一、引言
随着互联网的普及,越来越多的人开始关注网络性能,其中带宽作为衡量网络传输能力的重要指标之一,备受关注。
对于初学者来说,了解带宽计算步骤与技巧对于优化网络性能、提升数据传输速度具有重要意义。
本文将详细介绍带宽的概念、计算步骤以及技巧,帮助初学者快速掌握相关知识。
二、带宽概念解析
带宽是指网络传输数据的能力,即单位时间内网络能够传输的数据量。
通常以“位/秒”(bps)为单位表示。
带宽越高,网络传输数据的能力就越强。
在网络设备、互联网连接、无线通信等领域,带宽都是一个非常重要的参数。
三、带宽计算步骤
1. 确定数据类型:需要明确所要传输的数据类型,如音频、视频、文本等。不同类型的数据在传输过程中所需的带宽不同。
2. 计算数据量:根据数据类型,估算所需传输的数据量。例如,高清视频的传输需要较大的数据量,而文本信息的传输则相对较小。
3. 传输速率计算:了解数据传送的速率,即每秒能够传输多少数据量。这通常取决于网络设备的性能和网络环境。
4. 计算所需带宽:根据数据量和传输速率,计算出所需的带宽。公式大致为:所需带宽 = 数据量 / 传输速率。
四、带宽计算技巧
1. 理解单位换算:在进行带宽计算时,需要注意单位换算。常见的单位有kbps、Mbps、Gbps等,需要明确它们之间的换算关系,以便准确计算。
2. 考虑网络延迟:除了带宽,网络延迟也是影响网络性能的重要因素。在进行带宽计算时,需要考虑到网络延迟对数据传输的影响。
3. 分析网络环境:不同的网络环境对带宽需求有所不同。例如,有线网络的带宽通常比无线网络更高,因此需要结合实际网络环境进行带宽计算。
4. 使用在线工具:现在有很多在线工具可以帮助初学者计算带宽,这些工具通常具有简单易用的界面,方便初学者快速掌握计算方法。
五、实际应用场景
1. 家庭网络:在家庭网络中,了解带宽计算步骤与技巧对于选择合适的网络套餐、优化家庭网络性能具有重要意义。
2. 企业网络:在企业网络中,需要根据业务需求计算所需带宽,以确保企业数据的快速传输和处理。
3. 云服务:在云计算服务中,了解带宽计算对于确保云服务性能、提高数据传输速度至关重要。
4. 视频流媒体:对于视频流媒体服务而言,准确的带宽计算可以保证视频流畅播放,提升用户体验。
六、常见问题解答
1. 问:如何优化网络带宽?
答:优化网络带宽可以通过以下几种方法实现:选择合适的网络套餐;使用高质量的网络设备;优化网络设备设置;减少网络拥堵;选择适当的传输时间(如避开高峰时段)。
2. 问:无线网络和有线网络的带宽有何不同?
答:通常情况下,有线网络的带宽比无线网络更高。有线网络通过物理线缆连接,具有更高的稳定性和传输速度;而无线网络受到环境干扰、设备性能等因素影响,传输速度可能有所降低。
3. 问:在线工具计算的带宽结果是否准确?
答:在线工具计算的带宽结果可以作为参考,但由于网络环境、设备性能等因素的复杂性,结果可能存在一定的误差。建议结合实际情况进行分析和调整。
七、总结
本文详细介绍了带宽的概念、计算步骤以及技巧,帮助初学者快速掌握相关知识。
通过了解带宽计算方法和技巧,读者可以更好地优化网络性能、提升数据传输速度。
在实际应用中,读者可以根据家庭、企业、云服务、视频流媒体等场景的需求,选择合适的带宽方案。
快速掌握HTML5必备技巧
HTML5对于初学者甚至是非程序员来说都有着十足的吸引力。
实际上,只要你访问网站,就会和HTML打交道。
如果能够熟悉一些关键的编程技巧,当你对网站做一些细节调整或优化基本的Web元素时就能节省大量的时间(甚至是金钱)。
因此,本文精选了10个对于Web开发者来说非常实用的HTML编程技巧,而且它们不需要花太多时间精力就可以轻松掌握。
1.可与本地缓存媒体资源交互
HTML5FileSystemAPI一开始被认为是AppCache的替代方案,用来实现资产的动态缓存。
但是你知道吗,其实你还可以用它来实现与用户本地设备上存储文件的交互。
例如,你可以在应用中添加以下功能:
断点上传:将文件拷贝到本地沙盒中,然后分批上载。
在发生连接中断,浏览器崩溃之后,可以重新开始上传操作。
对于媒体密集的应用,如游戏,音乐播放器,照片编辑器,启用本地缓存。
为内容查看创建离线模式,例如离线视频、电子邮件附件和文本等。
注意:FileSystemAPI仅被Chrome支持。
如果你想尝试离线存储功能,还可以参考以下资源和代码教程:
EricBidelman:如何使用HTML5FileSystemAPI[1]。
管理HTML5离线存储[2]。
HTML5中的脱机文件:FileSystemAPI[3]。
2.进行自动表单验证
对于网站安全性和流畅的用户体验来说,表单验证非常重要。
所以我们应该让用户更轻松地在你的网站上输入各种正确类型的值。
在HTML5中有几种新的输入类型可用,这些类型已经打包进了预定义的验证功能:
emailurltel但当你需要用户提供某些标准输入未指定的数据时(例如一个包含特殊字符的用户名),往往就会出问题了。
这就是“pattern”属性派上用场的时候。
Pattern可让你定义自定义规则,然后使用正则表达式(RegEx)验证表单输入。
RegEx指定了<input>元素值将要检查的表达式。
下面是一个添加新规则的示例。例如,你要指定密码不应超过15个字符,并且只能包含小写字母:
为了更好地说明规则,你还可以添加一条自定义消息,告诉用户为什么他们输入的密码不符合要求。只需再加上一行来自定义弹出消息即可:
3.为HTML5代码元素创建缩写
Emmet[4]是一个很好用的文本编辑器插件,可以简化你的HTML/CSS编码流程。
这个工具使用的语法类似于CSS的选择器,可让你为标准HTML代码元素创建各种缩写。
下面是一个例子。如果你输入:
div#header>>a{website}
则会收到:
你可以使用cheatsheet[5]中的多种已有组合,也可以为任意HTML标签创建自定义组合,然后按Tab或Ctrl+E将其添加到文本编辑器中。
4.实现更优的视频传输
使用video标签,可以将支持视频播放的媒体播放器无缝嵌入到网页中。
你可以选择:
使用getUserMedia()或WebRTC启用来自摄像头的实时流。
使用src属性播放本地托管的视频:<videosrc=/>。
