机架式服务器配置中的CPU核心数量及其性能表现小哥解析

一、引言
随着信息技术的迅猛发展,服务器在各类应用场景中扮演着日益重要的角色。
机架式服务器作为其中一种常见类型,以其高性能、高可靠性和高扩展性受到了广泛关注。
在服务器配置中,CPU作为核心组件之一,其性能直接影响到服务器的整体表现。
而CPU的核心数量作为衡量性能的重要指标之一,其影响日益显著。
本文将小哥探讨机架式服务器配置中的CPU核心数量及其性能表现。
二、CPU核心数量对服务器性能的影响
1. CPU核心数量与性能关系
CPU的核心数量直接关系到处理器的运算能力和处理速度。
在多核心处理器中,每个核心都可以独立执行一个或多个线程,从而实现并行计算。
因此,机架式服务器配置的CPU核心数量越多,其处理任务的能力就越强,整体性能也就越高。
2. 负载均衡与性能提升
在多核心处理器中,各个核心可以协同工作,实现负载均衡。
当服务器面临大量并发请求或复杂任务时,多核心处理器可以更好地分配任务,提高整体处理效率。
因此,CPU核心数量的增加有助于提升服务器的并发处理能力和响应速度。
三、机架式服务器配置中的CPU核心数量选择
1. 根据应用场景选择
在选择机架式服务器配置的CPU核心数量时,需充分考虑服务器的应用场景。
例如,对于需要大量数据处理、云计算、虚拟化等应用,选择核心数量较多的CPU更为合适。
而对于一些轻量级应用或不需要高并发处理的场景,较少的核心数量可能已经满足需求。
2. 平衡性能与成本
在选择CPU核心数量时,还需考虑性能与成本的平衡。
核心数量越多的CPU往往性能越强,但成本也相对较高。
因此,在选择时需根据实际需求和市场价格进行综合考虑,以找到性能与成本的平衡点。
四、CPU核心数量与服务器性能表现的实例分析
以某型机架式服务器为例,该服务器配备了不同核心数量的CPU。
在测试中发现,随着CPU核心数量的增加,服务器的数据处理能力、文件读写速度、网络吞吐量等性能指标均有所提升。
特别是在处理大量并发请求时,拥有更多核心的CPU表现出更好的性能表现。
五、多核心CPU的发展趋势与挑战
1. 发展趋势
随着技术的不断进步,多核心CPU将成为未来机架式服务器的主流配置。
一方面,随着云计算、大数据等技术的不断发展,对服务器性能的要求越来越高,多核心CPU能更好地满足这些需求。
另一方面,随着制程技术的不断进步,CPU的核心数量有望进一步增加。
2. 面临的挑战
尽管多核心CPU具有诸多优势,但也面临着一些挑战。
例如,随着核心数量的增加,功耗和散热问题也日益突出。
软件对多核心的优化也是一大挑战。
在某些情况下,软件无法充分利用多核心的优势,导致性能提升有限。
六、结论
CPU核心数量在机架式服务器配置中扮演着重要角色。
选择合适的CPU核心数量对于提升服务器性能至关重要。
在选择时,需根据服务器的应用场景、性能需求和成本等因素进行综合考虑。
同时,随着技术的发展,多核心CPU将面临新的挑战和机遇。
刀片式服务器与塔式和机架式服务器的区别
塔式服务器塔式服务器一般是大家见得最多的,它的外形及结构都与普通的pc机差不多,只是个头稍大一些,其外形尺寸并无统一标准。
塔式服务器的主板扩展性较强,插槽也很多,而且塔式服务器的机箱内部往往会预留很多空间,以便进行硬盘,电源等的冗余扩展。
这种服务器无需额外设备,对放置空间没多少要求,并且具有良好的可扩展性,配置也能够很高,因而应用范围非常广泛,可以满足一般常见的服务器应用需求。
这种类型服务器尤其适合常见的入门级和工作组级服务器应用,而且成本比较低,性能能满足大部分中小企业用户的要求,目前的市场需求空间还是很大的。
但这种类型服务器也有不少局限性,在需要采用多台服务器同时工作以满足较高的服务器应用需求时,由于其个体比较大,占用空间多,也不方便管理,便显得很不适合。
机架式服务器机架服务器实际上是工业标准化下的产品,其外观按照统一标准来设计,配合机柜统一使用,以满足企业的服务器密集部署需求。
机架服务器的主要作用是为节省空间,由于能够将多台服务器装到一个机柜上,不仅可以占用更小的空间,而且也便于统一管理。
机架服务器的宽度为19英寸,高度以U为单位(1U=1.75英寸=44.45毫米),通常有1U,2U,3U,4U,5U,7U几种标准的服务器。
这种服务器的优点是占用空间小,而且便于统一管理,但由于内部空间限制,扩充性较受限制,例如1U的服务器大都只有1到2个PCI扩充槽。
此外,散热性能也是一个需要注意的问题,此外还需要有机柜等设备,因此这种服务器多用于服务器数量较多的大型企业使用,也有不少企业采用这种类型的服务器,但将服务器交付给专门的服务器托管机构来托管,尤其是目前很多网站的服务器都采用这种方式。
这种服务器由于在扩展性和散热问题上受到限制,因而单机性能比较有限,应用范围也受到一定限制,往往只专注于某在方面的应用,如远程存储和网络服务等。
在价格方面,机架式服务器一般比同等配置的塔式服务器贵上二到三成。
刀片服务器刀片服务器是一种HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的,其主要结构为一大型主体机箱,内部可插上许多“刀片”,其中每一块刀片实际上就是一块系统母板,类似于一个个独立的服务器,它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统。
每一块刀片可以运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。
而且,也可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。
