CPU主要的性能指标

~ CPU的频率是指其工作频率，分为主频、外频和倍频。1、主频其实就是CPU内核工作时的时钟频率。CPU的主频所表示的是CPU内数字脉冲信号振荡的速度。所以并不能直接说明主频的速度是计算机CPU的运行速度的直接反映形式，我们并不能完全用主频来概括CPU的性能。2、外频是系统总线的工作频率，即CPU的基准频率，是CPU与主板之间同步运行的速度。外频速度越高，CPU就可以同时接受更多来自外围设备的数据，从而使整个系统的速度进一步提高。3、倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。CPU的缓存容量与性能计算的缓存容量越大，那么他的性能就越好。计算机在进行数据处理和运算时，会把读出来的数据先存储在一旁，然后累计到一定数量以后同时传递，这样就能够把不同设备之间处理速度的差别给解决了，这个就是缓存容量。在处理数据时，数据的临时存放点，按道理，只要缓存容量越大，计算机的数据处理速度将会越大，则计算机运行速度将会越快。CPU工作电压CPU的正常工作电压的范围比较宽，在计算机发展的初期，这时候CPU的核定电压为5伏左右，后来CPU工艺、技术发展，CPU正常工作所需电压相较以前而言越来越低，最低可达1.1V，如此低电压下的环境，CPU也能正常运行。有些发烧友通过加强工作电压，加强CPU的运转效率，达到超频的目的，极大的提升了CPU的运行效率，但这样是一种消耗CPU使用寿命的不可取的办法。CPU的总线方式一般来说，我们把CPU内部的总线结构分为三类：单线结构，由一条总线连接内部所有的部件，结构简单，性能低下。双总线结构，连接各部件的总线有两条，被叫做双总线结构。多总线结构，连接CPU内各部件的总线有3条及以上，则构成多总线结构。CPU制造CPU的制造工艺最早是0.5um的，随着制造水平的提高，后来人们大多用的是0.25um的。如今，科学技术飞速发展，CPU的制造工艺已经开始用纳米衡量了。超标量超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU上是很难想象的，只有Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构；486以下的CPU属于低标量结构，即在这类CPU内执行一条指令至少需要一个或一个以上的时钟周期。

　　CPU主要的性能指标

　　 一、主频

　　一个时钟周期完成的指令数是固定的，所以主频越高，CPU的速度也就越快了。不过由于各种CPU的内部结构也不尽相同，所以并不能完全用主频来概括CPU的性能。至于外频就是系统总线的工作频率；而倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。用公式表示就是：主频=外频×倍频。我们通常说的赛扬 433、PIII550都是指CPU的主频而言的。

　　 二、外频

　　内存总线的速度对整个系统性能来说很重要，由于内存速度的发展滞后于CPU的发展速度，为了缓解内存带来的瓶颈，所以出现了二级缓存，来协调两者之间的差异，而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的工作频率。

　　 三、工作电压

　　工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。早期CPU由于工艺落后，它们的工作电压一般为5V，发展到奔腾586时，已经是 3.5V/3.3V/2.8V了，随着CPU的制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有逐步下降的趋势，Intel最新出品的Coppermine已经采用1.6V的工作电压了。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题，这对于笔记本电脑尤其重要。

　　 四、乱序执行和分枝预测

　　乱序执行是指CPU采用了允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。分枝是指程序运行时需要改变的节点。分枝有无条件分枝和有条件分枝，其中无条件分枝只需要CPU按指令顺序执行，而条件分枝则必须根据处理结果再决定程序运行方向是否改变，因此需要“分枝预测”技术处理的是条件分枝。

　　 五、L1高速缓存

　　在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率。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。采用回写结构的高速缓存。它对读和写操作均有可提供缓存。而采用写通结构的高速缓存，仅对读操作有效。在486以上的计算机中基本采用了回写式高速缓存。

　　 六、L2高速缓存

　　PentiumPro处理器的L2和CPU运行在相同频率下的，但成本昂贵，所以PentiumII运行在相当于CPU频率一半下的，容量为512K。为降低成本Intel公司曾生产了一种不带L2的CPU名为赛扬。

　　七、制造工艺

　　PentiumCPU的制造工艺是0.35微米，PII和赛扬可以达到0.25微米，最新的CPU制造工艺可以达到0.18微米，并且将采用铜配线技术，可以极大地提高CPU的集成度和工作频率。

　　八、协处理器或者叫数学协处理器

　　在486以前的CPU里面，是没有内置协处理器的。由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算，因此386、286、8088等等微机CPU的浮点运算性能都相当落后，自从486以后，CPU一般都内置了协处理器，协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算。现在CPU的浮点单元往往对多媒体指令进行了优化。比如Intel的MMX技术，MMX是“多媒体扩展指令集”的缩写。MMX是Intel公司在1996年为增强PentiumCPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。为CPU新增加57条MMX指令，把处理多媒体的能力提高了60％左右。

　　九、流水线技术、超标量

　　流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5~6个不同功能的电路单元组成一条指

　　令处理流水线，然后将一条X86指令分成5~6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高了CPU的运算速度。超流水线是指某型CPU内部的流水线超过通常的5~6步以上，例如Pentiumpro的流水线就长达14步。将流水线设计的步(级)数越多，其完成一条指令的速度越快，因此才能适应工作主频更高的CPU。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU上是很难想象的，只有Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构；这是因为现代的CPU越来越多的采用了RISC技术，所以才会超标量的CPU。

