CPU常识

时间:2024-03-08 20:08:35

CPU指令架构

指令集包含了基本数据类型,指令集,寄存器,寻址模式,存储体系,中断,异常处理以及外部I/O。

概念

CISC的英文全称为“Complex Instruction Set Computer”,即“复杂指令系统计算机”,从计算机诞生以来,人们一直沿用CISC指令集方式。早期的桌面软件是按CISC设计的,并一直沿续到现在。目前,桌面计算机流行的x86体系结构即使用CISC,微处理器(CPU)厂商一直在走CISC的发展道路。

RISC的英文全称为“Reduced Instruction Set Computer”,即“精简指令集计算机”,是一种执行较少类型计算机指令的微处理器。

指令架构代表

CISC架构的代表: x86, C51。
RISC架构的代表: arm, mips,powerpc, avr, pic。

微架构

微架构是处理器核心的实现方式,是将一种给定的指令集架构在处理器中执行的方法(指令集的物理实现)。

通常认为只有具备独立的微架构研发能力的企业才算具备了CPU研发能力。

汇编语言

汇编语言属于指令集的软件实现方式。一条机器指令对应一条汇编指令,如mips中的000000机器码指令对应汇编指令的add假加法指令。汇编语言是便于人去理解的,记着一属条add指令总比000000容易吧。

指令集-微架构-汇编三者关系

X86指的是CPU的指令架构基础,相当于标准框架。它是基于CISC复杂指令集计算机的。

Intel、AMD的CPU是X86架构的,而IBM公司的CPU是PowerPC架构,ARM公司是ARM架构。

指令集架构不决定处理器的架构

处理器架构就是微架构,学术界称为微结构。主要是CPU的流水线部分的设计。

 

CPU工艺

例如酷睿系列,酷睿架构是基于工业生产和设计的一个框架,包括生产工艺(纳米)、核心数量、缓存、FSB等等,这些参数同一系列每一代都不一样。

cpu性能参数

主频

主频,也就是CPU的时钟频率,简单地说也就是CPU的工作频率。一般说来,一个时钟周期完成的指令数是固定的,所以主频越高,CPU的速度也就越快。主频=外频X倍频
睿频,处理器应对复杂应用时,可自动提高运行主频以提速,轻松进行对性能要求更高的多任务处理;当进行工作任务切换时,如果只有内存和硬盘在进行主要的工作,处理器会立刻处于节电状态。这样既保证了能源的有效利用,又使程序速度大幅提升。Intel英特尔的睿频技术叫做TB(turbo boost),AMD的睿频技术叫做TC(turbo core)。

外频

外频即CPU的外部时钟频率,主板及CPU标准外频主要有66MHz、100MHz、133MHz几种。此外主板可调的外频越多、越高越好,特别是对于超频者比较有用(更改外频可以提高主频)我们所说的外频指的是CPU与主板连接的速度,这个概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的。

倍频

倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。最初的CPU并没有倍频概念,它的主频和外频的速度一样,但随着CPU的速度越来越快,倍频技术也就应运而生,它的最大作用就是能够使系统总线工作在相对较低的频率上,而CPU速度无限提升(更改倍频也可以超频)

CPU-Z查看

Core Speed(核心频率): 倍频 x 外频 = 核心频率,Intel Core i5-8500,主频为3.0GHz,睿频为4.1GHz(41*99.8)。

Multiplier(倍频): 8~41之间

Bus Speed(cpu-内存的总线/即外频):100MHz

任务管理器查看

主频3GHz,内核(逻辑)6个,逻辑处理器是hyper-threading技术虚拟出来的,买电脑时别被骗了(有的会把双核四线程当成四核卖)。最后是三级缓存。

CPU 型号的含义

首先介绍 4 个数字的含义(以Intel Core i7-3540M),Intel是品牌,Core(酷睿)是cpu架构,i7是系列。

第一位

3540M 中的 "3"代表:代, 3 表示第三代

第二位

3540M 中的 "5"代表:代数相同情况下的性能档次

第三位(定位很混乱)

3540M 中的 "4"代表:主频高低,越大主频越高

第四位

3540M 中的 "0"代表:版本

Intel后缀

产品线

U (Ultra Low voltage/超低电压版):超低电压cpu(多为笔记本)

L (Low voltage/低电压版)

M (Mobile/移动版):标准电压cpu(多为笔记本)

X (Extreme/至尊极限版):高性能,可拆卸的

Q (Quad/四核心( QX:至尊四核)):至高性能级别

H (Hasewll/Haswell架构):高电压的,是焊接的,不能拆卸

S (锁倍频版)

K (不锁倍频版):可超频

Y: 代表超低电压的,除了省电,没别的优点的了,是不能拆卸的

AMD后缀