CPU主要性能参数是什么呢?
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解决时间 2021-10-29 04:26
- 提问者网友：箛茗
- 2021-10-28 20:36
CPU主要性能参数是什么呢?
最佳答案
- 二级知识专家网友：渡鹤影
- 2021-10-28 20:47
1) CPU是计算机的核心部件。分为：算术单元、控制单元、存储单元
2) 性能指标
? 主频 时钟频率，主频越高速度越快。 主频=外频X倍频
? 内存总线速度 也叫系统总线速度，一般等于外频，就是指CPU与L2（二级缓存）和内存之间的工作频率。
? 工作电压 CPU制造工艺与主频提高，工作电压下降。
? CPU扩展指令 Intel—SSE，MMX AMD—3D NOW
? 整数、浮点 整数运算存在于大型办公软件，浮点运算主要存在于游戏和制图软件中。
? L1，L2 L1-一级高速缓存，由静态RAM组成
L2-二级高速缓存，弥补CPU与其他部件之间的巨大的速度差异。购买CPU时很重要的性能参数
CPU作为计算机系统的核心，自然成为各种配置的计算机的代名词，如Pentium 4、ThunderBird等。CPU的性能直接反映了计算机性能的高低。现在CPU的性能曰益丰富和完善。下面简要介绍一下CPU的主要性能指标。
1 IA—32&IA—64
IA是英语“英特尔体系/Intel Architecture”的缩写。这是因为目前使用的CPU以Intel公司的X86序列产品为主，所以人们将Intel生产的CPU统称为英特尔体系（IA）CPU。由于其他公司如AMD等公司生产的CPU基本上能在软、硬件方面与Intel的CPU兼容，所以人们通常也将这部分CPU列入IA系列。
2 CPU的位和字长
位：在数字电路和计算机技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其中无论是“0”或是“1”在CPU中都是1“位” 。
字长：计算机技术中对CPU在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制数的位数称为字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理，32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。
字节和字长的区别：由于常用的英文字符用8位二进制数就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。字节的长度是固定的，而字长的长度是不固定的，对于不同的CPU，字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。
3 主频
CPU主频也叫时钟频率，是CPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行频率，英文全拼为CPU Clock Speed，时钟频率的单位是MHz（兆赫）。但一般来说，主频越高，CPU在一个时钟周期里所能完成的指令数也就越多，CPU的运算速度也就越快。 CPU主频的高低与CPU的外频和倍频有关，主频＝外频×倍频。
4 外频
CPU外频也就是常见特性表中所列的CPU总线频率，是由主板为CPU提供的基准时钟频率，而CPU的工作主频则按倍频系数乘以外频而来。外频是指CPU 与主板之间同步运行的速度，也可以理解为CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态。外频速度越高，CPU就可以同时接受更多的来自外围设备的数据，从而使整个系统的速度进一步提高。
5 倍频
倍频是指CPU外频与主频相差的倍数，三者有十分密切的关系，CPU的工作主频是按外频乘以倍频系数而来的，用公式表示：外频×倍频系数＝主频。如一块外频为100MHz，倍频系数为8的CPU，其主频即为：100MHz×8＝800MHz。
6 前端总线（FSB）频率
前端总线这个名称是由AMD在推出K7 CPU时提出的概念，实际上前端总线也就是CPU总线。由于在目前的各种主板上前端总线频率与内存总线频率相同，所以前端总线频率也是CPU与内存以及 L2 Cache（仅指Socket 7主板）之间交换数据的工作时钟。由于数据传输最大带宽取决于所同时传输的数据位宽度和传输频率，即数据带宽＝（总线频率×数据位宽度）÷8。例如 Intel公司的PentiumⅡ333使用66MHz的前端总线，所以它与内存之间的数据交换带宽为（66MHz×64B）÷8＝528MBps。由此可见，前端总线频率将影响计算机运行时CPU与内存、L2 Cache之间的数据交换速度，实际也就影响了计算机的整体运行速度。
7 地址总线宽度
它决定了CPU可以访问的存储器物理地址空间。对于486以上的微机系统，地址总线的宽度为32位，CPU最多可以直接访问4GB的物理空间。
注意：这里的物理空间的大小指的是内存容量，因为从硬盘等外部存储器中来的数据必需经过内存才能得到CPU的访问。
8 数据总线宽度
