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  • 1 # 使用者8107137581681

    伺服器CPU,顧名思義,就是在伺服器上使用的CPU(Center Process Unit中央處理器)。我們知道,伺服器是網路中的重要裝置,要接受少至幾十人、多至成千上萬人的訪問,因此對伺服器具有大資料量的快速吞吐、超強的穩定性、長時間執行等嚴格要求。所以說CPU是計算機的“大腦”,是衡量伺服器效能的首要指標。

    目前,伺服器的CPU仍按CPU的指令系統來區分,通常分為CISC型CPU和RISC型CPU兩類,後來又出現了一種64位的VLIM(Very Long Instruction Word超長指令集架構)指令系統的CPU。

    1、CISC型CPU

    CISC是英文“Complex Instruction Set Computer”的縮寫,中文意思是“複雜指令集”,它是指英特爾生產的x86(intel CPU的一種命名規範)系列CPU及其相容CPU(其他廠商如AMD,VIA等生產的CPU),它基於PC機(個人電腦)體系結構。這種CPU一般都是32位的結構,所以我們也把它成為IA-32 CPU。(IA: Intel Architecture,Intel架構)。CISC型CPU目前主要有intel的伺服器CPU和AMD的伺服器CPU兩類。

    2、RISC型CPU

    RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的縮寫,中文意思是“精簡指令集”。它是在CISC(Complex Instruction Set Computer)指令系統基礎上發展起來的,有人對CISC機進行測試表明,各種指令的使用頻度相當懸殊,最常使用的是一些比較簡單的指令,它們僅佔指令總數的20%,但在程式中出現的頻度卻佔80%。複雜的指令系統必然增加微處理器的複雜性,使處理器的研製時間長,成本高。並且複雜指令需要複雜的操作,必然會降低計算機的速度。

    基於上述原因,20世紀80年代RISC型CPU誕生了,相對於CISC型CPU ,RISC型CPU不僅精簡了指令系統,還採用了一種叫做“超標量和超流水線結構”,大大增加了並行處理能力(並行處理並行處理是指一臺伺服器有多個CPU同時處理。並行處理能夠大大提升伺服器的資料處理能力。部門級、企業級的伺服器應支援CPU並行處理技術)。

    也就是說,架構在同等頻率下,採用RISC架構的CPU比CISC架構的CPU效能高很多,這是由CPU的技術特徵決定的。目前在中高檔伺服器中普遍採用這一指令系統的CPU,特別是高檔伺服器全都採用RISC指令系統的CPU。RISC指令系統更加適合高檔伺服器的作業系統UNIX,現在Linux也屬於類似UNIX的作業系統。RISC型CPU與Intel和AMD的CPU在軟體和硬體上都不相容。

    目前,在中高檔伺服器中採用RISC指令的CPU主要有以下幾類:PowerPC處理器、SPARC處理器、PA-RISC處理器、)MIPS處理器、Alpha處理器。

    從當前的伺服器發展狀況看,以“小、巧、穩”為特點的IA架構(CISC架構)的PC伺服器憑藉可靠的效能、低廉的價格,得到了更為廣泛的應用。在網際網路和區域網領域,用於檔案服務、列印服務、通訊服務、Web服務、電子郵件服務、資料庫服務、應用服務等用途。

    最後值得注意的一點,雖然CPU是決定伺服器效能最重要的因素之一,但是如果沒有其他配件的支援和配合,CPU也不能發揮出它應有的效能。

    處理器主頻

    主頻,就是CPU的時鐘頻率,簡單說是CPU運算時的工作頻率(1秒內發生的同步脈衝數)的簡稱。單位是Hz。它決定計算機的執行速度,隨著計算機的發展,主頻由過去MHZ發展到了現在的GHZ(1G=1024M)。通常來講,在同系列微處理器,主頻越高就代表計算機的速度也越快,但對與不同型別的處理器,它就只能作為一個引數來作參考。另外CPU的運算速度還要看CPU的流水線的各方面的效能指標。由於主頻並不直接代表運算速度,所以在一定情況下,很可能會出現主頻較高的CPU實際運算速度較低的現象。因此主頻僅僅是CPU效能表現的一個方面,而不代表CPU的整體效能。

