随着手机中央处理器制造商(高通、海斯、三星和联发)的不断发展,手机中央处理器已经是四核和八核,联发甚至开始拥有十核,主频越来越高。因此,大多数人认为手机处理器可以与电脑处理器相媲美,但事实却完全不同。
谈到CPU性能,我们必须首先阐明影响CPU性能的几个关键因素:架构、进程、主频、内核等。绝对不是简单的核心和主频
手机cpu与计算机cpu
1的性能比较,架构区别
简单来说,架构就像一个建筑的框架,对于cpu来说,它是最基本也是最重要的部分手机中央处理器架构主要是基于ARM(高级RISC机)架构设计,而ARM采用精简指令系统(RISC),这种设计思路减少了大量的内部CPU指令集,导致ARM中央处理器的性能至今还没有达到英特尔X86中央处理器的水平。
,而计算机的中央处理器使用X86、X64等架构,并使用复杂的指令系统(CISC)。最终的结果是,中央处理器采用了ARM架构,其计算能力远远低于计算机中央处理器。相同频率的中央处理器的浮点计算能力相差几千到几万倍。有人肯定会说
,那么为什么手机处理器不也采用X86、X64等架构,因为定位问题决定了手机处理器必须满足低功耗、低成本的要求,而X86、X64等架构的处理器确实不能满足这一要求

2,处理和主频
手机处理器主流14/16纳米,已经赶上电脑处理器处理水平让我们谈谈主频。CPU的主频率与CPU的实际计算能力有一定的关系,但没有直接的关系CPU的运行速度取决于CPU的综合指标,包括缓存、指令集、CPU位数等。
,因为CPU位数非常重要,这也是64位CPU手机比32位手机速度快得多的原因。由于手机和电脑的CPU架构不同,在相同的主频下,电脑CPU的计算能力比手机CPU高几十倍到几百倍。
3、
手机多核的影响实际上应该叫做多CPU,封装多个CPU芯片来处理不同的事情,你甚至可以开玩笑地称之为“胶核”,意思是被强行粘在一起在待机或空闲时间,八核的手机只能使用一个或两个内核。
手机中央处理器和电脑中央处理器有什么区别?
不同于计算机。电脑的多核处理器指的是一个处理器上的一组多个操作核,它们可以通过相互协作来处理相同的事情。它是多个平行个体的组合。总而言之,它是并行处理,而双核意味着单路变成多路。
在处理同样的事情时,核心的增加没有手机的CPU计算能力,也没有实际的增强。可以想象这条单行道上挤满了八辆汽车。这就是为什么英特尔的凌动手机处理器和苹果的处理器只有两个内核,但比大多数同频率的四核处理器要好。事实上,单核能力更重要,这就是为什么联发多核(10核)不能提高太多。

4,GPU核心
一般来说,手机GPU与CPU封装在同一个SoC上,相当于英特尔的核心显卡另一方面,计算机是不同的。在早期,计算机的中央处理器通常专注于计算。视频和图形处理全部交给图形卡,它们集成在北桥中。
后来有了单独的视频卡,并且设置显示器慢慢地集成到了中央处理器中,现在核心视频卡正在慢慢地取代设置显示器。值得一提的是,英特尔最新的高清显卡具有出色的功耗和性能,有可能取代独立显卡。
影响CPU性能的因素清单
1和
主频率,也称为时钟频率,以兆赫(MHz)或千兆赫(GHz)表示,用于指示CPU操作和数据处理的速度
中央处理器的主频率=外部频率和项目;倍频系数很多人认为主频决定了CPU的运行速度,这不仅是片面的,也是对服务器的理解上的偏差到目前为止,还没有一个明确的公式可以实现主频率与实际运行速度之间的数值关系。即使是两个主要的处理器制造商,英特尔和AMD,在这一点上也有很大的争议。从英特尔产品的发展趋势可以看出,英特尔非常重视加强自身主频的开发。
与其他处理器制造商一样,被与1千兆赫的全美国处理器相比较,后者的运行效率相当于2千兆赫的英特尔处理器。主频率和实际运行速度之间有一定的关系,但不是简单的线性关系。因此,中央处理器的主频率与中央处理器的实际计算能力没有直接关系,主频率表示数字脉冲信号在中央处理器内振荡的速度。在英特尔的处理器产品中也可以看到这样的例子:1.5千兆赫的安腾芯片不能像2.66千兆赫的至强处理器/皓龙处理器那样运行,或者1.5千兆赫的安腾2可以像4千兆赫的至强处理器/皓龙处理器那样运行CPU的运行速度取决于CPU的流水线、总线等性能指标
