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求教:CPU之「時脈、核心、快取」在應用上有何差異?


PhysX2 wrote:
50%的確是我抓個大...(恕刪)


我個人是認為
IO占滿了
所相對的其他東西執行就不順

CPU本來是最快的
如果CPU用一半的力量把RAM HD 網路等資源耗盡
剩下來CPU的力量其實也是廢物

但是單純需要CPU運算的東西還是有意義的
電腦工程師,有問題可以找我討論 Raxel
稍微看了一下,好像沒看到很好的解釋
(如果漏看就對不起啦)
小弟說一下我知道的,如果有念過"計算機組織"應該都會懂


「時脈高」對哪方面有利?
理論上每秒執行的指令數會比較多,但還要看硬體怎麼設計,執行一個指令要幾個時脈周期、以及管線化等,不是時脈高能執行的指令就多

管線化是這樣,下圖每一格是一個時脈周期,假設執行一個指令要五個時脈周期,執行四個就要二十個時脈周期。
使用管線化可以縮短很多。



「核心多」對什麼有幫助?
可以看一下工作管理員裡面的"效能",一個程序下面會有很多執行緒,比方你開瀏覽器,有的執行緒下載圖片、有的處理文字。如果開很多程序,會增加系統負擔,程序下的執行緒則會共用資源。執行緒可以對應多核心,處理起來當然比較快。自己去查一下




「快取大」能增進哪方面的效能?
快取是 SRAM,速度跟價錢都比 DRAM 高很多,cpu 速度很快,所以 cache 速度很重要,不然效能會大打折。cpu 會先去 cache 找資料,找不到才去記憶體,但 cache 也不是越大越好,越大搜尋時間會越久,所以 L1 通常都不大。L1 找不到再去 L2,找不到在繼續往下。

有的再 L1 還會分成 I-cache 跟 D-cache,把指令跟資料快取分開,提高快取命中率。




Jevon wrote:
請教版上先進:如標題...(恕刪)


我的 Flickr http://www.flickr.com/photos/odinq/ 目前很冷清
我看了一下各位的討論,小弟分享一下我了解的。

作業系統裡面有 cpu 排班演算法,我不太清楚 windows 目前用什麼,假設用 RR 好了(round-robin)
這演算法是假設現在有四個工作,假設使用的時間是 4 毫秒
第一個工作進來,做 4 毫秒,不管有沒有做完,一定要交給下一個,大家輪流使用。

如果不這樣,一個需要時間很長的工作卡在那邊,其他工作都不用做了。
50% 還好,伺服器級的會希望到 90%,盡量提高使用率避免閒置。

之前被人家問,為什麼電腦可以同時播音樂、看網頁、看影片?
就是 cpu 用很快的速度一直切換著工作


cpu 非常的快,你會感到校能衰退,問題比較可能出再硬碟效能。
cpu 要資料,記憶體沒有就得去硬碟要,DRAM 對 cpu 已經算慢了
硬碟更是慢的不得了,在等資料傳到記憶體的過程,cpu 就沒東西拿來算了

去看一下排班演算法再來扯啦~


whocareyou wrote:
2. 一個核心一個工作週期內只能執行一個執行緒,但一個軟體有可能多達數十條甚至上百條執行緒,CPU速度相當快可以在各個軟體間迅速切換,用起來就會感覺所有軟體同時在跑。
理論如此,事實並非如此,作業系統是介於應用程式與硬體之間溝通的橋樑,應用程式該如何跟作業系統運作,這要看應用程式怎麼寫,作業系統該怎麼配給資源給硬體去運作,也是要看作業系統怎麼寫。
例如:同樣是轉檔軟體,轉同一個檔案就會有使用量高低的不同,這就是軟體撰寫設計的好跟壞。
應用程式該怎麼與作業系統溝通那是應用程式問題,作業系統該如何配給資源給硬體運作那是作業系統的問題。
從頭到尾都跟CPU本身扯不上關係,更不會出現「CPU效能衰退」這種現象,除非你超電壓過頭讓它縮肛了、或是正常使用好幾年後。

BTW,雖然我不太清楚那個微軟藍澤光軟體開30-40個意義是什麼,燒機嗎 ?
別以為看到CPU使用量到達100%就以為這顆CPU已經吃飽飽到達極限。
使用標準燒機軟體Hyper PI跟LinX燒機都可以讓CPU使用量衝到100%滿載,但是LinX燒機的CPU溫度卻比Hyper PI燒機的溫度還要高好幾度,個人某次測試的結果是大約8-12度左右。
至於為什麼 ? 可以自己猜猜看囉。...(恕刪)
我的 Flickr http://www.flickr.com/photos/odinq/ 目前很冷清
講到最後,乾脆自己去找恐龍書啦.
翻桌~~~



當然"計算機組織"讀通了就知道了.
簡述可以對個七八成就不錯了.
littleq wrote:
稍微看了一下,好像沒...(恕刪)


(pipeline)

fetch>decode>excute...
dechde>excute>fetch...
excute>fetch>decode...

沒有別的意思啦

只是上學期才學過計算機概論

沒想到在論壇上還能看到有些基礎概念的東西 感到格外親切
恐龍書是講 OS
樓主問的問題是硬體的,要看白算盤

但講到 cpu loading 是要看恐龍本沒錯~

syntech wrote:
講到最後,乾脆自己去找恐龍書啦. 冒汗冒汗
翻桌~~~



當然"計算機組織"讀通了就知道了. 冒汗冒汗
簡述可以對個七八成就不錯了....(恕刪)
我的 Flickr http://www.flickr.com/photos/odinq/ 目前很冷清
小弟我是出社會幾年後,去年打算回頭求學
這幾周要考資工所,所以剛好念的就是這些東西
我也是分享一下而已

管線化跟指令危障是必考的
只是樓主再問的時脈效能,要解釋清楚很難



通常還是參考人家的測試數據比較簡單

shmemaximilian wrote:
(pipeline)

fetch>decode>excute...
dechde>excute>fetch...
excute>fetch>decode...

沒有別的意思啦

只是上學期才學過計算機概論

沒想到在論壇上還能看到有些基礎概念的東西 感到格外親切掰掰
我的 Flickr http://www.flickr.com/photos/odinq/ 目前很冷清

littleq wrote:
這幾周要考資工所,...
只是樓主再問的時脈效能,要解釋清楚很難...(恕刪)

非常感謝您詳細的解說,
也許是我把問題弄得太複雜了,
害大家得把恐龍書給挖出來
也祝您考試順利...
Jevon wrote:
非常感謝您詳細的解說...(恕刪)


不是你的問題複雜.而是回文的太複雜了..........
回觀INTEL跟AMD以及微軟.NVIDIA ATI的產品發展史就能發覺了(基本上那些公司不可能把商業機密放出來的)
不一樣的產品發展史但是結果是一樣的

還好沒講到1156腳位跟1155腳位的要不然就頭大了(架構不同的東西)

我只告訴最簡單的好了
i5 760 開那個小光估算過了可以開到60~70個吧!不是像我這台e3200開到40個的
同時i5 760加上主機板後變化更大.因為可以作到人工AI的境界(1155腳位的我不知道)

i5 760 vs AMD的六核 誰贏呢?猜猜看吧
人家有用電子儀器作過測試.那台儀器市價萬的跑不掉了
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