cpu主频计算方法
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cpu浮点运算能力计算简书
CPU的浮点运算能力可以通过以下公式计算:
CPU浮点运算能力=处理器个数×处理器主频×每秒可进行的最高浮点运算次数(FMAD,乘加指令)
其中,处理器个数表示处理器的数量,处理器主频表示处理器的工作频率,每秒可进行的最高浮点运算次数(FMAD,乘加指令)表示处理器每秒钟能够执行的最高浮点运算指令数。
另外,也可以通过查看处理器的规格参数来确定其浮点运算能力。
例如,某些处理器会有专门的浮点运算单元(FPU),其数量可以作为衡量浮点运算能力的一个重要指标。
同时,也可以查看处理器的FLOPS值,即每秒浮点运算次数(floating-point operations per second),它也是衡量浮点运算能力的一个重要指标。
需要注意的是,不同的处理器其浮点运算能力可能会有所不同,而且在实际应用中,由于操作系统的调度、内存访问速度等因素的影响,处理器的浮点运算能力可能无法完全发挥。
因此,在评估处理器的浮点运算能力时,需要综合考虑各种因素。
什么是CPU倍频什么是CPU倍频呢,下面是店铺带来的关于什么是CPU倍频的内容,欢迎阅读!什么是CPU倍频:PU的倍频,全称是倍频系数。
CPU的核心工作频率与外频之间存在着一个比值关系,这个比值就是倍频系数,简称倍频。
CPU倍频倍频系数,简称倍频。
理论上倍频是从1.5一直到无限的,但需要注意的是,倍频是以0.5为一个间隔单位。
外频与倍频相乘就是主频,所以其中任何一项提高都可以使CPU的主频上升。
原先并没有倍频概念,CPU的主频和系统总线的速度是一样的,但CPU的CPU倍频速度越来越快,倍频技术也就应运而生。
它可使系统总线工作在相对较低的频率上,而CPU速度可以通过倍频来无限提升。
那么CPU主频的计算方式变为:主频 =外频x 倍频。
也就是倍频是指CPU和系统总线之间相差的倍数,当外频不变时,提高倍频,CPU主频也就越高。
一个CPU默认的倍频只有一个,主板必须能支持这个倍频。
因此在选购主板和CPU时必须注意这点,如果两者不匹配,系统就无法工作。
此外,现在CPU的倍频很多已经被锁定,无法修改。
CPU倍频2007年10月;主流中端市场AMD Athlon64 X2 5000+ Black Edition最大的特色就是其不锁倍频的设计,这就意味着它更适合超频方面的应用,而实际情况确实如此,超频能力出色,价格合理,是主流中端玩家不错的选择。
相关基础知识推荐:在购买处理器或CPU的时候,会看到它的运行速度。
例如,Pentium 4CPU倍频3.2GHz CPU运行在3200MHz下。
这是对一秒钟内处理器经历了多少个时钟周期的度量。
一个时钟周期就是一段时间,在这段时间内处理器能够执行给定数量的指令。
所以在逻辑上,处理器在一秒内能完成的时钟周期越多,它就能够越快地处理信息,而且系统就会运行得越快。
1MHz是每秒一百万个时钟周期,所以3.2GHz 的处理器在每秒内能够经历3,200,000,000或是三十二亿个时钟周期。
CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。
电脑中的系统时钟是一个典型的频率相当精确和稳定的脉冲信号发生器。
主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。
CPU的工作频率(主频)包括两部分:外频与倍频,两者的乘积就是主频。
倍频的全称为倍频系数。
CPU的主频与外频之间存在着一个比值关系,这个比值就是倍频系数,简称倍频。
倍频可以从1.5一直到23以至更高,以0.5为一个间隔单位。
外频与倍频相乘就是主频,所以其中任何一项提高都可以使CPU的主频上升。
倍频技术能够使CPU内部工作频率变为外部频率的倍数,从而通过提升倍频而达到提升主频的目的。
倍频技术就是使外部设备可以工作在一个较低外频上,而CPU主频是外频的倍数。
CPU的主频是研发的架构和制造工艺决定的。
提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。
由于CPU是在半导体硅片上制造的,在硅片上的元件之间需要导线进行联接,由于在高频状态下要求导线越细越短越好,这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证CPU 运算正确。
一般主频越高,表明CPU的运算速度越快。
CPU的主频不代表CPU的运行速度,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。
CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。
