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关于处理器你所需要知道的一切

作者: Rishabh Kandari 译者: LCTT Octopus

| 2018-02-27 06:46   收藏: 2    

我们的手机、主机以及笔记本电脑这样的数字设备已经变得如此成熟,以至于它们进化成为我们的一部分,而不只是一种设备。

在应用和软件的帮助下,处理器执行许多任务。我们是否曾经想过是什么给了这些软件这样的能力?它们是如何执行它们的逻辑的?它们的大脑在哪?

我们知道 CPU (或称处理器)是那些需要处理数据和执行逻辑任务的设备的大脑。

cpu image

在处理器的深处有那些不一样的概念呢?它们是如何演化的?一些处理器是如何做到比其它处理器更快的?让我们来看看关于处理器的主要术语,以及它们是如何影响处速度的。

架构

处理器有不同的架构,你一定遇到过不同类型的程序说它们是 64 位或 32 位的,这其中的意思就是程序支持特定的处理器架构。

如果一颗处理器是 32 位的架构,这意味着这颗处理器能够在一个处理周期内处理一个 32 位的数据。

同理可得,64 位的处理器能够在一个周期内处理一个 64 位的数据。

同时,你可以使用的内存大小决定于处理器的架构,你可以使用的内存总量为 2 的处理器架构的幂次方(如:2^64)。

16 位架构的处理器,仅仅有 64 kb 的内存使用。32 位架构的处理器,最大可使用的 RAM 是 4 GB,64 位架构的处理器的可用内存是 16 EB。

核心

在电脑上,核心是基本的处理单元。核心接收指令并且执行它。越多的核心带来越快的速度。把核心比作工厂里的工人,越多的工人使工作能够越快的完成。另一方面,工人越多,你所付出的薪水也就越多,工厂也会越拥挤;相对于核心来说,越多的核心消耗更多的能量,比核心少的 CPU 更容易发热。

时钟速度

CPU CLOCK SPEED

GHz 是 GigaHertz 的简写,Giga 意思是 10 亿次,Hertz (赫兹)意思是一秒有几个周期,2 GHz 的处理器意味着处理器一秒能够执行 20 亿个周期 。

它也以“频率”或者“时钟速度”而熟知。这项数值越高,CPU 的性能越好。

CPU 缓存

CPU 缓存是处理器内部的一块小的存储单元,用来存储一些内存。不管如何,我们需要执行一些任务时,数据需要从内存传递到 CPU,CPU 的工作速度远快于内存,CPU 在大多数时间是在等待从内存传递过来的数据,而此时 CPU 是处于空闲状态的。为了解决这个问题,内存持续的向 CPU 缓存发送数据。

一般的处理器会有 2 ~ 3 Mb 的 CPU 缓存。高端的处理器会有 6 Mb 的 CPU 缓存,越大的缓存,意味着处理器更好。

印刷工艺

晶体管的大小就是处理器平板印刷的大小,尺寸通常是纳米,更小的尺寸意味者更紧凑。这可以让你有更多的核心,更小的面积,更小的能量消耗。

最新的 Intel 处理器有 14 nm 的印刷工艺。

热功耗设计(TDP)

代表着平均功耗,单位是瓦特,是在全核心激活以基础频率来处理 Intel 定义的高复杂度的负载时,处理器所散失的功耗。

所以,越低的热功耗设计对你越好。一个低的热功耗设计不仅可以更好的利用能量,而且产生更少的热量。

battery

桌面版的处理器通常消耗更多的能量,热功耗消耗的能量能在 40% 以上,相对应的移动版本只有不到桌面版本的 1/3。

内存支持

我们已经提到了处理器的架构是如何影响到我们能够使用的内存总量,但这只是理论上而已。在实际的应用中,我们所能够使用的内存的总量对于处理器的规格来说是足够的,它通常是由处理器规格详细规定的。

RAM

它也指出了内存所支持的 DDR 的版本号。

超频

前面我们讲过时钟频率,超频是程序强迫 CPU 执行更多的周期。游戏玩家经常会使他们的处理器超频,以此来获得更好的性能。这样确实会增加速度,但也会增加消耗的能量,产生更多的热量。

一些高端的处理器允许超频,如果我们想让一个不支持超频的处理器超频,我们需要在主板上安装一个新的 BIOS 。 这样通常会成功,但这种情况是不安全的,也是不建议的。

超线程(HT)

如果不能添加核心以满足特定的处理需要,那么超线程是建立一个虚拟核心的方式。

如果一个双核处理器有超线程,那么这个双核处理器就有两个物理核心和两个虚拟核心,在技术上讲,一个双核处理器拥有四个核心。

结论

处理器有许多相关的数据,这些对数字设备来说是最重要的部分。我们在选择设备时,我们应该在脑海中仔细的检查处理器在上面提到的数据。

时钟速度、核心数、CPU 缓存,以及架构是最重要的数据。印刷尺寸以及热功耗设计重要性差一些 。

仍然有疑惑? 欢迎评论,我会尽快回复的。


via: http://www.theitstuff.com/processors-everything-need-know

作者:Rishabh Kandari 译者:singledo 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

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Octopus 🌟🌟
共计翻译: 4.0 篇 | 共计贡献: 185
贡献时间:2017-12-23 -> 2018-06-25
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