关于CPU频率过高

关于CPU频率过高,第1张

CPU占用率高 的九种可能
1、防杀毒软件造成 故障
由于新版的 KV 、金山、 瑞星 都加入了对网页、 插件 、邮件的随机监控,无疑增大了系统负担。处理方式:基本上没有合理的处理方式,尽量使用最少的监控服务吧,或者,升级你的硬件配备。
2、驱动没有经过认证,造成CPU资源占用100%
大量的测试版的驱动在网上泛滥,造成了难以发现的故障原因。 处理方式:尤其是 显卡驱动 特别要注意,建议使用 微软认证 的或由官方发布的驱动,并且严格核对型号、版本。
3、 病毒、木马 造成
大量的蠕虫病毒在系统内部迅速复制,造成CPU占用资源率据高不下。解决办法:用可靠的杀毒软件彻底清理系统内存和本地硬盘,并且打开系统设置软件,察看有无异常启动的程序。经常性更新升级杀毒软件和防火墙,加强防毒意识,掌握正确的防杀毒知识。
4、控制面板— 管理工具 —服务—RISING REALTIME MONITOR SERVICE 点鼠标右键,改为手动。
5、开始->运行->msconfig->启动,关闭不必要的启动项,重启。
6、查看“ svchost ”进程。
svchost exe 是Windows XP系统 的一个核心进程。 svchostexe 不单单只出现 在Window s XP中,在使用 NT 内核的 Windows系统 中都会有svchostexe的存在。一般在 Windows 2000 中 svchostexe进程 的数目为2个,而 在Windows XP中svchostexe进程的数目就上升到了4个及4个以上。
7、查看 网络连接 。主要是网卡。
8、查看网络连接
当安装了Windows XP的计算机做服务器的时候,收到端口 445 上的连接请求时,它将分配内存和少量地调配 CPU资源来为这些连接提供服务。当负荷过重的时候,CPU占用率可能过高,这是因为在工作项的数目和响应能力之间存在固有的权衡关系。你要确定合适的 MaxWorkItems 设置以提高系统响应能力。如果设置的值不正确,服务器的响应能力可能会受到影响,或者某个用户独占太 多系统 资源。
要解决此问题,我们可以通过修改注册表来解决:在 注册表编辑器中依次展开[HKEY_LOCAL_MACHINE\\\\SYSTEM\\\\CurrentControlSet\\\\Services\\\\lanmanserver ]分支,在右侧窗口中 新建 一个名为“maxworkitems”的 DWORD值 。然后双击该值,在打开的窗口中键入下列数值并保存退出:
如果计算机有512MB以上的内存,键入“1024”;如果计算机内存小于 512 MB,键入“256”。
9、看看是不是Windows XP使用鼠标右键引起CPU占用100%
前不久的报到说在资源管理器里面使用鼠标右键会导致CPU资源100%占用,我们来看看是怎么回事?
征兆:
在资源管理器里面,当你右键点击一个目录或一个文件,你将有可能出现下面所列问题:
任何文件的拷贝 *** 作在那个时间将有可能停止相应
网络连接速度将显著性的降低
所有的流输入/输出 *** 作例如使用Windows Media Player 听音乐将有可能是音乐失真成因:
当你在资源管理器里面右键点击一个文件或目录的时候,当快捷 菜单显示 的时候,CPU占用率将增加到100%,当你关闭快捷菜单的时候才返回正常水平。
解决方法:
方法一:关闭“为菜单和工具提示使用过渡效果”
1、点击“开始”--“控制面板”
2、在“控制面板”里面双击“显示”
3、在“显示”属性里面点击“外观”标签页
4、在“外观”标签页里面点击“效果”
5、在“效果”对话框里面,清除“为菜单和工具提示使用过渡效果”前面的复选框接着点击两次“确定”按钮。
方法二:在使用鼠标右键点击文件或目录的时候先使用鼠标左键选择你的目标文件或目录。然后再使用鼠标右键d出快捷菜单。
CPU占用100%解决办法
一般情况下CPU占了100%的话我们的电脑总会慢下来,而很多时候我们是可以通过做 一点点 的改动就可以解决,而不必问那些大虾了。
当机器慢下来的时候,首先我们想到的当然是任务管理器了,看看到底是哪个程序占了较搞的比例,如果是某个大程序那还可以原谅,在关闭该程序后只要 CPU正常了那就没问题;如果不是,那你就要看看是什幺程序了,当你查不出这个进程是什幺的时候就去google或者 baidu 搜。有时只结束是没用的,在 xp下我们可以结合msconfig里的启动项,把一些不用的项给关掉。在2000下可以去下个winpatrol来用。
一些常用的软件,比如浏览器占用了很搞的CPU,那幺就要升级该软件或者干脆用别的同类软件代替,有时软件和系统会有点不兼容,当然我们可以试下xp系统下给我们的那个兼容项,右键点该 exe文件 选兼容性。
svchostexe有时是比较头痛的,当你看到你的某个svchostexe占用很大CPU时你可以去下个aports或者fport来检查其对应的程序路径,也就是什幺东西在掉用这个svchostexe,如果不是c:\\\\Windows\\\\ system32 (xp)或c:\\\\winnt\\\\system32(2000)下的,那就可疑。升级杀毒软件杀毒吧。
右击文件导致100%的CPU占用我们也会遇到,有时点右键停顿可能就是这个问题了。官方的解释:先点左键选中,再右键(不是很理解)。非官方:通过在桌面点右键-属性-外观-效果,取消”为菜单和工具提示使用下列过度效果(U)“来解决。还有某些杀毒软件对文件的监控也会有所影响,可以 关闭杀毒软件的文件监控;还有就是对网页,插件,邮件的监控也是同样的道理。
一些驱动程序有时也可能出现这样的现象,最好是选择微软认证的或者是官方发布的驱动来装,有时可以适当的升级驱动,不过记得最新的不是最好的。
CPU降温软件 ,由于软件在运行时会利用所以的CPU空闲时间来进行降温,但Windows不能分辨普通的CPU占用和 降温软件 的降温指令 之间的区别 ,因此CPU始终显示100%,这个就不必担心了,不影响正常的系统运行。
在处理较大的 word文件 时由于word的拼写和语法检查会使得CPU累,只要打开word的工具-选项-拼写和语法把”检查拼写和检查语法“勾去掉。
单击 avi视频 文件后CPU占用率高是因为系统要先扫描该文件,并检查文件所有部分,并建立索引;解决办法:右击保存视频文件的文件夹-属性-常规-高级,去掉为了快速搜索,允许索引服务编制该文件夹的索引的勾。
CPU占用100%案例分析
1、 dllhost进程造成CPU使用率占用100%
特征:服务器正常CPU消耗应该在75%以下,而且CPU消耗应该是上下起伏的,出现这种问题的服务器,CPU会突然一直处100%的水平,而且不会下降。查看任务管理器,可以发现是DLLHOSTEXE消耗了所有的CPU空闲时间,管理员在这种情况下,只好重新启动IIS服务,奇怪的是,重新启动IIS服务后一切正常,但可能过了一段时间后,问题又再次出现了。
直接原因:
有一个或多个ACCESS数据库在多次读写过程中损坏,微软的 MDAC 系统在写入这个损坏的ACCESS文件时,ASP线程处于BLO