主频和实际的运算速度存在一定的关系,其运算速度还要看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。
CPU处理数据是按照一定的指令进行的,每次执行指令时,CPU 内部的运算器、寄存器和控制器等都必须相互配合进行,虽然每次执行的指令长短不一,参与运算的CPU内部单元也不止一个,但它们都按统一的时钟脉冲同步地进行,这样整个系统才能协调一致。
2、CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种,通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。
CPU-Z的参数CPU-z各项参数的基本含义1、名称(Name):代表CPU的名字,比如E2140,Q6600之类。
2、代号(CodeName):代表CPU核心架构的代号,不同核心的cpu性能差距很大。
比如SmithField和Presler核心的奔腾D,同频率的性能远不如conroe核心的酷睿2,实际上1.6G的酷睿2性能大约相当于3G的奔腾D。
目前的主流桌面级cpu就是amd的k10和intel的conroe(这俩都是架构,对应多个核心),相对来说conroe 架构的性能更强劲一些,不过k10差的也不是很明显,都是好东西,再也没有奔腾D时代那种比较垃圾的架构了。
3、封装(Package):即用绝缘的材料将cpu内核和其他原件一块打包的技术。
封装技术对CPU来说很重要,但是对购买cpu的人来说没必要在意,都是很成熟的技术,没啥问题。
4、工艺(Technology):就是通常所指的65nm,45nm等等。
工艺越先进就是指这里的数字越小,然后对CPU而言,相同面积上可集成的晶体管数目就越多,CPU体积就越小,可以更好的控制成本,而且工艺越高,CPU的功耗和发热量就越小,可超频性就越强。
买CPU 的时候当然是工艺越高越好,功耗低,散热小,好超频!5、核心电压(Core Voltage):核心电压是一个很重要的参数,尤其是对超频来说。
一般的核心电压越低,越容易超频。
因为核心电压低了,可提升的余地就大,功耗就低,发热量就小,有利于超频玩。
所以高手选CPU的时候很注重修订(下面介绍),CPU不同的修订代表了不同的品质,一些就体现在核心电压这块,苛刻的玩家甚至只买生产日期是哪一年那一周的那一批次的产品。
6、规格(Specification):就是对CPU的描述,没啥意思。
7、系列(Family)、扩展系列(Ext.Family)、型号(Model)、扩展型号(Ext.Model):应该是CPU厂商对CPU的定义,该CPU属于那一系列哪一个型号。
硬件度量指标是衡量计算机硬件性能的重要指标,它们可以帮助我们了解计算机的硬件配置和性能表现。
下面以一个示例来讲解硬件度量指标的计算方法。
假设我们有一台计算机,其CPU型号为Intel Core i7-8700K,内存容量为16GB DDR4,硬盘容量为512GB SSD+1TB HDD。
我们可以通过以下步骤来计算该计算机的硬件度量指标:1. CPU性能指标:* CPU主频(GHz):Intel Core i7-8700K的主频为3.7GHz。
* CPU核心数:该CPU有6个核心。
* CPU缓存(MB):Intel Core i7-8700K拥有44MB的L3缓存。
根据这些信息,我们可以计算出该CPU的单核性能和多核性能。
单核性能可以通过主频来衡量,即单核性能= 主频(GHz)*10000;多核性能可以通过核心数和单核性能的乘积来衡量,即多核性能= 核心数* 单核性能。
2. 内存性能指标:* 内存容量(GB):该计算机的内存容量为16GB。
* 内存带宽(GB/s):内存带宽可以通过内存容量和主频的乘积来计算,即内存带宽= 内存容量(GB)* 主频(GHz)/ 8。
根据这些信息,我们可以得出该计算机的内存性能指标,即内存带宽为2483.33GB/s。
3. 硬盘性能指标:* 硬盘类型:该计算机的硬盘包括一块512GB的SSD和一块1TB的HDD。
* 读取速度(MB/s):SSD的读取速度通常比HDD快得多,因此我们可以忽略HDD的影响。
对于SSD,读取速度可以通过SSD容量和读写速度的比值来计算,即读取速度= 写入速度/ SSD容量* 8 / 1000。
假设这块SSD的读写速度为2000MB/s和350MB/s,那么读取速度就是约492.86MB/s。
综上,这台计算机的总硬件度量指标为CPU多核性能(约24.45GFlops)+ 内存带宽(约2483.33GB/s)+ 硬盘读取速度(约492.86MB/s)= 约27.93GFlops + 约2483.33GB/s + 约492.86MB/s = 约3.2TB/s。
