計算機資料巨野新聯(lián)想培訓員工CPU知識教材

1、你聽過卻不懂的CPU專業(yè)名詞“主頻”和“緩存”是啥意思通常我們選購CPU的時候都會提到一個叫做“主頻”的概念。大家都知道選購CPU的主頻數(shù)字越高的，處理器運行速度就越快 1主頻名詞解釋CPU的主頻，即CPU內(nèi)核工作的時鐘頻率。通常所說的某某CPU是多少兆赫的，而這個多少兆赫就是“CPU的主頻”。很多人認為CPU的主頻就是其運行速度，其實不然。CPU的主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度，與CPU實際的運算能力并沒有直接關系。主頻和實際的運算速度存在一定的關系，但目前還沒有一個確定的公式能夠定量兩者的數(shù)值關系，因為CPU的運算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標。由于主頻并不直接代表運

2、算速度，所以在一定情況下，很可能會出現(xiàn)主頻較高的CPU實際運算速度較低的現(xiàn)象。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能以較低的主頻，達到英特爾公司的Pentium 4系列CPU較高主頻的CPU性能。因此主頻僅是CPU性能表現(xiàn)的一個方面，而不代表CPU的整體性能 所謂CPU主頻，我們可以形象的理解為企業(yè)員工干活兒的速度。員工一直在積極執(zhí)行公司領導派發(fā)下來的任務。那么，主頻的理解就像領導給員工布置了N多個任務，那么，員工在每完成領導布置的兩個任務之間的間隔，我們稱之為頻率。所以，要衡量一顆CPU性能的優(yōu)劣，不能光看它的主頻高低，選購處理器同時還要考慮的其他性能指標，咱們接著往下看 .2緩

3、存名詞解釋L1高速緩存也就是我們經(jīng)常說的一級緩存。在CPU里面內(nèi)置了高速緩存可以提高CPU的運行效率，這也正是Pentium II比Celeron快的原因。內(nèi)置的L1高速緩存的容量和結(jié)構對CPU的性能影響較大，容量越大，性能也相對會提高不少，所以這也正是一些公司力爭加大L1級高速緩沖存儲器容量的原因。不過高速緩沖存儲器均由SRAM組成，結(jié)構較復雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1高速緩存的容量不可能做得太大。 大家都知道，我們每天使用的電腦里面所有的個人數(shù)據(jù)都存放在硬盤中，我們在需要處理圖像或者文檔時，都需要從硬盤中調(diào)取數(shù)據(jù)到系統(tǒng)內(nèi)存中，也就是我們常說的內(nèi)存條中；然后根據(jù)數(shù)據(jù)處理需要，從

4、內(nèi)存中調(diào)取相關數(shù)據(jù)到處理器中的高速緩存；那么，在CPU中的高速緩存分為三級：一級緩存的優(yōu)先級最高，數(shù)據(jù)存取速度快，容量也最??；三級緩存的優(yōu)先級最低，數(shù)據(jù)存取速度最慢，容量也最大3我們可以形象地稱之為“水管子”原理。示意圖如下： CPU內(nèi)部高速緩存示意圖大家可以清晰明了的看出，存取速度越快的存儲器容量越小，當然價格也相應的昂貴。那么，在CPU內(nèi)部集成的三個級別的高速緩存的含義就是根據(jù)數(shù)據(jù)計算處理的優(yōu)先級分別存儲的相應級別的高速緩存中；當然，擁有三級高速緩存的處理器屬于高端處理器，目前市場上大多數(shù)處理器還只是擁有二級高速緩存。所以在選購CPU的時候就知道高速緩存當然是選擇容量大的處理器才是王道。大

5、緩存的CPU能夠避免數(shù)據(jù)讀取瓶頸，提高處理器處理速度。 4核心核心（Die）又稱為內(nèi)核，是CPU最重要的組成部分。CPU中心那塊隆起的芯片就是核心，是由單晶硅以一定的生產(chǎn)工藝制造出來的，CPU所有的計算、接受/存儲命令、處理數(shù)據(jù)都由核心執(zhí)行。各種CPU核心都具有固定的邏輯結(jié)構，一級緩存、二級緩存、執(zhí)行單元、指令級單元和總線接口等邏輯單元都會有科學的布局。 核心”就是大家平時說的最多的“幾核”。衡量一款處理器或者說電腦整機的標準之一就是處理器擁有幾個核心。隨著制作工藝的進步，從最初的單核處理器到現(xiàn)在的雙核、三核、四核、六核、八核，可見制作工藝的進步是非常顯著的。那么，相應的，由于工藝制程的提升，

6、不僅是處理器內(nèi)核數(shù)量的增加，在高速緩存的容量擴展到一個新的高度；目前市場上高端處理器內(nèi)部已經(jīng)集成顯卡核心，使是處理器不僅僅局限于數(shù)據(jù)計算，也讓CPU向圖形圖像處理邁進了一大步。 5CPU與GPUCPUCPU與GPU的區(qū)別CPU是中央處理芯片，負責電腦的控制及運算。很早以前CPU也負責圖形的運算，但隨著電腦的發(fā)展，很快就無法滿足要求。GPU就是分離出來的圖形處理芯片，位于顯示卡中。不過現(xiàn)在，技術又發(fā)展了，英特爾的智能處理器（i系列CPU）就重新集成了GPU的功能，有不錯的發(fā)展空間。6線程線程，有時被稱為輕量級進程是程序執(zhí)行流的最小單元。一個標準的線程由線程ID，當前指令指針寄存器集合和堆棧組成。