此外,你必须为视频指定“控件”(例如播放、暂停和音量调节),否则用户将没有任何控件可用。
这里的示例代码如下:
为了进一步改善观看体验,你还可以尝试使用以下属性:
disablePictureInPicture[6]:禁止浏览器显示画中画上下文菜单或自动请求画中画。
loop:提示浏览器在结束播放后自动重播视频。
muted:自动使视频中的音频静音。
poster:将自定义图像显示为视频缩略图。
否则,浏览器将显示视频的第一帧作为缩略图。
preload:向浏览器指示哪些参数将带来最佳的用户体验。
你可以将它设置为none(无预加载要求);metadata:仅会预取视频元数据;auto:即使用户不希望观看整个视频,也要下载全部视频数据。
注意:autoplay属性的优先级高于此属性。
你可以在这个HTML速查表[7]中找到更多使用方便的多媒体文件标签。
5.改善图像的显示方式
它通常用于:
风格:指定媒体在不同情况下的显示方式(例如,为较小的屏幕装载较小版本的图像)。
它是创建响应式设计的一个关键环节。
提高速度:根据用户的屏幕规格指定图片所需载入的尺寸。
Browser支持:在各种浏览器中提供不同的图像格式,以正确显示内容。
示例:
<source>:指定媒体元素的媒体资源。
<img>:定义一个图像。
要启用其他样式选项,请将以下属性添加到<source>元素:
srcset(必需):使用它来定义图像的目标URL。
media(类似于媒体查询):是一个条件,用户代理为每个<source>元素评估这个条件。
sizes:指定宽度描述符。
type:提供MIME类型定义。
<img>元素可用来确保在不支持<picture>元素的浏览器中正确显示图像。
6.提升首屏页面的加载速度
如果你希望你的网站在搜索结果中获得靠前的排名,并提供出色的用户体验,那么就需要重点关注页面的加载速度。
但是,要在GooglePageInsights中拿到高分并不是那么容易。
虽然这一工具的确会标出你的网站上应该修复的内容,但是对于从头开始对网站进行编码的人们并没有提供明确的优化指导。
谷歌对于首屏设计的官方建议[8]有些含糊不清:
调整你的HTML结构,以首先加载关键的首屏内容。
减少你的资源使用的数据量。
所以我们来将其分解为更可操作的几个步骤:
确保你的CSS是内联的。
尽量减少、合并和消除不必要的外部CSS文件。
自动减少阻碍渲染的CSS数据。
使用CSS媒体类型和媒体查询,将某些CSS资源指定为非渲染阻碍类型[9]。
将<content>部分放在<sidebar>之前。
推迟加载JavaScript。
生成可嵌入的字体数据以加快字体加载速度,并选择web安全的字体[10]。
然后再次运行检查任务,看看是否还有需要修复的内容。
7.网站加速
图片来自betterexplained[11]
要设置压缩,你需要在web主机/服务器上找到htaccess文件,并使用以下代码对其进行修改:
<ifModulemod_gzip.c>mod_gzip_onYesmod_gzip_dechunkYesmod_gzip_item_includefile.(html?|txt|css|js|php|pl)$mod_gzip_item_includehandler^cgi-script$mod_gzip_item_includemime^text/.*mod_gzip_item_includemime^application/x-javascript.*mod_gzip_item_excludemime^image/.*mod_gzip_item_excluderspheader^Content-Encoding:.*gzip.*</ifModule>
如果这样做不起作用,请参考下面这些针对不同web服务器类型的教程:
初学者电脑基本知识入门
学学电脑技巧和网络技术、电脑组成部分,office办公等软件安装、使用,上网搜索等;最后就是可以学习操作系统的安装和电脑的组装、维修等。一起来看看初学者电脑基本知识入门,欢迎查阅!
电脑基本知识
1、首先要了解电脑,对于台式的 ,要知道主机和显示屏,对于笔记本电脑,要熟悉开机键在哪,电源插孔在哪,鼠标插件,无线网卡启动按钮。
2、了解电脑的组成,主要有硬件系统和软件系统,硬件系统包括CPU、存储器、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、主机板、各种卡及整机中的主机、显示器、打印机、绘图仪、调制解调器等等。
软件系统则主要指的是操作系统,通俗的讲就是带动电脑程序运行的,软件系统起着至关重要的作用。
3、主板是电脑中各个部件工作的一个平台,它把电脑的各个部件紧密连接在一起,各个部件通过主板进行数据传输。
也就是说,电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上,它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。
4、要了解电脑的显示器分辨率,这个一般买电脑的时候都要考虑,直接决定了电脑显示的清晰度。
显示器分辨率就是Windows桌面的大小。
常见的设定有640_480、800_600、1024_768等。
屏幕字型分辨率:PC的字型分辨率是96dpi,Mac的字型分辨率是72dpi。
5、CPU即中央处理器,是一台计算机的运算核心和控制核心。
其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
CPU由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。
作为整个系统的核心,CPU也是整个系统最高的执行单元,因此CPU已成为决定电脑性能的核心部件,很多用户都以它为标准来判断电脑的档次。
6、要学会键盘上的操作,首先要学会打字,打字时要手指弯曲、悬腕。
按住Ctrl+Shift进行语言的切换,在桌面的右下方可以看到变化。
一个手指击键时,其余手指要保持在原位上。
每个手指都要按规定区域范围内去击键,不可彼此替换。
击键时不可使劲过猛,具体的手指的摆放等。
电脑配置常识有哪些?