cpu时间计算公式介绍如下:
CPU时间是指CPU在处理一个进程或线程时所花费的时间。
计算CPU时间的公式为:CPU时间= 执行该进程所花费的时钟周期数× 时钟周期时间
其中,执行该进程所花费的时钟周期数可以通过操作系统的性能分析工具(如Linux的perf 工具)或CPU性能计数器来获取。
时钟周期时间则是CPU的主频倒数,即:
时钟周期时间= 1 / CPU主频
例如,假设一个进程在CPU上执行了1亿个时钟周期,而CPU的主频为2.5GHz,则CPU 时间为:
CPU时间= 1亿× (1 / 2.5GHz) = 0.04秒
需要注意的是,CPU时间并不等于进程的实际执行时间,因为进程还需要进行IO、等待和睡眠等操作。
但是,CPU时间是衡量进程执行效率和性能的重要指标之一。
主频目录[隐藏]CPU主频的:简介CPU主频的:“外频”和“倍频”主频、外频和前端总线的关系CPU主频的:自动降频CPU主频的:超频主频与多核谁更重要?主频高的CPU性能也高吗主频、二级缓存和三级缓存哪个更重要CPU主频的:简介CPU主频的:“外频”和“倍频”主频、外频和前端总线的关系CPU主频的:自动降频CPU主频的:超频主频与多核谁更重要?主频高的CPU性能也高吗主频、二级缓存和三级缓存哪个更重要比完主频比什么?[编辑本段]CPU主频的:简介在电子技术中,脉冲信号是一个按一定电压幅度,一定时间间隔连续发出的脉冲信号。
脉冲信号之间的时间间隔称为周期;而将在单位时间(如1秒)内所产生的脉冲个数称为频率。
频率是描述周期性循环信号(包括脉冲信号)在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称;频率的标准计量单位是Hz(赫)。
电脑中的系统时钟就是一个典型的频率相当精确和稳定的脉冲信号发生器。
频率在数学表达式中用“f”表示,其相应的单位有:Hz(赫)、kHz(千赫)、MHz(兆赫)、GHz(吉赫)。
其中1GHz=1000MHz,1MHz=1000kHz,1kHz=1000Hz。
计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是:s(秒)、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(纳秒),其中:1s=1000ms,1 ms=1000μs,1μs=1000ns。
CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。
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”。
很多人认为CPU的主频就是其运行速度,其实不然。
CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。
主频和实际的运算速度存在一定的关系,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。
CPU的解析以及如何查看CPU的主频CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。
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"。
很多人认为CPU的主频就是其运行速度,其实不然。
CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。
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。
CPU主频是外频和倍频的一个运算结果参数。
外频也叫CPU外部频率或基频,计量单位为"MHz"。
CPU的主频与外频有一定的比例(倍频)关系,由于内存和设置在主板上的L2Cache的工作频率与CPU外频同步,所以使用外频高的CPU组装,其整体性能比使用相同主频但外频低一级的 CPU要高。
这项参数关系试用于主板的选择。
倍频系数是CPU主频和外频之间的比例关系,一般为:主频=外频*倍频。
Intel公司所有CPU(少数测试产品例外)的倍频通常已被锁定(锁频),用户无法用调整倍频的方法来调整CPU的主频,但仍然可以通过调整外频为设置不同的主频。
AMD和其它公司的CPU未锁频。
右击桌面上的"我的电脑"图标,选择"属性",就可以看到了!最简单的方法就是开机安pause break此时由于是系统开机自检,就可以看出BIOS里的CPU频率了!用 CrystalCPUID软件看。
这是一款处理器信息检测超频工具。
和WCPUID功能根本相同,但是CrystalCPUID对处理器支持的范围更广。
