¿De qué componentes consta una CPU? ¿Cuáles son las características del rendimiento de la CPU? ¿Qué determina la velocidad de funcionamiento de la CPU?
La unidad central de procesamiento (CPU) es uno de los dispositivos principales de una computadora. Su función es interpretar instrucciones de computadora y procesar datos en software de computadora. La llamada programabilidad informática se refiere principalmente a la programación de la CPU. CPU
La CPU es el componente central de la computadora. Es tan grande como una caja de cerillas y tan gruesa como docenas de hojas de papel, pero es el núcleo informático y el núcleo de control de la computadora. Todas las operaciones en una computadora son manejadas por la CPU, que es el componente central que lee, decodifica y ejecuta instrucciones. La unidad central de procesamiento, la memoria interna y los dispositivos de entrada/salida son los tres componentes principales de las computadoras electrónicas. Además, la abreviatura en inglés de China Pharmaceutical University es CPU (China Pharmaceutical University)
Edite el principio de funcionamiento de este párrafo
Principio básico
El principio de funcionamiento principal Principio de la CPU. Sea como sea, ejecuta una serie de instrucciones almacenadas en lo que se llama un programa. Lo que se discute aquí son dispositivos diseñados para seguir una arquitectura común. Los programas se almacenan en la memoria de la computadora como una serie de números. El principio de funcionamiento de casi todas las CPU se puede dividir en cuatro etapas: lectura, decodificación, ejecución y reescritura. Procesadores Core de Intel
La primera etapa es "buscar", que recupera la instrucción (como un valor o una secuencia de valores) de la memoria del programa. La ubicación de la memoria del programa la especifica el contador del programa y el valor mantenido por el contador del programa se utiliza para identificar la ubicación actual del programa. En otras palabras, el contador del programa realiza un seguimiento de dónde se encuentra la CPU en el programa actual. Después de recuperar una instrucción, el contador del programa se incrementa en celdas de memoria según la longitud de la instrucción. A menudo es necesario obtener instrucciones de búsquedas de memoria relativamente lentas, lo que hace que la CPU espere la entrada de instrucciones. La arquitectura de caché y canalización de los procesadores modernos resuelve en gran medida este problema (ver más abajo). La CPU determina su comportamiento de ejecución en función de las instrucciones obtenidas de la memoria. Durante la etapa de decodificación, las instrucciones se dividen en partes significativas. Los valores se decodifican en instrucciones de acuerdo con la definición de la Arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA) de la CPU. Algunos valores de instrucción son códigos de operación, que representan operaciones a realizar. Otros valores suelen proporcionar información necesaria para la instrucción, como el objetivo de la operación de suma. Este código de operación puede proporcionar un valor constante (es decir, un valor inmediato) o puede proporcionar un valor de dirección espacial: la dirección de un registro o memoria, según el modo de direccionamiento. En diseños más antiguos, la parte de decodificación de instrucciones de la CPU era un dispositivo de hardware que no se podía cambiar. Sin embargo, en muchas arquitecturas de conjuntos de instrucciones y CPU abstractas y complejas, los microprogramas se utilizan a menudo para ayudar a convertir instrucciones en diversas formas de señales. Estos microprogramas a menudo se pueden reescribir en la CPU terminada para facilitar los cambios en las instrucciones de decodificación. Tras las fases de extracción y decodificación, viene la fase de ejecución. En esta etapa, las distintas partes de la CPU se conectan para realizar las operaciones requeridas. Por ejemplo, si se requiere una operación de suma, una unidad lógica aritmética (ALU) conecta un conjunto de entradas a un conjunto de salidas. Las entradas proporcionan los valores que se van a sumar y las salidas contienen los resultados de la suma. La ALU contiene un sistema de circuitos que realiza operaciones lógicas ordinarias simples (como sumas y operaciones bit a bit) en la salida. Si una operación de suma produce un resultado que es demasiado grande para que lo maneje la CPU, el indicador de desbordamiento aritmético se establece en el registro de indicadores (consulte la discusión sobre precisión numérica a continuación). La última etapa es la reescritura, que simplemente reescribe los resultados de la etapa de ejecución en un formato determinado. Los resultados de la operación generalmente se escriben en la memoria temporal interna de la CPU para que las instrucciones posteriores puedan acceder rápidamente a ella. En otros casos, los resultados pueden escribirse en una memoria principal más lenta pero más grande y menos costosa. Ciertos tipos de instrucciones operan en el contador del programa pero no producen directamente información de resultados. Estas instrucciones generalmente se denominan "saltos" e introducen comportamiento de bucle, ejecución condicional (mediante saltos condicionales) y funciones en el programa. Muchas instrucciones también cambian los bits de estado del registro de banderas.
