文档介绍：计算机硬件知识
CPU
CPU也称为中央处理器,它是计算机中最重要的部件。
CPU的工作原理
CPU是处理数据和执行程序的核心。
首先,CPU的内部结构可以分为控制单元、逻辑运算单元和存储单元三大部分。
CPU的工作原理就像一个工厂对产品进行加工一样:进入工厂的原料(程序指令),经过物资分配部门(控制单元)的调度分配,被送往生产线(逻辑运算单元),生产出成品(处理后的数据)后,再存储在仓库(存储单元)中,最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。在这个过程中,CPU从控制单元开始工作,中间的过程是通过逻辑运算单元来进行运算处理,直到交到存储单元才表示工作结束。
CPU的工作原理
程序指令
逻辑运算单元
存储单元
应用程序
控制单元
CPU的性能指标
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的速度也就越快了。不过由于各种CPU的内部结构也不尽相同,所以并不能完全用主频来概括CPU的性能。至于外频就是系统总线的工作频率;而倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。用公式表示就是:主频=外频×倍频。
CPU的性能指标
协处理器或者叫数学协处理器,是CPU中处理科学运算的单元,用于运行比较专业的图像处理软件。
在486以前的CPU里面,是没有内置协处理器的。由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算,因此386、286、8088等等微机CPU的浮点运算性能都相当落后,自从486以后,CPU一般都内置了协处理器,协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算。现在CPU的浮点单元(协处理器)往往对多媒体指令进行了优化。
CPU的性能指标
内存总线速度或者叫系统总线速度,一般等同于CPU的外频。内存总线的速度对整个系统性能来说很重要,由于内存速度的发展滞后于CPU的发展速度,为了缓解内存带来的瓶颈,所以出现了二级缓存,来协调两者之间的差异,而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的工作频率。
CPU的性能指标
一级高速缓存:因为目前CPU的存取速度已远远超过计算机其他配件的速度,因此,把部分数据暂时保存在L1中,然后再由L1转给CPU或其他设备,可以大大减轻CPU和其他设备间的传输速度问题。
CPU的性能指标
L2高速缓存,指CPU第二层的高速缓存,现在流行的CPU,无论是AthlonXP和奔腾4,其L2高速缓存都是和CPU同速运行的。除了速度以外,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选购指南
CPU的两个主要厂商分别是Intel和AMD,他们各自拥有其系列的产品。Intel面向台式机的两个系列分别是Celeron和Pentium,分别是Intel公司的中档和高档系列。AMD过去的拳头产品是Duron系列,有人称其为“毒龙”,现在已过渡为Athlon系列,也就是雷鸟系列。