CrystalCPUID支持几乎所有类型的处理器检测,最特别的是CrystalCPUID具备完整的处理器及系统资讯。
方法很简单,因此就不长篇大论了。
使用CPU-Z这个软件就能详细的了解到CPU的全部情况了。
下载安装软件,后直接运行即可显示下面的程序主界面。
什么是主频在电子技术中,脉冲信号是一个按一定电压幅度,一定时间间隔连续发出的脉冲信号。
脉冲信号之间的时间间隔称为周期;而将在单位时间(如1秒)内所产生的脉冲个数称为频率。
频率是描述周期性循环信号(包括脉冲信号)在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称;频率的标准计量单位是Hz(赫)。
电脑中的系统时钟就是一个典型的频率相当精确和稳定的脉冲信号发生器。
频率在数学表达式中用“f”表示,其相应的单位有:Hz(赫)、kHz(千赫)、MHz(兆赫)、GHz(吉赫)。
其中1GHz=1000MHz,1MHz=1000kHz,1kHz=1000Hz。
计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是:s(秒)、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(纳秒),其中:1s=1000ms,1ms=1000μs,1μs=1000ns。
CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPUClockSpeed)。
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”。
很多人认为CPU的主频就是其运行速度,其实不然。
CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。
主频和实际的运算速度存在一定的关系,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。
比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已较低的主频,达到英特尔公司的Pentium4系列CPU较高主频的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名。
因此主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。
CPU的主频不代表CPU的速度,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。
举个例子来说,假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令,那么当CPU运行在100MHz 主频时,将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。
cpu主频计算方法cpu主频计算方法一一般的cpu频率在3ghz左右就比较好,但cpu主频不是性能定位的指标。
1、cpu的架构影响力最大,例如p4 3.0ghz的架构相比haswell 架构,性能差距很远。
2、散热器性能,散热不好,会导致cpu性能下降。
3、主板供电不足时,cpu性能也有一定影响。
cpu主频计算方法二双核cpu主频跟其中每个单核处理器的主频是一致的,也就是说,主频的概念和含义就是每个处理器核心的时钟频率,它们之间是相同设计的,并没有叠加计算主频的情况。
cpu的核心架构在发展到多核的时候,目的主要为了多任务的并行处理更快捷方便,因为老的单核流水线形式已经无法满足日渐增长的多任务需求,而每个核心的频率又无法继续大幅度增加所以通过多个核心并存并行的方式进行。
这里的并行不是对一个任务分解为小任务单元后同时计算运行,而是每个处理器核心对应一个不同的任务,各自之间几乎独立同时进行,互不干扰运算。
当然,多核并行的执行还要取决于程序支持多核运算。
但无论怎样,整个cpu的主频就是其中每个单核心的主频。
不存在其他的计算方式。
cpu主频计算方法三外频x倍频=主频外频也叫cpu前端总线频率或基频,计量单位为“mhz“。
cpu的主频与外频有一定的比例(倍频)关系,由于内存和设置在主板上的l2cache的工作频率与cpu外频同步,所以使用外频高的cpu组装电脑,其整体性能比使用相同主频但外频低一级的cpu要高。
这项参数关系古巴使用主板的选择。
倍频系数是cpu主频和外频之间的比例关系,一般为:主频=外频*倍频。
iintel公司所有cpu(少数测试产品例外)的倍频通常已被锁定(锁频),用户无法用调整倍频的方法来调整cpu的主频,但仍然可以通过调整外频为设置不同的主频。
adm和其它公司的cpu未锁频。
