什么是CPU(中央处理器单元)以及如何列出详细的CPU信息?

中央处理器或简称CPU是计算机或服务器的核心。CPU用来处理计算机提供的大部分数据。CPU运行操作系统、应用程序、工具、硬件工具。CPU通过一个插座连接到主板或主板上,这个插座提供了许多引脚来与其他组件通信。

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CPU组件

CPU主要有两个组件。它们被称为控制单元(CU),负责获取、处理、设置数据,一个算术逻辑单元(ALU)。一个典型的CPU还依赖于以下组件来正常工作。

  • 控制单元(CU)
  • 算术逻辑单元
  • 系统时钟,以获得正确的时间
  • 存储数据的内存
  • 永久存储数据的辅助存储器
  • 数据和地址总线

CPU控制单元

控制单元顾名思义就是控制CPU的行为。控制单元从存储器中提取指令并解码。在将指令解码为二进制之后,它在ALU的帮助下执行二进制指令。

CPU算术逻辑单元(ALU)

算术逻辑单元(ALU)执行算术和逻辑等核心处理操作。算术运算是和,二进制移位和逻辑运算是和,或,异或,不是等。例如,如果下面的例子可以由ALU单元计算。

1 AND 0 = 11 OR 0 = 1NOT 1 = 0

时钟频率

CPU的性能指标之一是时钟速度。CPU在一秒钟内多次处理数据。这个频率叫做时钟速度。在一秒钟内处理更多数据可以提供更高的性能和处理能力。90年代末的频率约为400兆赫,但目前,4千兆赫是时钟速度的上限值。

CPU超频

我们已经了解到,时钟速度是一个重要的性能因素,它与每秒处理的数据有关。有一些技巧可以用来提高CPU的时钟速度或性能。这就是所谓的上锁,它只是使时钟速度更高。这也会使CPU变得更热。超频也会给CPU带来风险,因为过热的程度会使CPU过热。

CPU核心

老式CPU在给定的时间运行一条指令。性能改善通常是通过简单地增加时钟速度或频率来实现的。但是时钟的速度有一些限制。为了获得更高的性能,CPU厂商创造了一种称为cores的新技术。CPU核是一个独立的处理部件,在一个CPU中可以放置多个CPU核。这将使得在一个CPU中使用多个内核在给定的时间运行多条指令。

CPU一级/二级/三级缓存

CPU用ALU处理数据。但是有很多数据需要处理,而且从RAM接收所有数据在某些情况下有点慢。CPU有一级或一级缓存,二级或二级缓存,三级或三级缓存。这些高速缓存的大小非常小,比如3MB,6MB  因为它们价格昂贵。但是它们的速度非常快,因为它们集成在CPU中。

CPU与RAM的关系

随机存取存储器或RAM直接连接到CPU以提供易失性存储器或存储器。从磁盘读取数据并写入磁盘是一个非常慢的操作,这会降低CPU的速度。RAM提供快速访问、读取和写入操作。RAM还根据高速缓存的大小提供大内存,如4GB、8GB等。

CPU架构

多年来,有不同类型的CPU和CPU架构的创建。CPU的工作方式非常复杂,如如何获取数据、读取指令、处理数据、放入数据等。

X86或32位

x86是最流行的CPU体系结构之一。x86用于PC、笔记本电脑、服务器和移动设备。英特尔和AMD是这类CPU的主要制造商。x86使用32位指令和数据。

X64或64位

x32的x64位扩展版本。x64位使用64位指令和数据。AMD是x64的创造者,但英特尔也使用这种架构。

手臂

ARM是继x86和x64之后最流行的CPU体系结构之一。ARM主要应用于手机、电视、嵌入式系统。

用CPUID程序获取CPU信息

我们可以使用CPUID工具来获取有关CPU的详细信息。我们可以从下面的链接下载Windows操作系统的CPUID。

http://download.cpuid.com/cpu-z/cpu-z_1.88-en.exe
Get CPU Information with CPUID Program
用CPUID程序获取CPU信息

我们可以继续经典的Windows安装过程Next->Next。

CPU详细信息

在下面的屏幕截图中,CPUID工具提供了有关当前系统CPU的详细信息。

CPU Detailed Information
CPU详细信息

  • 该名称提供正在运行的CPU的全名 Intel Xeon E5640 在这种情况下。
  • 代码名是CPU的昵称,它是Westmere EP。
  • 该软件包是用于连接主板或主板的CPU插槽类型,即插槽1366 LGA。
  • 技术是CPU元件的生产尺寸,在本例中为32纳米。
  • 本规范是有关CPU标准的详细信息,即Intel Xeon CPU X5650@2.67 GHz。
  • Family、Model、Stepping、Ext.Family、Ext.Model和Revision以数字方式提供CPU型号名称版本。
  • 指令提供CPU支持的功能和指令,即MMX、SSE、SSE2、SSE3、SSE4.1、SSE4.2、EM64T、Vt-x、AES。
  • 核心速度提供CPU的时钟速度或频率,在这种情况下为2660.00 MHz。
  • Cache显示一级/二级/三级缓存内存大小,在本例中为64KB、256KB、12MB。
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THE END
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