服务器更着重于对多任务的执行速度,核数是一个挺大的指标。服务器要提高性能的方法不止提高主频,还有一些其他方面,比如IPC(每个时钟周期里的指令执行条数)等等,并且频率的提高有一个很大的问题,因为频率的天提高功耗将三次方的正比速度增加,对应的的散热也会是个大问题,所以也可以看到大部分的笔记本频率都低于台式机,就是这个原因。综合来说,现在还不到追求高频的时机吧。个人见解。

为什么有人说服务器CPU垃圾?

我觉得说服务器CPU垃圾的原因有两点

第一:主频低, 游戏 体验差点被当成垃圾

什么是服务器CPU,就是用来给服务器使用的,服务器正常24小运行,对待CPU稳定性有很高的要求。另外要同时处理多个请求,但是每个请求并不是那么的复杂,为了满足条件服务器CPU就有了以下几个特点。

正是因为稳定,主频低才合适做服务器CPU,但是当我们把这类CPU拿来家用时,尤其是拿来运行大型的单机 游戏 ,这类对单核频率有要求的 游戏 来说,可能服务器CPU的表现就不那么的出色,自然很多使用过这类CPU的 游戏 发烧级玩家会觉得此类CPU很垃圾。

准确的说,可能没有没有认识到此类CPU的针对领域吧,杀牛用羊刀,自然不是那么顺手。

第二:配对主板少,山寨居多,易出问题被当做垃圾

服务器CPU绝大部分都是国外一些服务器拆机然后送到国内的,俗称“大船靠岸”,很多“自称垃圾佬的图吧大佬”喜欢研究的东西。

因为此类CPU的主板很难买到新的,因为生产这些的都去卖服务器了。市场上流通的都是一些拆机主板,大家熟知的华南,科脑、美可可等品牌,也是佩服他们。能魔改成适配的,当然质量上就大打折扣了。很多不懂的小白上车,可能用不了多久主板坏了。城门失火殃及池鱼,怪主板差的同时,CPU也被顺带看做垃圾了。

并且适配的主板如果是一线厂家生产的话价格很高,已经超出了同级别的家用电脑,主板贵,没人买,COU自然便宜,便宜了自然有人认为是垃圾。

我觉得服务器CPU并不是垃圾

看每个人怎么使用了,我个人还在使用者E3处理器,很好用,也不存在什么大的问题。关键看怎么选配,怎么去使用,合适自己的才是最重要的,而不是一味的认为服务器的CPU就是垃圾。

以上是我对这个问题的解答和观点,纯手打,实属不易,也仅表达个人观点,希望能给读者很好的参考,若是觉得写的还可以就给个赞吧。

服务器CPU好比大拖头,桌面CPU好比小轿车。你要拿大拖头来飙车显然飙不过小轿车。但你拿来拉重活试试。高清视频剪辑,3D建模渲染,多任务工作,那服务器CPU哪怕是上代的性能也是杠杠的,而且不用担心工作一半突然给你定住要你重启,倒是你拿来 游戏 ,那么显然不怎么样了。一个是赚钱的工具一个是拿来玩乐。怎么比?