相关阅读:cpu处理技术在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(pipeline)。
流水线是intel首次在486芯片中开始使用的。
流水线的工作方式就象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指令分成5-6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个cpu时钟周期完成一条指令,因此提高cpu的运算速度。
经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。
超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。
而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以空间换取时间。
例如pentium 4的流水线就长达20级。
将流水线设计的步(级)越长,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。
但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的cpu实际运算速度较低的现象,intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4g以上,但其运算性能却远远比不上amd 1.2g的速龙甚至奔腾iii-s。
cpu封装是采用特定的材料将cpu芯片或cpu模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后cpu才能交付用户使用。
cpu的封装方式取决于cpu安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用socket插座进行安装的cpu使用pga(栅格阵列)方式封装,而采用slot x槽安装的cpu则全部采用sec(单边接插盒)的形式封装。
还有plga(plastic land grid array)、olga(organic land grid array)等封装技术。
由于市场竞争日益激烈,cpu封装技术的发展方向以节约成本为主。
多线程同时多线程simultaneous multithreading,简称smt。
smt 可通过复制处理器上的结构状态,让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源,可最大限度地实现宽发射、乱序的超标量处理,提高处理器运算部件的利用率,缓和由于数据相关或cache未命中带来的访问内存延时。
当没有多个线程可用时,smt处理器几乎和传统的宽发射超标量处理器一样。
smt最具吸引力的是只需小规模改变处理器核心的设计,几乎不用增加额外的成本就可以显著地提升效能。
多线程技术则可以为高速的运算核心准备更多的待处理数据,减少运算核心的闲置时间。
这对于桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力。
intel从 3.06ghz pentium 4开始,部分处理器将支持smt技术。
多核心多核心,也指单芯片多处理器(chip multiprocessors,简称cmp)。
cmp是由美国斯坦福大学提出的,其思想是将大规模并行处理器中的smp(对称多处理器)集成到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的进程。
这种依靠多个cpu同时并行地运行程序是实现超高速计算的一个重要方向,称为并行处理。
与cmp比较,smp 处理器结构的灵活性比较突出。
但是,当半导体工艺进入0.18微米以后,线延时已经超过了门延迟,要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行。
相比之下,由于cmp结构已经被划分成多个处理器核来设计,每个核都比较简单,有利于优化设计,因此更有发展前途。
ibm 的power 4芯片和sun的majc5200芯片都采用了cmp结构。
多核处理器可以在处理器内部共享缓存,提高缓存利用率,同时简化多处理器系统设计的复杂度。
但这并不是说明,核心越多,性能越高,比如说16核的cpu就没有8核的cpu运算速度快,因为核心太多,而不能合理进行分配,所以导致运算速度减慢。
在买电脑时请酌情选择。
2005年下半年,intel和amd的新型处理器也将融入cmp结构。
新安腾处理器开发代码为montecito,采用双核心设计,拥有最少18mb片内缓存,采取90nm工艺制造。
