CPU性能指標(biāo)大解析：主頻不再是唯一

2020-07-16 13:10:21

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

提起CPU性能幾乎所有的人都會說主頻！沒有錯，幾乎所有人都認為主頻決定一切。但是事實上主頻至上的理念早在10年前就已經(jīng)過時了。為什么呢？
首先我們要知道CPU主頻是什么東西。很多人認為CPU主頻就是運算速度，指的是每秒鐘執(zhí)行的指令數(shù)。實際上這是不對的。CPU主頻指的是CPU內(nèi)的時鐘周期的快慢，就是CPU內(nèi)的時鐘周期在每秒內(nèi)有多少個周期。
那么，時鐘周期是什么東西？從電子技術(shù)的角度上考慮，邏輯電路為了保證時序性必須要有一個交變電路擔(dān)當(dāng)時間標(biāo)準(zhǔn)，這就是時鐘周期的由來。這個周期是CPU運算的基本時間單位，就和秒一樣是基本時間單位。
那么時鐘周期和運算速度有什么關(guān)系呢？時鐘周期并不決定運算速度。CPU根據(jù)設(shè)計時的架構(gòu)不同，在每個時鐘周期內(nèi)可以執(zhí)行的指令數(shù)是不同的，比如有10個的有50個的，有100個的。而衡量CPU性能要看指令的執(zhí)行情況，所以不能單看主頻。
那么，什么指標(biāo)能反映時鐘周期的內(nèi)指令的執(zhí)行數(shù)目呢？目前還沒有一個標(biāo)準(zhǔn)，但是可以根據(jù)架構(gòu)來判斷。這就是行家通常說的買CPU要看架構(gòu)一樣，不然同樣是2G主頻，奔騰4和i3的差距可不是一般的大。
那么主頻就不重要了么？當(dāng)然不是，理論上說主頻乘以一個周期內(nèi)的指令執(zhí)行數(shù)才是運算速度，所以主頻是很重要的。尤其是在架構(gòu)接近的時候主頻幾乎完全決定運算速度。
除了主頻外還有一個叫做內(nèi)存總線帶寬或者內(nèi)存母線帶寬的東西也很大程度上決定CPU性能。提起總線就要提起電子技術(shù)上的門電路，所謂總線就是通過特殊的控制，讓多個設(shè)備或者元件按照時序從一條線路上傳輸數(shù)據(jù)，這樣可以極大的簡化電路，提高效率。而內(nèi)存總線就是連接內(nèi)存和CPU的總線，這個總線如果帶寬過低則CPU雖然由空余但是總線運不來要送的數(shù)據(jù)，如果太大那么CPU是心有余而力不足……所以通常總線要和CPU外頻配對。當(dāng)然，高一點是不會影響性能的。
提起總線就會讓人想起緩存。緩存就是蓄水池……用來調(diào)節(jié)CPU和內(nèi)存之間的速度差，通常有3級（L3），緩存越大二者速度差對性能的影響就越小，性能就越高。
影響CPU的另一個指標(biāo)就是核心數(shù)和線程數(shù)。
核心數(shù)就是CPU有幾個運算核心，這個核心和我們電腦直接識別的核心是不同的（后面會說）。有兩個核心就是兩個核心在并行處理（雙線程）意思就是可以同時處理兩個數(shù)據(jù)流。而多線程技術(shù)和超線程技術(shù)是一樣的，就是讓一個核心可以運行兩個線程，是一種邏輯算法，超線程會讓電腦認為你這個核心有兩個虛擬核心，就是所謂虛擬核心技術(shù)。虛擬核心的運算效率與算法有很大關(guān)系，目前intel據(jù)說算法優(yōu)化達到了虛擬核心等效于真實核心80%的效率，就是超線程技術(shù)會提升性能80%（據(jù)說而已）
提起超線程技術(shù)就有人會說流水線。流水線指的是CPU內(nèi)部把一個指令拆分成若干個小部分按流水線的方式來執(zhí)行。流水線越多主頻越高，但是受工藝限制，效率越低，功耗越大。
指令集也是一個關(guān)系CPU速度的關(guān)鍵，指令集就是譯碼器，指令集越復(fù)雜每個指令執(zhí)行的速度越慢，但是執(zhí)行程序需要的指令就越少。這個是有一個最優(yōu)化的東西的。
工藝，比如22nm工藝等指的是加工CPU的工藝，當(dāng)然越精細越好。
此外就是說一下，核心數(shù)，超線程，流水線還有一個周期內(nèi)的指令數(shù)，指令集等這些統(tǒng)歸到架構(gòu)里面，所以CPU的架構(gòu)就是指這些。不一定主頻高就好，比如奔騰和酷睿；也不一定核心多就好，比如推土機和i7（AMD處理器比較特殊，每2-3個核心才能完成一個核心的任務(wù)，所以實際核心比結(jié)構(gòu)核心少）。
總的來說，CPU性能還是要看主頻，架構(gòu)和工藝，三者缺一不可，別再被主頻忽悠了哦

上一篇：怎么看處理器cpu和顯卡是什么型號的

下一篇：CPU的三級緩存的作用介紹