如何構(gòu)成理想CPU內(nèi)核?3大因素影響CPU性能!

一直以來，CPU中央處理器都是大家的關(guān)注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家?guī)鞢PU的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請看下文。

一、CPU性能3大影響因素

1、前端總線(FSB)頻率

前端總線(FSB)頻率(即總線頻率)是直接影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度。有一條公式可以計算，即數(shù)據(jù)帶寬=(總線頻率×數(shù)據(jù)位寬)/8，數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率。比方，現(xiàn)在的支持64位的至強(qiáng)Nocona，前端總線是800MHz，按照公式，它的數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。

外頻與前端總線(FSB)頻率的區(qū)別：前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，外頻是CPU與主板之間同步運行的速度。也就是說，100MHz外頻特指數(shù)字脈沖信號在每秒鐘震蕩一億次;而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數(shù)據(jù)傳輸量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。

2、CPU的位和字長

位：在數(shù)字電路和電腦技術(shù)中采用二進(jìn)制，代碼只有“0”和“1”，其中無論是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。

字長：電腦技術(shù)中對CPU在單位時間內(nèi)(同一時間)能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)叫字長。所以能處理字長為8位數(shù)據(jù)的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在單位時間內(nèi)處理字長為32位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。字節(jié)和字長的區(qū)別：由于常用的英文字符用8位二進(jìn)制就可以表示，所以通常就將8位稱為一個字節(jié)。字長的長度是不固定的，對于不同的CPU、字長的長度也不一樣。8位的CPU一次只能處理一個字節(jié)，而32位的CPU一次就能處理4個字節(jié)，同理字長為64位的CPU一次可以處理8個字節(jié)。

3、倍頻系數(shù)

倍頻系數(shù)是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關(guān)系。在相同的外頻下，倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上，在相同外頻的前提下，高倍頻的CPU本身意義并不大。這是因為CPU與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸速度是有限的，一味追求高主頻而得到高倍頻的CPU就會出現(xiàn)明顯的“瓶頸”效應(yīng)-CPU從系統(tǒng)中得到數(shù)據(jù)的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度。一般除了工程樣版的Intel的CPU都是鎖了倍頻的，少量的如Inter 酷睿2 核心的奔騰雙核E6500K和一些至尊版的CPU不鎖倍頻，而AMD之前都沒有鎖，現(xiàn)在AMD推出了黑盒版CPU(即不鎖倍頻版本，用戶可以自由調(diào)節(jié)倍頻，調(diào)節(jié)倍頻的超頻方式比調(diào)節(jié)外頻穩(wěn)定得多)。

二、如何構(gòu)成理想CPU內(nèi)核

用于多CPU設(shè)計的理想處理器內(nèi)核必須具有以下一些重要特性。

首先最重要的是，它必須可提供出色的性能密度。多CPU設(shè)計的目的是在每平方毫米或每瓦特?fù)碛斜M量多的性能集合。能夠以最小空間或最低功耗實現(xiàn)最高M(jìn)IPS的解決方案才是最佳選擇。

另一個需求是處理器間有效的通信。即使許多多CPU設(shè)計是軟件關(guān)聯(lián)的，仍然需要大量的處理器間的通信。如果沒有用來支持處理器之間通信的結(jié)構(gòu)，那么SoC設(shè)計師就必須進(jìn)行開發(fā)。這些工作不僅要耗費大量時間，同時也給設(shè)計帶來了另一方面的復(fù)雜性。對于處理器間通信的支持可簡化SoC設(shè)計師的工作量，也可以縮短開發(fā)時間，還可以將分區(qū)邊界的低效率降到最低。

多CPU設(shè)計的另一個挑戰(zhàn)的是調(diào)試。內(nèi)核之間是相互影響和彼此依靠的，因此在調(diào)試SoC時了解這些交互行為十分重要。CPU需要具備內(nèi)置能力，在進(jìn)行調(diào)試時能夠完全互動。如果沒有這種能力，SoC調(diào)試可能會迅速變成一場災(zāi)難，也許更糟——變得完全不可調(diào)試。優(yōu)秀的多CPU調(diào)試工具對于CUP的支持也十分關(guān)鍵，這樣才可以保證SoC設(shè)計師發(fā)揮嵌入CPU的調(diào)試能力。

另外需要考慮的是配置和執(zhí)行CPU內(nèi)核的靈活性水平。在多CPU設(shè)計中，重要的是在最大限度地降低面積和功耗的同時使性能最大化，而一個高度可配置、可合成的CPU有助于設(shè)計師考慮特定應(yīng)用的面積、功率和頻率。利用硬內(nèi)核或不能配置的內(nèi)核是不可能做的這一點的，它將嚴(yán)重限制執(zhí)行的選擇。

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