cpu的性能参数

当前cpu的性能参数

1) CPU是计算机的核心部件。分为：算术单元、控制单元、存储单元

2) 性能指标

Ø 主频 时钟频率，主频越高速度越快。 主频=外频X倍频

Ø 内存总线速度 也叫系统总线速度，一般等于外频，就是指CPU与L2（二级缓存）和内存之间的工作频率。

Ø 工作电压 CPU制造工艺与主频提高，工作电压下降。

Ø CPU扩展指令 Intel—SSE，MMX AMD—3D NOW

Ø 整数、浮点 整数运算存在于大型办公软件，浮点运算主要存在于游戏和制图软件中。

Ø L1，L2 L1-一级高速缓存，由静态RAM组成

L2-二级高速缓存，弥补CPU与其他部件之间的巨大的速度差异。这是购买CPU时很重要的性能参数！

CPU作为计算机系统的核心，自然成为各种配置的计算机的代名词，如Pentium 4、ThunderBird等。CPU的性能直接反映了计算机性能的高低。现在CPU的性能曰益丰富和完善。下面简要介绍一下CPU的主要性能指标。

1 IA—32&IA—64

IA是英语“英特尔体系/Intel Architecture”的缩写。这是因为目前使用的CPU以Intel公司的X86序列产品为主，所以人们将Intel生产的CPU统称为英特尔体系（IA）CPU。由于其他公司如AMD等公司生产的CPU基本上能在软、硬件方面与Intel的CPU

兼容，所以人们通常也将这部分CPU列入IA系列。

2 CPU的位和字长

位：在数字电路和计算机技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其中无论是“0”或是“1”在CPU中都是1“位” 。

字长：计算机技术中对CPU在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制数的位数称为字长。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位二进制数就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。字节的长度是固定的，而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。

3 主频

CPU主频也叫时钟频率，是CPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行频率，英文全拼为CPU Clock Speed，时钟频率的单位是MHz（兆赫）。但一般来说，主频越高，CPU在一个时钟周期里所能完成的指令数也就越多，CPU的运算速度也就越快。CPU主频的高低与CPU的外频和倍频有关，主频＝外频×倍频。

4 外频

CPU外频也就是常见特性表中所列的CPU总线频率，是由主板为CPU提供的基准时钟频率，而CPU的工作主频则按倍频系数乘以外频而来。外频是指CPU与主板之间同步运行的速度，也可以理解为CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态。外频速度越高，CPU就可以同时接受更多的来自外围设备的数据，从而使整个系统的速度进一步提高。

5 倍频

倍频是指CPU外频与主频相差的倍数，三者有十分密切的关系，CPU的工作主频是按外频乘以倍频系数而来的，用公式表示：外频×倍频系数＝主频。如一块外频为100MHz，倍频系数为8的CPU，其主频即为：100MHz×8＝800MHz。

6 前端总线（FSB）频率

前端总线这个名称是由AMD在推出K7 CPU时提出的概念，实际上前端总线也就是CPU总线。由于在目前的各种主板上前端总线频率与内存总线频率相同，所以前端总线频率也是CPU与内存以及L2 Cache（仅指Socket 7主板）之间交换数据的工作时钟。由于数据传输最大带宽取决于所同时传输的数据位宽度和传输频率，即数据带宽＝（总线频率×数据位宽度）÷8。例如Intel公司的PentiumⅡ333使用66MHz的前端总线，所以它与内存之间的数据交换带宽为（66MHz×64B）÷8＝528MBps。由此可见，前端总线频率将影响计算机运行时CPU与内存、L2 Cache之间的数据交换速度，实际也就影响了计算机的整体运行速度。

7 地址总线宽度

它决定了CPU可以访问的存储器物理地址空间。对于486以上的微机系统，地址总线的宽度为32位，CPU最多可以直接访问4GB的物理空间。

注意：这里的物理空间的大小指的是内存容量，因为从硬盘等外部存储器中来的数据必需经过内存才能得到CPU的访问。

8 数据总线宽度

它决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。对于Pentium系列以上级别的CPU来说，数据总线的宽度为64位，这时CPU一次可以同时处理8个字节的数据。

9 L1高速缓存（L1 Cache）

即一级高速缓存，其容量一般为16KB～64KB，少数可达到128KB，频率与CPU相

同。内置高速缓存可以提高CPU的运行效率，L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，内部高速缓存越大，系统性能提高越明显。所以这也是目前一些公司力争加大L1 Cache高速缓存器容量的原因。不过高速缓存存储器运行在CPU的时钟频率上，是由静态RAM组成，结构比较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1高速缓存的容量不可能做得太大。

