主存儲器性能指標
㈠ 存儲器有哪些主要技術指標
主存儲器的主要有以下技術指標:
1、存儲容量:在一個存儲器中可以容納的存儲單元總數、存儲空間的大小、字數、位元組數。
2、存取時間:啟動到完成一次存儲器操作所經歷的時間、主存的速度。
3、存儲周期:連續啟動兩次操作所需間隔的最小時間、主存的速度。
4、存儲器帶寬:單位時間里存儲器所存取的信息量,、數據傳輸速率技術指標。
主存儲器的性能指標主要是存儲容量、存取時間、存儲周期和存儲器帶寬。
字存儲單元即存放一個機器字的存儲單元,相應的地址稱為字地址。一個機器字可以包含數個位元組,所以一個存儲單元也可包含數個能夠單獨編址的位元組地址。
下面列出主存儲器的主要幾項技術指標:
主存儲器的主要幾項技術指標指標 含義 表現 單位 存儲容量 在一個存儲器中可以容納的存儲單元總數 存儲空間的大小 字數,位元組數 存取時間 啟動到完成一次存儲器操作所經歷的時間 主存的速度 ns 存儲周期 連續啟動兩次操作所需間隔的最小時間 主存的速度 ns 存儲器帶寬 單位時間里存儲器所存取的信息量, 數據傳輸速率技術指標 位/秒,位元組/秒 主存儲器的性能指標主要是存儲容量、存取時間和存儲周期。
存放一個機器字的存儲單元,通常稱為字存儲單元,相應的單元地址叫字地址。而存放一個位元組的單元,稱為位元組存儲單元,相應的地址稱為位元組地址。如果計算機中可編址的最小單位是字存儲單元,則該計算機稱為按字編址的計算機。如果計算機中可編址的最小單位是位元組,則該計算機稱為按位元組編址的計算機。一個機器字可以包含數個位元組,所以一個存儲單元也可以包含數個能夠單獨編址的位元組地址。例如,PDP-11系列計算機,一個16位二進制的字存儲單元可存放兩個位元組,可以按字地址定址,也可以按位元組地址定址。當用位元組地址定址時,16位的存儲單元占兩個位元組地址。
在一個存儲器中容納的存儲單元總數通常稱為該存儲器的存儲容量。存儲容量用字數或位元組數(B)來表示,如64K字,512KB,10MB。外存中為了表示更大的存儲容量,採用MB,GB,TB等單位。其中1KB=2B,1MB=2B,1GB=2B,1TB=2B。B表示位元組,一個位元組定義為8個二進制位,所以計算機中一個字的字長通常為8的倍數。存儲容量這一概念反映了存儲空間的大小。
存儲時間有稱存儲器訪問時間,是指從啟動一次存儲器操作到完成該操作所經歷的時間。具體講,從一次讀操作命令發出到該操作完成,將數據讀入數據緩沖寄存器為止所經歷的時間,即為存儲器存取時間。
存儲周期是指連續啟動兩次獨立的存儲器操作(如連續兩次讀操作)所需間隔的最小時間。通常,存儲周期略大於存儲時間,其時間單位為ns
㈡ cpu,存儲器主要性能指標有哪些,含義
是CPU的工作頻率。一般說來,一個時鍾周期完成的指令數是固定的,所以主頻越高,CPU的速度也就越快了。不過由於各種CPU的內部結構也不盡相同,所以並不能完全用主頻來概括CPU的性能。至於外頻就是系統匯流排的工作頻率;而倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數。用公式表示就是:主頻=外頻×倍頻。
2、內存匯流排速度或者叫系統匯流排速度,一般等同於CPU的外頻。內存匯流排的速度對整個系統性能來說很重要,由於內存速度的發展滯後於CPU的發展速度,為了緩解內存帶來的瓶頸,所以出現了二級緩存,來協調兩者之間的差異,而內存匯流排速度就是指CPU與二級(L2)高速緩存和內存之間的工作頻率。
3、L1高速緩存,也就是我們經常說的一級高速緩存。在CPU裡面內置了高速緩存可以提高CPU的運行效率。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大,不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成,結構較復雜,在CPU管芯面積不能太大的情況下,L1級高速緩存的容量不可能做得太大。採用回寫(WriteBack)結構的高速緩存。它對讀和寫操作均有可提供緩存。而採用寫通(Write-through)結構的高速緩存,僅對讀操作有效。在486以上的計算機中基本採用了回寫式高速緩存。在目前流行的處理器中,奔騰Ⅲ和Celeron處理器擁有32KB的L1高速緩存,奔騰4為8KB,而AMD的Duron和Athlon處理器的L1高速緩存高達128KB。
4、L2高速緩存,指CPU第二層的高速緩存,第一個採用L2高速緩存的是奔騰Pro處理器,它的L2高速緩存和CPU運行在相同頻率下的,但成本昂貴,市場生命很短,所以其後奔騰II的L2高速緩存運行在相當於CPU頻率一半下的。接下來的Celeron處理器又使用了和CPU同速運行的L2高速緩存,現在流行的CPU,無論是AthlonXP和奔騰4,其L2高速緩存都是和CPU同速運行的。除了速度以外,L2高速緩存容量也會影響CPU的性能,原則是越大越好,現在家庭用CPU容量最大的是512KB,而伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高達1MB-3MB。