我是很懒的,我才不自己买主板一堆东西自己配。直接买个淘汰下来的品牌工作站主机,除开机自检时间比较久,启动系统后就非常爽了。

很多人的印象中都觉得服务器CPU不值得购买,然而市面上很多服务器CPU都卖的很火,比如英特尔志强E5系列,动辄8核心、10核心的至强CPU只卖不到一千元,然而英特尔和AMD最新款的消费级10核心以上的CPU至少都在3000元以上,从核心数量来看,很多人就是冲着E5这类服务器CPU便宜量又足来的。



当然,对于主流应用和 游戏 来说,市面上大部分的服务器CPU都不太合适,一方面是因为这些CPU都是老旧服务器淘汰下来的,虽说核心数量多,但是架构较老,频率也不高,真要比玩 游戏 的话,这些动辄10核心以上的服务器CPU可能还不如酷睿I3效果好。另外,大部分的日常应用对多核心CPU的支持不佳,服务器CPU核心数量虽多,但是反倒派不上用场。



不过即使如此,像至强E5 2000系列的CPU仍然非常热销,工作室买来可以加速视频渲染和3D渲染,提高内容创作效率,还有的 游戏 工作室专门买这类CPU 游戏 多开,毕竟核心越多,越能承受多个 游戏 同时运行的压力,这是那些普通消费级CPU难以相比的。



有的人可能担心这类CPU的保修问题,确实这类服务器CPU基本都属于二手货,没法考虑保修问题,但是CPU正常使用中就很难损坏,唯一值得担心的反倒是主板,这从一定程度上就要看运气了,不过好歹这类平台的价格都不贵,如果是用个两三年坏了也算是用值了。

说服务器cpu垃圾的都是一些不思进取整天呆在家里打 游戏 的人

不是服务器CPU垃圾,而是人的认知没有到位,觉得对自己用处不大的东西就垃圾,实际上去看看服务器CPU的价格和家用CPU的价格,就知道服务器的CPU到底垃圾不垃圾,当然这里的价格是指一手的价格,不要拿那些洋垃圾的价格来说事情。服务器CPU和家用CPU相比,往往有以下特点,主频低,核心多3,IO性能更强,更注重稳定性。

所以对于普通用户而言,服务器CPU并不是很适合,其中影响最大的还是主频,在桌面处理器已经突破5GHz的情况下,服务器CPU的频率往往还在4GHz徘徊,而且核心数量越多的型号,其频率更低,譬如最新的AMD EPYC系列产品里面,我们可以看到频率最高的是8核16线程的产品,其主频也才41GHz,而桌面的8核16线程早就是47GHz的水平了,而最高端的EPYC产品,核心数量达到了64核,但是主频最高只有3675GHz。

而频率对于单线程的性能影响是很关键的,在 游戏 等项目上面,高主频的CPU往往具有更好的性能表现,这也导致了在 游戏 等方面的表现中,服务器CPU往往不如桌面CPU,而这个也是服务器CPU垃圾的主要原因,此外我们以AMD EPYC产品的价格为例,我们可以看到服务器的CPU价格远超桌面的产品,所以更加让人觉得服务CPU垃圾。

不过这些钱并不能说是白花了,服务器CPU在IO部分的表现是可以秒杀桌面处理器的,目前的桌面处理器往往也就是支持双通道内存,而服务器CPU直接支持8通道内存了,此外在PCI-E通道数量上面,服务器CPU的数量也远超普通桌面CPU,可以看到EPYC服务器CPU支持高达128个PCI-E通道,而桌面的往往也就是20条左右。

此外在主板的选择上面,服务器CPU往往也不会有很多选择,而且其考虑的也不是家用环境,所以对于普通玩家而言,其周边的配置往往也不合意,而且价格也往往很贵,这进一步让服务器CPU没有那么香了。

当然如果是洋垃圾的话,成本会便宜很多,整体成本可以做得比家用更低,但是主频低的问题依旧无解,主板的话,这个里面的水就比较深了,二手服务器主板,山寨板,HEDT平台的新主板都有,这也导致了搭配出来的平台良莠不一,出点问题就满天飞,给大家带来不好的印象。

总的来说,服务器CPU在今天对于个人用户早就没有必要了,桌面上面的8核16线程也算是很常见的配置了,16核32线程的产品也有了,已经不是当年最高4核8核心的时代了,服务器CPU早就没有那么香了,如果不是玩家的话,就不要去玩服务器CPU了。

服务器CPU垃圾——洋垃圾。

其实这应该分两方面说

在锐龙出现之前,一直是英特尔霸占着CPU市场,无论是双核、四核普通桌面级,还是六核、八核旗舰级,甚至连十核、十二核的服务器CPU也进入了不少家庭。

而多核心低主频的服务器CPU是从哪里来的,这成了他们洋垃圾称号的起源——新型号的太贵用不起,走进家庭的服务器CPU都是些便宜货,是从淘汰的服务器上扒拉下来的。

这样的CPU不好吗?没有什么不好,主频低、发热高而已,并没有太多缺点,性能来说,多核心给多任务、多线程软件提供了很多便利。

但是,这样的CPU需要搭配相应特殊的主板才可以使用,这才是真正有风险、被说成垃圾的地方。

像X58、X79这种主板,市面上很少买的到大厂产品,毕竟是卖服务器的。想要好主板只能买到拆机板。而这时候,科脑、华南、美可可等品牌的X58X79主板就应运而生了。而其做工、质量,都不可能跟技嘉华硕微星比较,但是售价也不低,四五百一张,而且豪华版的卖八百多。没办法,想用多核撑场面,就得靠这种主板,毕竟是新的,有售后。