主板 —集合处理器 内存 硬盘 显卡 声卡 网卡于一体 通过自身将各式硬件组合并发挥其作用
内存 —存储软件运行时的缓存数据 内存越大 代数(DDR123)越好说明性能和速度越好 目前为止 三代最好硬盘 —俗称机械盘 属于物理存储数据盛放游戏
视频 歌曲等各种数据 硬盘越大 说明容量越大显卡 —一个电脑分辨率高低以及色位多少的重要硬件 显存位宽/频率/显存越高 说明可显示的色位越多 越快大致分为64MB,128MB,256MB,512MB,1024MB等 等级
光驱 —提供光盘运行安装的硬件速度的快慢取决于多少倍 如16倍光驱就不如24倍的快 LCD —显示器 大致分为台式和液晶 液晶显示较好 不伤眼辐射小机箱 —盛放各个硬件的一个外壳
电源 —提供给各个硬件能源 供给运行动力的硬件音箱 —播放
声音 外阔键盘鼠标—属于输入硬件 提供给电脑操作命令电脑配置大致分为商用机和家用机家用机分为娱乐消遣,游戏达人和骨灰级玩家 因游戏比较吃硬件所以游戏占取内存越大 效果越高说明越需要高配置电脑而商用机多是办公 若是进行文档编辑操作及管理数据等就不需过高配置
中低等配置即可若办公类型属于图像制作 例如3DMA_高智能软件 那么就需要较好配置
另外
电脑的各项配置不是越高就越高 还存在兼容之说 因电脑硬件各属不同厂家 因此就存在不同的兼容问题-
电脑配置相关知识
硬件方面
1、CPU,这个主要取决于频率和二级缓存,频率越高、二级缓存越大,速度越快,现在的CPU有三级缓存、四级缓存等,都影响相应速度。
2、内存,内存的存取速度取决于接口、颗粒数量多少与储存大小(包括内存的接口,如:SDRAM133,DDR333,DDR2-533,DDR3-800),一般来说,内存越大,处理数据能力越强,速度就越快。
3、主板,主要还是处理芯片,如:笔记本i965比i945芯片处理能力更强,i945比i910芯片在处理数据的能力又更强些,依此类推。
4、硬盘,硬盘在日常使用中,考虑得少一些,不过也有是有一些影响的,首先,硬盘的转速(分:高速硬盘和低速硬盘,高速硬盘一般用在大型服务器中,如转,转;低速硬盘用在一般电脑中,包括笔记本电脑),台式机电脑一般用7200转,笔记本电脑一般用5400转,这主要是考虑功耗和散热原因。
硬盘速度又因接口不同,速率不同,一般而言,分IDE和SATA(也就是常说的串口)接口,早前的硬盘多是IDE接口,相比之下,存取速度比SATA接口的要慢些。
硬盘也随着市场的发展,缓存由以前的2M升到了8M,现在是16M或32M或更大,就像CPU一样,缓存越大,速度会快些。
5、显卡:这项与运行超大程序软件的响应速度有着直接联系,如运行CAD2007,3DStudio、3DMA_等图形软件。
显卡除了硬件级别上的区分外,也有“共享显存”技术的存在,和一般自带显存芯片的不同,就是该“共享显存”技术,需要从内存读取显存,以处理相应程序的需要。
或有人称之为:动态显存。
这种技术更多用在笔记本电脑中。
6、电源,这个只要功率足够和稳定性好,稳定的电源是很重要的。
7、显示器:显示器与主板的接口也一样有影响,只是人们一般没有太在乎(请查阅显示设备相关技术资料)。
软件方面
1、操作系统:简单举个例子说明一下:电脑的同等配置,运行原版Windows 98肯定比运行原版Windows_P要快,而原版X_肯定又比运行原版的Windows Vista速度要快,这就说明,同等配置情况下,软件占用的系统资源越大,速度越慢,反之越快。
还有,英文原版的操作系统运行英文版程序比运行中文版的程序稳定性及速度都有是关系的。
所以,这里特别强调是原版的系统,也就是没有精简过的系统。
同理,精简过的Windows_P一般来说,会比原版的X_速度快些,因为精简掉一些不常用的程序,占用的系统资源少了,所以速度有明显提升。
WIN7系统以它的超稳定性的优点正在迅速普及,而且有取代_P系统的趋势。
2、软件(包括硬件)都可以适当优化,以适合使用者,如:一般办公文员,配置一般的电脑,装个精简版的_P和精简版的Office2003就足以应付日常使用了。
但如果是图形设计人员,就需要专业的配置,尤其对显卡的要求,所以,升级软件:Microsoft Direct_9.0或以上版本是很有必要的。
[1]
哪些能软件查看电脑配置:
2、鲁大师+优化大师
3、硬件快捕
新版本都支持最新的酷睿i5 酷睿i7等新品
电脑详细配置简介
主流桌面级CPU厂商主要有INTEL和AMD两家。
Intel平台的低端是赛扬和奔腾系列,高端是酷睿2(已成功代替酷睿1)09年作为下一代更先进的CPUI7也上市了,在此不久后32NM6核心I9也可能于2011年上市。
AMD平台的低端是闪龙,高端是速龙,皓龙。
最常用的是两者的中低端。
INTEL处理器方面,在中高端有e7400,可以搭配频率更高的DDR2内存,这一点是AMD中高端平台中难以实现的。
AMD盒装CPU
AMD64bitSP2500+虽然超值,但缺少了对内存双通道的支持,这一点让许多玩家感觉不爽。
Intel盒装CPU
Intel和AMD市面上的主流配置有两种。
一种是Intel配置一种是AMD配置。
其主要区别在于cpu的不同,顾名思义Intel配置的cpu是Intel品牌的,AMD配置的cpu是AMD品牌的。
产品的市场定位和性能基本相同。
价格不同,主要性能倾向有所区别。
可根据需要和价位而定。
电脑主板
主板配置
常用的比较好的牌子其实不止intel,华硕[2](ASUS)、技嘉[3](GIGABYTE)、精英(ECS)、微星(MSI)、磐正(EPO_)、双敏(UNIKA)、映泰(BIOSTAR)、硕泰克(SOLTEK)、捷波(JETWAY)、钻石(DFI)这些,还有一些二线牌子象斯巴达克这些也比较好。
内存配置
常用内存条有3种型号:一)SDRAM的内存金手指(就是插入主板的金色接触部分)有两个防呆缺口,168针脚。
