Re: [問題] 請問cpu的優劣
※ 引述《foreluban (尋找我的大舞台)》之銘言:
: 想了解一下時脈,FSB,cache三者之間究竟是什麼關係呢?
: 找過精華區也爬過文, 但都沒有針對三者關聯性和運作效能的明確介紹,
: 有哪位好心大大可以詳細解說一下?
1.前端匯流排(Front Side Bus, FSB):
在486時代,CPU內外的工作頻率都相同,但因CPU的運算速度越來越快,晶片組、記憶
體等外部周邊零組件的速度已無法追上,於是自486DX2開始,將CPU內外的工作頻率加以區
隔,分為內頻(Internal Frequency)及外頻(External Frequency),顧名思義,內頻
是指CPU內部的工作頻率,外頻則指CPU外部的工作頻率。而一般我們所說的CPU速度,指的
是內頻,至於外頻,是指CPU與晶片組之間的資料傳輸速度,又稱為前端匯流排
(Front Side Bus, FSB)的速度。
目前CPU的內頻已達3.8GHz以上,因此其外部的工作速度能否改善就成為電腦作業效率
能否提升的關鍵。Intel在Pentium 4處理器以4倍頻的方式一舉將FSB由Pentium III的
100/133MHz提升到400/533 MHz。前不久又將FSB的時脈速度從133 MHz提升到200 MHz,
(即FSB533提升至FSB800),也因此而導致頻寬的提升,從每秒4.2 GB增加到 6.4 GB。
Intel計畫明年推出外頻達266MHz (FSB1066)的微處理器,而AMD的Athlon 64 以及Athlon
XP (Barton) CPU目前外頻也達到200MHz 的水準。
2.快取記憶體 (Cache):
快取記憶體最主要的功能是疏通資料的流通速度。在Pentium時代,CPU內部只有第一
層快取記憶體(L1 Cache),但進入Pentium II時代,Intel開始將第二層快取記憶體(L2
Cache)也整合至CPU內以提升效率,但因製程技術尚未成熟,整合的容量太大,使生產良
率降低,因而只得改變包裝方式,將L2 Cache自CPU中取出,然後將兩者放在同一個卡匣,
稱為Slot 1。
不過,Slot 1的封裝成本較高,比Socket規格高出約5美元,在低價電腦時代下,對成
本競爭不利,因此Intel在0.18微米製程技術問世後,將L2快取整合到處理器核心中,並大
幅提升效能,隨著製程不斷進步,L2 Cache的大小也從128KB、256KB、512KB擴充到目前的
1MB及2MB。90奈米極小的線路製程優勢,讓Intel得以輕易地增加L2快取的大小,在下一代
桌上型電腦處理器的規劃中。更打算將只有在伺服器處理器才會出現的L3 cache,一併整
合到CPU。
3.核心時脈 (Clock):
一般來說,常用來衡量CPU功能的指標主要有兩種,分別是MIPS及MHz。MIPS(Million
Instruction Per Second)是指CPU每秒可執行多少百萬個指令,能執行的指令越多,代
表電腦的工作能力越強。MHz則代表CPU「每秒鐘震盪幾百萬次」,這是因為CPU內部的石英
震盪器(也稱為時脈產生器)每震盪一次,CPU內部元件的狀態就改變一次,如同CPU已工
作一次。而石英震盪器震盪的次數越多,CPU工作的次數就越多,代表其工作能力越強。而
且因CPU的工作頻率相當高,所以用每秒震盪頻率百萬次(即MHz)作為基本的計算單位。
目前Intel的CPU Pentium 4時脈速度已達3800MHz以上,也就是3.8GHz (Giga Herz,每秒
震盪幾十億次),換句話說,CPU每秒的工作頻率已達38億次以上,可見電腦運算的速度有
多快!
4. CPU命名方式 (CPU name):
最早CPU的命名方式是以核心時脈來當作CPU的名字,例如Pentium 100、K6-2 300、
Pentium 4 3.2 GHz等,而AMD Athlon CPU為了以較低的售價與較低的核心時脈與與Intel
競爭,於是把CPU的名稱改成以效能來表示,如Athlon XP 3200+表示處理器的效能相當於
Intel P4 3.2GHz,”+”表示比它更佳。
如今,Intel在今年3月中旬宣稱,未來CPU 的命名將不再以MHz 或GHz 為主要訴求,
而改採類似汽車市場中,BMW車廠以號碼代表產品等級的作法進行命名。目前確定將有700
、500、300 等三大系列產品線,其中7 系列將是效能與規格等級最高的產品,3系列則是
入門級產品,而在每一系列中,型號數愈高,代表CPU的等級愈高。其背後意義在於Intel
已改變了追求高時脈的策略,改為強調以整體平台效能為發展主軸。同樣地,AMD也在最新
的64位元處理器Athlon 64 FX改成了最新的命名方式,如 Athlon 64 FX –53等。
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