電腦CPU主要性能指標(biāo)

CPU的性能指標(biāo)：

1.主頻

主頻也叫時鐘頻率，單位是MHz，用來表示CPU的運算速度。CPU的主頻=外頻×倍頻系數(shù)。很多人以為認(rèn)為CPU的主頻指的是CPU運行的速度，實際上這個認(rèn)識是很片面的。CPU的主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度，與CPU實際的運算能力是沒有直接關(guān)系的。

當(dāng)然，主頻和實際的運算速度是有關(guān)的，但是目前還沒有一個確定的公式能夠?qū)崿F(xiàn)兩者之間的數(shù)值關(guān)系，而且CPU的運算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標(biāo)。由于主頻并不直接代表運算速度，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。因此主頻僅僅是CPU性能表現(xiàn)的一個方面，而不代表CPU的整體性能。

2.外頻

外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率，單位也是MHz。外頻是CPU與主板之間同步運行的速度，而且目前的絕大部分電腦系統(tǒng)中外頻也是內(nèi)存與主板之間的同步運行的速度，在這種方式下，可以理解為CPU的外頻直接與內(nèi)存相連通，實現(xiàn)兩者間的同步運行狀態(tài)。外頻與前端總線(FSB)頻率很容易被混為一談，下面的前端總線介紹我們談?wù)剝烧叩膮^(qū)別。

3.前端總線(FSB)頻率

前端總線(FSB)頻率(即總線頻率)是直接影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度。由于數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率，即數(shù)據(jù)帶寬=(總線頻率×數(shù)據(jù)帶寬)/8。

外頻與前端總線(FSB)頻率的區(qū)別：前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，外頻是CPU與主板之間同步運行的速度。也就是說，100MHz外頻特指數(shù)字脈沖信號在每秒鐘震蕩一千萬次;而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數(shù)據(jù)傳輸量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s。

4.倍頻系數(shù)

倍頻系數(shù)是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關(guān)系。在相同的外頻下，倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上，在相同外頻的前提下，高倍頻的CPU本身意義并不大。這是因為CPU與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸速度是有限的，一味追求高倍頻而得到高主頻的CPU就會出現(xiàn)明顯的“瓶頸”效應(yīng)—CPU從系統(tǒng)中得到數(shù)據(jù)的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度。

5.緩存

緩存是指可以進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換的存儲器，它先于內(nèi)存與CPU交換數(shù)據(jù)，因此速度很快。L1 Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存。內(nèi)置的L1高速緩存的容量和結(jié)構(gòu)對CPU的性能影響較大，不過高速緩沖存儲器均由靜態(tài)RAM組成，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般L1緩存的容量通常在32—256KB.

L2 Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存，分內(nèi)部和外部兩種芯片。內(nèi)部的芯片二級緩存運行速度與主頻相同，而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，現(xiàn)在家庭用CPU容量最大的是512KB，而服務(wù)器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高達(dá)1MB-3MB。

6.CPU擴(kuò)展指令集

CPU擴(kuò)展指令集指的是CPU增加的多媒體或者是3D處理指令，這些擴(kuò)展指令可以提高CPU處理多媒體和3D圖形的能力。著名的有MMX(多媒體擴(kuò)展指令)、SSE(因特網(wǎng)數(shù)據(jù)流單指令擴(kuò)展)和3DNow!指令集。

7.CPU內(nèi)核和I/O工作電壓

從586CPU開始，CPU的工作電壓分為內(nèi)核電壓和I/O電壓兩種。其中內(nèi)核電壓的大小是根據(jù)CPU的生產(chǎn)工藝而定，一般制作工藝越小，內(nèi)核工作電壓越低;I/O電壓一般都在1.6~3V。低電壓能解決耗電過大和發(fā)熱過高的問題。

8.制造工藝

指在硅材料上生產(chǎn)CPU時內(nèi)部各元器材的連接線寬度，一般用微米表示。微米值越小制作工藝越先進(jìn)，CPU可以達(dá)到的頻率越高，集成的晶體管就可以更多。目前Intel的P4和AMD的XP都已經(jīng)達(dá)到了0.13微米的制造工藝，明年將達(dá)到0.09微米的制作工藝。

第一部分為處理器的類型，其中Processor(處理器)為AMD Athlon XP CPU;Platform(封裝)是Scoket

462插腳;Vendor String(廠商)為AMD;Family、Model、Stepping

ID組成系列號，可以用來識別CPU的型號;Name String(名稱)為AMD的Athlon系列CPU。

第二部分為處理器的頻率參數(shù)。其中Internal

Clock即CPU的主頻，可以看到這款CPU的主頻為2079.54MHz,即2.0G;System

Bus即前端總線，這款為332.73，并非標(biāo)準(zhǔn)的前端總線，因此是超了外頻的CPU;System

Clock即外頻，即為166.36MHz，是超了外頻的CPU; Multiplier即倍頻，這款CPU的倍頻為12.5。

第三部分為處理器的緩存情況。L1 I-Cache：L1 I-緩存，這款CPU為64k;L1 D-Cache：L1

D-緩存，同樣為64K;L2 Cache：L2 緩存，這款CPU的L2 緩存達(dá)到256K;L2 Speed：L2

速度，和CPU的主頻一樣。

第四部分為處理器所支持的多媒體擴(kuò)展指令集，可以看到這款CPU所支持的指令集有MMX、MMX+、SSE、3DNOW!、3DNOW!+，但是不支持SSE2指令。