它决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。对于Pentium系列以上级别的CPU来说，数据总线的宽度为64位，这时CPU一次可以同时处理8个字节的数据。
9 L1高速缓存（L1 Cache）
即一级高速缓存，其容量一般为16KB～64KB，少数可达到128KB，频率与CPU相同。内置高速缓存可以提高CPU的运行效率，L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，内部高速缓存越大，系统性能提高越明显。所以这也是目前一些公司力争加大L1 Cache高速缓存器容量的原因。不过高速缓存存储器运行在CPU的时钟频率上，是由静态RAM组成，结构比较复杂，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。
10 L2高速缓存（L2 Cache）
即二级高速缓存。L2高速缓存的容量和频率对CPU的性能影响也很大。L2 Cache的时钟频率为CPU时钟频率的一半或者全速。L2 Cache一般相当于L1 Cache容量的4～16倍左右。
11 扩展总线速度
英文全称是Expansion-Bus Speed，扩展总线就是指局部总线如PCI和VESA总线。PCI局部总线的速度一般为33.33MHz。所以，在33MHz下，具有32位数据位宽度的扩展总线的带宽为33.33MHz×32b＝1066MB≈133MBps。由此可见，扩展总线的速度也影响计算机的整体运行速度。
12 生产工艺技术
我们常可以在CPU性能列表上看到“工艺技术”一项，其中有“0.18μm”或“0.13μm”等，这些同样是为了说明CPU技术的先进程度。一般来说“工艺技术”中的数据越小，表明CPU生产技术越先进。
13 封装方式
所谓“封装”，说简单些就是将CPU套上外衣，这样就能保证CPU核心与空气隔离开来，避免尘埃的侵害。好的封装设计还有助于CPU芯片散热，并很好地让CPU与主板连接。
14 工作电压
工作电压是指CPU正常工作时所需的电压。早期CPU的工作电压一般为5V，随着CPU主频的提高，CPU工作电压有逐步下降的趋势，以解决发热过高的问题。CPU制造工艺越先进，则工作电压越低，CPU运行时耗电功率就越小。
工作电压有两种，分别是输入/输出（I/O）电压和内核（Vcore）电压。内核电压的高低主要取决于CPU的制造工艺，也就是上面所说的“0.18μm”或“0.13μm”等。
15 插槽类型
插槽是指CPU和主板的接口，这和CPU的管脚数有关。不同级别的CPU在主板上的插槽不一定一样。目前主要的插槽类型有Socket 370、Socket 423、Socket 478、Slot 1、Slot A等。
16 流水线技术
流水线（Pipeline）是Intel在486计算机芯片中首次使用。流水线的工作方式就像工业生产上的装配流水线，在CPU中由5～6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分为5～6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能在一个CPU时钟周期内完成一条指令，由此提高了 CPU的运行速度。目前的Pentium系列CPU采用了两条具有各自独立电路单元的流水线，这样CPU在工作时就可以通过这两条流水线来同时完成两条指令，因此在理论上可以实现在每一个时钟周期中完成两条指令的目的。
17 超流水线和超标量技术
超流水线是指某些CPU内部的流水线超过通常的5～6步以上，例如在PentiumII中的流水线就长达14步。流水线设计的步数越多，其完成一条指令的速度越快，因此才能适应工作主频更高的CPU。
超标量（Super Scalar）是指在CPU中有1条以上的流水线，并且每个时钟周期内可以完成一条以上的指令，这种设计就称为超标量技术。
18 乱序执行技术
乱序执行（Out-of-Order Execution）技术是指CPU将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理。
19 分支预测和推测执行技术
分支预测（Branch Prediction）和推测执行（Speculation Execution）是CPU动态执行技术中的主要内容，动态执行是目前CPU主要采用的技术之一。采用分支预测和推测执行的主要目的是为了提高CPU的运行速度。推测执行是依托于分支预测基础上的，预先读入由分支预测程序推测的分支。
20 MMX
MMX是英语“多媒体指令集”的缩写，共有57条指令，是Intel公司第一次对自1985年就定型的X86指令集进行的扩展。 MMX主要用于增强CPU对多媒体信息的处理，提高CPU处理3D图形、和音频信息能力。但由于只对整数运算进行了优化而没有加强浮点方面的运算能力，所以在3D图形曰趋广泛、因特网3D网页应用曰趋增多的情况下，MMX业已心有余而力不足了。
21 SSE和SSE2