SDRAM的中文含义是“随机动态储存器”。
二)DDR的内存金手指只有一个防呆缺口,而且稍微偏向一边,184针脚。
DDR中文含义是“双倍速率随机储存器”。
三)DDR2的内存金手指也只有一个防呆缺口,但是防呆缺口在中间,240针脚。
DDR2SDRAM内存的金手指有240个接触点。
内存条
2009年最新的内存已经升级到DDR3代,DDR3内存向DDR2内存兼容,同样采用了240针脚,DDR3是8bit预取设计,而DDR2为4bit预取,这样DRAM内核的频率只有接口频率的1/8,DDR3-800的核心工作频率只有100MHz。
主流DDR3的工作频率是1333MHz。
在面向64位构架的DDR3显然在频率和速度上拥有更多的优势,此外,由于DDR3所采用的根据温度自动自刷新、局部自刷新等其它一些功能,在功耗方面DDR3也要出色得多。
一线内存品牌厂家均推出了自己的DDR3内存,如金士顿、宇瞻、威刚、海盗船、金邦等。
在价格上,DDR3的内存仅比DDR2高出几十块,在内存的发展道路上,DDR3内存的前途无限。
硬盘配置
硬盘按接口来分:PATA这是早先的硬盘接口,2009年新生产的台式机里基本上看不到了;SATA这是主流的接口也就是平常说的串行接口,市面上的硬盘普遍采用这种接口;SATAII这是SATA接口的升级版,市面上这种硬盘有是也有,就是不多,主要就是缓存和传输速度的提高;SCSI这是一种在服务器中采用的硬盘接口,它的特点是转动速度快可以达到转,这样读写速度就可以加快而且还支持热插拔。
显卡配置
显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,对于喜欢玩游戏和从事专业图形设计的人来说显得非常重要。
民用显卡图形芯片供应商主要包括ATI和nVIDIA两家。
显卡的基本构成
一、GPU
全称是Graphic Processing Unit,中文翻译为图形处理器。
NVIDIA公司在发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出的概念。
GPU使显卡减少了对CPU的依赖,并进行部分原本CPU的工作,尤其是在3D图形处理时。
GPU所采用的核心技术有硬件T&l、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等,而硬件T&l技术可以说是GPU的标志。
显示卡
显示卡(DisplayCard)的基本作用就是控制计算机的图形输出,由显示卡连接显示器,才能够在显示屏幕上看到图象,显示卡有显示芯片、显示内存、RAMDAC等组成,这些组件决定了计算机屏幕上的输出,包括屏幕画面显示的速度、颜色,以及显示分辨率。
显示卡从早期的单色显示卡、彩色显示卡、加强型绘图显示卡,一直到VGA(VideoGraphicArray)显示绘图数组,都是由IBM主导显示卡的规格。
VGA在文字模式下为720_400分辨率,在绘图模式下为640_480_16色,或320_200_256色,而此256色显示模式即成为后来显示卡的共同标准,因此通称显示卡为VGA。
而后来各家显示芯片厂商更致力把VGA的显示能力再提升,而有SVGA(SuperVGA)、_GA(e_tendedGraphic Array)等名词出现,显示芯片厂商更把3D功能与VGA整合在一起, 即成为所贯称的3D加速卡,3D绘图显示卡。
像素填充率
像素填充率的最大值为3D时钟乘以渲染途径的数量。
如NVIDIA的GeForce 2 GTS芯片,核心频率为200MHz,4条渲染管道,每条渲染管道包含2个纹理单元。
那么它的填充率就为4_2像素_2亿/秒=16亿像素/秒。
这里的像素组成了在显示屏上看到的画面,在800_600分辨率下一共就有800_600=480,000个像素,以此类推1024_768分辨率就有1024_768=786,432个像素。
在玩游戏和用一些图形软件常设置分辨率,当分辨率越高时显示芯片就会渲染更多的像素,因此填充率的大小对衡量一块显卡的性能有重要的意义。
上面计算了GTS的填充率为16亿像素/秒,再看看M_200。
它的标准核心频率为175,渲染管道只有2条,那么它的填充率为2_2像素_1.75亿/秒=7亿像素/秒,这是它比GTS的性能相差一半的一个重要原因。
显卡 显存
显示内存的简称。
顾名思义,其主要功能就是暂时储存显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。
图形核心的性能愈强,需要的显存也就越多。
以前的显存主要是SDR的,容量也不大。
而市面上基本采用的都是DDR规格的,在某些高端卡上更是采用了性能更为出色的DDRII或DDRIII代内存(DDRIII已不是更为出色的,而是最差的那种了)。
显示芯片制作工艺
显示芯片的制造工艺与CPU一样,也是用微米来衡量其加工精度的。
制造工艺的提高,意味着显示芯片的体积将更小、集成度更高,可以容纳更多的晶体管,性能会更加强大,功耗也会降低。
和中央处理器一样,显示卡的核心芯片,也是在硅晶片上制成的。
采用更高的制造工艺,对于显示核心频率和显示卡集成度的提高都是至关重要的。
而且重要的是制程工艺的提高可以有效的降低显卡芯片的生产成本。
微电子技术的发展与进步,主要是靠工艺技术的不断改进,使得器件的特征尺寸不断缩小,从而集成度不断提高,功耗降低,器件性能得到提高。
芯片制造工艺在1995年以后,从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、0.11微米、0.09微米一直发展到当前的0.08微米。
显存时钟周期
显存时钟周期就是显存时钟脉冲的重复周期,它是作为衡量显存速度的重要指标。
显存速度越快,单位时间交换的数据量也就越大,在同等情况下显卡性能将会得到明显提升。
显存的时钟周期一般以ns(纳秒)为单位,工作频率以MHz为单位。
