什么是多時鐘周期cpu
什么是多時鐘周期cpu
中央處理器(CentralProcessingUnit)的縮寫,即CPU,CPU是電腦中的核心配件,只有火柴盒那么大,幾十張紙那么厚,但它卻是一臺計算機的運算核心和控制核心。下面是學習啦小編帶來的關于什么是多時鐘周期cpu的內容，歡迎閱讀!
什么是多時鐘周期cpu：
時鐘周期是一個時間的量，人們規(guī)定10納秒(ns)為一個時鐘周期。時鐘周期表示了SDRAM所能運行的最高頻率。更小的時鐘周期就意味著更高的工作頻率。對于PC100規(guī)格的內存來說，它的運行時鐘周期應該不高于10納秒。納秒與工作頻率之間的轉換關系為：1000 / 時鐘周期 = 工作頻率。例如，標稱10納秒的PC100內存芯片，其工作頻率的表達式就應該是1000 / 100 = 100MHZ，這說明此內存芯片的額定工作頻率為100MHZ。
目前市場上一些質量優(yōu)秀的內存通常可以工作在比額定頻率高的頻率下，這為一些喜歡超頻的朋友帶來了極大的方便。例如KingMAX的PC100內存，此類內存多采用8納秒的芯片，相對于其100MHZ的頻率來說，頻率提高的余地還很大，許多用戶都可以讓它們工作在133MHZ甚至更高的頻率下。能不能超頻使用很大程度上反應了內存芯片以及PCB板的質量。
指令周期是取出并執(zhí)行一條指令的時間，指令周期常常有若干個CPU周期(也叫機器周期)，CPU周期一般由12個時鐘周期組成(時鐘周期通常由晶振決定)。
也就是說指令周期的通常大于cpu周期，指令周期的長短與執(zhí)行的指令有關，有的指令需要花費更多的CPU周期。
1、時鐘周期
時鐘周期也稱為振蕩周期，定義為時鐘脈沖的倒數(可以這樣來理解，時鐘周期就是單片機外接晶振的倒數，例如12M的晶振，它的時間周期就是1/12 us)，是計算機中最基本的、最小的時間單位。
在一個時鐘周期內，CPU僅完成一個最基本的動作。對于某種單片機，若采用了1MHZ的時鐘頻率，則時鐘周期為1us;若采用4MHZ的時鐘頻率，則時鐘周期為250us。由于時鐘脈沖是計算機的基本工作脈沖，它控制著計算機的工作節(jié)奏(使計算機的每一步都統一到它的步調上來)
在8051單片機中把一個時鐘周期定義為一個節(jié)拍(用P表示)，二個節(jié)拍定義為一個狀態(tài)周期(用S表示)。
2、機器周期
在計算機中，為了便于管理，常把一條指令的執(zhí)行過程劃分為若干個階段，每一階段完成一項工作。例如，取指令、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。
8051系列單片機的一個機器周期同6個S周期(狀態(tài)周期)組成。前面已說過一個時鐘周期定義為一個節(jié)拍(用P表示)，二個節(jié)拍定義為一個狀態(tài)周期(用S表示)，8051單片機的機器周期由6個狀態(tài)周期組成，也就是說一個機器周期=6個狀態(tài)周期=12個時鐘周期。
3、指令周期
指令周期是執(zhí)行一條指令所需要的時間，一般由若干個機器周期組成。指令不同，所需的機器周期數也不同。對于一些簡單的的單字節(jié)指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即譯碼執(zhí)行，不再需要其它的機器周期。
對于一些比較復雜的指令，例如轉移指令、乘法指令，則需要兩個或者兩個以上的機器周期。
通常含一個機器周期的指令稱為單周期指令，包含兩個機器周期的指令稱為雙周期指令。
CC2530的每個指令周期是一個時鐘，而標準的8051 每個指令周期是12 個時鐘。
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計算機的性能在很大程度上由CPU的性能決定，而CPU的性能主要體現在其運行程序的速度上。影響運行速度的性能指標包括CPU的工作頻率、Cache容量、指令系統和邏輯結構等參數。
主頻主頻也叫時鐘頻率，單位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz)，用來表示CPU的運算、處理數據的速度。通常，主頻越高，CPU處理數據的速度就越快。CPU的主頻=外頻×倍頻系數。主頻和實際的運算速度存在一定的關系，但并不是一個簡單的線性關系。 所以，CPU的主頻與CPU實際的運算能力是沒有直接關系的，主頻表示在CPU內數字脈沖信號震蕩的速度。在Intel的處理器產品中，也可以看到這樣的例子：1 GHz Itanium芯片能夠表現得差不多跟2.66 GHz至強(Xeon)/Opteron一樣快，或是1.5 GHz Itanium 2大約跟4 GHz Xeon/Opteron一樣快。CPU的運算速度還要看CPU的流水線、總線等各方面的性能指標。
外頻外頻是CPU的基準頻率，單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。通俗地說，在臺式機中，所說的超頻，都是超CPU的外頻(當然一般情況下，CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點是很好理解的。但對于服務器CPU來講，超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定著主板的運行速度，兩者是同步運行的，如果把服務器CPU超頻了，改變了外頻，會產生異步運行，(臺式機很多主板都支持異步運行)這樣會造成整個服務器系統的不穩(wěn)定。
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