CPU 基础术语总结

CPU

CPU为 Central Processing Unit 的缩写。是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。 中央处理器主要包括运算器（算术逻辑运算单元，ALU，Arithmetic Logic Unit）和高速缓存存储器（Cache）及实现它们之间联系的数据（Data）、控制及状态的总线（Bus）

CPU的几个相关名词解释

• 主频
  • CPU工作的时钟频率。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”。主频越高，CPU的运算速度就越快。 但主频不等于处理器一秒钟执行的指令条数，因为一条指令的执行可能需要多个时钟周期。
• 外频
  • 系统总线的工作频率，CPU与主板交换数据，指令的时钟频率
• 倍频
  • CPU外频与主频相差的倍数
• 主频 = 外频 * 倍频
• 高速缓存
  • 高速交换的存储器，CPU缓存通常分为三级。即L1，L2，L3。 简单地说：一级指令缓存用于暂时存储并向CPU递送各类运算指令；二级缓存就是一级缓存的缓冲器，作用就是存储那些CPU处理时需要用到、一级缓存又无法存储的数据。同理，三级是二级的存储器。
  • CPU对存储器进行数据请求时，通常先访问Cache。由于局部性原理不能保证所请求的数据百分之百地在Cache中，这里便存在一个命中率。即CPU在任一时刻从Cache中可靠获取数据的几率。命中率越高，正确获取数据的可靠性就越大。
  • 高速缓存是为了解决** CPU的运算速度比主内存的读写速度要快得多**，使CPU在访问内存时要花很长时间来等待内存的操作，这种空等造成了系统整体性能的下降 。
• 内存总线速度
  • 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 ， 一般等同于CPU的外频，指CPU与二级(L2)和内存之间的通讯速度。
• 地址总线宽度
  • CPU通过地址总线来指定存储单元的。 决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小 。32位系统的最大寻址能力为4GB。