Estos indicadores se pueden utilizar para influir en el comportamiento del programa porque a menudo muestran los resultados de varias operaciones. Por ejemplo, una instrucción de "comparación" puede determinar el tamaño de dos valores y establecer un valor en el registro de banderas según el resultado de la comparación. Las instrucciones de salto posteriores pueden utilizar este indicador para determinar la dirección del programa. Después de ejecutar la instrucción y escribir el resultado, el contador del programa se incrementa y el proceso se repite, y el siguiente ciclo de instrucción recupera la siguiente instrucción consecutiva como de costumbre. Si se completa la instrucción de salto, el contador del programa cambiará a la dirección de la instrucción de salto y el programa continuará ejecutándose normalmente. Muchas CPU complejas pueden recuperar, decodificar y ejecutar múltiples instrucciones simultáneamente. Esta parte del proceso generalmente implica la "canalización RISC clásica", que en realidad se está volviendo común rápidamente en muchos dispositivos electrónicos que utilizan CPU simples (a menudo llamadas microcontroladores).
Arquitectura básica
La CPU consta de un componente lógico aritmético, un componente de registro y un componente de control. El componente de control recupera instrucciones de la memoria o caché, las coloca en el registro de instrucciones y. los decodifica. Descompone la instrucción en una serie de microoperaciones y luego emite varias instrucciones de control para ejecutar esta serie de microoperaciones para completar la ejecución de la instrucción. Las instrucciones son comandos básicos para computadoras que especifican el tipo y número de operaciones a realizar. Una instrucción consta de uno o más bytes, incluido un campo de código de operación, uno o más campos de dirección de operando, así como algunas palabras de estado y códigos de característica que describen el estado de la máquina. Algunas instrucciones también contienen directamente los propios operandos. Unidad lógica operativa Unidad lógica operativa que realiza operaciones aritméticas de punto fijo o punto flotante, operaciones de desplazamiento, operaciones lógicas y operaciones y conversiones de direcciones. Componente de registro El componente de registro incluye registros de propósito general, registros de propósito especial y registros de control. Registros de CPU de 32 bits
Los registros de uso general se pueden dividir en números de punto fijo y números de punto flotante, y se utilizan para almacenar operandos de registro y resultados de operaciones en instrucciones. Los registros de propósito general son una parte importante de la unidad central de procesamiento y a ellos se accede mediante la mayoría de las instrucciones. El ancho del registro de uso general determina el ancho del canal de datos interno de la computadora y su número de puertos a menudo afecta el paralelismo de las operaciones internas. Los registros de propósito especial son registros necesarios para realizar operaciones especiales. Los registros de control se utilizan generalmente para indicar el estado de ejecución de la máquina o guardar ciertos punteros, como registros de estado de procesamiento, registros de direcciones base de directorios de traducción de direcciones, registros de estado de privilegios, registros de códigos de condición, registros de manejo de excepciones y registros de verificación de errores. A veces, hay algunos cachés en la CPU para almacenar temporalmente algunas instrucciones de datos. Cuanto mayor sea el caché, más rápido podrá funcionar la CPU. Actualmente, las CPU de gama alta en el mercado tienen alrededor de 2 millones de cachés L2. Componente de control El componente de control es principalmente responsable de decodificar instrucciones y emitir señales de control para completar cada operación que debe realizar cada instrucción. Hay dos estructuras: una es un método de control de microprogramas con micromemoria como núcleo y la otra es un método de control basado en una estructura lógica cableada. El microalmacenamiento almacena microcódigos, y cada microcódigo corresponde a una microoperación más básica, también llamada microinstrucción; cada instrucción se compone de una secuencia de microcódigo diferente, y esta secuencia de microcódigo constituye un microprograma. Después de que la unidad central de procesamiento decodifica las instrucciones, envía una determinada secuencia de señales de control. De acuerdo con la secuencia dada y con microciclos como ritmo, ejecuta una serie de microoperaciones determinadas por estos microcódigos para completar la ejecución de un determinado. instrucción. Las instrucciones simples se componen de (3 a 5) microoperaciones, y las instrucciones complejas se componen de docenas o incluso cientos de microoperaciones. Los controladores lógicos cableados, por otro lado, están compuestos enteramente de lógica aleatoria. Una vez decodificada la instrucción, el controlador envía diferentes secuencias de señales de temporización de control a través de diferentes combinaciones de puertas lógicas para ejecutar directamente cada operación de la instrucción. Otras aplicaciones Las unidades de procesamiento central en computadoras grandes, pequeñas y microcomputadoras varían en tamaño e implementación y funcionan a velocidades muy diferentes. Una CPU puede estar formada por varios bloques de circuitos o incluso por un bastidor completo. Si el circuito de una unidad central de procesamiento está integrado en uno o varios chips de circuito integrado de gran tamaño, se denomina microprocesador (ver microcomputadora).