5、流水線技術、超標量。流水線(pipeline)是Intel首次在486晶元中開始使用的。流水線的工作方式就象工業生產上的裝配流水線。在CPU中由5~6個不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線,然後將一條X86指令分成5~6步後再由這些電路單元分別執行,這樣就能實現在一個CPU時鍾周期完成一條指令,因此提高了CPU的運算速度。超流水線是指某型CPU內部的流水線超過通常的5~6步以上,例如奔騰4的流水線就長達20步。將流水線設計的步(級)數越多,其完成一條指令的速度越快,因此才能適應工作主頻更高的CPU。超標量是指在一個時鍾周期內CPU可以執行一條以上的指令。這在486或者以前的CPU上是很難想像的,只有奔騰級以上CPU才具有這種超標量結構;這是因為現代的CPU越來越多的採用了RISC技術,所以才會有超標量的CPU。
6、協處理器或者叫數學協處理器。在486以前的CPU裡面,是沒有內置協處理器的。由於協處理器主要的功能就是負責浮點運算,因此386、286、8088等等微機CPU的浮點運算性能都相當落後,自從486以後,CPU一般都內置了協處理器,協處理器的功能也不再局限於增強浮點運算。現在CPU的浮點單元(協處理器)往往對多媒體指令進行了優化。比如Intel的MMX技術,MMX是「多媒體擴展指令集」的縮寫。MMX是Intel公司在1996年為增強奔騰CPU在音像、圖形和通信應用方面而採取的新技術。為CPU新增加57條MMX指令,把處理多媒體的能力提高了60%左右。現在的CPU已經普遍內置了這些多媒體指令集,例如現在奔騰4內置了SSE2指令集,而AthlonXP則內置增強型的3DNow!指令集。
7、工作電壓。工作電壓指的也就是CPU正常工作所需的電壓。早期CPU(386、486)由於工藝落後,它們的工作電壓一般為5V(奔騰等是3.5V/3.3V/2.8V等),隨著CPU的製造工藝與主頻的提高,CPU的工作電壓有逐步下降的趨勢,Intel最新出品的Tualatin核心Celeron已經採用1.475V的工作電壓了。低電壓能解決耗電過大和發熱過高的問題。這對於筆記本電腦尤其重要。
8、亂序執行和分枝預測,亂序執行是指CPU採用了允許將多條指令不按程序規定的順序分開發送給各相應電路單元處理的技術。分枝是指程序運行時需要改變的節點。分枝有無條件分枝和有條件分枝,其中無條件分枝只需要CPU按指令順序執行,而條件分枝則必須根據處理結果再決定程序運行方向是否改變,因此需要「分枝預測」技術處理的是條件分枝。
9、製造工藝,製造工藝雖然不會直接影響CPU的性能,但它可以可以極大地影響CPU的集成度和工作頻率,製造工藝越精細,CPU可以達到的頻率越高,集成的晶體管就可以更多。第一代奔騰CPU的製造工藝是0.35微米,最高達到266Mhz的頻率,PII和賽揚是0.25微米,頻率最高達到450Mhz。銅礦核心的奔騰Ⅲ製造工藝縮小到了0.18微米,最高頻率達到1.13Ghz。最新Northwood核心的奔騰4CPU製造工藝達到0.13微米,目前頻率已經達到2.4Ghz,估計達到3Ghz也沒有問題。在明年,IntelCPU的製造工藝會達到0.09毫米。
㈢ 「內存」的主要性能和指標有哪些
內存的性能指標包括存儲速度、存儲容量、CAS延遲時間、內存帶寬等,下面對 他們進行一一介紹
1、存儲速度
內存的存儲速度用存取一次數據的時間來表示,單位為納秒,記為ns,1秒=10億納秒,即1納秒=10ˉ9秒。Ns值越小,表明存取時間越短,速度就越快。目前,DDR內存的存取時間一般為6ns,而更快的存儲器多用在顯卡的顯存上,如:5ns、 4ns、 3.6ns、 3.3ns、 2.8ns、 等。
2、存儲容量
目前常見的內存存儲容量單條為128MB、256MB、512MB,當然也有單條1GB的,內存,不過其價格較高,普通用戶少有使用。就目前的行情來看,配機時盡時使用單條256MB以上的內存,不要選用兩根128MB的方案。 提示:內存存儲容量的換算公式為,1GB=1024MB=1024*1024KB
3、CL
CL是CAS Lstency的縮寫,即CAS延遲時間,是指內存縱向地址脈沖的反應時間,是在一定頻率下衡量不同規范內存的重要標志之一。對於PC1600和PC2100的內存來說,其規定的CL應該為2,即他讀取數據的延遲時間是兩個時鍾周期。也就是說他必須在CL=2R 情況下穩寰工作的其工作頻率中。
4、SPD晶元
SPD是一個8針256位元組的EERROM(可電擦寫可編程只讀存儲器) 晶元.位置一般處在內存條正面的右側, 裡面記錄了諸如內存的速度、容量、電壓與行、列地址、帶寬等參數信息。當開機時,計算機的BIOS將自動讀取SPD中記錄的信息。
5、奇偶校驗
奇偶校驗就是內存每一個位元組外又額外增加了一位作為錯誤檢測之用。當CPU返回讀顧儲存的數據時,他會再次相加前8位中存儲的數據,計算結果是否與校驗相一致。當CPU發現二者不同時就會自動處理。
6、內存帶寬
從內存的功能上來看,我們可以將內存看作是內存控制器(一般位於北橋晶元中)與CPU之間的橋梁或倉庫。顯然,內存的存儲容量決定「倉庫」的大小,而內存的帶決定「橋梁的寬窄」,兩者缺一不可。 提示:內存帶寬的確定方式為:B表示帶寬、F表於存儲器時鍾頻率、D表示存儲器數據匯流排位數,則帶寬B=F*D/8
如常見100MHz的SDRAM內存的帶寬=100MHz*64bit/8=800MB/秒 。
常見133MHz的SDRAM內存的帶寬133MHz*64bit/8=1064MB/秒。