    說到處理器主頻,就要提到與之密切相關的兩個概念:倍頻與外頻,外頻是CPU的基準頻率,單位也是MHz。外頻是CPU與主機板之間同步執行的速度,而且目前的絕大部分電腦系統中外頻也是記憶體與主機板之間的同步執行的速度,在這種方式下,可以理解為CPU的外頻直接與記憶體相連通,實現兩者間的同步執行狀態;倍頻即主頻與外頻之比的倍數。主頻、外頻、倍頻,其關係式:主頻=外頻×倍頻。

    早期的CPU並沒有“倍頻”這個概念,那時主頻和系統匯流排的速度是一樣的。隨著技術的發展,CPU速度越來越快,記憶體、硬碟等配件逐漸跟不上CPU的速度了,而倍頻的出現解決了這個問題,它可使記憶體等部件仍然工作在相對較低的系統匯流排頻率下,而CPU的主頻可以透過倍頻來無限提升(理論上)。

    我們可以把外頻看作是機器內的一條生產線,而倍頻則是生產線的條數,一臺機器生產速度的快慢(主頻)自然就是生產線的速度(外頻)乘以生產線的條數(倍頻)了。現在的廠商基本上都已經把倍頻鎖死,要超頻只有從外頻下手,透過倍頻與外頻的搭配來對主機板的跳線或在BIOS中設定軟超頻,從而達到計算機總體效能的部分提升。所以在購買的時候要儘量注意CPU的外頻。

    處理器外頻

    外頻是CPU乃至整個計算機系統的基準頻率,單位是MHz(兆赫茲)。在早期的電腦中,記憶體與主機板之間的同步執行的速度等於外頻,在這種方式下,可以理解為CPU外頻直接與記憶體相連通,實現兩者間的同步執行狀態。對於目前的計算機系統來說,兩者完全可以不相同,但是外頻的意義仍然存在,計算機系統中大多數的頻率都是在外頻的基礎上,乘以一定的倍數來實現,這個倍數可以是大於1的,也可以是小於1的。

    說到處理器外頻,就要提到與之密切相關的兩個概念:倍頻與主頻,主頻就是CPU的時鐘頻率;倍頻即主頻與外頻之比的倍數。主頻、外頻、倍頻,其關係式:主頻=外頻×倍頻。

    在486之前,CPU的主頻還處於一個較低的階段,CPU的主頻一般都等於外頻。而在486出現以後,由於CPU工作頻率不斷提高,而PC機的一些其他裝置(如插卡、硬碟等)卻受到工藝的限制,不能承受更高的頻率,因此限制了CPU頻率的進一步提高。因此出現了倍頻技術,該技術能夠使CPU內部工作頻率變為外部頻率的倍數,從而透過提升倍頻而達到提升主頻的目的。倍頻技術就是使外部裝置可以工作在一個較低外頻上,而CPU主頻是外頻的倍數。

    在Pentium時代,CPU的外頻一般是60/66MHz,從Pentium Ⅱ 350開始,CPU外頻提高到100MHz,目前CPU外頻已經達到了200MHz。由於正常情況下外頻和記憶體匯流排頻率相同,所以當CPU外頻提高後,與記憶體之間的交換速度也相應得到了提高,對提高電腦整體執行速度影響較大。

    外頻與前端匯流排(FSB)頻率很容易被混為一談。前端匯流排的速度指的是CPU和北橋晶片間匯流排的速度,更實質性的表示了CPU和外界資料傳輸的速度。而外頻的概念是建立在數字脈衝訊號震盪速度基礎之上的,也就是說,100MHz外頻特指數字脈衝訊號在每秒鐘震盪一萬萬次,它更多的影響了PIC及其他匯流排的頻率。之所以前端匯流排與外頻這兩個概念容易混淆,主要的原因是在以前的很長一段時間裡(主要是在Pentium 4出現之前和剛出現Pentium 4時),前端匯流排頻率與外頻是相同的,因此往往直接稱前端匯流排為外頻,最終造成這樣的誤會。

    隨著計算機技術的發展,人們發現前端匯流排頻率需要高於外頻,因此採用了QDR(Quad Date Rate)技術,或者其他類似的技術實現這個目前。這些技術的原理類似於AGP的2X或者4X,它們使得前端匯流排的頻率成為外頻的2倍、4倍甚至更高,從此之後前端匯流排和外頻的區別才開始被人們重視起來。

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