的主频率与实际运行速度有关。只能说主频只是CPU性能的一个方面,并不代表CPU的整体性能。
2,外部频率
外部频率为中央处理器的参考频率,单位为兆赫CPU的外部频率决定了整个主板的运行速度一般来说,在台式计算机中,超频是超频的外部频率(当然,一般来说,CPU的倍频是锁定的)。我相信这是众所周知的。但是对于服务器CPU,超频是绝对不允许的如前所述,中央处理器决定主板的运行速度。两者同步运行。如果服务器中央处理器超频,外部频率改变,就会发生异步操作(许多台式计算机的主板支持异步操作)。这将导致整个服务器系统不稳定。
目前,在大多数计算机系统中,外部频率与主板前端总线不同步,外部频率与前端总线频率容易混淆。下面的前端总线介绍了两者之间的区别
3,前端总线(FSB)频率
前端总线(FSB)频率(即总线频率)直接影响中央处理器和内存之间直接数据交换的速度有一个公式可以计算,即数据带宽=(总线频率& temes数据位宽度)/8,数据传输的最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。例如,当前的64位至强处理器具有800兆赫兹的前端总线。根据公式,其最大数据传输带宽为6.4GB/ s
外部频率与前端总线(FSB)频率之差:前端总线速度是指数据传输的速度,外部频率是指中央处理器与主板同步运行的速度换句话说,100兆赫兹的外部频率特指每秒钟振荡1亿次的数字脉冲信号。100兆赫兹前端总线意味着中央处理器每秒可接受的数据传输速率是100兆赫兹。64位÷8位/字节= 800兆字节/秒事实上,
现在出现了“超传输”架构,这在实际意义上改变了FSB的频率。IA-32体系结构必须有三个重要的组成部分:内存控制器集线器、输入/输出控制器集线器和PCI集线器。像英特尔的典型芯片组英特尔7501和英特尔7505芯片组一样,它们是为双至强处理器量身定制的。它们包含的微控制器为中央处理器提供了一个频率为533兆赫的前端总线。有了DDR内存,前端总线带宽可以达到4.3GB/秒
,但随着处理器性能的不断提高,它给系统架构带来了许多问题。“超传输”架构不仅解决了这个问题,而且更有效地提高了总线带宽。例如,AMD皓龙处理器,灵活的超传输输入/输出总线架构使其能够集成存储器控制器,并使处理器能够直接与存储器交换数据,而不是通过系统总线将数据传输到芯片组。这样,AMD皓龙处理器中前端总线的频率不知道从哪里开始。

4,中央处理器位和字长
位:在数字电路和计算机技术中,代码只有“0”和“1”,其中“0”或“1”是中央处理器中的“位”。
字长:在计算机技术中,一个二进制数中每单位时间内(同时)中央处理器能处理的位数称为字长。因此,能够处理8位字长数据的中央处理器通常称为8位中央处理器。类似地,32位的中央处理器可以在单位时间内处理32位的二进制数据。字节和字长的区别:因为普通的英文字符可以用8位二进制表示,所以8位通常称为一个字节字长的长度是不固定的,对于不同的CPU,字长的长度也是不同的。8位CPU一次只能处理一个字节,而32位CPU一次只能处理四个字节。同样,一个64位的中央处理器一次可以处理8个字节
5和
倍频系数是指CPU主频与外部频率的相对比例关系在相同的外部频率下,倍频越高,CPU频率越高。但事实上,在相同外部频率的前提下,高倍频CPU本身没有什么意义这是因为中央处理器与系统之间的数据传输速度有限,盲目追求高频率以获得高频率的中央处理器会产生明显的“瓶颈”效应——中央处理器从系统获取数据的极限速度不能满足中央处理器的运行速度。