显存时钟周期跟工作频率一一对应,它们之间的关系为:工作频率=1÷时钟周期×1000。
那么显存频率为166MHz,那么它的时钟周期为1÷166×1000=6ns。
对于DDRSDRAM或者DDR2、DDR3显存来说,描述其工作频率时用的是等效输出频率。
因为能在时钟周期的上升沿和下降沿都能传送数据,所以在工作频率和数据位宽度相同的情况下,显存带宽是SDRAM的两倍。
换句话说,在显存时钟周期相同的情况下,DDRSDRAM显存的等效输出频率是SDRAM显存的两倍。
例如,5ns的SDRAM显存的工作频率为200MHz,而5ns的DDRSDRAM或者DDR2、DDR3显存的等效工作频率就是400MHz。
常见显存时钟周期有5ns、4ns、3.8ns、3.6ns、3.3ns、2.8ns、2.0ns、1.6ns、1.1ns,0.09甚至更低。
显存时钟周期数越小越好。显存频率与显存时钟周期(也就是通常所说的__ns)之间为倒数关系,也就是说显存时钟周期越小,它的显存频率就越高,显卡的性能也就越好!
显存位宽
显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数,位数越大则瞬间所能传输的数据量越大,这是显存的重要参数之一。
目前市场上的显存位宽有64位、128位和256位三种,人们习惯上叫的64位显卡、128位显卡和256位显卡就是指其相应的显存位宽。
显存位宽越高,性能越好价格也就越高,因此256位宽的显存更多应用于高端显卡,而主流显卡基本都采用128位显存。
大家知道显存带宽=显存频率_显存位宽/8,那么在显存频率相当的情况下,显存位宽将决定显存带宽的大小。
比如说同样显存频率为500MHz的128位和256位显存,那么它俩的显存带宽将分别为:128位=500MHz_128∕8=8GB/s,而256位=500MHz_256∕8=16GB/s,是128位的2倍,可见显存位宽在显存数据中的重要性。
显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的,显存总位宽同样也是由显存颗粒的位宽组成,。
显存位宽=显存颗粒位宽×显存颗粒数。
显存颗粒上都带有相关厂家的内存编号,可以去网上查找其编号,就能了解其位宽,再乘以显存颗粒数,就能得到显卡的位宽。
这是最为准确的方法,但施行起来较为麻烦。
接口技术:PCI E_press接口
PCIE_press是新一代的总线接口,而采用此类接口的显卡产品,已经在2004年正式面世。
早在2001年的春季“英特尔开发者论坛”上,英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接,并称之为第三代I/O总线技术。
随后在2001年底,包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规范,并在2002年完成,对其正式命名为PCIE_press。
(AGP已基本被PCI-E所取代)
最新电脑配置攻略
CPU | Intel酷睿i3 540
主板 | 微星 H55M-E33
显卡 | 微星 N450GTS暴雪
内存 | 威刚2G DDR3 1333
硬盘 | 希捷500G
机箱 | 星宇泉V1215
电源 | 航嘉 宽幅王二代
光存储 | 先锋DVR-219CHV
显示器 | 三星 E2220W
键鼠 | 富勒U79
音频 | 兰欣U100
耳机 | 魅格 PC31
总计 | 约4750元
推荐配置
配 件 型 号 价 格(元)
CPU :AMD Athlon II _4 640/盒装 625 散热器 CPU原装 -
主板 :微星 880GM-E41 599
内存 :金士顿 DDR3 1333 2G 180
硬盘 :希捷 500G SATA2 16M(7200.12/STAS) 275
显卡 :蓝宝石 HD5770 1GB DDR5白金版 1099
显示器 :AOC iF23 1199
光驱 :先锋 DVD-231D 139
键鼠 :Razer 橘仓金蛛游戏套装 399
机箱 :动力火车 绝尘侠_3 180
电源 :酷冷至尊 战神400 229
电脑初学着知识入门基本知识
文件夹是用来有组织的存储文件位置,他就向保存文件的文件柜一样,要创建文件夹,
可执行以下步骤:从任务栏单击(开始)按钮
选择(程序)—(附件)
单击(windows资源福管理器)选项
在windows资源管理器中,可以看到硬盘上显示的文件和文件夹的结构树。
通过资源管理器,可以创建、删除或查看特定文件夹和文件的属性。
要在驱动器C上创建文件夹。
可执行下列步骤:从左窗格中选择驱动器C
右击右窗格中现有文件夹或文件以外的任何位置
从弹出来菜单中选择(新建)选项
单击如下图所示的文件夹选项,将创建一个以(新建文件夹)命令的文件夹。
给该文件夹命令
按下Enter键
此外,还可以查看现有文件夹的属性。要查看现有文件夹的属性,可执行下列步骤:右击(要查看的文件夹)
单击快捷菜单中的(属性)选项
单击(确定)按钮,关闭属性窗口
可以采用不同的方法重windows资源管理器中查看文件和文件件。资源管理器使用户可以方便的查看不同类型的视图,要了解有关视图的详细信息,
可执行下列步骤:单击要查看的文件夹。
以上显示的视图为(详细资料)样式。
单击(查看)菜单可以更改为其他视图
可以将视图更改为大图标、小图标或列表的样式
用户可以关闭资源管理器窗口,也可以小化该窗口以便以后使用。最小化、最大化个关闭按钮如下图:
现在大家已经知道如何创建文件夹了,下面我们来学习如何创建文本文件并将该文件存储到刚创建的文件夹中。要创建文件,
可执行下列步骤:单击开始按钮
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请电脑高手对CPU这一词语进行详细的说明一下!在下是电脑初学者!