CPU
Velocidad La velocidad de funcionamiento de la CPU está relacionada con la frecuencia y estructura de funcionamiento. Las velocidades de la CPU suelen superar unos pocos MIPS (un millón de instrucciones por segundo). Algunos han alcanzado cientos de MIPS. Los circuitos de las unidades centrales de procesamiento más rápidas utilizan tecnología de arseniuro de galio. Cuando se trata de aumentar la velocidad, la arquitectura de canalización es una medida importante que se utiliza en casi todos los diseños de CPU modernos. En el futuro, el aumento en la frecuencia operativa del procesador central se ha visto restringido gradualmente por las condiciones físicas. Con la premisa de mantener la compatibilidad del software, se mejora aún más la ejecutabilidad interna (refiriéndose a la tasa de utilización de los recursos de hardware internos del procesador central). ) es mejorar el funcionamiento del procesador central. Una dirección importante de velocidad.
Desarrollo editorial
El nombre CPU era una descripción temprana de una serie de máquinas lógicas que podían ejecutar programas informáticos complejos o programas informáticos. Antes de que el nombre "CPU" se hiciera de uso común, esta vaga definición fácilmente podría incluir la computadora misma.
El nacimiento
CPU
Pero a partir de la década de 1970, con el uso a gran escala de los circuitos integrados, originalmente tuvo que estar compuesto por múltiples unidades independientes. La CPU se ha convertido en un microprocesador que es pequeño pero tiene funciones poderosas sin precedentes. El nombre y su abreviatura de CPU están profundamente arraigados en los corazones de las personas. No fue hasta entonces que el nombre CPU y su abreviatura realmente se utilizaron ampliamente en la industria de la informática electrónica. Aunque las unidades centrales de procesamiento han evolucionado enormemente desde sus inicios en términos de su forma física, diseño y fabricación, y las tareas específicas que realizan, sus principios básicos de funcionamiento siguen siendo los mismos. En 1971, Intel, que en ese momento todavía estaba en su etapa de desarrollo, lanzó el primer microprocesador verdadero del mundo, el 4004. No solo fue el primer microprocesador de 4 bits para calculadoras, sino también el primer procesador de computadora asequible. El 4004 contenía 2.300 transistores, tenía funciones muy limitadas y era muy lento en su momento y la mayoría de los usuarios comerciales lo descartaron, pero al fin y al cabo fue un producto que hizo época. A partir de entonces, Intel y los microprocesadores eran indisolubles. se formó el vínculo. Se puede decir que la historia de la CPU es en realidad la historia de la CPU de la serie Intel X86, y el "Viaje de la historia de la CPU" se inicia a través de la CPU de la serie X86.