随着锐龙一代上市,六核、八核的桌面级CPU才有机会走进千家万户,二代锐龙上市,进一步拉低了六核十二线程、八核十六线程CPU的售价,三代锐龙上市,一代二代锐龙价格更低,八核十六线程才一千多点,而且可以搭配质量过硬的大厂主板,还可以使用最新的技术——RGB、M2、XFR等。这时E5、E7才算是真正到了尴尬的时候——可玩性不高,就像是一头忠实的老牛,只能低头干活,没有任何趣味,而且主板随时翻车。

这就使原本自嘲的洋垃圾真正变成垃圾了——多核多线程的优势在锐龙面前不堪一击,主频没锐龙高,主板质量差。

虽然如此,这并不能说CPU如何如何,毕竟在英特尔挤牙膏的那些年,E5E7填补了多核多线程的空白,而且错不在CPU在主板。要用发展眼光看待它们,它们只是跟不上这两年的 科技 步伐了。

如果手里还用着E5的用户,请善待它们,它们很老了,但是依然勤勤恳恳。如果新用户装机,买新不买旧就是说给你们听的,感受 科技 的魅力吧。

服务器CPU一点儿也不垃圾。

华南X79主板烈焰战神,CPU是 E5-2680V2,32G服务器内存,性能杠杠的!

要是追求单核频率高些,2643V2很划算,主频35G,六核心十二线程。2667v2,2673v2都很好。

玩 游戏 也不差,配个好点儿的显卡就行了。

x99先进些,2678v3很流行,实际体验没多大差异。

主板要用大板,两个或三个显卡插槽。要有m2接口,快很多。四个内存插槽,方便组成双通道。

不 服务区cpu并不垃圾 反而性价比还很高 我做视频剪辑 用的就是工包主板x79加至强E5的服务区CPU还用了ECC服务区内存 价格低 性能好 其实适用才是王道 如果你玩大型 游戏 的话 主频高的普通版本的cpu很适合 但是如果你好做视频 图形图像处理的话 服务器的cpu 你可以考虑一下啊 不会让你失望的

因为这些人基本就是没玩过这类CPU,另一方面主要是支持这类CPU的主板太少,而大部分支持这类CPU的主板都是小厂,其实服务器U类别很多,其中不乏有一些最贴近普通PC的单路U,比方说当年的E3 1230,这些CPU都是核心数不高但是主频还是非常不错的,一般都是用来做高性能工作站使用的,这种一般就是I7类型的服务器版。

还有现在的多路服务器CPU的中高端产品,核心数量都是可以动态调整的,比如说AMD的宵龙,动态调整核心,其玩 游戏 也是非常厉害的。

其实我们很多时候概念还是停留在过去的思想里面里面,其实现在我们的 游戏 已经对多核做过很好地优化了,虽然服务器版的主频很低,但是你会发现 游戏 帧速率并没有拉到多地,这说明服务器版的CPU在 游戏 方面还是可以完全胜任的。

另外很多人喜欢搞服务器CPU主要是因为服务器CPU便宜,U便宜,内存也非常便宜,随便上个64GB的内存也花不了多少钱,最重要的是现在很多经典的服务器CPU也有高主频的,即使在玩 游戏 方面也十分充足。

另外造成一个最大的误解,就是很多人说服务器CPU垃圾,其实真正的原因是你不会选择,有些CPU天生下来就是为了稳定性,比如一些文件服务器用的2450/2650,其核心主频是非常低的,但是核心数多,其主要目的就是为了保证稳定性,你说你要是用这种服务器CPU玩 游戏 那就太难为他们了,因为时钟频率太低了。因为低功耗问题这类服务器CPU阉割了大量的ALU单元,其逻辑运算单元完全无法保证复杂的大量逻辑运算,玩 游戏 当然卡不说帧数还上不去。

你可以淘那些从提供服务器虚拟化那种的CPU,其主频高ALU单元多,虽然在寿命方有损耗但是不影响你玩 游戏 。总之服务器CPU要看你会不会选择,并且有更好的主板支持的话,我觉得在很多方面吊打消费级CPU是没有任何问题的,尤其是性价比方面。

专业专用

有一说一,一个东西设计成什么样的,大家最好就按照什么样的用法来用。


相信很多朋友没买过云服务器,所以我先讲讲怎么玩云服务器。首先你要挑一个看着顺眼的厂商,然后花钱买(其实应该叫租)一定时长的服务器资源,然后厂商就会给你分配一个虚拟机,这个虚拟机就等于是你自己的了,可以随便怎么玩,比如打个小网站、挂个下载器当网盘之类的都可以。而这些厂商会为大量用户提供这种服务,那么大家应该也可以想到,这些厂商使用的服务器CPU应该具有一下特征: 主频低,核心多,可以同时支持大量并发。


但是这些特性,和我们家用用户基本完全没什么关系。一般的 游戏 和应用对多核的优化不是那么完善,多核特性用处不是很大。主频低会导致很多需要单核性能的应用和 游戏 卡顿。综合起来,你说使用体验能好吗?