CPU是中央处理单元(Central Process Unit)的缩写,它可以被简称做微处理器。
(Microprocessor),不过经常被人们直接称为处理器(processor)。
不要因为这些简称而忽视它的作用,CPU是计算机的核心,其重要性好比心脏对于人一样。
实际上,处理器的作用和大脑更相似,因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据,而主板芯片组则更像是心脏,它控制着数据的交换。
CPU的种类决定了你使用的操作系统和相应的软件。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成,是PC的核心,再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC。
CPU的基本结构、功能及参数CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成。
寄存器组用于在指令执行过后存放操作数和中间数据,由运算器完成指令所规定的运算及操作。
CPU主要的性能指标有: 1.主频主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。
CPU的主频=外频×倍频系数。
很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是个片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。
至今,没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系,即使是两大处理器厂家Intel和AMD,在这点上也存在着很大的争议,我们从Intel的产品的发展趋势,可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。
像其他的处理器厂家,有人曾经拿过一块1G的全美达来做比较,它的运行效率相当于2G的Intel处理器。
所以,CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。
在Intel的处理器产品中,我们也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。
CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。
当然,主频和实际的运算速度是有关的,只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。
2.外频 外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。
CPU的外频决定着整块主板的运行速度。
说白了,在台式机中,我们所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。
但对于服务器CPU来讲,超频是绝对不允许的。
前面说到CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。
目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。
外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈,下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别。
3.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×数据位宽)/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一亿次;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÷8bit/Byte=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。
4、CPU的位和字长位:在数字电路和电脑技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。
字长:电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。
所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。
同理32位的CPU就能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用8位二进制就可以表示,所以通常就将8位称为一个字节。
字长的长度是不固定的,对于不同的CPU、字长的长度也不一样。
8位的CPU一次只能处理一个字节,而32位的CPU一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。
5.倍频系数倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。
在相同的外频下,倍频越高CPU的频率也越高。
但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。
这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。
一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的,而AMD之前都没有锁,现在AMD推出了黑盒版CPU(即不锁倍频版本,用户可以自由调节倍频,调节倍频的超频方式比调节外频稳定得多。
) 6.缓存缓存大小也是CPU的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。
实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。
但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。
L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。
内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。
一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。
L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。
内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。
L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,以前家庭用CPU容量最大的是512KB,现在笔记本电脑中也可以达到2M,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高,可以达到8M以上。
L3 Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。
而它的实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。
降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。
而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。
比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。
具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。
其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上,当时的L3缓存受限于制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。
在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。
后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。
接着就是P4EE和至强MP。
Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器,和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。
但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要,比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。
扩展指令集CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。
指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。
