主频

数组和链表区别?为什么链表查找慢?数组查找快?为什么连续内存就方便查找?

拥有回忆 提交于 2020-01-31 02:14:05
数组与链表的优缺点; 数组: 优点:使用方便 ,查询效率 比链表高,内存为一连续的区域 缺点:大小固定,不适合动态存储,不方便动态添加 链表: 优点:可动态添加删除 大小可变 ,内存可能是不连续内存,链式存储。 缺点:只能通过顺次指针访问,查询效率低 链表和数组的本质差异 1 在访问方式上 数组可以随机访问其中的元素 链表则必须是顺序访问,不能随机访问 2 空间的使用上 链表可以随意扩大 数组则不能 从CPU的角度 CPU 寄存器 – immediate access (0-1个CPU时钟周期) CPU L1 缓存 – fast access (3个CPU时钟周期) CPU L2 缓存 – slightly slower access (10个CPU时钟周期) 内存 (RAM) – slow access (100个CPU时钟周期) 硬盘 (file system) – very slow (10,000,000个CPU时钟周期) 各级别的存储器速度差异非常大,CPU寄存器速度是内存速度的100倍! 这就是为什么CPU产商发明了CPU缓存。 而这个CPU缓存,就是数组和链表的区别的关键所在。 CPU缓存会把一片连续的内存空间读入 ,因为数组结构是连续的内存地址,所以数组全部或者部分元素被连续存在CPU缓存里面,平均读取 每个元素的时间只要3个CPU时钟时间。

从主频之争到多核之争,摩尔定律还能走多远?

泄露秘密 提交于 2020-01-28 04:13:35
从主频之争到多核之争,摩尔定律还能走多远? 本文通过对几个基础问题的探讨,从IC设计角度介绍一点处理器的知识和发展。希望对长时间做高级语言开发的朋友有点帮助,随便看看权当娱乐。 1.CPU的速度是什么决定的?   我们通常用频率(frequency)来描述一颗处理器的速度,比如1.6GHz,3.8GHz。这个频率是什么的频率?它又是根据什么来决定的呢?我遇到不少童鞋以为频率高是因为我们可以做出更快的晶振,这是本末倒置的想法。一颗处理器的最高频率是根据它内在电路决定的,决定以后,才选取适当频率的晶振来为它产生漂亮的脉冲。   比如CPU做这样一个运算(1+2)+(3*4)。1+2 和 3*4 分别送入加法器和乘法器,各自的结果作为输入再送入加法器。由于加法要比乘法快,1+2先算完放到一个寄存器待用,等3*4结果出来也放入寄存器之后,二者一再起送入加法器。而为了同步,我们给这些运算加入一种步伐,也就是时钟信号。我们规定时钟的一个周期为需要时间最长的乘法,这样就可以保证再第二个时钟信号到来的时候,之前的全部运算都可以准确完成并将结果存入寄存器,进入下一个运算周期。   这个周期切换的速度,就是频率。很明显,频率越高,计算速度越快嘛。 一块芯片的频率,就是耗时最长的那条电路(critical path)决定的。芯片的频率的设定,要保证耗时最长的那段电路可以在一个时钟周期内运算完毕。 2

02-CPU基础知识:通俗易懂方式理解主频、核心、线程、缓存、架构

北战南征 提交于 2020-01-10 11:01:52
我们通常会将CPU比喻为人类的大脑,是计算机的核心硬件,决定了一台电脑的运算性能好坏。我们在选购CPU的时候,通常都会在网上查询处理器型号参数,主要是看主频、核心、线程、缓存、架构等参数,那么对于小白我们要如何理解这些呢,下面装机之家分利用通俗易懂方式理解主频、核心、线程、缓存、架构,来学习一下吧。 CPU基础知识 一、架构(关键) CPU的架构越新越好,所谓的架构老与新,我们可以理解为有两个人搬砖,老架构的使用的落后的设备搬砖,而新架构使用的是更先进的设备搬砖,因此架构对性能的影响巨大,也是CPU最重要的参数之一。 新老架构区别 二、主频 主频也是大家比较关心的参数之一,CPU的主频又叫CPU内核工作的时钟频率,我们也可以理解为CPU运算速度。CPU主频相当于人的力量,主频越高,那么力量(性能)则越大。 主频 三、核心/线程 核心也就是所谓的核心数量,指的是CPU几核的,例如双核、四核、八核等,我们可以比喻为人的胳膊,双核就是两条胳膊,四核就是四条胳膊,胳膊越多我们同时进行的任务越多。单核单线程我们可以理解为一条胳膊长一只手,例如双核配双线程或者双核四线程、四核八线程的处理器,由于技术越来越厉害,造出了一条胳膊长两只手的情况,这样干活的效率也就大大的提升了。 五、缓存 而缓存也是CPU中重要的参数,一般来说,CPU运算速度较快,而内存读写速度跟不上时

从主频之争到多核之争,摩尔定律还能走多远?