英特尔挤牙膏

很多人用服务器CPU的很大一个原因,其实是因为当年英特尔没啥对手,家用CPU性价比不高。当年我混迹显卡吧的时候,看到很多人装机用的都是服务器的那款E3V2, 当时的家用酷睿系列的处理器价格高,但是单核性能对比服务器CPU来说拉不开差距,结果就是性价比被完爆。

不过这种情况现在应该是不存在了,AMD自从出了锐龙系列处理器,英特尔有了竞争对手,再也不敢挤牙膏了。所以现在这个时段,家用装机,正常挑选一款家用CPU就可以了,没必要在迷信当年的经验去用服务器CPU。如果你还要头硬去用的话,很可能会因为主频低,运行 游戏 卡,而发出类似本问题的抱怨: “为什么服务器CPU这么垃圾”

目前主流使用的CPU有以下几种:
1 英特尔(Intel)CPU
英特尔是全球最大的CPU制造商之一。其CPU以高性能和稳定性著称,广泛应用于个人电脑、服务器、工作站等领域。英特尔的CPU一般分为i3、i5、i7和i9四个等级,随着等级的提高,处理器核心数量、运行频率、缓存容量等指标都会相应增加,从而提升整体性能。
2 AMD CPU
AMD是另一个著名的CPU制造商,其产品的性价比较高,并且在多线程性能方面表现优异。与英特尔不同,AMD将所有的CPU核心集中在一个芯片上,这样可以提高核心间的通讯效率,从而实现更好的多线程性能。
3 ARM CPU
ARM是一种低功耗、高性能的CPU架构,主要应用于移动设备、智能家居和物联网等领域。ARM的CPU具有低功耗和低热量的特点,同时也支持多核心和超线程技术。
4 IBM Power CPU
IBM Power CPU主要应用于高性能计算、人工智能等领域。它具有高度的可扩展性,在大规模计算任务中表现出色。IBM Power CPU的另一个特点是其高度的安全性,具备硬件加密和虚拟化技术,可以有效保护用户数据的安全。
总之,不同的CPU具有不同的特点和适用场景。消费者在购买电脑或其他设备时,应该根据自己的实际需求选择合适的CPU,以达到最佳的性能和使用体验。

可按以下四个方法解决CPU占用率过高的问题:
在运行大型程序之前,查看电脑配置是否满足运行该程序的最低配置,如果确实是电脑配置不行的话,那么就建议将电脑硬件进行升级了;
下载杀毒软件或者木马专杀对电脑进行保护,可以使用占用资源小的一些安全工具,例如巨盾,巨盾采用脚本引擎可以极大的释放系统资源,不会使得电脑CPU使用率过高;
在使用浏览器时尽量选择一些用户群体比较多的浏览器,一些非主流的浏览器就不必使用了,因为小众的浏览器在兼容性, *** 作性等方面还是有些缺陷的,系统优化也不完善,所以建议使用主流的浏览器,避免出现CPU使用率高怎么办的问题;
定期更新电脑各种驱动,可以使用驱动精灵等工具自动更新电脑上的驱动,保持电脑驱动处于最新状态,减少CPU出现100%的概率。
我的服务器用的是小鸟云的,性能稳定,访问很流畅。

服务器cpu的使用频率占指令总数的20%,但在程序中出现的频率却占80%。服务器是网络中的重要设备,要接受少至几十人、多至成千上万人的访问,因此对服务器具有大数据量的快速吞吐、超强的稳定性、长时间运行等严格要求。

服务器的CPU仍按CPU的指令系统来区分,通常分为CISC型CPU和RISC型CPU两类,后来又出现了一种64位的 VLIW(Very Long Instruction Word超长指令集架构)指令系统的CPU。

扩展资料:


优点

从当前的服务器发展状况看,以“小、巧、稳”为特点的IA架构(CISC架构)的PC服务器凭借可靠的性能、低廉的价格,得到了更为广泛的应用。在互联网和局域网领域,用于文件服务、打印服务、通讯服务、Web服务、电子邮件服务、数据库服务、应用服务等用途。

缺点

IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容,而Intel为了IA-64处理器能够更好地运行两个朝代的软件,它在IA-64处理器上(Itanium、Itanium2 )引入了x86-to-IA-64的解码器,这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。

这个解码器并不是最有效率的解码器,也不是运行x86代码的最好途径(最好的途径是直接在x86处理器上运行x86代码),因此Itanium 和Itanium2在运行x86应用程序时候的性能非常糟糕。这也成为X86-64产生的根本原因。