它的每个单独的核心都拥有独立的l1,l2和l3 cache,包含大约10亿支晶体管。
smpsmp(symmetric multi-processing),对称多处理结构的简称,是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多cpu),各cpu之间共享内存子系统以及总线结构。
在这种技术的支持下,一个服务器系统可以同时运行多个处理器,并共享内存和其他的主机资源。
像双至强,也就是所说的二路,这是在对称处理器系统中最常见的一种(至强mp可以支持到四路,amd opteron可以支持1-8路)。
也有少数是16路的。
但是一般来讲,smp结构的机器可扩展性较差,很难做到100个以上多处理器,常规的一般是8个到16个,不过这对于多数的用户来说已经够用了。
在高性能服务器和工作站级主板架构中最为常见,像unix服务器可支持最多256个cpu 的系统。
构建一套smp系统的必要条件是:支持smp的硬件包括主板和cpu;支持smp的系统平台,再就是支持smp的应用软件。
为了能够使得smp系统发挥高效的性能,操作系统必须支持smp系统,如winnt、linux、以及unix等等32位操作系统。
即能够进行多任务和多线程处理。
多任务是指操作系统能够在同一时间让不同的cpu完成不同的任务;多线程是指操作系统能够使得不同的cpu 并行的完成同一个任务。
要组建smp系统,对所选的cpu有很高的要求,首先、cpu 内部必须内置apic(advanced programmable interrupt controllers)单元。
intel 多处理规范的核心就是高级可编程中断控制器(advanced programmable interrupt controllers–apics)的使用;再次,相同的产品型号,同样类型的cpu核心,完全相同的运行频率;最后,尽可能保持相同的产品序列编号,因为两个生产批次的cpu作为双处理器运行的时候,有可能会发生一颗cpu负担过高,而另一颗负担很少的情况,无法发挥最大性能,更糟糕的是可能导致死机。
numa技术numa即非一致访问分布共享存储技术,它是由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点构成的系统,各个节点可以是单个的cpu或是smp系统。
在numa中,cache 的一致性有多种解决方案,一般采用硬件技术实现对cache的一致性维护,通常需要操作系统针对numa访存不一致的特性(本地内存和远端内存访存延迟和带宽的不同)进行特殊优化以提高效率,或采用特殊软件编程方法提高效率。
numa系统的例子。
这里有3个smp模块用高速专用网络联起来,组成一个节点,每个节点可以有12个cpu。
像sequent的系统最多可以达到64个cpu甚至256个cpu。
显然,这是在smp的基础上,再用numa的技术加以扩展,是这两种技术的结合。
乱序执行乱序执行(out-of-orderexecution),是指cpu允许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的技术。
这样将根据个电路单元的状态和各指令能否提前执行的具体情况分析后,将能提前执行的指令立即发送给相应电路单元执行,在这期间不按规定顺序执行指令,然后由重新排列单元将各执行单元结果按指令顺序重新排列。
采用乱序执行技术的目的是为了使cpu内部电路满负荷运转并相应提高了cpu的运行程序的速度。
分枝技术(branch)指令进行运算时需要等待结果,一般无条件分枝只需要按指令顺序执行,而条件分枝必须根据处理后的结果,再决定是否按原先顺序进行。
控制器许多应用程序拥有更为复杂的读取模式(几乎是随机地,特别是当cache hit不可预测的时候),并且没有有效地利用带宽。
典型的这类应用程序就是业务处理软件,即使拥有如乱序执行(out of order execution)这样的cpu特性,也会受内存延迟的限制。
这样cpu必须得等到运算所需数据被除数装载完成才能执行指令(无论这些数据来自cpu cache还是主内存系统)。
当前低段系统的内存延迟大约是120-150ns,而cpu速度则达到了4ghz以上,一次单独的内存请求可能会浪费200-300次cpu循环。
即使在缓存命中率(cache hit rate)达到99.9%的情况下,cpu也可能会花50%的时间来等待内存请求的结束-比如因为内存延迟的缘故。
在处理器内部整合内存控制器,使得北桥芯片将变得不那么重要,改变了处理器访问主存的方式,有助于提高带宽、降低内存延时和提升处理器性制造工艺:intel的i5可以达到28纳米,在将来的cpu制造工艺可以达到22纳米。
看了“cpu主频如何去计算”文章的。