从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)、SEE3和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。
我们通常会把CPU的扩展指令集称为”CPU的指令集”。
SSE3指令集也是目前规模最小的指令集,此前MMX包含有57条命令,SSE包含有50条命令,SSE2包含有144条命令,SSE3包含有13条命令。
目前SSE3也是最先进的指令集,英特尔Prescott处理器已经支持SSE3指令集,AMD会在未来双核心处理器当中加入对SSE3指令集的支持,全美达的处理器也将支持这一指令集。
内核和I/O工作电压从586CPU开始,CPU的工作电压分为内核电压和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.制造工艺制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。
制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。
密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。
现在主要的180nm、130nm、90nm、65nm、45nm。
最近官方已经表示有32nm的制造工艺了。
10.指令集(1)CISC指令集 CISC指令集,也称为复杂指令集,英文名是CISC,(Complex Instruction Set Computer的缩写)。
在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。
顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。
其实它是英特尔生产的x86系列(也就是IA-32架构)CPU及其兼容CPU,如AMD、VIA的。
即使是现在新起的X86-64(也被成AMD64)都是属于CISC的范畴。
要知道什么是指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。
X86指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,IBM1981年推出的世界第一台PC机中的CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令,同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加了X87芯片,以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。
虽然随着CPU技术的不断发展,Intel陆续研制出更新型的i、i直到过去的PII至强、PIII至强、Pentium 3,最后到今天的Pentium 4系列、至强(不包括至强Nocona),但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源,所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集,所以它的CPU仍属于X86系列。
由于Intel X86系列及其兼容CPU(如AMD Athlon MP、)都使用X86指令集,所以就形成了今天庞大的X86系列及兼容CPU阵容。
x86CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。
(2)RISC指令集 RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“精简指令集”。
它是在CISC指令系统基础上发展起来的,有人对CISC机进行测试表明,各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频度却占80%。
复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。
并且复杂指令需要复杂的操作,必然会降低计算机的速度。
基于上述原因,20世纪80年代RISC型CPU诞生了,相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统,还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”,大大增加了并行处理能力。
RISC指令集是高性能CPU的发展方向。
它与传统的CISC(复杂指令集)相对。
相比而言,RISC的指令格式统一,种类比较少,寻址方式也比复杂指令集少。
当然处理速度就提高很多了。
目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU,特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。
RISC指令系统更加适合高档服务器的操作系统UNIX,现在Linux也属于类似UNIX的操作系统。
RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。
目前,在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类:PowerPC处理器、SPARC处理器、PA-RISC处理器、MIPS处理器、Alpha处理器。
(3)IA-64 EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers,精确并行指令计算机)是否是RISC和CISC体系的继承者的争论已经有很多,单以EPIC体系来说,它更像Intel的处理器迈向RISC体系的重要步骤。
从理论上说,EPIC体系设计的CPU,在相同的主机配置下,处理Windows的应用软件比基于Unix下的应用软件要好得多。
Intel采用EPIC技术的服务器CPU是安腾Itanium(开发代号即Merced)。
它是64位处理器,也是IA-64系列中的第一款。
微软也已开发了代号为Win64的操作系统,在软件上加以支持。
在Intel采用了X86指令集之后,它又转而寻求更先进的64-bit微处理器,Intel这样做的原因是,它们想摆脱容量巨大的x86架构,从而引入精力充沛而又功能强大的指令集,于是采用EPIC指令集的IA-64架构便诞生了。
IA-64 在很多方面来说,都比x86有了长足的进步。
突破了传统IA32架构的许多限制,在数据的处理能力,系统的稳定性、安全性、可用性、可观理性等方面获得了突破性的提高。
IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容,而Intel为了IA-64处理器能够更好地运行两个朝代的软件,它在IA-64处理器上(Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解码器,这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。
这个解码器并不是最有效率的解码器,也不是运行x86代码的最好途径(最好的途径是直接在x86处理器上运行x86代码),因此Itanium 和Itanium2在运行x86应用程序时候的性能非常糟糕。
这也成为X86-64产生的根本原因。
(4)X86-64 (AMD64 / EM64T) AMD公司设计,可以在同一时间内处理64位的整数运算,并兼容于X86-32架构。
其中支持64位逻辑定址,同时提供转换为32位定址选项;但数据操作指令默认为32位和8位,提供转换成64位和16位的选项;支持常规用途寄存器,如果是32位运算操作,就要将结果扩展成完整的64位。
这样,指令中有“直接执行”和“转换执行”的区别,其指令字段是8位或32位,可以避免字段过长。
x86-64(也叫AMD64)的产生也并非空穴来风,x86处理器的32bit寻址空间限制在4GB内存,而IA-64的处理器又不能兼容x86。
AMD充分考虑顾客的需求,加强x86指令集的功能,使这套指令集可同时支持64位的运算模式,因此AMD把它们的结构称之为x86-64。
在技术上AMD在x86-64架构中为了进行64位运算,AMD为其引入了新增了R8-R15通用寄存器作为原有X86处理器寄存器的扩充,但在而在32位环境下并不完全使用到这些寄存器。
原来的寄存器诸如EAX、EBX也由32位扩张至64位。
在SSE单元中新加入了8个新寄存器以提供对SSE2的支持。
寄存器数量的增加将带来性能的提升。
与此同时,为了同时支持32和64位代码及寄存器,x86-64架构允许处理器工作在以下两种模式:Long Mode(长模式)和Legacy Mode(遗传模式),Long模式又分为两种子模式(64bit模式和Compatibility mode兼容模式)。
该标准已经被引进在AMD服务器处理器中的Opteron处理器. 而今年也推出了支持64位的EM64T技术,再还没被正式命为EM64T之前是IA32E,这是英特尔64位扩展技术的名字,用来区别X86指令集。
Intel的EM64T支持64位sub-mode,和AMD的X86-64技术类似,采用64位的线性平面寻址,加入8个新的通用寄存器(GPRs),还增加8个寄存器支持SSE指令。