SSE是英语“因特网数据流单指令序列扩展/internet Streaming SIMD Extensions”的缩写。它是Intel公司首次应用于最近才推出的PentiumⅢ中的。SSE实际就是原来传闻的MMX2，后来又叫KNI （Katmai New Instruction），Katmai实际上也就是现在的PentiumⅢ。SSE共有70条指令，不但涵括了原MMX和3D Now！指令集中的所有功能，而且特别加强了SIMD浮点处理能力，另外还专门针对目前因特网的曰益发展，加强了CPU处理3D网页和其他音像信息技术处理的能力。
22 3D Now！和3D Now！增强版
AMD公司开发的多媒体扩展指令集，共有27条指令，针对MMX指令集没有加强浮点处理能力的弱点，重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图形的处理能力。但由于指令有限，该指令集主要应用于3D游戏，而对其他商业图形应用处理支持不足。
2) 性能指标
? 主频 时钟频率，主频越高速度越快。 主频=外频X倍频
? 内存总线速度 也叫系统总线速度，一般等于外频，就是指CPU与L2（二级缓存）和内存之间的工作频率。
? 工作电压 CPU制造工艺与主频提高，工作电压下降。
? CPU扩展指令 Intel—SSE，MMX AMD—3D NOW
? 整数、浮点 整数运算存在于大型办公软件，浮点运算主要存在于游戏和制图软件中。
? L1，L2 L1-一级高速缓存，由静态RAM组成
L2-二级高速缓存，弥补CPU与其他部件之间的巨大的速度差异。购买CPU时很重要的性能参数
CPU作为计算机系统的核心，自然成为各种配置的计算机的代名词，如Pentium 4、ThunderBird等。CPU的性能直接反映了计算机性能的高低。现在CPU的性能曰益丰富和完善。下面简要介绍一下CPU的主要性能指标。
1 IA—32&IA—64
IA是英语“英特尔体系/Intel Architecture”的缩写。这是因为目前使用的CPU以Intel公司的X86序列产品为主，所以人们将Intel生产的CPU统称为英特尔体系（IA）CPU。由于其他公司如AMD等公司生产的CPU基本上能在软、硬件方面与Intel的CPU兼容，所以人们通常也将这部分CPU列入IA系列。
2 CPU的位和字长
位：在数字电路和计算机技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其中无论是“0”或是“1”在CPU中都是1“位” 。
字长：计算机技术中对CPU在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制数的位数称为字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理，32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。
字节和字长的区别：由于常用的英文字符用8位二进制数就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。字节的长度是固定的，而字长的长度是不固定的，对于不同的CPU，字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。
3 主频
CPU主频也叫时钟频率，是CPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行频率，英文全拼为CPU Clock Speed，时钟频率的单位是MHz（兆赫）。但一般来说，主频越高，CPU在一个时钟周期里所能完成的指令数也就越多，CPU的运算速度也就越快。 CPU主频的高低与CPU的外频和倍频有关，主频＝外频×倍频。
4 外频
CPU外频也就是常见特性表中所列的CPU总线频率，是由主板为CPU提供的基准时钟频率，而CPU的工作主频则按倍频系数乘以外频而来。外频是指CPU 与主板之间同步运行的速度，也可以理解为CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态。外频速度越高，CPU就可以同时接受更多的来自外围设备的数据，从而使整个系统的速度进一步提高。
5 倍频
倍频是指CPU外频与主频相差的倍数，三者有十分密切的关系，CPU的工作主频是按外频乘以倍频系数而来的，用公式表示：外频×倍频系数＝主频。如一块外频为100MHz，倍频系数为8的CPU，其主频即为：100MHz×8＝800MHz。
6 前端总线（FSB）频率
前端总线这个名称是由AMD在推出K7 CPU时提出的概念，实际上前端总线也就是CPU总线。由于在目前的各种主板上前端总线频率与内存总线频率相同，所以前端总线频率也是CPU与内存以及 L2 Cache（仅指Socket 7主板）之间交换数据的工作时钟。由于数据传输最大带宽取决于所同时传输的数据位宽度和传输频率，即数据带宽＝（总线频率×数据位宽度）÷8。例如 Intel公司的PentiumⅡ333使用66MHz的前端总线，所以它与内存之间的数据交换带宽为（66MHz×64B）÷8＝528MBps。由此可见，前端总线频率将影响计算机运行时CPU与内存、L2 Cache之间的数据交换速度，实际也就影响了计算机的整体运行速度。
7 地址总线宽度