9.指令集

(1)X86指令集

要知道什么是指令集還要從當(dāng)今的X86架構(gòu)的CPU說起。X86指令集是Intel為其第一塊16位CPU(i8086)專門開發(fā)的，IBM1981年推出的世界第一臺PC機(jī)中的CPU—i8088(i8086簡化版)使用的也是X86指令，同時電腦中為提高浮點數(shù)據(jù)處理能力而增加了X87芯片，以后就將X86指令集和X87指令集統(tǒng)稱為X86指令集。

雖然隨著CPU技術(shù)的不斷發(fā)展，Intel陸續(xù)研制出更新型的i80386、i80486直到今天的Pentium

4(以下簡為P4)系列，但為了保證電腦能繼續(xù)運行以往開發(fā)的各類應(yīng)用程序以保護(hù)和繼承豐富的軟件資源，所以Intel公司所生產(chǎn)的所有CPU仍然繼續(xù)使用X86指令集，所以它的CPU仍屬于X86系列。由于Intel

X86系列及其兼容CPU都使用X86指令集，所以就形成了今天龐大的X86系列及兼容CPU陣容。

(2)RISC指令集

RISC指令集是以后高性能CPU的發(fā)展方向。它與傳統(tǒng)的CISC(復(fù)雜指令集)相對。相比而言，RISC的指令格式統(tǒng)一，種類比較少，尋址方式也比復(fù)雜指令集少。當(dāng)然處理速度就提高很多了。而且RISC指令集還兼容原來的X86指令集。

10.字長

電腦技術(shù)中對CPU在單位時間內(nèi)(同一時間)能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)叫字長。所以能處理字長為8位數(shù)據(jù)的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在單位時間內(nèi)處理字長為32位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。當(dāng)前的CPU都是32位的CPU，但是字長的最佳是CPU發(fā)展的一個趨勢。AMD未來將推出64位的CPU-Atlon64。未來必然是64位CPU的天下。

11.IA-32、IA-64架構(gòu)

IA是Intel

Architecture(英特爾體系結(jié)構(gòu))的英語縮寫，IA-32或IA-64是指符合英特爾結(jié)構(gòu)字長為32或64位的CPU，其他公司所生產(chǎn)的與Intel產(chǎn)品相兼容的CPU也包括在這一范疇。當(dāng)前市場上所有的X86系列CPU仍屬IA-32架構(gòu)。AMD即將推出Athlon64是IA-64架構(gòu)的CPU。

12.流水線與超流水線

流水線(pipeline)是Intel首次在486芯片中開始使用的。流水線的工作方式就象工業(yè)生產(chǎn)上的裝配流水線。在CPU中由5—6個不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線，然后將一條X86指令分成5—6步后再由這些電路單元分別執(zhí)行，這樣就能實現(xiàn)在一個CPU時鐘周期完成一條指令，因此提高CPU的運算速度。

超流水線(superpiplined)是指某型CPU內(nèi)部的流水線超過通常的5—6步以上，例如Pentium

pro的流水線就長達(dá)14步。將流水線設(shè)計的步(級)越長，其完成一條指令的速度越快，因此才能適應(yīng)工作主頻更高的CPU。但是流水線過長也帶來了一定副作用，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，Intel的奔騰4就出現(xiàn)了這種情況，雖然它的主頻可以高達(dá)1.4G以上，但其運算性能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上AMD

1.2G的速龍甚至奔騰III。

13.封裝形式

CPU封裝是采用特定的材料將CPU芯片或CPU模塊固化在其中以防損壞的保護(hù)措施，一般必須在封裝后CPU才能交付用戶使用。CPU的封裝方式取決于CPU安裝形式和器件集成設(shè)計，從大的分類來看通常采用Socket插座進(jìn)行安裝的CPU使用PGA(柵格陣列)方式封裝，而采用Slot

x槽安裝的CPU則全部采用SEC(單邊接插盒)的形式封裝。現(xiàn)在還有PLGA(Plastic Land Grid

Array)、OLGA(Organic Land Grid

Array)等封裝技術(shù)。由于市場競爭日益激烈，目前CPU封裝技術(shù)的發(fā)展方向以節(jié)約成本為主。

購買CPU,主要看哪些參數(shù)

分辯CPU性能高低，最簡單的方法就是：CPU型號最后的四位數(shù)字(相同品牌)，數(shù)字值越大，CPU就越好

主要參數(shù)如下：

英特爾：最重要是核心類型，第二重要是二級緩存，第三重要是主頻，第四重要是生產(chǎn)工藝

如果說主頻最重要的那不正確，比如英特爾E1400(主頻是2.0G)和英特爾E2160(主頻1.6G)，很明顯性能E2160比E1400強(qiáng)，而主頻卻是E2160比E1400低

AMD：最重要是核心類型，第二重要是生道工藝，第三重要是主頻，第四重要是三級緩存(AMD的二級緩存都是一樣的)

AMD Athlon X2 BE-2450主頻是2.5G的，AMD Phenom X4 9650主頻是2.3G，性能9650強(qiáng)，2450弱。