10 L2高速缓存（L2 Cache）

即二级高速缓存。L2高速缓存的容量和频率对CPU的性能影响也很大。L2 Cache的时钟频率为CPU时钟频率的一半或者全速。L2 Cache一般相当于L1 Cache容量的4～16倍左右。

11 扩展总线速度

英文全称是Expansion-Bus Speed，扩展总线就是指局部总线如PCI和VESA总线。PCI局部总线的速度一般为33.33MHz。所以，在33MHz下，具有32位数据位宽度的扩展总线的带宽为33.33MHz×32b＝1066MB≈133MBps。由此可见，扩展总线的速度也影响计算机的整体运行速度。

12 生产工艺技术

我们常可以在CPU性能列表上看到“工艺技术”一项，其中有“0.18μm”或“0.13μm”等，这些同样是为了说明CPU技术的先进程度。一般来说“工艺技术”中的数据越小，表明CPU生产技术越先进。

13 封装方式

所谓“封装”，说简单些就是将CPU套上外衣，这样就能保证CPU核心与空气隔离开来，避免尘埃的侵害。好的封装设计还有助于CPU芯片散热，并很好地让CPU与主板连接。

14 工作电压

工作电压是指CPU正常工作时所需的电压。早期CPU的工作电压一般为5V，随着CPU主频的提高，CPU工作电压有逐步下降的趋势，以解决发热过高的问题。CPU制造工艺越先进，则工作电压越低，CPU运行时耗电功率就越小。

工作电压有两种，分别是输入/输出（I/O）电压和内核（Vcore）电压。内核电压的高低主要取决于CPU的制造工艺，也就是上面所说的“0.18μm”或“0.13μm”等。

15 插槽类型

插槽是指CPU和主板的接口，这和CPU的管脚数有关。不同级别的CPU在主板上的插槽不一定一样。目前主要的插槽类型有Socket 370、Socket 423、Socket 478、Slot 1、Slot A等。

16 流水线技术

流水线（Pipeline）是Intel在486计算机芯片中首次使用。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指令分为5～6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能在一个CPU时钟周期内完成一条指令，由此提高了CPU的运行速度。目前的Pentium系列CPU采用了两条具有各自独立电路单元的流水线，这样CPU在工作时就可以通过这两条流水线来同时完成两条指令，因此在理论上可以实现在每一个时钟周期中完成两条指令的目的。

17 超流水线和超标量技术

超流水线是指某些CPU内部的流水线超过通常的5～6步以上，例如在PentiumII中的流水线就长达14步。流水线设计的步数越多，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（Super Scalar）是指在CPU中有1条以上的流水线，并且每个时钟周期内可以完成一条以上的指令，这种设计就称为超标量技术。

18 乱序执行技术

乱序执行（Out-of-Order Execution）技术是指CPU将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理。

19 分支预测和推测执行技术

分支预测（Branch Prediction）和推测执行（Speculation Execution）是CPU动态执行技术中的主要内容，动态执行是目前CPU主要采用的技术之一。采用分支预测和推测执行的主要目的是为了提高CPU的运行速度。推测执行是依托于分支预测基础上的，预先读入由分支预测程序推测的分支。

20 MMX

MMX是英语“多媒体指令集”的缩写，共有57条指令，是Intel公司第一次对自1985年就定型的X86指令集进行的扩展。 MMX主要用于增强CPU对多媒体信息的处理，提高CPU处理3D图形、视频和音频信息能力。但由于只对整数运算进行了优化而没有加强浮点方面的运算能力，所以在3D图形曰趋广泛、因特网3D网页应用曰趋增多的情况下，MMX业已心有余而力不足了。

21 SSE和SSE2

SSE是英语“因特网数据流单指令序列扩展/internet Streaming SIMD Extensions”的缩写。它是Intel公司首次应用于最近才推出的PentiumⅢ中的。SSE实际就是原来传闻的MMX2，后来又叫KNI（Katmai New Instruction），Katmai实际上也就是现在的PentiumⅢ。SSE共有70条指令，不但涵括了原MMX和3D Now！指令集中的所有功能，而且特别加强了SIMD浮点处理能力，另外还专门针对目前因特网的曰益发展，加强了CPU处理3D网页和其他音像信息技术处理的能力。

22 3D Now！和3D Now！增强版

AMD公司开发的多媒体扩展指令集，共有27条指令，针对MMX指令集没有加强浮点处理能力的弱点，重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图形的处理能力。但由

于指令有限，该指令集主要应用于3D游戏，而对其他商业图形应用处理支持不足。