它决定了CPU可以访问的存储器物理地址空间。对于486以上的微机系统，地址总线的宽度为32位，CPU最多可以直接访问4GB的物理空间。
注意：这里的物理空间的大小指的是内存容量，因为从硬盘等外部存储器中来的数据必需经过内存才能得到CPU的访问。
8 数据总线宽度
它决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。对于Pentium系列以上级别的CPU来说，数据总线的宽度为64位，这时CPU一次可以同时处理8个字节的数据。
9 L1高速缓存（L1 Cache）
即一级高速缓存，其容量一般为16KB～64KB，少数可达到128KB，频率与CPU相同。内置高速缓存可以提高CPU的运行效率，L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，内部高速缓存越大，系统性能提高越明显。所以这也是目前一些公司力争加大L1 Cache高速缓存器容量的原因。不过高速缓存存储器运行在CPU的时钟频率上，是由静态RAM组成，结构比较复杂，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。
10 L2高速缓存（L2 Cache）
即二级高速缓存。L2高速缓存的容量和频率对CPU的性能影响也很大。L2 Cache的时钟频率为CPU时钟频率的一半或者全速。L2 Cache一般相当于L1 Cache容量的4～16倍左右。
11 扩展总线速度
英文全称是Expansion-Bus Speed，扩展总线就是指局部总线如PCI和VESA总线。PCI局部总线的速度一般为33.33MHz。所以，在33MHz下，具有32位数据位宽度的扩展总线的带宽为33.33MHz×32b＝1066MB≈133MBps。由此可见，扩展总线的速度也影响计算机的整体运行速度。
12 生产工艺技术
我们常可以在CPU性能列表上看到“工艺技术”一项，其中有“0.18μm”或“0.13μm”等，这些同样是为了说明CPU技术的先进程度。一般来说“工艺技术”中的数据越小，表明CPU生产技术越先进。
13 封装方式
所谓“封装”，说简单些就是将CPU套上外衣，这样就能保证CPU核心与空气隔离开来，避免尘埃的侵害。好的封装设计还有助于CPU芯片散热，并很好地让CPU与主板连接。
14 工作电压
工作电压是指CPU正常工作时所需的电压。早期CPU的工作电压一般为5V，随着CPU主频的提高，CPU工作电压有逐步下降的趋势，以解决发热过高的问题。CPU制造工艺越先进，则工作电压越低，CPU运行时耗电功率就越小。
工作电压有两种，分别是输入/输出（I/O）电压和内核（Vcore）电压。内核电压的高低主要取决于CPU的制造工艺，也就是上面所说的“0.18μm”或“0.13μm”等。
15 插槽类型
插槽是指CPU和主板的接口，这和CPU的管脚数有关。不同级别的CPU在主板上的插槽不一定一样。目前主要的插槽类型有Socket 370、Socket 423、Socket 478、Slot 1、Slot A等。
16 流水线技术
流水线（Pipeline）是Intel在486计算机芯片中首次使用。流水线的工作方式就像工业生产上的装配流水线，在CPU中由5～6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分为5～6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能在一个CPU时钟周期内完成一条指令，由此提高了 CPU的运行速度。目前的Pentium系列CPU采用了两条具有各自独立电路单元的流水线，这样CPU在工作时就可以通过这两条流水线来同时完成两条指令，因此在理论上可以实现在每一个时钟周期中完成两条指令的目的。
17 超流水线和超标量技术
超流水线是指某些CPU内部的流水线超过通常的5～6步以上，例如在PentiumII中的流水线就长达14步。流水线设计的步数越多，其完成一条指令的速度越快，因此才能适应工作主频更高的CPU。
超标量（Super Scalar）是指在CPU中有1条以上的流水线，并且每个时钟周期内可以完成一条以上的指令，这种设计就称为超标量技术。
18 乱序执行技术
乱序执行（Out-of-Order Execution）技术是指CPU将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理。
19 分支预测和推测执行技术
分支预测（Branch Prediction）和推测执行（Speculation Execution）是CPU动态执行技术中的主要内容，动态执行是目前CPU主要采用的技术之一。采用分支预测和推测执行的主要目的是为了提高CPU的运行速度。推测执行是依托于分支预测基础上的，预先读入由分支预测程序推测的分支。
20 MMX
MMX是英语“多媒体指令集”的缩写，共有57条指令，是Intel公司第一次对自1985年就定型的X86指令集进行的扩展。 MMX主要用于增强CPU对多媒体信息的处理，提高CPU处理3D图形、和音频信息能力。但由于只对整数运算进行了优化而没有加强浮点方面的运算能力，所以在3D图形曰趋广泛、因特网3D网页应用曰趋增多的情况下，MMX业已心有余而力不足了。