El comienzo de la competencia
Unidades centrales de procesamiento
En 1978, Intel una vez más abrió el camino, produciendo el primer microprocesador de 16 bits y denominándolo i8086. y también produjo el coprocesador matemático correspondiente i8087. Los dos chips utilizan conjuntos de instrucciones mutuamente compatibles, pero se agregan algunos conjuntos de instrucciones especiales al conjunto de instrucciones i8087 para funciones matemáticas como logaritmos y exponenciales. Los dos chips utilizan conjuntos de instrucciones mutuamente compatibles, pero el conjunto de instrucciones i8087 se ha ampliado con instrucciones específicas para cálculos matemáticos como logaritmos, funciones exponenciales y trigonométricas. Dado que tanto i8086 como i8087 utilizan estos conjuntos de instrucciones, estos conjuntos de instrucciones también se denominan colectivamente conjunto de instrucciones X86. Aunque Intel luego produjo nuevas CPU más avanzadas y rápidas, como la segunda y tercera generación, todavía eran compatibles con las instrucciones X86 originales, e Intel también usó la secuencia X86 original al nombrar las CPU posteriores, hasta más tarde debido a problemas de registro de marcas. dejaron de usar números arábigos para nombrar. En cuanto a otras empresas que crecieron más tarde, como AMD, Cyrix, etc., nombraron sus CPU de la serie X86 según el método de nomenclatura de Intel antes de 486 (incluido 486). Sin embargo, en la era 586, la competencia en el mercado se volvió cada vez más feroz. Debido a cuestiones de registro de marcas, ya no pueden seguir utilizando métodos de denominación iguales o similares a los de la serie X86 de Intel y tienen que nombrar su propia serie 586 por separado. Tuvieron que nombrar las CPU compatibles 586 y 686 por separado.
En 1979, Intel presentó el chip 8088, que todavía estaba clasificado como un microprocesador de 16 bits, que contenía 29.000 transistores, con una frecuencia de 4,77 MHz, un bus de direcciones de 20 bits y 1 MB de memoria. El bus de datos interno del 8088 es de 16 bits y el bus de datos externo es de 8 bits, mientras que su hermano completo, el 8086, es de 16 bits.
El advenimiento de la era de las microcomputadoras
Unidad central de procesamiento
En 1981, el chip 8088 se utilizó por primera vez en la máquina PC (computadora personal) de IBM, marcando el comienzo de La microcomputadora una nueva era. También fue a partir del 8088 que el concepto de PC comenzó a desarrollarse a escala global. Las primeras CPU a menudo se personalizaban para computadoras grandes y con aplicaciones específicas. Sin embargo, este enfoque costoso para personalizar las CPU para aplicaciones específicas ha dado paso en gran medida al desarrollo de clases de procesadores estandarizados y baratos para uno o más propósitos. Esta tendencia hacia la estandarización comenzó en la época de las mainframes y microcomputadoras compuestas por transistores individuales y se aceleró con la llegada de los circuitos integrados. Los circuitos integrados permiten diseñar y fabricar unidades centrales de procesamiento más complejas en un espacio extremadamente pequeño (nivel de micras). En 1982, cuando muchos de nuestros jóvenes lectores aún estaban en su infancia, Intel lanzó su último producto histórico, el chip Date 80286, que supuso un salto cualitativo respecto al 8086 y al 8088. Aunque todavía era una estructura de 16 bits, la CPU contenía 134.000 transistores en su interior y la frecuencia del reloj se incrementó gradualmente de los 6 MHz originales a 20 MHz. Sus buses de datos internos y externos son de 16 bits y el bus de direcciones es de 24 bits, lo que le permite direccionar 16 MB de memoria. A partir de 80286, la CPU también desarrolló dos modos de trabajo: modo real y modo protegido. Unidad central de procesamiento
En 1985, Intel lanzó el chip 80386, que fue el primer microprocesador de 32 bits de la serie 80X86. Su proceso de fabricación ha avanzado mucho en comparación con el 80286, que contiene 275.000 transistores internos. la frecuencia de reloj era de 12,5MHz, que luego se aumentó a 20MHz, 25MHz y 33MHz. El 80386 fue el primer microprocesador de 32 bits de la serie 80X86. El 80386 tiene un bus de datos interno y externo de 32 bits, un bus de direcciones de 32 bits y puede direccionar hasta 4 GB de memoria. Además de tener modos real y protegido, agrega un modo operativo llamado virtual 86, que brinda capacidades multitarea al emular múltiples procesadores 8086 simultáneamente. Además del chip 80386 estándar comúnmente conocido como 80386DX, Intel ha introducido muchos otros tipos de chips 80386 para diferentes mercados y aplicaciones: 80386SX, 80386SL, 80386DL, etc. En 1988, Intel lanzó el 80386SX, un chip ubicado entre el 80286 y el 80386DX. A diferencia del 80386DX, su bus de datos externo y su bus de direcciones son los mismos que los del 80286, que son de 16 y 24 bits (es decir, capacidad de direccionamiento). es de 16 MB).