7、另外，線程是進程中的一個實體，是被系統(tǒng)獨立調(diào)度和分派的基本單位，線程自己不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點在運行中必不可少的資源，但它可與同屬一個進程的其它線程共享進程所擁有的全部資源。一個線程可以創(chuàng)建和撤消另一個線程，同一進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。由于線程之間的相互制約，致使線程在運行中呈現(xiàn)出間斷性。線程也有就緒、阻塞和運行三種基本狀態(tài)。每一個程序都至少有一個線程，那就是程序本身。 線程可以簡單的理解為我們打開運行某一個程序，其就對應著一個線程。大家都知道在打開任務管理器的時候，會發(fā)現(xiàn)有“進程”這個標簽，上上下下的跳動著很多進程，分別是正在運行的應用程序，且每個進程有多個線程可以并發(fā)執(zhí)行。

8、7什么是制程工藝或許你聽說過“納米”這個詞，沒錯，這就是我們大家平時所說的65納米、45納米、32納米的處理器。每一次制程工藝的提升就標志著邁入了一個新的時代。目前最新的32納米的處理器，下一代的制程工藝將會提升到22納米 制程工藝就是通常我們所說的CPU的“制作工藝”，是指在生產(chǎn)CPU過程中，集成電路的精細度，也就是說精度越高，生產(chǎn)工藝越先進。在同樣的材料中可以制造更多的電子元件，連接線也越細，精細度就越高 。制程工藝的提升，意味著將會在有限的面積上集成更多的晶體管，讓性能更加強大，同時帶來更低的功耗和發(fā)熱，對于提升處理器在使用中的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。 舉例來說，由于制程工藝的提升，把

9、獨顯核芯集成的CPU內(nèi)部，這就是我們現(xiàn)在看到的AMD的APU系列產(chǎn)品，當然，英特爾也不甘落后，也在相應的在產(chǎn)品內(nèi)集成了獨顯核芯。 期待制程工藝的進步是我們所有人的共同心愿，不僅性能提升的同時，功耗、發(fā)熱、穩(wěn)定性也都將獲得較大的進步。 8INTEL超線程技術9兩顆CPU都擁有兩顆物理核心，藍色的管狀線條代表線程 采用超線程即是可在同一時間里，應用程序可以使用芯片的不同部分。雖然單線程芯片每秒鐘能夠處理成千上萬條指令，但是在任一時刻只能夠?qū)σ粭l指令進行操作。而超線程技術可以使芯片同時進行多線程處理，使芯片性能得到提升。 在不具備超線程技術的處理器中，這個處理器只能同時處理兩個線程的任務，而擁有超線

10、程技術的處理器中，同樣也是兩顆物理核心，但是，在超線程技術的支持下，分別將獨立的物理核心再模擬成兩個邏輯核心，這樣一來，就變成了擁有同時處理四線程的能力，這也就是所謂的“虛擬四核”。 10AMD四模八核在Intel應用在其自家產(chǎn)品中多核心處理器上的超線程技術之后，AMD也不甘落后，提出了一種叫做“核心模塊化”的概念。無論是Intel的超線程技術還是AMD的模塊化技術，目的都是為了更加有效的利用處理器資源，提高運算效率。 AMD提出的模塊化概念將兩顆獨立的物理內(nèi)核調(diào)整架構之后放在一起形成了一個模塊，協(xié)同工作，顯然這是比兩顆獨立的物理核心運算效率更高，按照通俗的話來說，一個人的力量不突出，但是組成

11、一個團隊之后，就非常強大了；AMD的意圖也就是這樣的。 11INTEL核芯顯卡電腦采用核芯顯卡，性能強勁，功耗低且續(xù)航能力強 核芯顯卡是建立在和處理器同一內(nèi)核芯片上的圖形處理單元。簡而言之，就是與處理器核心合并在一起的圖形處理器。 高度集成化的設計將會有效的降低處理器的功耗，這樣的設計應用在移動計算平臺上，將會使筆記本電腦的生產(chǎn)成本和節(jié)能方面獲得有益的改善。如果經(jīng)常四處奔走又需要隨身帶著筆記本電腦，那么，選購一款擁有核芯顯卡的筆記本電腦將會獲得一個性能、便攜性、續(xù)航能力的平衡點。核芯顯卡將圖形核心整合在處理器當中，進一步加強了圖形處理的效率，并把集成顯卡中的“處理器+南橋+北橋（圖形核心+內(nèi)存控制+顯示輸出）”三芯片解決方案精簡為“處理器（處理核心+圖形核心+內(nèi)存控制）+主板芯片（顯示輸出）”的雙芯片模式，有效降低了核心組件的整體功耗，更利于延長筆記本的續(xù)航時間。 12AMD的獨顯核心實際上APU也是核顯處理器的一種，是AMD給予核顯處理器的一種命名方式。在處理器內(nèi)部也集成了CPU負責數(shù)據(jù)計算的核心與圖形處理核心 AMD處理器家族中擁有獨顯核心的處理器我們可以簡單理解為APU=CPU+GPU。但是與Intel處理器不同的是，APU系列處理器除了本身自帶的獨顯核心用于圖形圖