本文为大家介绍cpu的相关基础知识(cpu基本介绍)，下面和小编一起看看详细内容吧。
1. cpu位和字长
位：二进制用于数字电路和计算机技术，编码只有“0”和“1”。无论是“0”还是“1”，都是cpu中的一个“位”。
字长：在计算机技术中，cpu在单位时间内（同时）一次能处理的二进制位数称为字长。所以能处理8位数据的cpu通常称为8位cpu。同样，32 位的cpu 可以在单位时间内处理字长为32 位的二进制数据。字节和字长的区别：由于常用的英文字符可以用8位二进制来表示，所以通常把8位称为一个字节。 word length的长度不固定，不同的cpu，word length的长度也是不一样的。 8 位cpu 一次只能处理一个字节，而32 位cpu 一次可以处理4 个字节。同样，字长为64 位的cpu 一次可以处理8 个字节。
2.cpu扩展指令集
cpu依靠指令来计算和控制系统，每个cpu在设计时都规定了一系列与其硬件电路相匹配的指令系统。指令的强弱也是cpu的一个重要指标，指令集是提高微处理器效率最有效的工具之一。从现阶段的主流架构来看，指令集可以分为复杂指令集和简化指令集两部分。从具体应用来看，比如intel的mmx（multi media extended）、sse、sse2（streaming-single instruction multiple data -extensions 2）、see3和amd的3dnow！这些是cpu的扩展指令集，增强了cpu的多媒体、图形、互联网的处理能力。我们通常把cpu的扩展指令集称为“cpu的指令集”。 sse3指令集是目前最小的指令集。以前，mmx 包含57 个命令，sse 包含50 个命令，sse2 包含144 个命令，sse3 包含13 个命令。目前sse3也是最先进的指令集。 intel prescott 处理器已经支持sse3 指令集。 amd 将在未来的双核处理器中增加对sse3 指令集的支持。 transmeta 处理器也将支持该指令集。
3.频率
主频也叫时钟频率，单位是mhz，用来表示cpu的运算速度。 cpu主频=外频倍频。很多人认为主频决定了cpu的运行速度。这不仅是片面的，而且对于服务器来说，这种认识也出现了偏差。到目前为止，还没有一个确定的公式可以实现主频与实际运算速度之间的数值关系。即便是英特尔和amd两大处理器厂商，在这一点上也依然存在很大的争议。我们从英特尔开始就可以看出，英特尔非常重视加强其主频的开发。和其他处理器厂商一样，曾经有人用1g的transmeta做对比，其运行效率相当于2g的intel处理器。
因此，cpu的主频与cpu的实际运算能力并无直接关系。主频表示数字脉冲信号在cpu中振荡的快慢。在intel的处理器产品中，我们也可以看到这样的例子：1ghz的itanium芯片几乎可以和2.66ghz的xeon/opteron一样快，或者1.5ghz的itanium 2大约和4ghz的xeon/opteron一样快。 cpu的运算速度还取决于cpu流水线各方面的性能指标。
当然，主频与实际运算速度有关。只能说主频只是cpu性能的一个方面，并不代表cpu的整体性能。
4.外频
外频是cpu的基本频率，单位也是mhz。 cpu的前端总线决定了整个主板的运行速度。说白了，在台式电脑中，我们所说的超频就是指外频超过cpu（当然一般情况下，cpu的倍频是锁定的）。我相信这是非常可以理解的。但是对于服务器cpu来说，超频是绝对不允许的。前面说过，cpu决定了主板的运行速度，两者同步运行。如果服务器cpu超频，外频变了，就会出现异步操作（很多台式机主板都支持异步操作）。这会导致整个服务器系统不稳定。
在目前大多数的大脑系统中，前端总线也是内存和主板同步运行的速度。这样就可以理解为cpu的外频直接与内存相连，实现两者的同步运行状态。外频和前端总线（fsb）频率很容易混淆，下面外频介绍我们来说说两者的区别。
5.乘数
倍频系数是指cpu主频与外频之间的相对比例关系。相同外频下，倍频越高，cpu频率越高。但实际上，在外频相同的前提下，高倍频的cpu本身意义不大。这是因为cpu与系统之间的数据传输速度是有限的，一味追求高倍频而获得高主频的cpu会产生明显的“瓶颈”效应——cpu从cpu获取数据的极限速度。系统不能满足cpu的运行。速度。一般来说，除了工程样机，intel的cpu都是锁倍频的，而amd之前没有锁倍频。
6.缓存
缓存的大小也是cpu的重要指标之一，缓存的结构和大小对cpu的速度有很大的影响。 cpu中的缓存运行频率很高，一般与处理器频率相同，其工作效率远大于系统内存和cpu。硬盘。在实际工作中，cpu经常需要重复读取同一个数据块，缓存容量的增加可以大大提高cpu内部读取数据的命中率，而不必去内存或硬盘中查找，从而提高系统性能。但是出于cpu芯片面积和成本的考虑，缓存很小。
七、制造过程
制造工艺的微米是指ic中电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向更高密度的方向发展。更高密度的ic电路设计，是指在相同尺寸和面积的ic上，可以设计出密度更高、功能更复杂的电路。现在主打180nm、130nm、90nm。近日，官方表示有65nm制程。
8. cpu内核和i/o工作电压
从586cpu开始，cpu的工作电压分为核心电压和i/o电压两种。通常，cpu
的核心电压小于等于i/o电压。其中内核电压的大小是根据cpu的生产工艺而定，一般制作工艺越小，内核工作电压越低；i/o电压一般都在1.6～5v。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。
9.前端总线（fsb）频率
前端总线（fsb）频率（即总线频率）是直接影响cpu与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算，即数据带宽＝（总线频率×数据带宽）/8，数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方，现在的支持64位的至强nocona，前端总线是800mhz，按照公式，它的数据传输最大带宽是6.4gb/秒。
外频与前端总线（fsb）频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是cpu与主板之间同步运行的速度。也就是说，100mhz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次；而100mhz前端总线指的是每秒钟cpu可接受的数据传输量是100mhz×64bit÷8byte/bit=800mb/s。
其实现在“hypertransport”构架的出现，让这种实际意义上的前端总线（fsb）频率发生了变化。之前我们知道ia-32架构必须有三大重要的构件：内存控制器hub （mch） ，i/o控制器hub和pci hub，像intel很典型的芯片组 intel 7501、intel7505芯片组，为双至强处理器量身定做的，它们所包含的mch为cpu提供了频率为533mhz的前端总线，配合ddr内存，前端总线带宽可达到4.3gb/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“hypertransport”构架不但解决了问题，而且更有效地提高了总线带宽，比方amd opteron处理器，灵活的hypertransport i/o总线体系结构让它整合了内存控制器，使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话，前端总线（fsb）频率在amd opteron处理器就不知道从何谈起了。
好了，cpu的相关基础知识(cpu基本介绍)的介绍到这里就结束了，想知道更多相关资料可以收藏我们的网站。