在集群模式下,所有的刀片可以连接起来提供高速的网络环境,共享资源,为相同的用户群服务。
在集群中插入新的刀片,就可以提高整体性能。
而由于每块刀片都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,并且将维护时间减少到最小。
刀片服务器比机架式服务器更节省空间,同时,散热问题也更突出,往往要在机箱内装上大型强力风扇来散热。
此型服务器虽然空间较节省,但是其机柜与刀片价格都不低,一般应用于大型的数据中心或者需要大规模计算的领域,如银行电信金融行业以及互联网数据中心等。
目前,节约空间、便于集中管理、易于扩展和提供不间断的服务,成为对下一代服务器的新要求,而刀片服务器正好能满足这一需求,因而刀片服务器市场需求正不断扩大,具有良好的市场前景。
cpu的参数:主频\外频\总线\L2缓存\\都是什么意思,怎么理解它
1、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=1000MHz1MHz=1000kHz1KHz=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=1000ms1ms=1000μs1μs=1000nsCPU 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。
比如 AMD 公司的 AthlonXP 系列 CPU,大多都能以较低的主频,达到英特尔公司的 Pentium 4 系列 CPU 较高主频的 CPU 的性能。
所以,Athlon XP 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 的主频并不代表 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。
因为 100MHz 的时钟周期比 50MHz 的时钟周期占用时间减少了一半,也就是工作在 100MHz 主频的 CPU 执行一条运算指令,所需时间仅为 10ns,比工作在 50MHz 主频时的 20ns 缩短了一半,自然运算速度也就快了一倍。
只不过电脑的整体运行速度不仅取决于 CPU 运算速度,还与其它各分系统的运行情况有关,只有在提高主频的同时,各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高时,电脑整体的运行速度,才能真正得到提高。
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。
因此,制造工艺的限制,是 CPU 主频发展的最大障碍之一。
2、前端总线总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。
通俗的说,就是多个部件间的公共连线,用于在各个部件之间传输信息。
人们常常以 MHz 表示的速度来描述总线频率。
总线的种类很多,前端总线的英文名字是 Front Side Bus,通常用 FSB 表示,是将 CPU 连接到北桥芯片的总线。
计算机的前端总线频率是由 CPU 和北桥芯片共同决定的。
北桥芯片(将在以后的主板专题中做详解)负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件,并和南桥芯片连接。
CPU 就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。
前端总线是 CPU 和外界交换数据的最主要通道。
因此,前端总线的数据传输能力,对计算机整体性能作用很大。
如果没有足够快的前端总线,再强的 CPU 也不能明显提高计算机整体速度。
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×数据位宽)÷8。
目前 PC 机上所能达到的前端总线频率,有 266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz 几种。
前端总线频率越大,代表着 CPU 与北桥芯片之间的数据传输能力越大,更能充分发挥出 CPU 的功能。
现在的 CPU 技术发展很快,运算速度提高很快,而足够大的前端总线,可以保障有足够的数据供给给 CPU,较低的前端总线,将无法供给足够的数据给 CPU,这样就限制了 CPU 性能得发挥,成为系统瓶颈。
外频与前端总线频率的区别:前端总线的速度,指的是 CPU 和北桥芯片间总线的速度,更实质性的表示了 CPU 和外界数据传输的速度。
而外频的概念,是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz 外频,特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次,它更多的影响了 PCI 及其他总线的频率。
之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆,主要的原因是在以前的很长一段时间里(主要是在 Pentium 4 出现之前和刚出现 Pentium 4 时),前端总线频率与外频是相同的。
因此,往往直接称前端总线为外频,最终造成这样的误会。
随着计算机技术的发展,人们发现前端总线频率需要高于外频,因此采用了 QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现这个目的。