Se acerca la era de las CPU de alta velocidad
En 1990, Intel lanzó el 80386 SL y el 80386 DL, ambos chips de bajo consumo y ahorro de energía, utilizados principalmente en dispositivos portátiles y escritorios energéticamente eficientes. La diferencia entre 80386 SL y 80386 DL es que el primero se basa en 80386SX y el segundo en 80386DX, pero ambos agregan un nuevo bus de datos y un bus de direcciones, que son exactamente iguales que 80286. Sin embargo, todos añaden una nueva forma de trabajar: el modo de gestión del sistema.
Después de ingresar al modo de administración del sistema, la CPU reducirá automáticamente la velocidad de ejecución, controlará otros componentes como el monitor y el disco duro para suspender el trabajo, o incluso dejará de funcionar y entrará en el estado de "suspensión" para lograr el propósito de ahorrar energía. En 1989, Intel lanzó el conocido chip 80486. Su grandeza fue que rompió el límite de 1 millón de transistores e integró 1,2 millones de transistores. La frecuencia de reloj del 80486 se incrementó gradualmente de 25MHz a 33MHz y 50MHz. El 80486 es una combinación del 80386 y el coprocesador matemático 80387 con una caché de 8 KB. El 80486 es una combinación del 80386 y el coprocesador matemático 80387 y un caché de 8 KB en un solo chip, y por primera vez en la serie 80X86 utiliza tecnología RISC (conjunto de instrucciones reducido), lo que le permite ejecutar una sola instrucción en un solo ciclo de reloj. También utiliza un enfoque de bus de ráfaga, que aumenta considerablemente la velocidad de intercambio de datos con la memoria. Como resultado de estas mejoras, el 80486 funciona cuatro veces mejor que el 80386DX con el coprocesador matemático 80387. Al igual que el 80386, existen muchos tipos de 80486. El modelo original descrito anteriormente es el 80486DX. En 1990, Intel presentó el 80486 SX, una versión más económica del Modelo 486 que se diferenciaba del 80486DX en que no tenía un coprocesador matemático. Debido a la tecnología de multiplicación de reloj, la velocidad del reloj del 80486 DX2 es el doble de la velocidad del reloj del sistema, es decir, la velocidad del reloj interno del chip es el doble de la velocidad del bus externo, es decir, la velocidad del reloj interno del chip es el doble de la velocidad del reloj del sistema. la velocidad. El 80486 DX2 tiene frecuencias de reloj interno de 40MHz, 50MHz, 66MHz, etc. El 80486 DX4 también es un chip multiplicador de reloj que permite que las unidades internas funcionen a 2 o 3 veces la velocidad del bus externo. Para admitir frecuencias operativas internas más altas, su caché en el chip se amplía a 16 KB. El 80486 DX4 tiene una frecuencia de 100 MHz y funciona 40 veces más rápido que el 80486 DX2 de 66 MHz. El 80486 también está disponible en SL Enhanced, que utiliza un enfoque de administración del sistema y es adecuado para computadoras de escritorio portátiles o de bajo consumo. La estandarización y miniaturización de las unidades centrales de procesamiento ha hecho que estos dispositivos digitales (traducidos como "partes electrónicas" en Hong Kong) sean una parte más común de la vida moderna, en lugar de que las computadoras estén especializadas para un número limitado de aplicaciones. Los microprocesadores modernos se encuentran en todo, desde automóviles hasta teléfonos móviles y juguetes para niños. La era Pentium El microprocesador Pentium, lanzado en marzo de 1993, incorporaba 3,1 millones de transistores. Utiliza una variedad de técnicas para mejorar el rendimiento del procesador, incluido el uso de arquitectura superescalar, operadores de punto flotante integrados que utilizan tecnología de cable ultrafino, aumento de la capacidad de caché en el chip y uso de paridad interna para verificar errores de procesamiento interno.
