-- 作者:sdf1111
-- 时间:2006/11/4 12:45:05
-- 从CPU去衡量电脑的性能
虽然我们知道电脑的协调搭配很重要,具体到用多少内存、什么样的显示卡、什么类型的声卡都会对整体性能产生很大的影响,但是CPU作为电脑中最关键的中心设备,在很大程度上影响着整台电脑的性能。
那么该用什么来衡量CPU的性能呢?估计有人会回答“主频”。的确,自从CPU出现以来,主频一直是决定CPU性能的指标之一,而且在迅速地提升,还有著名的“摩尔定律”去说明——“每隔18个月,CPU的集成度增长一倍,速度提升一倍”,这个速度就是以主频为参考的。
但是这个说法是有前提条件的:在相同架构下,主频才能够代表CPU的性能。不同架构的CPU之间是不能以这个标准来比较的。我们简单回顾一下CPU的发展历程就可以知道,CPU在相同主频的时候可能产生性能上的很大差异,这是由于CPU内部结构的变化造成的。
一般来讲,相同架构下,CPU频率的提升带来的性能提升,其提升幅度相对较小。如Pentium4 1.6GHz发展到2.2GHz,其整体性能约提升20%左右。而每一次CPU只要在内部架构上增加了新的设计,就会导致性能的大幅度提高。如8086到80286,CPU从8位提升至16位,使数据处理能力加倍,处理性能大幅度提升。即使主频相同,也会造成性能上极大的差异。据测算,相同主频的8086与80286之间性能相差达到两倍以上。同样,286与386之间的差异在于前者是16位的CPU,后者则是32位的CPU。这就造成了相同主频286与386性能相差两倍。486中的集成缓存设计令CPU可以通过缓存获得所需的数据,提高了CPU获得数据的速度,是同主频的386性能的四倍左右。而Pentium、K5的“双流水线”设计相当于集成了两颗CPU在同一芯片中,使CPU性能再一次以倍数级提高。
内部架构的改变无疑会带来性能的大幅度提升,但并非每一次架构的改进都会带来同频率CPU性能的提升。Pentium4就是最具有代表性的例子。评测显示Pentium4 1.4GHz的整体性能与频率略低的PⅢ处理器相比并无优势。Pentium4加长的流水线设计,是以使每时钟周期指令执行数下跌为代价的,但是其频率更加容易提升。根据CPU性能=IPC(每时钟周期执行的指令数)×频率(MHz)的公式,在IPC值一定的情况下,更高频率则是成为提升性能的惟一途径。
因为频率提升对于CPU性能提升只是小幅度的递增,而结构的变化造成的CPU性能改变则是大幅度的攀升。所以就CPU的整体性能来讲,架构显得更为重要。面对市场上不同型号的CPU,惟一有效的方法就是通过不同环境下CPU的实际性能表现来选择真正适合自己的产品。
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