RaymondHuang
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发布于 2023-07-16 / 437 阅读
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计算机基础

1. CPU实际要处理的数据完全来自于(内存)。

 

2. CPU两种主要架构是(精简指令集RISC)和(复杂指令集CISC)。

3. 精简指令集(Reduced Instruction Set Computer)的特点:

①微指令集较为(精简),每个指令的执行时间都很(短);如果要做复杂的事情,就要由(多个指令)来完成。

②常见的RISC微指令集CPU有:Oracle的SPARC系列,IBM的Power Architecture系列,ARM系列。SPARC主要用于学术领域的大型工作站,银行金融体系的服务器;ARM使用最为广泛。

 

4. 复杂指令集(Complex Instruction Set Computer)的特点:

①每个小指令可以执行一些(低阶)的硬件操作。指令数量(多)而且(复杂),每条指令的长度(不同)。每条指令花费的时间(较长)但是可以处理的工作(较为丰富)。

②常见的CISC微指令集CPU有:AMD、Intel、VIA等x86架构的CPU。

③PC常被称为x86架构电脑,因为最早Intel研发的CPU代号是8086;后来CPU从8位升级到16、32、64位,64位的PC的CPU又被称为x86_64的架构。

 

5. 所谓的“位”指的是CPU一次读取数据的(最大量)。如64位CPU代表这颗CPU可以一次性读写(64bits)的数据。

 

6. 以复杂度与运算能力进行分类,计算机可以分为:(超级计算机),用于国防军事、气象预测等;(大型计算机),用于企业主机、证券交易所、大型数据库服务器;(迷你电脑),用于科学研究、工程分析等;(工作站),针对特殊用途设计,如科学研究、工程分析;(微电脑),即PC。

 

7. 电脑对数据判断的主要依据是有没有(通电)来记录信息,依此产生了0/1,这样的二进制单位我们称为(bit),一般来说每份简单的数据都会使用(8)个bits的大小来记录,因此定义出(Byte),即字节。转换关系为1Byte=(8)bits。后续发展出了许多其他的表示单位:

进制位

Kilo

Mega

Giga

Tera

Peta

Exa

Zetta

二进制

1024B

1024KB

1024MB

1024GB

1024TB

1024PB

1024EB

十进制

1000B

1000KB

1000MB

1000GB

1000TB

1000PB

1000EB

一般来说,文件大小使用的是(二进制)的方式,故1GBytes的文件大小实际上是(1024*1024*1024Bytes)这么大;速度单位常使用(十进制)的方式,如1GHz就是(1000*1000*1000Hz)的意思。

 

8. CPU的运算速度常使用(MHz)或(GHz)的单位,这个Hz指的是(秒分之一);在网络传输方面,网络使用(bit)为单位,因此网络常使用单位是(Mbits/s),即Mbits per second。如网络速度为15Mbps,则实际上是文件单位速度是(15/8=1.875MB/s)。

 

9. 硬盘一般以(十进制)为单位,故一个500GB的硬盘实际上只能容纳(500*1000*1000*1000Bytes / 1024Bytes = 466GB)的文件。

 

10. 早期的芯片组通常分为两个桥接器来控制各元件的沟通,分别是:

①北桥:负责连接速度较(快)的GPU、内存、显卡接口等原件。

②南桥:负责连接速度较(慢)的设备接口,如硬盘、USB、网卡等。

由于北桥最重要的就是(CPU)与(内存)之间的桥接,因此目前的主流框架中,大多数北桥内存控制器都整合到(CPU封装)中了。

 

11. 影响CPU工作效率的因素除了上述的指令集之外,还有CPU的(频率),即CPU每秒可以进行工作的次数。如一颗CPU频率为3.6GHz,则表示这颗CPU在一秒内可以进行(3.6*109)次工作。但是不能单纯以CPU的频率来判断其性能,因为CPU的微指令集、架构、高速缓存、计算机制等都不同。

 

12. CPU的工作频率其实分为了(外频)与(倍频),外频指的是CPU与外部元件进行数据传输时的速度,倍频则是CPU内部用来加速工作性能的一个(倍数),二者相乘才是CPU的工作频率,即主频。即主频(内频)=(外频*倍频)。

 

13. 所谓的超频就是把(倍频或外频)通过主板的设置更改为更高频率。通常倍频在出厂时就被锁定,故常超频超的都是(外频)。

 

14. 在现代CPU设计中,已经讲内存控制器整合到(CPU内部),许多先进技术,如Intel的QPI、DMI,AMD的Hyper Transport都可以让CPU与内存、显卡等设备分别进行(直接沟通),也就不需要通过外部的连接芯片了。故现在已经没有所谓的北桥了,它被整合到CPU内部,因此CPU的频率设计就不需要考虑同步的(外频),只需考虑整体的频率。

 

15. CPU的总线宽度:CPU的工作频率只是代表了CPU每秒工作几次而已,而我们实际关心的是(每秒处理的数据量大小),因此引入一个“宽度”的概念,如一颗CPU是“32位”或“64位”的,就代表了这颗CPU每次频率能传输的数据量为(32bits或64bits),而这个位数就是“宽度”。如一颗64位的CPU的最高工作频率位1600MHz,其实际最高带宽为(1600Mhz 8 Bytes = 16000 106 * 8 / 10= 12.8GB/s)。

 

16. 字组大小:

 

17. PC的内存的主要元件为(动态随机存取内存),Dynamic Random Access Memory,DRAM,随机存取内存只有在(通电时)才能记录与使用,断电后数据就消失了。因此RAM也被称为(挥发性内存)。

 

18. 随着技术的发展,DRAM更新出了SDRAM和DDR SDRAM两种。其中DDR指的是(双倍数据传送速度),Double Data Rate,它可以在一次工作周期中进行(2)次数据传送。而随着技术的发展,DDR已经进化出DDR2、DDR3、DDR4了,DDR2的频率是4倍,DDR3是8倍。


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