微處理器是當今制造的每臺計算機的核心。它是幫助運行和管理每個應用程序和程序的工作馬。由于這部分的重要性，因此在構建基于計算機的系統時，每個用戶都必須首先選擇他們的處理器。

但是，您如何選擇處理器？每個處理器都有許多不同的規(guī)格。在規(guī)格之上，項目類型會影響需要哪種類型的處理器。為了為任何場景選擇最佳處理器，需要考慮幾個關鍵品質。

關于當前的微處理器及其架構可以寫一整本書。為了幫助簡化細節(jié)，工作頻率（時鐘速度）、緩存和內核數量是當今主流臺式機微處理器的三個最重要的品質。這三者對計算機的整體性能影響最大。

多核計算

多年來，計算機體系結構發(fā)生了巨大的變化。有許多不同的架構，但相同的架構不會停留很長時間。為了在競爭中脫穎而出，每年都必須開發(fā)新的創(chuàng)新架構。最流行的架構是 x86 架構。在某些時候，當今的大多數處理器都源自這種基本架構。一些現代微架構包括 Prescott、Nahalem、Sandy Bridge、Bobcat 和 Bulldozer。這些只是英特爾和 AMD 在過去幾年中生產的子微架構的幾個例子。

主要的芯片制造商改變了他們生產的每種架構的結構和能力。構成架構的重要特征包括：內核、CPU 時鐘頻率、L3 緩存和熱設計功耗 (TDP)。

過去幾年來處理架構進步的最重要的發(fā)展是多核處理器的可能性。直到 2000 年代中期，工作頻率的上升足以補償正在制作的節(jié)目。但是，不斷上升的溫度和頻率限制會阻礙僅增加工作頻率。為了解決這個問題，工程師開發(fā)了增加芯片內核數量的能力。在電氣方面，該芯片在單個芯片上制造有 2-8 個以上的內核。這些內核是它們自己的中央處理單元 (CPU)，它們通過芯片與處理器上的其他單元相互通信，從而提高利用并行計算的程序的整體速度。

雙核設置

在選擇處理器時，使用更多內核總是更有利。處理能力隨著每增加一個內核而增加，這允許程序跨多個內核運行，以及允許多個程序在單獨的內核上運行。總而言之，擁有多核可在性能上邁出一大步，并且是選擇現代處理器的關鍵規(guī)范。

工作頻率

正如架構部分所強調的那樣，工作頻率在處理器性能中起著關鍵作用。每個微處理器都以某種振蕩器頻率的函數運行。振蕩器頻率與振蕩器晶體的設計頻率直接相關。該振蕩器頻率通常通過電子電路轉換為方波。方波對于處理器內部程序的執(zhí)行至關重要。然后，基于方波的數字表示，處理器可以“處理”1 和 0 中的函數，然后使處理器可以讀取脈沖，以便它可以執(zhí)行指令。每個時鐘周期只能執(zhí)行一條指令，這就增加了提高工作頻率的重要性。工作頻率越高，可以處理的指令越多。如果正在處理更多指令，則可以在更短的時間內完成更多工作。

今天的處理器可以在 2 GHz 到 4 GHz 的任何頻率范圍內運行。這意味著計算機平均每秒可以執(zhí)行大約 125,000 百萬條指令 (MIPS)。僅根據此質量購買的處理器將提供運行一些程序和應用程序的功能。顯然，我們不只是期望打開一個網絡瀏覽器并在打開一個選項卡的情況下瀏覽網絡。隨著多核處理的出現，工作頻率可以被放大。每個核心都以制造商規(guī)格中提供的速度運行。這意味著相同的操作序列可能會在不同的內核上同時運行。更確切地說，并發(fā)進程可以在不同的內核上運行，從而使處理器能夠同時處理多個進程。

緩存

緩存是與處理器相關的第三個最重要的組件。緩存充當更小、更快的內存存儲設備。處理器將經常使用的數據存儲在適當的位置。它有助于簡化數據傳輸并通過減少訪問內存的平均時間來提高效率。

現代處理器包含多個緩存源。處理器上最常見的緩存層次結構是多級緩存。通常，有三級緩存；級別 1 (L1)、L2 和 L3。這些緩存相互結合運行以存儲處理器將使用的最重要的數據。處理器檢查 L1 緩存中是否有它需要的數據，如果處理器找不到它需要的數據，則進入下一級緩存。
高速緩存在制造過程中以電氣方式實現到芯片中。隨著多核處理的引入，人們認為共享緩存更有用的方法是為每個內核提供自己的緩存。然而，這將包括更多的布線和跨內核延遲的增加。因此，現代處理器只有 1 個緩存層次結構，而不是跨內核拆分它們。

多核、單緩存處理器芯片

在選擇現代處理器時，查看 L3 緩存是最有益的。許多操作系統的主要功能都存儲在 L1 和 L2 緩存中，讓 L3 緩存來填補空缺。具有 6MB-12MB 的 L3 緩存，處理器應該能夠處理當今所有的應用程序。

結論

通過多核選擇、運行頻率速度和緩存大小，很容易找到適合您需求的處理器。多核功能增加了高時鐘速度的實用性。每個內核都可以以出廠設置的時鐘速度執(zhí)行指令。L3 Cache 會將重要數據存儲在其內存中，并將其提供給下一個需要它的核心。每個現代處理器都將在其規(guī)格中包含這些細節(jié)。在選擇處理器時，重要的是要考慮這三個組件之間的關系，以及它們如何在運行時使功能受益。

資料來源：

英特爾。第一個 Nehalem 處理器。數字圖像。英特爾.com。英特爾，2008 年 11 月 17 日。網絡。2013 年 2 月 10 日。.

施密茨，丹尼斯。通用雙核。數字圖像。維基百科。Np，2007 年 6 月 8 日。網絡。2013 年 2 月 19 日。

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