![任何计算机的瓶颈,要寻找什么?](https://linux22.com/image/1222531/%E4%BB%BB%E4%BD%95%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%9A%84%E7%93%B6%E9%A2%88%EF%BC%8C%E8%A6%81%E5%AF%BB%E6%89%BE%E4%BB%80%E4%B9%88%EF%BC%9F%20.png)
无论是笔记本电脑还是台式机,任何计算机都是由多个相互通信的硬件组成的。来回发送数据以确保用户获得所需的结果。
我已经看到了一些关于计算机和硬件的理论内容,但我想知道它们是如何结合在一起的。
- 中央处理器
- 内存
- 显卡
- L1缓存
- 二级缓存
- L3缓存
- 前端总线
- ...
以及所有其他事情。哪个是最大的瓶颈?为什么在某些情况下人们不想要/不需要其中一个类别中的大值?
PS:在阅读i5 750处理器的规格时,我看到了这样的描述:
一个或多个高速点对点总线(称为快速通道互连 (QPI))取代了 FSB,以前称为通用串行互连总线或 CSI。QPI 的带宽比传统 FSB 更高,更适合系统扩展。
这是什么?与 FSB 相比如何?
编辑:我根本不打算买电脑。这个问题的目的是了解各种硬件部件的内部关系、它们的具体功能以及它们如何协同工作。
例如,我听说比平常稍高一些的 L2/L3 缓存可以帮助加快计算机速度。你为什么这么说?我还忘了提到硬盘转速。
答案1
正如往常一样,这取决于情况。
了解您到底需要机器做什么会有所帮助。请几个使用相同方法的朋友让您查看他们的性能,并尝试确定他们的机器的瓶颈到底是什么。然后做出最佳猜测。
我通常认为,放弃一点处理器频率以换取更多 RAM 或更快的硬盘是值得的[*]。但那只是针对运行中型到大型物理模拟和分析代码而言的。(这些代码占用大量内存,需要在磁盘数据库中进行大量查找、记录和刷新缓冲区,以确保在发生崩溃时不会丢失大量数据;因此,对 RAM 和快速磁盘的需求最大……)
如果你正在尝试构建一个非常通用的机器,我建议你尝试将所有组件的价格控制在刚好低于该部件收益递减点的水平。这样应该会很有效。
[*] 对于硬盘来说,“快”意味着高吞吐量和大缓存。
答案2
瓶颈,性能损失和崩溃-解释。
许多计算机部件可能会造成其他部件的瓶颈。
在这里,我将列出可能导致瓶颈、性能损失、崩溃的原因,并解释原因以及如何修复。这个列表太长了,我将把它们分成两部分:软件和硬件。
注 1:由于篇幅过长,我认为您不会读完所有内容,请直接跳到您感兴趣的部分 ;)
注 2:请随意编辑,或者如果我遗漏了什么或说错了什么,请告诉我。反馈很好。
让我们从软件方面开始。
软件:
- 软件/游戏:如果出现性能损失/瓶颈,首先要查看软件/游戏规格。也许该软件根本不适合在您的操作系统或硬件上运行。
- 驱动程序:不兼容的驱动程序可能会带来很多麻烦。请确保安装了最新的驱动程序。新驱动程序也可能导致问题(最常见的例子是视频卡),在这种情况下,回滚到更稳定的版本是一种解决方案。
一些旧硬件可能具有与新操作系统兼容的旧驱动程序(例如在 Windows 7 上使用 Windows XP 的驱动程序)。它们可以标记为兼容,但也可能导致错误。如果制造商没有为新操作系统制作新驱动程序,那么更换硬件是唯一的选择。 - 操作系统:64 位操作系统搭配 64 位 CPU 可以更高效地处理 4GB 以上的 RAM。32 位操作系统可以处理 4GB 以上的 RAM,而 64 位操作系统可以处理 4GB 以上的 RAM,但性能会有所下降。但通常损失不大,而且很大程度上取决于 CPU 和操作系统。
硬件:
硬盘驱动器:
注意:硬盘速度通常在启动程序时可见(因为程序会移动到 RAM)以及启动操作系统时可见。简而言之,如果您的硬盘速度很快,您的程序和游戏将快速加载。(不谈服务器或高负载计算机)
跑步时内存不足驱动器速度会导致性能下降。
操作系统将内存页面从 RAM 移动到 HDD(反之亦然),因此如果 HDD 速度慢,性能就会受到很大影响。如果你总是内存不足,设置更大的页面文件大小,如果这没有帮助,唯一的办法就是购买更大的 RAM 或更快的 HDD(或两者兼而有之)。- 硬盘故障/损坏通常会导致非常随机崩溃和瓶颈。这些错误可能多种多样,而且很难看出原因是否是硬盘。如果您没有正确关闭计算机或电力不稳定,那么硬盘就会受到很大影响。检查磁盘是否有错误(例如运行 CheckDisk),这通常可以解决问题。
