简述CPU的各项性能

简述CPU的各项性能

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·主频：即时钟频率，是计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数，单位是MHz或Ghz。CPU的主频＝外频×倍频。一般来说，一个时钟周期完成的指令数是固定的，所以CPU的主频高了，运算速度就快了。很多人认为CPU的主频就是CPU的运行速度，这个认识是片面的，我们只能说主频在很大程度上决定了计算机的实际运行速度，但并不代表CPU的运行速度，CPU的运行速度还要看流水线、超线程等各方面的性能指标。很高的主频也会出现实际运算速度较低的现象，举个例子来说赛扬D 2.66GHz与奔腾4 2.4GHz的实际运行速度就相差很大。因此主频并不代表CPU的整体性能。
·外频：是CPU的基准频率。CPU的外频决定了主板的运行速度，也是系统总线的工作频率。
·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。数据带宽＝（总线频率×传输数据宽度）/8，也就是说，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。例如奔腾4B 2.4GHz前端总线533Mhz，32位：数据传输最大带宽是：533M×32/8＝2G/s
前端总线的速度是指数据传输的速度，外频是指CPU与主板之间同步运行的速度。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÷8Byte/bit=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。
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容量最大的是512KB，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256-1MB，有的高达2MB或者3MB。

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