Die Geschwindigkeit und Architektur eines Prozessors sind zwei unterschiedliche, aber verwandte Konzepte. Lassen Sie uns sie aufschlüsseln:
1. Prozessorgeschwindigkeit:
Die Prozessordrehzahl wird hauptsächlich in gigahertz (GHz) gemessen . Dies repräsentiert die Taktgeschwindigkeit - wie viele Zyklen der Prozessor pro Sekunde absolviert. Jeder Zyklus umfasst eine Reihe von Schritten, um eine Anweisung auszuführen. Eine höhere GHz -Zahl * bedeutet im Allgemeinen * eine schnellere Verarbeitung, aber es ist nicht die ganze Geschichte. Andere Faktoren beeinflussen die Leistung erheblich, darunter:
* Anzahl der Kerne: Moderne Prozessoren haben mehrere Kerne, sodass sie mehrere Anweisungen gleichzeitig ausführen können. Mehr Kerne können zu einer schnelleren Gesamtleistung führen, auch wenn die Taktgeschwindigkeit jedes Kerns niedriger ist.
* Cache -Größe: Der Cache-Speicher ist schnell, ein On-Chip-Speicher, der häufig auf Daten zugegriffen wird. Größere Cache -Größen können die Verarbeitung erheblich beschleunigen, indem die Notwendigkeit reduziert wird, einen langsameren Hauptspeicher zuzugreifen.
* Anweisungssatz Architektur (ISA): Die ISA bestimmt die Anweisungen, die der Prozessor versteht. Unterschiedliche ISAs haben unterschiedliche Effizienz.
* Anweisung pro Zyklus (IPC): Dies misst, wie viele Anweisungen ein Prozessor pro Taktzyklus ausführen kann. Ein höheres IPC bedeutet mehr Arbeit pro Zyklus, selbst bei der gleichen Taktgeschwindigkeit.
* Speicherbandbreite: Die Geschwindigkeit, mit der Daten zwischen Prozessor und Speicher übertragen werden können, ist entscheidend. Ein schneller Prozessor ist ein Engpässe, wenn der Speicher langsam ist.
Der einfache Vergleich von GHZ -Zahlen zwischen den Prozessoren ist daher kein zuverlässiger Weg, um zu bestimmen, welche schneller ist. Für einen genauen Vergleich sind reale Benchmarks erforderlich.
2. Prozessorarchitektur:
Die Prozessorarchitektur bezieht sich auf das Gesamtdesign und die Organisation des Prozessors. Dies beinhaltet mehrere wichtige Aspekte:
* Anweisungssatz Architektur (ISA): Dies definiert die Anweisungsmenge, die der Prozessor versteht und ausführen kann. Zu den gemeinsamen ISAs gehören X86 (in den meisten PCs), ARM (in den meisten Smartphones und Tablets), RISC-V (eine Open-Source-ISA-Gewinnung an Popularität). Verschiedene ISAs sind für unterschiedliche Aufgaben optimiert und haben unterschiedliche Komplexitäten.
* Mikroarchitektur: Dies ist das interne Design des Prozessors, einschließlich der Abbildung, Dekodierung und Ausführung von Anweisungen. Es diktiert Faktoren wie die Anzahl der Kerne, Cache -Ebenen, Pipeline -Stufen und andere interne Komponenten, die die Leistung beeinflussen.
* Anzahl der Kerne: Wie oben erwähnt, ist dies ein kritischer Aspekt der Architektur, der die Parallelitäts- und Multitasking -Fähigkeiten beeinflusst.
* Cache -Hierarchie: Dies beschreibt die Ebenen des Cache -Speichers (L1, L2, L3) und deren Größen, die die Zugriffsgeschwindigkeiten und die Gesamtleistung beeinflussen.
* Speicherverwaltungseinheit (MMU): Diese Komponente behandelt Speicheradressierung und Schutz.
* Floating-Punkt-Einheit (FPU): Griffe Floating-Point-arithmetische Operationen für wissenschaftliche Computer- und Grafikverarbeitung.
* SIMD (einzelne Anweisungen, mehrere Daten): Ermöglicht dem Prozessor, denselben Betrieb auf mehreren Datenpunkten gleichzeitig auszuführen, wodurch die Leistung für bestimmte Aufgaben verbessert wird.
Kurz gesagt, die Geschwindigkeit des Prozessors ist eine einzelne Metrik (wenn auch keine einzige Determinante der Leistung), während die Architektur eine umfassende Beschreibung ihres Designs und ihrer Fähigkeiten ist, die viele Faktoren umfasst, die ihre Geschwindigkeit und Effizienz beeinflussen. Beide zu wissen ist wichtig, um die Fähigkeiten eines Prozessors zu verstehen.