最后值得注意的一点,虽然CPU是决定服务器性能最重要的因素之一,但是如果没有其他配件的支持和配合,CPU也不能发挥出它应有的性能。

参考资料来源:百度百科-服务器CPU

CPU又叫中央处理器,是英文单词Central Processing Unit的缩写,负责对信息和数据进行运算和处理,并实现本身运行过程的自动化。在早期的计算机当中,CPU被分成了运算器和控 制器两个部分,后来由于电路集成度的提高,在微处理器问世时,就将它们都集成在一个芯片中了。需要智能控制、大量信息处理的地方就会 用到CPU。
CPU有通用CPU和嵌入式CPU,通用和嵌入式的分别,主要是根据应用模式的不同而划分的。通用CPU芯片的功能一般比较强,能运 行复杂的 *** 作系统和大型应用软件。嵌入式CPU在功能和性能上有很大的变化范围。随着集成度的提高,在嵌入式应用中,人们倾向于把CPU、 存储器和一些外围电路集成到一个芯片上,构成所谓的系统芯片(简称为SOC),而把SOC上的那个CPU成为CPU芯核。
现在,指令系统的优化设计有两个截然相反的方向。一个是增强指令的功能,设置一些功能复杂的指令,把一些原来有软件实现的常用功能 改用硬件的指令系统来实现,这种计算机成为复杂指令系统计算机。早期Intel的X86指令体系就是一种CISC指令结构。
RISC是Reduced Instruction Set Computer的缩写中文翻译成精简指令系统计算机,是八十年代发展起来的,尽量简化指令功能,只保留那些功能简单,能在 一个节拍内执行完成的指令,较复杂的功能用一段子程序来实现,这种计算机系统成为精简指令系统计算机。目前采用RISC体系结构的处理器 的芯片厂商有SUN、SGI、IBM的Power PC系列、DEC公司的Alpha系列、Motorola公司的龙珠和Power PC等等。
介绍一下 MIPS体系。
MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS的意思是"无内部互锁流水级的微处理器"(Microprocessor without interlocked piped stages),其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。他最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学 Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品以为很多打计算机 公司采用构成各种工作站和计算机系统。
指令系统
要讲CPU,就必须先讲一下指令系统。 指令系统指的是一个CPU所能够处理的全部指
令的集合,是一个CPU的根本属性。比如我们现在所用的CPU都是采用x86指令集的,他们都是 同一类型的CPU,不管是PIII、Athlon或Joshua。我们也知道,世界上还有比PIII和Athlon快得多的CPU,比如Alpha,但它们不是用x86指令集 ,不能使用数量庞大的基于x86指令集的程序,如Windows98。之所以说指令系统是一个CPU的根本属性,是因为指令系统决定了一个CPU能够运 行什么样的程序。
所有采用高级语言编出的程序,都需要翻译(编译或解释)成为机器语言后才能运行,这些机器语言中 所包含的就是一条条的指令。
1、 指令的格式
一条指令一般包括两个部分: *** 作码和地址码。 *** 作码其实就是指令序列号,用来告诉CPU需要执行的是那一条指令。地址码则复杂一些,主要包括源 *** 作数地址、目的地址和下一条指令的地址 。在某些指令中,地址码可以部分或全部省略,比如一条空指令就只有 *** 作码而没有地址码。
举个例子吧,某个指令系统 的指令长度为32位, *** 作码长度为8位,地址长度也为8位,且第一条指令是加,第二条指令是减。当它收到一个 “00000010000001000000000100000110”的指令时,先取出它的前8位 *** 作码,即00000010,分析得出这是一个减法 *** 作,有3个地址,分别是 两个源 *** 作数地址和一个目的地址。于是,CPU就到内存地址00000100处取出被减数,到00000001处取出减数,送到ALU中进行减法运算,然后 把结果送到00000110处。
这只是一个相当简单化的例子,实际情况要复杂的多
2、 指令的分类与寻址 方式
一般说来,现在的指令系统有以下几种类型的指令:
(1)算术逻辑运算指令
算术逻辑运算 指令包括加减乘除等算术运算指令,以及与或非异或等逻辑运算指令。现在的指令系统还加入了一些十进制运算指令以及字符串运算指令等。
(2)浮点运算指令
用于对浮点数进行运算。浮点运算要大大复杂于整数运算,所以CPU中一般还会有专门负责浮点运 算的浮点运算单元。现在的浮点指令中一般还加入了向量指令,用于直接对矩阵进行运算,对于现在的多媒体和3D处理很有用。
(3)位 *** 作指令
学过C的人应该都知道C语言中有一组位 *** 作语句,相对应的,指令系统中也有一组位 *** 作指令,如左移一位右移 一位等。对于计算机内部以二进制不码表示的数据来说,这种 *** 作是非常简单快捷的。
(4)其他指令
上面三种都是 运算型指令,除此之外还有许多非运算的其他指令。这些指令包括:数据传送指令、堆栈 *** 作指令、转移类指令、输入输出指令和一些比较特 殊的指令,如特权指令、多处理器控制指令和等待、停机、空 *** 作等指令。