通常被锁定用于倍频,但英特尔处理器的工程版本除外。少量奔腾双核E6500K,如内核2和一些极端版本的中央处理器不能锁定倍频。AMD以前没有锁定。现在AMD推出了黑匣子版本的CPU(即不用锁定倍频版本,用户可以自由调节倍频,倍频模式比调节外部频率稳定得多)
6和
缓存大小也是CPU的重要指标之一。此外,缓存的结构和大小对CPU速度有很大影响。CPU中高速缓存的运行频率极高,通常与处理器运行在同一频率上,其工作效率远远高于系统内存和硬盘。在实际工作中,CPU经常需要重复读取同一个数据块,增加缓存容量可以大大提高CPU内部读取数据的命中率,而不是在内存或硬盘中寻找,从而提高系统性能。然而,考虑到CPU芯片面积和成本,高速缓存非常小。
7,中央处理器扩展指令集
中央处理器依赖于来自计算和控制系统的指令,并且每个中央处理器在设计时指定与其硬件电路匹配的一系列指令系统。指令的强度也是CPU的一个重要指标。指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。
从当前主流架构来看,指令集可分为两部分:复杂指令集和精简指令集(有四种指令集),而从具体应用的角度来看,如英特尔的MMX(MulTI Media Extended),这是AMD推测的全称。英特尔没有详细说明词源)、SSE、SSE2(流单指令多数据扩展2)、SSE3、SSE4系列和AMD的3DNow!这些都是中央处理器指令集的扩展,分别增强了中央处理器在多媒体、图形图像、互联网等方面的处理能力。
通常将扩展的中央处理器指令集称为“中央处理器指令集”SSE3指令集也是目前最小的指令集。以前,MMX包含57个命令,SSE包含50个命令,SSE2包含144个命令,SSE3包含13个命令。目前,SSE4也是最先进的指令集。英特尔酷睿系列处理器已经支持SSE4指令集。AMD将在未来的双核处理器中增加对SSE4指令集的支持。amd的处理器也将支持这种指令集

8和
CPU包是一种保护措施,它使用特定的材料来固化其中的CPU芯片或CPU模块以防止损坏。CPU只能在打包后交付给用户。中央处理器的封装方式取决于中央处理器的安装形式和设备集成设计。从大的分类角度来看,通常通过插槽插座安装的中央处理器由PGA(网格阵列)封装,而通过插槽x插槽安装的中央处理器全部由SEC(单面插座盒)封装还有封装技术,如PLGA(塑料栅格阵列)和OLGA(有机栅格阵列)由于市场竞争日益激烈,当前CPU封装技术的发展方向主要是节约成本。
9,多线程
同时多线程同时多线程,简称SMTSMT可以通过复制处理器上的结构状态,使同一处理器上的多个线程同步执行,共享处理器的执行资源,从而最大限度地实现宽发射和无序超标量处理,提高处理器操作组件的利用率,缓解因数据关联或缓存缺失造成的访问内存延迟。当没有多线程可用时,SMT处理器几乎与传统的宽发射超标量处理器相同。
SMT最吸引人的一点是,它只需要在小范围内改变处理器内核的设计,而且它可以在很少的额外成本下显著提高性能。多线程技术可以为高速计算内核准备更多待处理的数据,减少计算内核的空闲时间这无疑对低端桌面系统非常有吸引力。从3.06千兆赫奔腾4开始,所有处理器都支持表面贴装技术。
10,多核
多核,也指芯片多处理器(CMP)化学机械抛光是由美国斯坦福大学提出的。它的想法是将大规模并行处理器中的对称多处理器集成到同一个芯片中,每个处理器并行执行不同的进程与化学机械抛光相比,表面贴装处理器在结构上具有突出的灵活性
,然而,当半导体工艺进入0.18微米时,线延迟已经超过栅极延迟,要求微处理器设计通过划分许多具有较小规模和较好局部性的基本单元结构来实现。相比之下,化学机械抛光体系结构被分为多个处理器内核进行设计。每个内核都相对简单,有利于优化设计,因此有更多的发展前景。目前,IBM的Power 4芯片和孙的MAJC5200芯片都采用了CMP结构。多核处理器可以在处理器内共享缓存,提高缓存利用率,并简化多处理器系统设计的复杂性。