21 SSE和SSE2
SSE是英语“因特网数据流单指令序列扩展/internet Streaming SIMD Extensions”的缩写。它是Intel公司首次应用于最近才推出的PentiumⅢ中的。SSE实际就是原来传闻的MMX2，后来又叫KNI （Katmai New Instruction），Katmai实际上也就是现在的PentiumⅢ。SSE共有70条指令，不但涵括了原MMX和3D Now！指令集中的所有功能，而且特别加强了SIMD浮点处理能力，另外还专门针对目前因特网的曰益发展，加强了CPU处理3D网页和其他音像信息技术处理的能力。
22 3D Now！和3D Now！增强版
AMD公司开发的多媒体扩展指令集，共有27条指令，针对MMX指令集没有加强浮点处理能力的弱点，重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图形的处理能力。但由于指令有限，该指令集主要应用于3D游戏，而对其他商业图形应用处理支持不足。
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- 1楼网友：不如潦草
- 2021-10-28 21:45
CPU也就是我们常说的中央处理器，一台PC的性能的好与坏跟CPU自身的性能有着最直接的关系。现在全球的个人处理器竞争主要体现在AMD和英特尔两大巨头。
现在就说说CPU的一些主要参数吧；
主频：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”。主频也叫时钟频率，单位是GHZ，用来表示CPU的运算速度。CPU的主频＝外频×倍频系数。
外频：外频是CPU与主板上其它设备进行数据传输的物理工作频率，也就是系统总线的工作频率。它代表着CPU与主板和内存等配件之间的数据传输速度。单位也是MHz。CPU标准外频主要有66MHz、100MHz、133MHz、166MHz、200MHz几种。
倍频：倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。倍频一般是不能改的，现在的CPU一般都对倍频进行了锁定。
有人以为认为CPU的主频指的是CPU运行的速度，实际上这个认识是很片面的。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力是没有直接关系的。当然，主频和实际的运算速度是有关的，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。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。
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。由于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，即数据带宽＝（总线频率×数据带宽）/8。外频与前端总线(FSB)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。
缓存：缓存是指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU交换数据，因此速度很快。 L1 Cache（一级缓存）是CPU第一层高速缓存。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详图，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1MB-3MB。
CPU扩展指令集：CPU依靠指令来计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。这些扩展指令可以提高CPU处理多媒体和3D图形的能力。MMX包含有57条命令，SSE包含有50条命令，SSE2包含有144条命令，SSE3包含有13条命令。AMD的3DNow!指令集。目前SSE3也是最先进的指令集，英特尔Prescott处理器已经支持SSE3指令集，AMD的双核心处理器支持SSE3。
制作工艺：制作工艺是指在硅材料上生产CPU时内部各元器材的连接线宽度，一般用微米表示。微米值越小制作工艺越先进，CPU可以达到的频率越高，集成的晶体管就可以更多。目前最新的CPU已经达到了65纳米的制造工艺。将来会有45，30的。
CPU内核电压和I/O工作电压：从586CPU开始，CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种。其中内核电压的大小是根据CPU的生产工艺而定，一般制作工艺越小，内核工作电压越低；I/O电压一般都在1.6~3V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。
- 2楼网友：低血压的长颈鹿
- 2021-10-28 20:54
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