与AMD相类似,Intel的64位技术将兼容IA32和IA32E,只有在运行64位操作系统下的时候,才将会采用IA32E。
IA32E将由2个sub-mode组成:64位sub-mode和32位sub-mode,同AMD64一样是向下兼容的。
Intel的EM64T将完全兼容AMD的X86-64技术。
现在Nocona处理器已经加入了一些64位技术,Intel的Pentium 4E处理器也支持64位技术。
应该说,这两者都是兼容x86指令集的64位微处理器架构,但EM64T与AMD64还是有一些不一样的地方,AMD64处理器中的NX位在Intel的处理器中将没有提供。
11.超流水线与超标量在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(pipeline)。
流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。
流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。
在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。
经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。
超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。
而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。
例如Pentium 4的流水线就长达20级。
将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。
但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III。
12.封装形式CPU封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。
CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。
现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。
由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。
13、多线程同时多线程Simultaneous multithreading,简称SMT。
SMT可通过复制处理器上的结构状态,让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源,可最大限度地实现宽发射、乱序的超标量处理,提高处理器运算部件的利用率,缓和由于数据相关或Cache未命中带来的访问内存延时。
当没有多个线程可用时,SMT处理器几乎和传统的宽发射超标量处理器一样。
SMT最具吸引力的是只需小规模改变处理器核心的设计,几乎不用增加额外的成本就可以显著地提升效能。
多线程技术则可以为高速的运算核心准备更多的待处理数据,减少运算核心的闲置时间。
这对于桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力。
Intel从3.06GHz Pentium 4开始,所有处理器都将支持SMT技术。
14、多核心多核心,也指单芯片多处理器(Chip multiprocessors,简称CMP)。
CMP是由美国斯坦福大学提出的,其思想是将大规模并行处理器中的SMP(对称多处理器)集成到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的进程。
与CMP比较, SMT处理器结构的灵活性比较突出。
但是,当半导体工艺进入0.18微米以后,线延时已经超过了门延迟,要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行。
相比之下,由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计,每个核都比较简单,有利于优化设计,因此更有发展前途。
目前,IBM 的Power 4芯片和Sun的 MAJC5200芯片都采用了CMP结构。
多核处理器可以在处理器内部共享缓存,提高缓存利用率,同时简化多处理器系统设计的复杂度。
2005年下半年,Intel和AMD的新型处理器也将融入CMP结构。
新安腾处理器开发代码为Montecito,采用双核心设计,拥有最少18MB片内缓存,采取90nm工艺制造,它的设计绝对称得上是对当今芯片业的挑战。
它的每个单独的核心都拥有独立的L1,L2和L3 cache,包含大约10亿支晶体管。
15、SMP SMP(Symmetric Multi-Processing),对称多处理结构的简称,是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。
在这种技术的支持下,一个服务器系统可以同时运行多个处理器,并共享内存和其他的主机资源。
像双至强,也就是我们所说的二路,这是在对称处理器系统中最常见的一种(至强MP可以支持到四路,AMD Opteron可以支持1-8路)。
也有少数是16路的。
但是一般来讲,SMP结构的机器可扩展性较差,很难做到100个以上多处理器,常规的一般是8个到16个,不过这对于多数的用户来说已经够用了。
在高性能服务器和工作站级主板架构中最为常见,像UNIX服务器可支持最多256个CPU的系统。
构建一套SMP系统的必要条件是:支持SMP的硬件包括主板和CPU;支持SMP的系统平台,再就是支持SMP的应用软件。
为了能够使得SMP系统发挥高效的性能,操作系统必须支持SMP系统,如WINNT、LINUX、以及UNIX等等32位操作系统。
即能够进行多任务和多线程处理。
多任务是指操作系统能够在同一时间让不同的CPU完成不同的任务;多线程是指操作系统能够使得不同的CPU并行的完成同一个任务 要组建SMP系统,对所选的CPU有很高的要求,首先、CPU内部必须内置APIC(Advanced Programmable Interrupt Controllers)单元。
Intel 多处理规范的核心就是高级可编程中断控制器(Advanced Programmable Interrupt Controllers–APICs)的使用;再次,相同的产品型号,同样类型的CPU核心,完全相同的运行频率;最后,尽可能保持相同的产品序列编号,因为两个生产批次的CPU作为双处理器运行的时候,有可能会发生一颗CPU负担过高,而另一颗负担很少的情况,无法发挥最大性能,更糟糕的是可能导致死机。
16、NUMA技术NUMA即非一致访问分布共享存储技术,它是由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点构成的系统,各个节点可以是单个的CPU或是SMP系统。
在NUMA中,Cache 的一致性有多种解决方案,需要操作系统和特殊软件的支持。
图2中是Sequent公司NUMA系统的例子。
这里有3个SMP模块用高速专用网络联起来,组成一个节点,每个节点可以有12个CPU。
像Sequent的系统最多可以达到64个CPU甚至256个CPU。
显然,这是在SMP的基础上,再用NUMA的技术加以扩展,是这两种技术的结合。
17、乱序执行技术乱序执行(out-of-orderexecution),是指CPU允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。
这样将根据个电路单元的状态和各指令能否提前执行的具体情况分析后,将能提前执行的指令立即发送给相应电路单元执行,在这期间不按规定顺序执行指令,然后由重新排列单元将各执行单元结果按指令顺序重新排列。
采用乱序执行技术的目的是为了使CPU内部电路满负荷运转并相应提高了CPU的运行程序的速度。
分枝技术:(branch)指令进行运算时需要等待结果,一般无条件分枝只需要按指令顺序执行,而条件分枝必须根据处理后的结果,再决定是否按原先顺序进行。
18、CPU内部的内存控制器许多应用程序拥有更为复杂的读取模式(几乎是随机地,特别是当cache hit不可预测的时候),并且没有有效地利用带宽。
典型的这类应用程序就是业务处理软件,即使拥有如乱序执行(out of order execution)这样的CPU特性,也会受内存延迟的限制。
这样CPU必须得等到运算所需数据被除数装载完成才能执行指令(无论这些数据来自CPU cache还是主内存系统)。
当前低段系统的内存延迟大约是120-150ns,而CPU速度则达到了3GHz以上,一次单独的内存请求可能会浪费200-300次CPU循环。
即使在缓存命中率(cache hit rate)达到99%的情况下,CPU也可能会花50%的时间来等待内存请求的结束- 比如因为内存延迟的缘故。
你可以看到Opteron整合的内存控制器,它的延迟,与芯片组支持双通道DDR内存控制器的延迟相比来说,是要低很多的。
英特尔也按照计划的那样在处理器内部整合内存控制器,这样导致北桥芯片将变得不那么重要。
但改变了处理器访问主存的方式,有助于提高带宽、降低内存延时和提升处理器性制造工艺:现在CPU的制造工艺是0.35微米,最新的PII可以达到0.28微米,在将来的CPU制造工艺可以达到0.18微米。