计算机硬件之CPU浅谈

背景

当企业因投产上线新应用平台或拓展硬件资源而采购服务器时，需要考虑其基础设施性能，CPU就是其中一个硬件指标。

CPU性能指标

CPU性能指标一般需关注 型号、主频MHz、CPU物理个数physical id、核数core id及总线程数processor(如服务器命令终端查看线程数 cat /proc/cpuinfo| grep processor| wc -l )。其他指标关注其是否支持虚拟化VT、超线程技术HT、指令架构及高速缓存。其中，指令架构分RISC、CISC，需根据应用场景取其一进行采购，如科研大型数据计算可考虑MIPS，其指令架构是RISC（RISC指令格式固定简单、指令数目相对少，硬布线实现执行效率高）。现在CPU一般都支持流水线技术，可通过系统吞吐量（1/T MHz）及加速比评估系统性能。分享一个查看CPU指标的linux命令 lscpu可查看上述指标。


CPU组成

（一）首先要了解冯诺依曼计算机原理：1.计算机五大基本组成部件（输入数据和程序的输入设备IO；记忆程序和数据的存储器M；完成数据加工的运算器ALU+ACC+X（操作数寄存器）+MQ；控制程序执行的控制器CU；输出处理结果的输出设备IO），五大部件围绕指令和数据开展工作 2.数制采用二进制（计算机字长决定了存储范围和最大指令字长） 3.存储程序（程序和数据存储计算机内部存储器M）4.程序控制（IR—ID》CU）5.顺序执行（PC），要充分掌握各部件内部结构和关系图； （二）其次通过指令格式和寻址方式可理清各部件协同工作关系，如通过间接寻址可推出MAR和存储器是双向的关系，IR可指向MAR；（三）第三要清楚CU是向其他各部件发出指令信号来完成指令，所以部件图CU有单向输出箭头。另外CPU和存储器交换指令和数据是通过MAR和MDR寄存器进行，它们是在CPU中。（4）最后有个特殊的寄存器psw,可以表征当前运算状态（进/借位C、溢出O、结果零标志Z、负标志N等）和程序工作状态（运行、睡眠等待、僵尸），还可以表示中断和系统工作状态（用户态和核心态）

待梳理和解决的问题

1.CPU组成

2.如何查看CPU运行状态和诊断是否过载？

3.服务器CPU占用率较高情况分析及故障解决案例

4.服务商、性能、应用场景及价格