行都不返工,所以,他们的生产效率反而更高!!!  AMD,和INTEL,现在正是这种情况,一个抓管理,管理上去了,下面的工人出错的才少,(返工次数少)  一个抓技术,工人熟练了,生产的东西,质量才高!!(每次出来的东西多)  当然,又抓管理,又抓技术,两手都要抓,两手都要硬,这是中国人的想法,都抓的人,显然什么都没抓好,都破产了,现在只有这两家还存活着,......现在我想给流水线一个公正一点的说法, 如果你的CPU组装的水平很差,那当然,流水线越多,你越乱,就像,你的水平不行, 管理了,10000多个程序员高手, 项目乱的一团糟, 但是,如果你是一个管理经验丰富的人, 下面的人一下也不会做活, 那么,项目也是一个失败, 幸好,事实上,并不是这样绝对,管理员也是差不多的水平, 程序员也是差不多的水平, 那么你建一个项目, 你选好的程序员,还是好的管理员!!!  我说,不一定,我得看是什么项目, 如果项目是一般的项目, 一般的管理员就可以了,那么,我当然选好的程序员, 项目完成的又快又好, 一个程序,本身就可以乱序运行, 那么,INTEL的CPU当然就是最好了, 反正,大家都不会返工!!!!! 但是一个项目是很复杂的, 而代码量并不多, 那么,当然是选好的管理员, 如果一个程序,就是针对测试而测试的, 导致,CPU运算不断的返工, 那当然就是AMD的CPU好, 比如,大浮点数的运行,AMD,比INTEL的高50%现在看不到这种比较了, 但是,你可以查一查,以前的资料, 有PIII1G,与AMD速龙1G的比较, 这个差异到现在也没有改变, 这就是为什么AMD的CPU,显卡得分,会比INTEL的高, 3Dmark2001的得分,一般都比INTEL的高, 而,business stone,INTEL 一般都比AMD要高, SYSMARK,也是,INTEL 比AMD要高, 因为这些程序不复杂,(线程复杂,和我们想的程序本身复杂是两回事)  买CPU也是一样, AMD,和INTEL谁好,????? 我也不知道,我喜欢AMD,但我目前确实使用的是INTEL, 家里的两台机子全是INTEL. 没有AMD,INTEL不会这么便宜, 没有AMD,中国的D版软件..... 中国的组装机.............但是,我要为流水线正一正名, 并不是流水线长了,运行效率就低了, 流水线长了,运行效率绝对是高了, 但是,运行出错的代价是大了,流水线,这本身是一个提高效率的技术, 怎么现在的人,都当成是,因为提高频率,所必须采用的手段呢????? 当时没有流水线的时候, 流水线一出来的时候, 大家都认为这是提高效率的秘密武器呀!!!  越是实际的程序,越容易发生流水线返工,因此P4效能越差。  倒是纯粹的理论测试,比如sandra,pcmark还有3dmark之类P4表现不错(老实说P4在3dmark里面的表现相对于在bussiness winstone里面算好的了),而到了实际测试,特别是bussiness winstone(直接调用office源代码)或者sciencemark(直接编译的标准量子化学代码)里面,p4的表现那叫一个菜。。。。连P4c都不是同PR的AthlonXP的对手。  至于sysmark里面Intel的分高,那是一个著名的bug,因为sysmark认为AthlonXP不支持SSE,结果是AthlonXP用x87浮点对抗专门为SSE优化的多媒体代码,自然性能不成(即使这样Intel也没有多少优势)  在bussiness winstone 2002的测试结果,看看就会发现,P4 3.2c的性能刚刚可以匹敌公认为虚标最严重的AthlonXp 3200+。 当然,多媒体性能上P4 3.2c还是毫无疑问的战胜AXP 3200+,毕竟,AXP不支持SSE2。  即使没有流水线返工,长流水线的性能也就和短流水线相同,因为每条流水线每周期就只能执行一条指令(p4有个怪异的设计就是如果跑配对的两个简单微指令,那么两个可以并成一个执行,所以如果你反复执行完全相同的指令比如a=a+1一百亿次,那么P4比AthlonXP要快一倍),所以长流水在任何角度也不可能提升效率。  长流水的唯一好处就是,电路比较简单,设计起来比较容易.解释的详细一点就是,并不是说20级流水线每次执行的动作比10级流水线多一倍,相反,他们能执行的实际功能是一样的,只是每级执行的操作简单了一些。  比如,一个工厂造螺丝,可以分成两级流水,一个人造螺丝,一个人车螺纹。也可以分成100个步骤,第一个人负责拿铁块,第二个人负责递,第三个人负责往上画线。。。。第99个人车单数螺纹,第100个人负责擦掉粉尘。  如果每个步骤耗费的时间都一样,那么两种做法速度完全一样,唯一的区别是,前面的办法工人素质必须很高,因为他每个人干了对方50个人的活  看看吧,多少能了解点  http://rediceberg.bokee.com/viewdiary.11290690.html
2023-09-16 03:16:251

CPU流水线长度是什么意思

流水线长,则频率容易提高,但是一旦出现分支预测错误,需要返工的也多,所以分支预测作的不好,效率就低下。典型的便是低频的Prescott
2023-09-16 03:16:343

怎么查看CPU的流水线级数

这只能在CPU官方介绍的详细参数里才能看到,用软件是不能看到的
2023-09-16 03:17:033

CPU好不好看什么数据?

只看一个重要的,核心频率就可以了,核心频率就是反应速度,现在标配的要求2.5GH,想好点就2.7以上,越大越快。笔记本一般要2.2以上,希望可以帮到你
2023-09-16 03:17:262