　　劣质电源作怪 CPU难超频故障分析排除(一)

　　手头不宽恕的朋友在购买机器时都会选择那种特别能“超”的处理器，再搭配一块做工好、用料足的好主板，通过超频使用，即能够很好的节省手头的银子，又能够得到较高的性能，何乐而不为呢？其实目前对CPU进行超频已不再是什么新鲜事了，基本上攒机的朋友都会首选考虑到选购一块特别能超的处理器。对CPU进行超频后我们的确得到了很大的性能提升，但超频时我们不仅仅要选择好的主板、内存和CPU，其它的配件也很重要。这不，笔友朋友新组装的电脑就遇到了故障。

　　 故障表现： 去年AMD推出的64位速龙这款处理器相信多数网友都不陌生了吧！这款处理器由于具备很好的超频性能而被众多玩家追捧。如今随着价格的走低，不到六百元的价格着实让很多用户眼馋。这不，笔者的一位朋友近期就组装了一台采用AMD速龙3000＋处理器的配置。具体的配置如下：64位AMD速龙3000＋处理器，金士顿512M×2 DDR400内存，技嘉NF4芯片组主板，希捷酷鱼九代160GB SATA硬盘，七彩虹7600GT显卡。看这台配置，将64位速龙3000＋超至2.2GHz应该不是问题（AMD速龙3000＋的实际频率为 1.8GHz）。可朋友只将处理器超至1.96GHz就问题不断，不是死机就是重启，根本没法正常使用。更别说2.2GHz了，这到底是怎么回事呢？

　　 故障分析与解决： 打开朋友的电脑，进入BIOS设置，先把外频调到200MHz，倍频恢复到9X（没有超频的默认设置），保存退出后电脑重新启动，能够顺利进行系统，并运行了半个多小时的游戏后，依旧没有问题，看到默认不超频时，系统是没有问题的。

　　重新启动电脑，按DEL键进入主板的BIOS设置，将外频从200MHz调整至210MHz,重新启动电脑，结果也比较正常，机器能够正常进行系统并能够正常的运行大部分的应用程序，此时的CPU主频为1.89GHz。正次重新启动，进入BIOS并将倍频设置为220MHz，此时的CPU主频为1.98GHz,重新启动后，虽然机器能够正常进入系统，但在使用时却极不稳定，不到半时的时间，就出现了两次重启，这到底是怎么回事呢？

　　难不成是CPU的体质有问题（虽然为同一型号的CPU处理器，但由于出厂时期不同在超频性能上也不相同），不应该呀，体质再差也应该超到2.0GHz吧。还好笔者也是应用的同一型号的机器，配置除显卡外，其它的基本相同。于是笔者将这块CPU取下后，装到笔者的机器中，并开机进入BIOS设置，直接将外频设置为250MHz，重新启动后，机器顺利的进入了系统，玩了两个多小时的游戏、并运行了 3DMARK，一切正常，相当的稳定，那这又到底是怎么回事呢？

　　回到朋友那里再找原因，第一个值得怀疑的就是内存。但两根金士顿DDR400 512×2的内存应该没有问题，为了验证，笔者顺便带来了自己使用的金邦DDR400内存，换入笔者的机器后再进行测试，问题依旧，频率依然无法超过1.98GHz，看来内存并没有问题！

　　主板由于笔者与朋友用的都是技嘉的NF4标准版，应该不会有任何的问题，那么到底是哪个部件有问题呢？

　　不会是电源的问题吧？突然想到了朋友为了节约成本，使用了机箱自带的电源。电源上可是标称的 300W啊！还是测试一下。立刻运行电源测试软件OCCT，30分钟测试之后，从测试结果图中，我发现该电源的+5V端已经严重负载，电压波动最高到了 5.24V，几乎达到了+5V端所能承受的上限（+5V合理波动范围：4.75V~5.25?V），同时+12V电压也出现了一定升高，最高到了+12.2V。看来这台电源真不怎么样，负载能力较差，况且OCCT的参数我还设定得比较保守，如果将C

　　PU占用率调到Highest最高，恐怕连测试都难以坚持下去了

　　于是再仔细观察这台杂牌电源，发现这台电源存在严重的“缩水”现象，它的各个端口输出功率实在太小了：+12V～6A、+5V～13A、+3.3V～5A、-5V～0.5A、-12V～0.5A，输出功率就130W左右，天知道这个数字还有没有水分，如果有，那它根本就无法支持高功耗的AMD处理器，更别说是超频了！于是我将自己的长城巨龙360SE电源给朋友换上，CPU外频立刻稳超166MHz，但是上200MHz就得加0.05V电压。不过这已经令我满意了，看来超频失败真的是电源在作怪，这么优秀的CPU差点就被“浪费”了。

　　抓紧时间去市场中购买了一个品牌的额定功率为300W的电源，换上后再进行测试，这次直接将外频调到250MHz，重新启动后机器顺利启动了，运行各种游戏、应用软件均没有问题，至此，问题的真凶水落石出。

　　 故障总结： 这是一种常见的超频故障，目前市场中机箱的品牌非常杂乱，自带的电源虽然标称着300W功率的字样，但实际有些电源的功率连200W都不到，稳定运行都成困难，更何况要超频呢！因此，电源问题不容忽视啊，尤其是升级CPU、显卡的朋友，升级之前最好测试一下自己的电源是否能经得住高负荷，千万不要被电源拖了后腿！

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