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T博士开讲 你听过却不懂的CPU专业名词

归档日期:06-06       文本归类:二级高速缓存      文章编辑:爱尚语录

  爱好者们了解DIY技术的同时更好的理解,精心准备了《T博士开讲》系列文章普及计算机当中的专业术语,以便大家在日后更好的理解内容。

  主板显卡等几个方面入手,为各位DIY爱好者分别用生动形象的方式阐明生涩难懂的专业术语。帮助大家在日后选购和使用中更加得心应手。

  《T博士开讲》避开了传统的、生硬的词典式专用术语解释,采用生动形象的方式为广大DIY爱好者呈现专业名词的含义。帮助大家在日后更好的理解DIY的相关内容。

  部分开始阐述常见的名词术语解释,分别是主频、缓存、核心/线程、插槽、总线这几个关键词为大家白话一下生涩难懂的专业术语。

  通常我们选购CPU的时候都会提到一个叫做“主频”的概念。大家都知道选购CPU的主频数字越高的,处理器运行速度就越快。

  那么,我们一味追求的这个“主频”到底是什么意思呢?它对电脑性能的影响有多大?我们在选购CPU时是不是一定要买主频高的呢?下面带着这些疑问请各位DIY爱好者们跟随T博士来逐个击破,拨开迷雾见分晓吧!

  CPU的主频,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,其实不然。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大多都能以较低的主频,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。

  所谓CPU主频,我们可以形象的理解为企业员工干活儿的速度。员工一直在积极执行公司领导派发下来的任务。那么,主频的理解就像领导给员工布置了N多个任务,那么,员工在每完成领导布置的两个任务之间的间隔,我们称之为频率。所以,要衡量一颗CPU性能的优劣,不能光看它的主频高低,选购处理器同时还要考虑的其他性能指标,咱们接着往下看。

  大家在IT类媒体上都看到过类似“一级高速缓存”、“二级高速缓存”,甚至“三级高速缓存”。那么,CPU内部集成的高速缓存的作用是什么?缓存是不是越大越好?到底需要几级高速缓存才够用?高速缓存的对CPU性能的影响大吗?下面就请大家跟随T博士一探究竟CPU高速缓存的含义吧。

  L1高速缓存也就是我们经常说的一级缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率,这也正是Pentium II比Celeron快的原因。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,容量越大,性能也相对会提高不少,所以这也正是一些公司力争加大L1级高速缓冲存储器容量的原因。不过高速缓冲存储器均由SRAM组成,结构较复杂,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。

  大家都知道,我们每天使用的电脑里面所有的个人数据都存放在硬盘中,我们在需要处理图像或者文档时,都需要从硬盘中调取数据到系统内存中,也就是我们常说的内存条中;然后根据数据处理需要,从内存中调取相关数据到处理器中的高速缓存;那么,在CPU中的高速缓存分为三级:一级缓存的优先级最高,数据存取速度快,容量也最小;三级缓存的优先级最低,数据存取速度最慢,容量也最大;

  该图的表示的是在电脑内部系统中,各个存储器的存取速度和存储器容量的示意图,大家可以清晰明了的看出,存取速度越快的存储器容量越小,当然价格也相应的昂贵。那么,在CPU内部集成的三个级别的高速缓存的含义就是根据数据计算处理的优先级分别存储的相应级别的高速缓存中;当然,拥有三级高速缓存的处理器属于高端处理器,目前市场上大多数处理器还只是拥有二级高速缓存。

  那么,大家了解了CPU高速缓存的定义之后,去电脑城选购CPU的时候就知道高速缓存当然是选择容量大的处理器才是王道。大缓存的CPU能够避免数据读取瓶颈,提高处理器处理速度。

  核心(Die)又称为内核,是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心,是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的,CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核心都具有固定的逻辑结构,一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局。

  线程,有时被称为轻量级进程(Lightweight Process,LWP),是程序执行流的最小单元。一个标准的线程由线程ID,当前指令指针(PC),寄存器集合和堆栈组成。另外,线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位,线程自己不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源,但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程,同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约,致使线程在运行中呈现出间断性。线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。每一个程序都至少有一个线程,那就是程序本身。

  “核心”就是大家平时说的最多的“几核”。衡量一款处理器或者说电脑整机的标准之一就是处理器拥有几个核心。随着制作工艺的进步,从最初的单核处理器到现在的双核、三核、四核、六核、八核,可见制作工艺的进步是非常显著的。那么,相应的,由于工艺制程的提升,不仅是处理器内核数量的增加,在高速缓存的容量扩展到一个新的高度;目前市场上高端处理器内部已经集成显卡核心,使是处理器不仅仅局限于数据计算,也让CPU向图形图像处理迈进了一大步。

  每一个程序都至少有一个线程,那就是程序本身。 线程可以简单的理解为我们打开运行某一个程序,其就对应着一个线程。大家都知道在打开任务管理器的时候,会发现有“进程”这个标签,上上下下的跳动着很多进程,分别是正在运行的应用程序,且每个进程有多个线程可以并发执行。

  CPU插槽:CPU插槽主要分为Socket、Slot这两种。就是用于安装CPU的插座。目前CPU的接口都是针脚式接口,对应到主板上就有相应的插槽类型。CPU接口类型不同,在插孔数、体积、形状都有变化,所以不能互相接插。

  作为一个DIYer的基本功之一就是要认识CPU和主板的接口。只有了解了接口类型,才能自己组装出一台心目的理想电脑。如果连接口都不了解的话,就会造成CPU和主板插不上的尴尬局面。

  总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束, 按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号。总线是一种内部结构,它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统。在计算机系统中,各个部件之间传送信息的公共通路叫总线,微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。

  这里所讲述的总线,同样用到了T博士的“水管子”原理。大家知道,DIY电脑中的三大件儿:CPU、主板、显卡,当然内存、电源、硬盘等配件,那么,一台好的DIY电脑并不是选几个顶级配件安装在一起就是性能出色的电脑;而一台好的DIY电脑在运行频率和性能上搭配才是一款好电脑。

  总线这个概念,我们就可以理解为是一段水管,只有挑选各个关节直径大小差不多的配件搭配在一起,才能让水流快速通过,从而不会造成系统的性能瓶颈。

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