时间秒杀一切 提交于 2020-01-05 01:33:17
从主频之争到多核之争,摩尔定律还能走多远? 本文通过对几个基础问题的探讨,从IC设计角度介绍一点处理器的知识和发展。希望对长时间做高级语言开发的朋友有点帮助,随便看看权当娱乐。 1.CPU的速度是什么决定的?   我们通常用频率(frequency)来描述一颗处理器的速度,比如1.6GHz,3.8GHz。这个频率是什么的频率?它又是根据什么来决定的呢?我遇到不少童鞋以为频率高是因为我们可以做出更快的晶振,这是本末倒置的想法。一颗处理器的最高频率是根据它内在电路决定的,决定以后,才选取适当频率的晶振来为它产生漂亮的脉冲。   比如CPU做这样一个运算(1+2)+(3*4)。1+2 和 3*4 分别送入加法器和乘法器,各自的结果作为输入再送入加法器。由于加法要比乘法快,1+2先算完放到一个寄存器待用,等3*4结果出来也放入寄存器之后,二者一再起送入加法器。而为了同步,我们给这些运算加入一种步伐,也就是时钟信号。我们规定时钟的一个周期为需要时间最长的乘法,这样就可以保证再第二个时钟信号到来的时候,之前的全部运算都可以准确完成并将结果存入寄存器,进入下一个运算周期。   这个周期切换的速度,就是频率。很明显,频率越高,计算速度越快嘛。 一块芯片的频率,就是耗时最长的那条电路(critical path)决定的。芯片的频率的设定,要保证耗时最长的那段电路可以在一个时钟周期内运算完毕。 2

04、计算机功耗,提升性能

南笙酒味 提交于 2020-01-04 05:05:23
  CPU性能公式:程序的 CPU 执行时间 = 指令数×CPI×Clock Cycle Time 降低能耗 从以上公式看出,可以从指令数、CPI以及CPU主频这三个方面入手来提升计算机性能。然而当CPU的主频达到极限时,功耗会增加,导致性能不会达到预期的目的,一方面,我们要在 CPU 里,同样的面积里面,多放一些晶体管,也就是 增加密度 ;另一方面,我们要让晶体管“打开”和“关闭”.”得更快一点,也就是 提升主频 。而这两者,都会增加功耗,带来耗电和散热的问题。因此这两方面都是有限的。此时又会降低电压来降低能耗; 并行优化,阿姆达尔定律 提升主频达到了瓶颈之后,又通过并行处理来提高CPU的吞吐率,现代的CPU都发展到多核,2核、4核,乃至8核的CPU。这就是将一个程序任务交给多个CPU核进行并行处理来提高性能。阿姆达尔定律说的就是,对于一个程序进行优化之后,处理器并行运算之后效率提升的情况。可以用公式表示:           优化后的执行时间 = 受优化影响的执行时间 / 加速倍数 + 不受影响的执行时间 不受影响的执行时间就是不能被并行处理的任务所执行的时间。 总结延伸 无论是提升主频,还是增加更多的CPU核心数量,通过并行来提升性能,都会遇到瓶颈。简单的堆硬件已经不能满足需求了。 在摩尔定律和并行计算之外,还有这几个原则性的性能提升方法:   1、加速大概了事件    

详解服务器处理器基础知识

眉间皱痕 提交于 2019-11-29 05:18:54
CPU(中央处理器)是一台计算机的运算核心和控制核心。 CPU主要功能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、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。 CPU的运作原理可分为四个阶段: 提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。 CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,并执行指令。 CPU的主要性能参数包括: 主频,倍频,外频。 CPU的主频也叫时钟频率,CPU 主频为 CPU 的额定工作频率,当内核数目和缓存大小一样时,主频越高的CPU性能越好。 通常,主频越高CPU处理数据的速度就越快, CPU的主频=外频×倍频系数。 为什么会有外频和倍频的区分呢? 这个是和CPU的发展有关的。 简单说来,就是CPU发展太快,而其他硬件无法达到同样频率来交互,于是CPU进行妥协,将外频作为和主板其他部件之间通讯的频率,而工作频率靠倍频来调节提升。 CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。 通常所说的某某CPU是多少MHz的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。 外频是CPU的基准频率,单位是MHz。 CPU的外频决定着整块主板的运行速度。 倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。 一般情况下,同代(同针脚)的CPU