Editar indicadores de rendimiento
Frecuencia de reloj
La frecuencia principal también se llama frecuencia de reloj, la unidad es megahercios (MHz) o gigahercios (GHz), utilizada para expresar La velocidad de procesamiento de datos y computación de la CPU. Frecuencia principal de la CPU = FSB × factor de multiplicación de frecuencia. Mucha gente cree que la frecuencia principal determina la velocidad de funcionamiento de la CPU. Esto no es sólo unilateral, sino que para los servidores esta comprensión también es parcial. Hasta el momento, no existe una fórmula definitiva para determinar la relación numérica entre la frecuencia principal y la velocidad de cálculo real. Incluso los dos principales fabricantes de procesadores, Intel (Intel) y AMD, tienen una gran controversia sobre este punto, a juzgar por la tendencia de desarrollo de Intel. productos, se puede ver que Intel concede gran importancia a fortalecer el desarrollo de su propia frecuencia principal. Al igual que otros fabricantes de procesadores, alguien comparó una vez un procesador Allmart con una frecuencia principal de 1 GHz. Su eficiencia operativa equivale a la de un procesador Intel con una frecuencia principal de 2 GHz.
Existe una cierta relación entre la frecuencia principal de la unidad central de procesamiento y la velocidad de cálculo real, pero no es una relación lineal simple. Por lo tanto, la frecuencia principal de la CPU no tiene relación directa con la potencia informática real de la CPU. La frecuencia principal indica la velocidad de oscilación de la señal de pulso digital en la CPU. Se pueden encontrar ejemplos de esto en la línea de procesadores Intel: un chip Itanium de 1 GHz es casi tan rápido como un Xeon/Opteron de 2,66 GHz, o un Itanium 2 de 1,5 GHz es casi tan rápido como un Xeon/Opteron de 4 GHz. La velocidad de la CPU también depende de la canalización, el bus y otros indicadores de rendimiento de la CPU. La frecuencia de la CPU está relacionada con la velocidad informática real, pero es solo un aspecto del rendimiento de la CPU, no el rendimiento general de la CPU.
Frecuencia externa
La frecuencia externa es la frecuencia base de la CPU en MHz, que determina la velocidad de toda la placa base. En términos sencillos, en las computadoras de escritorio, el overclocking se refiere al overclocking del FSB de la CPU (por supuesto, en circunstancias normales, el multiplicador de la CPU está bloqueado). Pero para las CPU de servidores, el overclocking es un no-no. Como se mencionó anteriormente, la CPU determina la velocidad de funcionamiento de la placa base, y las dos se ejecutan sincrónicamente. Si la CPU del servidor está overclockeada y se cambia el FSB, se producirá una operación asincrónica (muchas placas base de escritorio admiten la operación asincrónica), lo que provocará que todo funcione. sistema del servidor a inestable. En la actualidad, la velocidad del FSB en la mayoría de los sistemas informáticos no está sincronizada con el bus frontal de la placa base, y las frecuencias del FSB y el bus frontal (FSB) se confunden fácilmente. Hablemos de la diferencia entre los dos. mediante la introducción del autobús frontal.