这些技术的原理,类似于 AGP 的 2X 或者 4X,它们使得前端总线的频率成为外频的 2 倍、4 倍甚至更高。
从此之后,前端总线和外频的区别,才开始被人们重视起来。
此外,在前端总线中,比较特殊的是 AMD 64 的 HyperTransport。
HyperTransport 最初是 AMD 在1999年提出的一种总线技术,随着 AMD 64 位平台的发布和推广,HyperTransport 应用越来越广泛,也越来越被人们所熟知。
HyperTransport 是一种为主板上的集成电路互连而设计的端到端总线技术,它可以在内存控制器、磁盘控制器以及 PCI 总线控制器之间,提供更高的数据传输带宽。
HyperTransport 采用类似 DDR 的工作方式,在 400MHz 工作频率下,相当于 800MHz 的传输频率。
此外 HyperTransport 是在同一个总线中模拟出两个独立数据链进行点对点数据双向传输,因此理论上最大传输速率可以视为翻倍,具有 4、8、16 及 32 位频宽的高速序列连接功能。
在 400MHz 下,双向 4bit 模式的总线带宽为 0.8GB/sec,双向 8bit 模式的总线带宽为 1.6GB/sec;800MHz 下,双向 8bit 模式的总线带宽为 3.2GB/sec,双向 16bit 模式的总线带宽为 6.4GB/sec,双向 32bit 模式的总线带宽为 12.8GB/sec。
以 400MHz 下,双向 4bit 模式为例,带宽计算方法为 400MHz ×2×2×4bit÷8=0.8GB/sec。
HyperTransport 还有一大特色,就是当数据位宽并非 32bit 时,可以分批传输数据来达到与 32bit 相同的效果。
例如 16bit 的数据就可以分两批传输,8bit 的数据就可以分四批传输。
这种数据分包传输的方法,给了 HyperTransport 在应用上更大的弹性空间。
2004 年 2 月,HyperTransport 技术联盟(Hyper Transport Technology Consortium)又正式发布了HyperTransport 2.0 规格,由于采用了 Dual-data 技术,使频率成功提升到了 1.0GHz、1.2GHz 和 1.4GHz,数据传输带宽由每通道 1.6Gb/sec 提升到了 2.0GB/sec、2.4Gb/sec 和 2.8GB/sec,最大带宽由原来的 12.8Gb/sec 提升到了 22.4GB/sec。
当 HyperTransport 应用于内存控制器时,其实也就类似于传统的前端总线(FSB,Front Side Bus),因此对于将 HyperTransport 技术用于内存控制器的 CPU 来说,其 HyperTransport 的频率也就相当于前端总线的频率。
10、外频外频是 CPU 乃至整个计算机系统的基准频率,单位是 MHz(兆赫兹)。
在早期的电脑中,内存与主板之间的同步运行的速度等于外频。
在这种方式下,可以理解为 CPU 外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。
对于目前的计算机系统来说,两者完全可以不相同。
但是外频的意义仍然存在,计算机系统中大多数的频率都是在外频的基础上,乘以一定的倍数来实现,这个倍数可以是大于 1 的,也可以是小于 1 的。
说到处理器外频,就要提到与之密切相关的两个概念:倍频与主频,主频就是 CPU 的时钟频率;倍频即主频与外频之比的倍数。
主频、外频、倍频,其关系式:主频=外频×倍频。
在 486 之前,CPU 的主频还处于一个较低的阶段,CPU 的主频一般都等于外频。
而在 486 出现以后,由于 CPU 工作频率不断提高,而 PC 机的一些其他设备(如插卡、硬盘等)却受到工艺的限制,不能承受更高的频率,因而限制了 CPU 频率的进一步提高。
因此出现了倍频技术,该技术能够使 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。
在 Pentium 时代,CPU 的外频一般是 60/66MHz,从 Pentium Ⅱ 350 开始,CPU 外频提高到 100MHz,目前 CPU 外频已经达到了 200MHz。
由于正常情况下,外频和内存总线频率相同,所以当 CPU 外频提高后,与内存之间的交换速度也相应得到了提高,对提高电脑整体运行速度影响较大。
外频与前端总线(FSB)频率,很容易被混为一谈。
前端总线的速度,指的是 CPU 和北桥芯片间总线的速度,更实质性的表示了 CPU 和外界数据传输的速度。
而外频的概念,是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz 外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次,它更多的影响了 PCI 及其他总线的频率。
之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆,主要的原因,是在以前的很长一段时间里(主要是在 Pentium 4 出现之前和刚出现 Pentium 4 时),前端总线频率与外频是相同的,因此往往直接称前端总线为外频,最终造成这样的误会。
随着计算机技术的发展,人们发现前端总线频率需要高于外频,因此采用了 QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现这个目的。
这些技术的原理类似于 AGP 的 2X 或者 4X,它们使得前端总线的频率成为外频的 2 倍、4 倍甚至更高,从此之后,前端总线和外频的区别,才开始被人们重视起来。