对于指令中的地址码,也会有许多不同的寻址 (编址)方式,主要有直接寻址,间接寻址,寄存器寻址,基址寻址,变址寻址等,某些复杂的指令系统会有几十种甚至更多的寻址方式。
3、 CISC与RISC
CISC,Complex Instruction Set Computer,复杂指令系统计算机。RISC,Reduced Instruction Set Computer,精简指令系统计算机。虽然这两个名词是针对计算机的,但下文我们仍然只对指令集进行研究。
(1)CISC 的产生、发展和现状
一开始,计算机的指令系统只有很少一些基本指令,而其他的复杂指令全靠软件编译时通过简单指令 的组合来实现。举个最简单的例子,一个a乘以b的 *** 作就可以转换为a个b相加来做,这样就用不着乘法指令了。当然,最早的指令系统就已经 有乘法指令了,这是为什么呢?因为用硬件实现乘法比加法组合来得快得多。
由于那时的计算机部件相当昂贵,而且速度 很慢,为了提高速度,越来越多的复杂指令被加入了指令系统中。但是,很快又有一个问题:一个指令系统的指令数是受指令 *** 作码的位数所 限制的,如果 *** 作码为8位,那么指令数最多为256条(2的8次方)。
那么怎么办呢?指令的宽度是很难增加的,聪明的设计师们又想出了 一种方案: *** 作码扩展。前面说过, *** 作码的后面跟的是地址码,而有些指令是用不着地址码或只用少量的地址码的。那么,就可以把 *** 作码 扩展到这些位置。
举个简单的例子,如果一个指令系统的 *** 作码为2位,那么可以有00、01、10、11四条不同的指令。现在 把11作为保留,把 *** 作码扩展到4位,那么就可以有00、01、10、1100、1101、1110、1111七条指令。其中1100、1101、1110、1111这四条指令 的地址码必须少两位。
然后,为了达到 *** 作码扩展的先决条件:减少地址码,设计师们又动足了脑筋,发明了各种各样的寻址方式,如基 址寻址、相对寻址等,用以最大限度的压缩地址码长度,为 *** 作码留出空间。
就这样,慢慢地,CISC指令系统就形成了, 大量的复杂指令、可变的指令长度、多种的寻址方式是CISC的特点,也是CISC的缺点:因为这些都大大增加了解码的难度,而在现在的高速硬 件发展下,复杂指令所带来的速度提升早已不及在解码上浪费点的时间。除了个人PC市场还在用x86指令集外,服务器以及更大的系统都早已不 用CISC了。x86仍然存在的唯一理由就是为了兼容大量的x86平台上的软件。
]:(2)RISC的产生、发展和现状
1975年,IBM的设计师John Cocke研究了当时的IBM370CISC系统,发现其中占总指令数仅20%的简单指令却在程序调用中占了80% ,而占指令数80%的复杂指令却只有20%的机会用到。由此,他提出了RISC的概念。
事实证明,RISC是成功的。80年代末,各公司的RISC CPU如雨后春笋般大量出现,占据了大量的市场。到了90年代,x86的CPU如pentium和k5也开始使用先进的RISC核心。
RISC 的最大特点是指令长度固定,指令格式种类少,寻址方式种类少,大多数是简单指令且都能在一个时钟周期内完成,易于设计超标量与流水线 ,寄存器数量多,大量 *** 作在寄存器之间进行。由于下文所讲的CPU核心大部分是讲RISC核心,所以这里就不多介绍了,对于RISC核心的设计下 面会详细谈到。
RISC目前正如日中天,Intel的Itanium也将最终抛弃x86而转向RISC结构。
二、CPU内核结构
好吧 ,下面来看看CPU。CPU内核主要分为两部分:运算器和控制器。
(一) 运算器
1、 算术逻辑运算单元ALU(Arithmetic and Logic Unit)
ALU主要完成对二进制数据的定点算术运算(加减乘除)、逻辑运算(与或非异或)以及移位 *** 作。在某些CPU中还 有专门用于处理移位 *** 作的移位器。
通常ALU由两个输入端和一个输出端。整数单元有时也称为IEU(Integer Execution Unit)。我们通常所说的“CPU是XX位的”就是指ALU所能处理的数据的位数。
2、 浮点运算单元FPU(Floating Point Unit)
FPU主要负责浮点运算和高精度整数运算。有些FPU还具有向量运算的功能,另外一些则有专门的向量处理单元。
3、通用寄存器组
通用寄存器组是一组最快的存储器,用来保存参加运算的 *** 作数和中间结果。
在通用寄存器的设计上,RISC与CISC有 着很大的不同。CISC的寄存器通常很少,主要是受了当时硬件成本所限。比如x86指令集只有8个通用寄存器。所以,CISC的CPU执行是大多数时 间是在访问存储器中的数据,而不是寄存器中的。这就拖慢了整个系统的速度。而RISC系统往往具有非常多的通用寄存器,并采用了重叠寄存 器窗口和寄存器堆等技术使寄存器资源得到充分的利用。
对于x86指令集只支持8个通用寄存器的缺点,Intel和AMD的最新 CPU都采用了一种叫做“寄存器重命名”的技术,这种技术使x86CPU的寄存器可以突破8个的限制,达到32个甚至更多。不过,相对于RISC来说 ,这种技术的寄存器 *** 作要多出一个时钟周期,用来对寄存器进行重命名。
4、 专用寄存器
专用寄存器通常是一些状 态寄存器,不能通过程序改变,由CPU自己控制,表明某种状态。
(二) 控制器
运算器只能完成运算,而控 制器用于控制着整个CPU的工作。
1、 指令控制器
指令控制器是控制器中相当重要的部分,它要完成取指令、分析指令等 *** 作,然 后交给执行单元(ALU或FPU)来执行,同时还要形成下一条指令的地址。
