哪些因素導(dǎo)致CPU利用率高?為什么不提高CPU浮點(diǎn)運(yùn)算能力?

在這篇文章中，小編將對(duì)CPU中央處理器的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度，和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。

一、CPU利用率為什么超高

CPU出現(xiàn)于大規(guī)模集成電路時(shí)代，處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)的迭代更新以及集成電路工藝的不斷提升促使其不斷發(fā)展完善。從最初專用于數(shù)學(xué)計(jì)算到廣泛應(yīng)用于通用計(jì)算，從4位到8位、16位、32位處理器，最后到64位處理器，從各廠商互不兼容到不同指令集架構(gòu)規(guī)范的出現(xiàn)，CPU 自誕生以來(lái)一直在飛速發(fā)展。

但是，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，有時(shí)候CPU的利用率出奇的高，這是為什么呢?

以下分別從CPU溫度，CPU超線程，硬件配置，硬件驅(qū)動(dòng)和待機(jī)方面分析。

1、CPU溫度過高

如果CPU風(fēng)扇散熱不好，會(huì)導(dǎo)致CPU溫度太高，使CPU自動(dòng)降頻，從而使CPU的性能降低?？傊邷貢r(shí)CPU會(huì)自動(dòng)將降低工作效率。

2、超線程

超線程導(dǎo)致CPU使用率占用高，這類故障的共同原因就是都使用了具有超線程功能的P4 CPU。據(jù)一些網(wǎng)友總結(jié)超線程似乎和天網(wǎng)防火墻有沖突，可以通過卸載天網(wǎng)并安裝其它防火墻解決，也可以通過在BIOS中關(guān)閉超線程功能解決情況3、硬件配置不合理例如內(nèi)存不足，當(dāng)運(yùn)行一些大型軟件時(shí)，CPU的資源大部分耗在了虛擬內(nèi)存的交換處理上。而電源功率不足，也會(huì)使CPU的性能難以發(fā)揮。還有，在購(gòu)買CPU時(shí)，選的CPU核心頻率不足是導(dǎo)致CPU的使用率高的最直接原因。

3、不完善的驅(qū)動(dòng)程序

硬件的驅(qū)動(dòng)程序沒有經(jīng)過認(rèn)證或者是不合法的認(rèn)證，會(huì)造成CPU資源占用率高。因大量的測(cè)試版的驅(qū)動(dòng)在網(wǎng)上泛濫，造成了難以發(fā)現(xiàn)的故障原因。處理方式：尤其是顯卡驅(qū)動(dòng)特別要注意，建議使用微軟認(rèn)證的或由官方發(fā)布的驅(qū)動(dòng)，并且嚴(yán)格核對(duì)型號(hào)、版本。

4、待機(jī)

經(jīng)常使用待機(jī)功能，也會(huì)造成系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉硬盤DMA模式。這不僅會(huì)使系統(tǒng)性能大幅度下降，系統(tǒng)啟動(dòng)速度變慢，也會(huì)使是系統(tǒng)在運(yùn)行一些大型軟件時(shí)CPU使用率高。

二、為什么不提高CPU浮點(diǎn)運(yùn)算能力

問：為什么 CPU 的浮點(diǎn)運(yùn)算能力比 GPU 差，為什么不提高 CPU 的浮點(diǎn)運(yùn)算能力?

「速度區(qū)別主要是來(lái)自于架構(gòu)上的區(qū)別」是一個(gè)表面化的解釋。對(duì)，架構(gòu)是不同。但是這種不同是目前各個(gè)廠家選擇的現(xiàn)狀，還是由于本質(zhì)的原因決定的?CPU 能不能增加核?GPU 那張圖為什么不需要 cache?

首先，CPU 能不能像 GPU 那樣去掉 cache?不行。GPU 能去掉 cache 關(guān)鍵在于兩個(gè)因素：數(shù)據(jù)的特殊性(高度對(duì)齊，pipeline 處理，不符合局部化假設(shè)，很少回寫數(shù)據(jù))、高速度的總線。對(duì)于后一個(gè)問題，CPU 受制于落后的數(shù)據(jù)總線標(biāo)準(zhǔn)，理論上這是可以改觀的。對(duì)于前一個(gè)問題，從理論上就很難解決。因?yàn)?CPU 要提供通用性，就不能限制處理數(shù)據(jù)的種類。這也是 GPGPU 永遠(yuǎn)無(wú)法取代 CPU 的原因。

其次，CPU 能不能增加很多核?不行。首先 cache 占掉了面積。其次，CPU 為了維護(hù) cache 的一致性，要增加每個(gè)核的復(fù)雜度。還有，為了更好的利用 cache 和處理非對(duì)齊以及需要大量回寫的數(shù)據(jù)，CPU 需要復(fù)雜的優(yōu)化(分支預(yù)測(cè)、out-of-order 執(zhí)行、以及部分模擬 GPU 的 vectorization 指令和長(zhǎng)流水線)。所以一個(gè) CPU 核的復(fù)雜度要比 GPU 高的多，進(jìn)而成本就更高(并不是說蝕刻的成本高，而是復(fù)雜度降低了成片率，所以最終成本會(huì)高)。所以 CPU 不能像 GPU 那樣增加核。

至于控制能力，GPU 的現(xiàn)狀是差于 CPU，但是并不是本質(zhì)問題。而像遞歸這樣的控制，并不適合高度對(duì)齊和 pipeline 處理的數(shù)據(jù)，本質(zhì)上還是數(shù)據(jù)問題。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)CPU中央處理器的內(nèi)容，如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!