Frecuencia del bus frontal (FSB)
La frecuencia del bus frontal (FSB) (es decir, la frecuencia del bus) afecta directamente la velocidad del intercambio directo de datos entre la CPU y la memoria. Existe una fórmula de cálculo, es decir, ancho de banda de datos = (frecuencia del bus × ancho de bits de datos) / 8. El ancho de banda máximo de transmisión de datos depende del ancho y la frecuencia de transmisión de todos los datos transmitidos simultáneamente. Por ejemplo, la frecuencia del bus frontal del actual Xeon Nocona de 64 bits es de 800MHz. Según la fórmula, su ancho de banda máximo para transmisión de datos es de 6,4GB/segundo. Unidad Central de Procesamiento
La diferencia entre FSB y frecuencias FSB: la velocidad del FSB se refiere a la velocidad de transmisión de datos, mientras que el FSB se refiere a la velocidad a la que la CPU y la placa base funcionan sincrónicamente. En otras palabras, el FSB de 100 MHz se refiere a la señal de pulso digital que oscila 100 millones de veces por segundo; mientras que el bus frontal de 100 MHz se refiere al volumen de transferencia de datos aceptable por segundo de la CPU, que es 100 MHz × 64 bits ÷ 8 bits/Byte = 800 MB/ s. De hecho, la aparición de la arquitectura "HyperTransport" ha cambiado la frecuencia real del bus frontal (FSB). La arquitectura IA-32 debe tener tres bloques de construcción importantes: concentrador de controlador de memoria (MCH), concentrador de controlador de E/S y concentrador PCI, como el chipset Intel 7501, el chipset Intel 7505, etc., muy típicos de Intel. El MCH que contienen está hecho a medida para procesadores Xeon duales, proporcionando una frecuencia de bus frontal de 533 MHz a la CPU, y con memoria DDR, el ancho de banda del bus frontal puede alcanzar 4,3 GB/segundo. Sin embargo, la mejora continua del rendimiento del procesador también trae muchos problemas a la arquitectura del sistema. La arquitectura "HyperTransport" no sólo resuelve este problema, sino que también mejora el ancho de banda del bus de manera más efectiva. Por ejemplo, en los procesadores AMD Opteron, la arquitectura flexible del bus HyperTransport I/O le permite integrar un controlador de memoria para que el procesador no tenga que hacerlo. pasa por el bus del sistema hasta el chipset, pero directamente al controlador de memoria.
La flexible arquitectura de bus HyperTransport I/O del procesador AMD Opteron le permite integrar un controlador de memoria, lo que permite al procesador intercambiar datos directamente con la memoria en lugar de pasar datos a través del bus del sistema al chipset. En este caso, la frecuencia del bus frontal (FSB) de los procesadores AMD Opteron no se encuentra por ninguna parte.
Bits de CPU y longitud de palabra
Unidad central de procesamiento
Bits: en circuitos digitales y tecnología informática, se utiliza binario y el código es solo "0" y "1", donde se utiliza "0" o "1". En la CPU, un "0" o un "1" es un "bit". Longitud de palabra: en tecnología informática, la cantidad de bits de un número binario que la CPU puede procesar por unidad de tiempo (simultáneamente) se denomina longitud de palabra. Por lo tanto, una CPU que puede procesar datos de 8 bits a menudo se denomina CPU de 8 bits, mientras que una CPU de 32 bits puede procesar datos binarios de 32 bits por unidad de tiempo. La diferencia entre longitud de byte y longitud de palabra: dado que los caracteres ingleses de uso común se pueden representar mediante binario de 8 bits, los 8 bits generalmente se denominan byte. La longitud de la palabra no es fija. Para diferentes CPU, la longitud de la palabra también es diferente. Una CPU de 8 bits puede procesar solo un byte a la vez, mientras que una CPU de 32 bits puede procesar 4 bytes a la vez y, de manera similar, una CPU con una longitud de palabra de 64 bits puede procesar 8 bytes a la vez.
Factor de multiplicación
El factor de multiplicación se refiere a la relación relativa entre la frecuencia principal de la CPU y el FSB. A la misma frecuencia externa, cuanto mayor sea el multiplicador, mayor será la frecuencia de la CPU. Pero, de hecho, cuando la frecuencia externa es la misma, cuanto mayor es el multiplicador, menor es la frecuencia de la CPU. Esto se debe a que la velocidad de transmisión de datos entre la CPU y el sistema es limitada. Una CPU que persigue una frecuencia principal alta y obtiene un multiplicador alto tendrá un efecto de "cuello de botella" obvio: la velocidad máxima a la que la CPU obtiene datos del sistema. no puede satisfacer los cálculos de la CPU. En términos generales, a excepción de las CPU del modelo de ingeniería de Intel que están bloqueadas al multiplicador, algunas como la Inter Core 2 core Pentium dual-core E6500K y algunas CPU Extreme Edition no están bloqueadas al multiplicador. AMD no bloqueó el multiplicador antes. pero ahora AMD ha lanzado la versión de caja negra de la CPU (es decir, una versión que no bloquea el multiplicador. Los usuarios pueden ajustar el multiplicador libremente. El método de overclocking para ajustar el multiplicador es más estable que ajustar el FSB).