3、倍频CPU 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。
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。
但随着 CPU 的速度越来越快,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,就变为: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。
13、二级缓存容量CPU 缓存(Cache Memoney)是位于 CPU 与内存之间的临时存储器。
它的容量比内存小,但交换速度更快。
缓存中的数据,只是内存数据中的一小部分,但这一小部分是短时间内 CPU 即将访问的,当 CPU 调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。
由此可见,在 CPU 中加入缓存,是一种高效的解决方案。
这样,整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。
缓存对 CPU 的性能影响很大。
主要是因为 CPU 的数据交换顺序和 CPU 与缓存间的带宽引起的。
缓存的工作原理,是当 CPU 要读取一个数据时,首先从缓存中查找,如果找到,就立即读取并送给 CPU 处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给 CPU 处理,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。
正是这样的读取机制,使 CPU 读取缓存的命中率非常高(大多数 CPU 可达 90% 左右),也就是说,CPU 下一次要读取的数据 90% 都在缓存中,只有大约 10% 需要从内存读取。
这就大大节省了 CPU 直接读取内存的时间,也使 CPU 读取数据时基本无需等待。
总的来说,CPU 读取数据的顺序,是先缓存,后内存。
最早先的 CPU 缓存是个整体的,而且容量很低,英特尔公司从 Pentium 时代开始,把缓存进行了分类。
当时集成在 CPU 内核中的缓存已不足以满足 CPU 的需求,而制造工艺上的限制,又不能大幅度提高缓存的容量。
因此出现了集成在与 CPU 同一块电路板上或主板上的缓存,此时,就把 CPU 内核集成的缓存,称为一级缓存。
而外部的称为二级缓存。
一级缓存中,还分数据缓存(Data Cache,D-Cache)和指令缓存(Instruction Cache,I-Cache)。
二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两者可以同时被 CPU 访问,减少了争用 Cache 所造成的冲突,提高了处理器的效能。
英特尔公司在推出 Pentium 4 处理器时,还新增了一种一级追踪缓存,容量为 12KB。
随着 CPU 制造工艺的发展,二级缓存也能轻易的集成在 CPU 内核中,容量也在逐年提升。
现在再用集成在 CPU 内部与否来定义一、二级缓存,已不确切。
而且随着二级缓存被集成入 CPU 内核中,以往二级缓存与 CPU 大差距分频的情况也被改变,此时其以相同于主频的速度工作,可以为 CPU 提供更高的传输速度。
二级缓存是 CPU 性能表现的关键之一。
在 CPU 核心不变的情况下,增加二级缓存容量,能使性能大幅度提高。
而同一核心的 CPU 高低端之分,往往也是在二级缓存上有差异。
由此可见,二级缓存对于 CPU 的重要性。
CPU 在缓存中找到有用的数据被称为“命中”,当缓存中没有 CPU 所需的数据时(这时称为未命中),CPU 才访问内存。
从理论上讲,在一颗拥有二级缓存的 CPU 中,读取一级缓存的命中率为 80%。
也就是说,CPU 一级缓存中找到的有用数据,占数据总量的 80%,剩下的 20% 从二级缓存中读取。
由于不能准确预测将要执行的数据,读取二级缓存的命中率也在 80% 左右(从二级缓存读到有用的数据占总数据的 16%)。
那么,还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了。
目前的较高端的 CPU 中,还会带有三级缓存,它是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的 CPU 中,只有约 5% 的数据需要从内存中调用,这进一步提高了 CPU 的效率。
为了保证 CPU 访问时有较高的命中率,缓存中的内容应该按一定的算法替换。
一种较常用的算法,是“最近最少使用算法”(LRU 算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。
因此,需要为每行设置一个计数器,LRU 算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加 1。
当需要替换时,淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。
这是一种高效、科学的算法。
其计数器清零过程,可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存,提高缓存的利用率。
CPU 产品中,一级缓存的容量基本在 4KB 到 64KB 之间,二级缓存的容量则分为 128KB、256KB、512KB、1MB、2MB 等。
