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CPU主频是什么?APU是什么?

2023-03-08 15:36:24 来源:城市头条网

CPU主频是什么?

CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。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。很多人认为CPU的主频就是其运行速度,其实不然。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。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)。

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。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能以较低的主频,达到英特尔公司的Pentium 4系列CPU较高主频的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名。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。

内存主频和CPU主频一样,习惯上被用来表示内存的速度,它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz(兆赫)为单位来计量的。内存主频越高在一定程度上代表着内存所能达到的速度越快。内存主频决定着该内存最高能在什么样的频率正常工作。目前较为主流的内存频率是667MHz和800MHz的DDR2内存,以及1333MHz的DDR3内存。较为高端的以GHz计算,如高端企业需求的主频2.4GHz。

说到处理器主频,就要提到与之密切相关的两个概念:倍频与外频,外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。外频是CPU与主板之间同步运行的速度,而且目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态;倍频即主频与外频之比的倍数。主频、外频、倍频,其关系式:主频=外频倍频。早期的CPU并没有倍频这个概念,那时主频和系统总线的速度是一样的。

随着技术的发展,CPU速度越来越快,内存、硬盘等配件逐渐跟不上CPU的速度了,而倍频的出现解决了这个问题,它可使内存等部件仍然工作在相对较低的系统总线频率下,而CPU的主频可以通过倍频来无限提升(理论上)。

我们可以把外频看作是机器内的一条生产线,而倍频则是生产线的条数,一台机器生产速度的快慢(主频)自然就是生产线的速度(外频)乘以生产线的条数(倍频)了。现在的厂商基本上都已经把倍频锁死,要超频只有从外频下手,通过倍频与外频的搭配来对主板的跳线或在BIOS中设置软超频,从而达到计算机总体性能的部分提升。所以在购买的时候要尽量注意CPU的外频。

APU是什么?

APU,全称是“Accelerated Processing Units”,加速处理器,它是融聚了CPU与GPU功能的产品,电脑上两个最重要的处理器融合,相互补足,发挥最大性能。APU中文名字叫加速处理器,是AMD融聚理念的产品,它第一次将处理器和独显核心做在一个晶片上,它同时具有高性能处理器和最新独立显卡的处理性能,支持DX11游戏和最新应用的“加速运算”,大幅提升电脑运行效率,实现了CPU与GPU真正的融合。APU性能强悍的秘密在于其革新的核心架构,最新的视频解码引擎,超小芯片和超低功耗设计,强悍的显示性能。

说到底,APU将通用运算x86架构CPU核心和可编程矢量处理引擎相融合,把CPU擅长的精密标量运算与传统上只有GPU才具备的大规模并行矢量运算结合起来。AMD APU设计综合了CPU和GPU的优势,为软件开发者带来前所未有的灵活性,能够任意采用最适合的方式开发新的应用。AMD APU通过一个高性能总线,在单个硅片上把一个可编程x86 CPU和一个GPU的矢量处理架构连为一体,双方都能直接读取高速内存。AMD APU中还包含其他一些系统成分,比如内存控制器、I/O控制器、专用视频解码器、显示输出和总线接口等。AMD APU的魅力在于它们内含由标量和矢量硬件构成的全部处理能力。

APU背景介绍

AMD未来的处理器组成将按照“推土机”(Bulldozer)和“山猫”(Bobcat)两款全新的处理器架构划分,推土机架构主攻性能和扩展性,面向主流客户端和服务器领域;山猫架构的重点则是灵活性、低功耗和小尺寸,将用于低功耗设备、小型设备、云客户端。

山猫架构就是Fusion APU融合处理器的基础,真实产品包括“Zacate”和“Ontario”两种制品。这两种制品的区别在于,“Zacate”的TDP为18W,主要针对轻薄型PC市场,对阵Intel的ULV(Ultra Low Voltage)系列处理器,而“Ontario”的TDP为9W,主要目标是上网本,对阵Atom系列处理器,梅捷SY-E350就是采用的“Zacate”核心。

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