2、 时序控制器
时序控制器的作用是为每条 指令按时间顺序提供控制信号。时序控制器包括时钟发生器和倍频定义单元,其中时钟发生器由石英晶体振荡器发出非常稳定的脉冲信号,就 是CPU的主频;而倍频定义单元则定义了CPU主频是存储器频率(总线频率)的几倍。
3、 总线控制器
总线控制器主要用于控制CPU 的内外部总线,包括地址总线、数据总线、控制总线等等。
4、中断控制器
中断控制器用于控制各种各样的中断请求,并根据优先 级的高低对中断请求进行排队,逐个交给CPU处理。
(三) CPU核心的设计
CPU的性能是由什么决定的呢?单纯的一个ALU速度在一个CPU中并不起决定性作用,因为ALU的速度都差不多。而一个CPU的性能表现的决 定性因素就在于CPU内核的设计。
1、超标量(Superscalar)
既然无法大幅提高ALU的速度,有什么替代的方法呢?并行处理的方 法又一次产生了强大的作用。所谓的超标量CPU,就是只集成了多个ALU、多个FPU、多个译码器和多条流水线的CPU,以并行处理的方式来提高 性能。
超标量技术应该是很容易理解的,不过有一点需要注意,就是不要去管“超标量”之前的那个数字,比如“9路超标量”,不同 的厂商对于这个数字有着不同的定义,更多的这只是一种商业上的宣传手段。
2、流水线(Pipeline)
流水线是现代RISC核心的一 个重要设计,它极大地提高了性能。
对于一条具体的指令执行过程,通常可以分为五个部分:取指令,指令译码,取 *** 作数,运算 (ALU),写结果。其中前三步一般由指令控制器完成,后两步则由运算器完成。按照传统的方式,所有指令顺序执行,那么先是指令控制器工 作,完成第一条指令的前三步,然后运算器工作,完成后两步,在指令控制器工作,完成第二条指令的前三步,在是运算器,完成第二条指令 的后两部……很明显,当指令控制器工作是运算器基本上在休息,而当运算器在工作时指令控制器却在休息,造成了相当大的资源浪费。解决 方法很容易想到,当指令控制器完成了第一条指令的前三步后,直接开始第二条指令的 *** 作,运算单元也是。这样就形成了流水线系统,这是 一条2级流水线。
如果是一个超标量系统,假设有三个指令控制单元和两个运算单元,那么就可以在完成了第一条指令的取址工作后直 接开始第二条指令的取址,这时第一条指令在进行译码,然后第三条指令取址,第二条指令译码,第一条指令取 *** 作数……这样就是一个5级流 水线。很显然,5级流水线的平均理论速度是不用流水线的4倍。
流水线系统最大限度地利用了CPU资源,使每个部件在每个时钟周期都 工作,大大提高了效率。但是,流水线有两个非常大的问题:相关和转移。
在一个流水线系统中,如果第二条指令需要用到第一条指 令的结果,这种情况叫做相关。以上面哪个5级流水线为例,当第二条指令需要取 *** 作数时,第一条指令的运算还没有完成,如果这时第二条指 令就去取 *** 作数,就会得到错误的结果。所以,这时整条流水线不得不停顿下来,等待第一条指令的完成。这是很讨厌的问题,特别是对于比 较长的流水线,比如20级,这种停顿通常要损失十几个时钟周期。目前解决这个问题的方法是乱序执行。乱序执行的原理是在两条相关指令中 插入不相关的指令,使整条流水线顺畅。比如上面的例子中,开始执行第一条指令后直接开始执行第三条指令(假设第三条指令不相关),然 后才开始执行第二条指令,这样当第二条指令需要取 *** 作数时第一条指令刚好完成,而且第三条指令也快要完成了,整条流水线不会停顿。当 然,流水线的阻塞现象还是不能完全避免的,尤其是当相关指令非常多的时候。
另一个大问题是条件转移。在上面的例子中,如果第 一条指令是一个条件转移指令,那么系统就会不清楚下面应该执行那一条指令?这时就必须等第一条指令的判断结果出来才能执行第二条指令 。条件转移所造成的流水线停顿甚至比相关还要严重的多。所以,现在采用分支预测技术来处理转移问题。虽然我们的程序中充满着分支,而 且哪一条分支都是有可能的,但大多数情况下总是选择某一分支。比如一个循环的末尾是一个分支,除了最后一次我们需要跳出循环外,其他 的时候我们总是选择继续循环这条分支。根据这些原理,分支预测技术可以在没有得到结果之前预测下一条指令是什么,并执行它。现在的分 支预测技术能够达到90%以上的正确率,但是,一旦预测错误,CPU仍然不得不清理整条流水线并回到分支点。这将损失大量的时钟周期。所以 ,进一步提高分支预测的准确率也是正在研究的一个课题。
越是长的流水线,相关和转移两大问题也越严重,所以,流水线并不是越 长越好,超标量也不是越多越好,找到一个速度与效率的平衡点才是最重要的。
1、解码器(Decode Unit)
这是x86CPU才有的东西,它的作用是把长度不定的x86指令转换为长度固定的类似于RISC的指令,并交给RISC内核。解码分为硬件解码和微解码 ,对于简单的x86指令只要硬件解码即可,速度较快,而遇到复杂的x86指令则需要进行微解码,并把它分成若干条简单指令,速度较慢且很复 杂。好在这些复杂指令很少会用到。
Athlon也好,PIII也好,老式的CISC的x86指令集严重制约了他们的性能表现。
2、一级缓存 和二级缓存(Cache)
以及缓存和二级缓存是为了缓解较快的CPU与较慢的存储器之间的矛盾而产生的,以及缓存通常集成在CPU内核, 而二级缓存则是以OnDie或OnBoard的方式以较快于存储器的速度运行。对于一些大数据交换量的工作,CPU的Cache显得尤为重要。


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