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主频提高给用户带来的好处

发布时间:2007-11-15 16:07:00 来源:比特网 作者:严大伟
关键字:45纳米 CPU DIY配件 处理器 服务器 评论 英特尔 综述

  CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed),单位是赫兹(Hz)。CPU的主频通常被我们认定为评价一款CPU快和慢的标准,如奔三时代的800MHz、赛扬的1.2GHz、一直到今天双核的2.2GHz等。

  主频的高低可以从两方面来看,对于普通用户来说,低主频处理器的性能比高主频处理器性能要弱,所以价格要低,而对于中高端用户和超频用户来说,低主频处理器则是拥有超低价格的超频选择。但可以肯定的是,用户和厂商都希望CPU的主频越来越快,可以处理更多的内容,实现更多的价值。

  但另外一方面,高主频的CPU往往代表了更高的能耗,这也是为什么厂商越来越重视多核、虚拟化、采用新材料和纳米制程越来越小的原因。所以,任何一款CPU的主频提升一定要做到性能、能耗和成本的多重平衡。

  很多人认为CPU的主频就是其运行速度,其实并不完全。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,它与CPU实际的运算能力并没有直接关系。但主频和实际的运算速度存在一定的关系,但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系,因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集,CPU的位数等等)。

  主频虽与CPU速度有关系,但确对不是绝对的正比关系,因为CPU的运算速度还要看CPU流水线(流水线下面介绍)的各方面性能指标(缓存、指令集,CPU位数等)。因此主频不代表CPU的整体性能,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。主频的计算公式为:主频=外频*倍频。由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。

  CPU的主频不代表CPU的速度,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。举个例子来说,假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令,那么当CPU运行在100MHz主频时,将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半,也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半,自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度,还与其它各分系统的运行情况有关,只有在提高主频的同时,各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后,电脑整体的运行速度才能真正得到提高。

  提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。由于CPU是在半导体硅片上制造的,在硅片上的元件之间需要导线进行联接,由于在高频状态下要求导线越细越短越好,这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证CPU运算正确。因此制造工艺的限制,是CPU主频发展的最大障碍之一。

  基于以上种种考虑,2007 年下半年,英特尔将开始投产代号为“Penryn”的下一代英特尔酷睿2 处理器家族产品。Penryn 处理器家族基于英特尔业界领先的 45 纳米(nm)高 K 金属栅极硅制程技术和最新的英特尔酷睿微体系结构增强特性构建而成。英特尔酷睿微体系结构在英特尔早前大获成功的革命性微体系结构(当前英特尔至强处理器家族和英特尔酷睿2 处理器家族所用)基础之上,又进行了重大改进,主频、能耗、性能等指标都有了极大的提升,这标志着英特尔在每年推出一种新制程技术及增强型微体系结构或全新微体系结构的道路上又迈出了重大一步。


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