一级缓存容量,各产品之间相差不大,而二级缓存容量,则是提高 CPU 性能的关键。
二级缓存容量的提升,是由 CPU 制造工艺所决定的,容量增大必然导致 CPU 内部晶体管数的增加,要在有限的 CPU 面积上集成更大的缓存,对制造工艺的要求也就越高。
详述CPU各参数,及CPU命名规律
您好,很高兴能回答您的问题。
解析:
(一)定义:CPU是中央处理单元(central process unit)的缩写,也被称为微处理器,或直接被称为处理器。
CPU是个人计算机的核心,其作用和人类的大脑类似,负责处理、运算计算机内部的所有数据。
同时,与CPU配合的主板芯片组则更像是心脏,它控制着数据的交换。
CPU的种类决定了用户使用的操作系统和相应的软件。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成,其中寄存器组用于在指令执行过后存放操作数和中间数据,由运算器完成指令所规定的运算及操作。
(二)CPU相关参数
1、双核CPU。
目前PC市场上流行着许多新名词,如双核、酷睿、Athlon 64 X2等,实际上它们所指的都是新一代的双核CPU。
(1)双核的定义。
核心(die)又称为内核,是CPU最重要的组成部分。
CPU中心那块隆起的芯片就是核心,是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的,CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。
双核就是指CPU有2个核心。
(2)双核与超线程技术。
在双核处理器之前,CPU制造厂商发明了超线程技术,利用它将单核处理器模拟成逻辑上的双核处理器。
超线程技术(hyper-threading technology 简称HT)是在原有的单核CPU上多集成了一个逻辑处理单元,这个多集成的逻辑处理单元可以使用另外一个逻辑处理单元不使用的资源。
这样就将CPU内部的两个逻辑处理单元模拟成两个物理芯片,由它们同时处理来自操作系统或应用软件的多任务、多线程。
超线程技术就是利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,让单个处理器都能使用线程级并行计算,进而兼容多线程操作系统和软件,减少了CPU的闲置时间,提高的CPU的运行效率。
超线程技术是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源,理论上要像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程,P4处理器需要多加入一个Logical CPU Pointer(逻辑处理单元)。
因此新一代的P4 HT的die的面积比以往的P4增大了5%。
而其余部分如ALU(整数运算单元)、FPU(浮点运算单元)、L2 Cache(二级缓存)则保持不变,这些部分是被分享的。
虽然采用超线程技术能同时执行两个线程,但它并不象两个真正的CPU那样,每个CPU都具有独立的资源。
当两个线程都同时需要某一个资源时,其中一个要暂时停止,并让出资源,直到这些资源闲置后才能继续。
因此超线程的性能并不等于两颗CPU的性能。
(3)缓存(Cache memory)是硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。
由于硬盘的内部数据传输速度和外界介面传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。
缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。
当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小外系统的负荷,也提高了数据的传输速度。
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相同,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,普通台式机CPU的L2缓存一般为128KB到2MB或者更高,笔记本、服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存最高可达1MB-3MB。
(三)CPU的命名规律。
自处理器诞生起,处理器命名编号的变化便贯穿其中。
早期处理器的命名方式相当直接、明了,比如P3-933、P4-2.4GHzC,让大家一看就知道处理器的规格及功能。
不过,从Athlon XP时代开始,AMD开始与大家玩起了数字游戏,一改以频率为处理器命名的方式,引入了新的“数字”命名规范。
这项命名方式的改变主要是希望将处理器的重点不再只集中在“频率”,AMD希望藉由新命名方式凸显出每个产品的性能差异。
下边我将举一个例子作为参考。
例如,酷睿(core)是Intel的新一代双核CPU,现在包括双核、四核和八核。
酷睿系列CPU采用800mhz-1333mhz的前端总线速率和45/65纳米制程工艺,并通过低功耗高效率设计,目前酷睿二代品牌有core 2 duo 和core 2 quad,其中duo是双核,quad是四核,即将推出八核。
酷睿系列的编号方法是:T开头的为笔记本CPU,E、X、Q开头的为台式PC的CPU,其中E开头的是双核,X、Q开头的是四核。
回答完毕。谢谢
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