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CPU基础知识

在计算机中，CPU(中央处理器)是最为重要的组成部分之一，整个计算机的

性能直接取决于CPU的品质和性能表现。

CPU的功能

CPU根据程序的需求，控制其他硬件的运转并把

结果发送回内存。

CPU的定义

CPU是中央处理器(或中央处理器),是计算机系

统中用来执行指令的核心部件。

CPU的位置

CPU通常连接于计算机主板的中心位置，靠得最

近的插槽。

什么是CPU?

控制单元(CU)

控制CPU的操作和执行，确保指令的有序执行。

寄存器

用于暂时存放数据和指令。根据功能不同分

为通用寄存器和专用寄存器。

缓存(Cache)

提升CPU性能，用于存储处理器最常访问的

数据和指令。

CPU的结构和组成部分有哪些?

CPU的性能等级

可以通过基准测试来比较CPU的性能，如今常用

的基准测试包括Geekbench、Cinebench等。

CPU的性能

CPU性能衡量标准包括处理速度、整数运算能力、

浮点运算能力、功耗等。

CPU的速度

CPU的速度通常由主频来衡量，指定速度下的

CPU处理能力越高，性能更好。

CPU的性能和速度如何衡量?

x86

适用于windows和macOS等系统，主要是

Intel和AMDCPU所采用的体系结构。

SPARC

适用于0racle公司生产的服务器系统，也

是适用于业务处理和数据中心高性能计算。

ARM

适用于移动设备和嵌入式设备等轻量级系

统，主要是手机和平板电脑厂商所采用的体系结构。

PowerPC

适用于IBM和苹果电脑等系统，特别适合

需要高级图形性能的应用。

现代CPU的分类有哪些?

CPU的制造工艺及其对性能的影响

112nm

成本较低，适用于低功耗计算。

210nm

比12nm更加先进，功耗更低。

37nm

最新、最先进的工艺，功耗更低、性能更强。

CPU的主频和倍频的关系

CPU的频率

CPU的频率等于主频乘以倍频。

主频(FSB或基准时钟)

CPU执行指令的速度。

倍频

基准时钟速度的倍数。

Cache的类型

·L1Cache:主要缓存CPU执行的指令。

·L2Cache:缓存一定范围内的数据，更大容量，相对速度慢些。

·L3Cache:现代CPU上出现，容量逐渐增大，主要功能是更高效地管理缓存，并加速

外围总线和内存的访问。

Cache是什么?

CPUCache是CPU内部特有的快速读写存储器，通常速度非常快，作为一种重要的性能提升手

段而得到广泛的应用。

什么是CPUCache?有哪些类型?

超频

超频是指故意增加处理器的运行速度，可提升性

能，但同时也增加了功耗和发热量，可能会导致稳定性和寿命问题。

散热

散热是指利用风扇或散热器等降低CPU温度，降

低温度能使CPU更稳定，散热方式通常是风冷、散热片、水冷等。

超频和散热是如何影响CPU的性能的?

功耗越高，性能越强

如果CPU的功耗越高，代表它可以应对更多的计算任务，因此性能也会相应提高。

漏电流和静态功耗

随着发热量的增加，漏电流和静态功耗都会大幅提高，从而影响CPU的性能。

CPU的功耗如何影响性能?

CPU的升级

·升级是指将计算机原有的CPU替换为性能

更高、速度更快的另一款CPU。

·升级需要考虑CPU的性能、主板的兼容性、

电源的需求等因素。

CPU的替换

·替换是指处理器损坏或需要更新时，更

换CPU。

·替换时需要注意新的CPU是否和原来CPU

兼容、主板电路是否正常工作等问题。

CPU的升级和替换

四核CPU

四核CPU在一个处理器中集成了四个处理核心，

大大提高了系统的处理速度和多任务处理能力。

双核CPU

双核CPU在一个处理器中集成了两个处理核心，

可提高系统的处理速度和多任务处理能力。

什么是多核CPU?

缺点

·不是所有的程序都能很好的充分利用多核处理器。

·多核CPU的功耗较高，要求相对强的散热系统。

·成本较高，价格不菲。

优点

·更好的多任务处理能力。

·更高的运算性能。

·更便于进行并行处理。

多核CPU的优点和缺点

ARM指令集

适用于手机、平板电脑和可穿设备等

移动设备。

PowerISA指令集

适用于IBM和苹果电脑等高性能计算

设备。

x86指令集

适用于大部分普通PC设备，如英特尔

和AMD处理器。

Intelx64指令集

适用于高性能PC设备，有点像x86,

但更加现代化。

CPU的指令集和架构

1

2

3

4

IntelCPU

主要以高性能著称，较适合于游戏、图片处理等

需要处理器大量性能的工作。

AMDCP