项目4 CPU的性能指标

项目任务

理解CPU的性能指标：主频、外频、倍频、高速缓存、前端总线频率、核心代号等，学会分析市场主流CPU的性能。

项目分析

CPU的性能指标在CPU选择时是一个重点。

操作指导

CPU作为组成计算机的重要元件，具有很多性能指标。根据这些性能指标，可以对CPU进行评价及比较，同时这些指标还为选购时提供参考数据。CPU的性能指标主要有下面几项。

1.主频

CPU的主频指的是CPU内部运行的工作频率。主频的高低直接影响到CPU的运算速度，通常来说主频越高，运算速度也越快，所以选购时首先要考虑的就是主频。主频的单位是MHz或GHz，如平时经常提到的“酷睿2 E7500 2.93GHz”中的“2.93GHz”指的就是CPU的主频。

2.外频

CPU 外频指的是系统总线的时钟频率，简称总线频率，即主板上芯片组对 CPU 和内存的运行时钟频率。外频越高，CPU与外部Cache和内存之间的交换数据的速度越快。

3.倍频

倍频则是主频与外频相除的倍数。它们三者之间的关系是：主频=外频×倍频。例如，外频为100MHz，如果以22倍的信号倍频来运行，则CPU的主频便是100MHz× 22=2.2GHz。

4.高速缓存

高速缓冲存储器，简称缓存（Cache），就是指可以进行高速数据交换的存储器，它用于内存与CPU之间交换数据，因此速度极快，所以也称为高速缓存。缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读/写速度不匹配的矛盾，因为CPU运算速度要比内存读/写速度快很多，这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。

当CPU在处理数据时，高速缓存用来预读或把重复使用数据或指令暂存其中，当 CPU需要这些数据或指令的时候就直接从高速缓存中读取，而不用再到内存甚至硬盘中去读取，这样可以大幅度提升CPU的处理速度。CPU缓存一般分为一级缓存、二级缓存和三级缓存。

一级缓存容量基本在4～512KB之间，二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB、2MB、4MB等，三级缓存的容量则分为 2MB、4MB、8MB、12MB等。各产品的一级缓存相差不大，而二级缓存容量则是提高 CPU 性能的关键。CPU 的二级缓存容量是衡量CPU性能的重要参考指标之一，因此在选购CPU时要重点查看这个参数。

5.前端总线频率

前端总线频率（FSB）是CPU与主板北桥芯片、内存或L2 Cache、L3 Cache之间的数据传输率，其频率直接影响CPU访问内存的速度。由于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率，即数据传输带宽（数据传输率）=（总线频率×数据带宽）/8。

例如，Pentium 2 350MHz使用100MHz的前端总线，则与主板北桥芯片或内存之间的数据交换速度为（100×64）/8=800MB/s。

6.核心代号

为便于CPU设计、生产和销售管理，制造商给各种CPU设置一个相应的代号。不同CPU （不同系列或同一系列）会有不同的核心类型（如Pentium 4的Northwood，Willamette等），甚至同一种核心都会有不同的版本（如Northwood核心就分为B0和C1等版本）。核心代号的改变是为了修正上一版存在的一些错误，并提升一定的性能。每种核心类型都有其相应的制造工艺、核心面积、核心电压、电流大小、主频范围、接口类型、前端总线频率等。一般地说，新的核心代号往往比老的核心代号的产品具有更好的性能。

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