- 碎片化可能会导致性能损失。请经常进行碎片整理。某些操作系统(例如 Windows 7+)会自动对硬盘进行碎片整理,因此通常您不必关心它。
内存(RAM):
注意:RAM 速度和大小对于构建快速计算机至关重要,因为大多数计算机部件都经常与 RAM 通信。因此,速度慢且 RAM 少通常会降低整体性能。例如,如果您拥有 Core i7、快速硬盘,但 DDR3-1333MHz 上有 1GB RAM,您将无法感受到“快速”计算机的全部功能。查看频率、大小和CAS 延迟 (CL)购买 RAM 时。
有时需要两个不同的 RAM可能会崩溃或者组装时出现错误。购买 2 个或更多 RAM 芯片时,请考虑购买 RAM 套件。
分页文件(或交换)大小可能会导致性能损失。操作系统将不活动的内存页面从 RAM 移动到页面文件(在 HDD 上),反之亦然,以便为活动进程分配更多内存。当 RAM 不大且页面文件大小较小时,您可能会耗尽内存。另一方面,如果 RAM 大小很大,那么大页面文件可能会降低计算机速度。因此,如果正确选择了页面文件大小,它将提高性能,否则会降低计算机速度。
在频率较低的插槽上安装快速 RAM 是另一个错误。在这种情况下,RAM 将以较低的频率运行(例如 DDR3-2133 可能以 1600MHz 运行),并且除非对其进行超频,否则您不会注意到快速性能。购买主板之前,请确保主板支持您的 RAM 速度。
中央处理器:
CPU 过热会导致崩溃、性能下降、计算机冻结、蓝屏死机等。谈到 CPU 时,过热是最常见的问题。因此,请购买优质风扇/确保风扇正常运行,并记得在必要时更换导热膏。使用类似这监控您的 CPU 温度和风扇速度,并在 CPU 温度接近允许的最高温度时更换导热膏。
注意:(仅针对新手!)显然,CPU 频率、核心和线程数是计算机性能最重要的因素。如果您的 CPU 仍然是 Pentium 3,那么没有什么可以帮助您的快速驱动器、内存、显卡。
显卡(视频卡、GPU):
- GPU 过热会导致意外结果(甚至崩溃)。请确保显卡有良好的冷却,否则您将完全失去它们。
- 购买 PSU(电源装置)时,请确保有足够的空间供显卡使用。有些显卡可能会显示使用 X 瓦,但在满负荷下,它们可能会运行到例如 70+x 瓦,然后您可能会遇到突然坠毁/冻结/黑屏/蓝屏或只是游戏延迟(如果您幸运的话)。阅读有关您的显卡的评论,找出最大功率并检查您的 PSU 是否可以承受。
- 较快的显卡放在较慢的插槽上会造成瓶颈。请确保您的主板具有与显卡所需的插槽完全相同的插槽。例如,如果您的显卡需要 PCI-E2 x16 插槽,那么它可能以 PCI-E2 速度运行,因此将其放在 PCI-E1 x8(是的,这是可能的)插槽上会导致大约 4 倍的性能损失。PCI
-Express 插槽向前和向后兼容,因此 PCI-E3 卡可以放在 PCI-E1.x 插槽上,但您会损失很多性能(而且一些新显卡可能无法在 PCI-E1.x 上运行)。将 PCI-E3 卡放在 PCIE-2 插槽上会导致一点性能损失,因为今天的卡实际上并没有以高 PCI-E3 速度运行。但明天可能会改变。
阅读这篇好文章了解有关 PCI-Express 的所有混乱情况。
PSU(电源装置)——随机崩溃的被忽视的根源:
- 注意:电源看起来不太重要,也不是任何计算机的有害部分,但实际上它可能会导致很多随机崩溃/黑屏/冻结/甚至烧毁硬件当选择不正确时!
某些 CPU、显卡(和其他部件)在高负载或高温下可能会消耗更多瓦数,如果 PSU 无法为计算机提供足够的能量,则可能会有 3 种表现:
1) 关机 - 在这种情况下,您知道,您的工作将无法保存。此外,某些计算机部件可能会有点吃力。但这是可能发生的最好的事情。2
) PSU 不关心,并提供低瓦数 - 此时您可能会看到突然崩溃/性能缓慢/冻结/滞后/黑屏或蓝屏。有时它会缩短硬件寿命。3
) PSU 根本不关心 - 一些低质量的 PSU 真的会烧坏您的硬件!他们可以简单地忽略它并为您的电线提供更多电流,然后电线会变热、熔化甚至燃烧!无论如何,如果它失控,它可能会立即损坏硬件。因此,购买电源时,请确保它能在计算机满负荷时为计算机提供足够的电力,并留出大约 50-100 瓦的余量。
除此之外,还要注意PSU 效率和恒定/连续瓦数。
PSU 效率显示 PSU 为计算机提供多少能量。例如,如果是 80%,则只有 80% 的能量会提供给计算机,其他 20% 会被浪费(用于加热或风扇)。
连续功率显示 PSU 可以为计算机提供多少能量,无论 PC 负载多大。例如,如果连续功率为 500W,那么即使计算机负载很高,它也能保持稳定。但廉价制造商通常会在规格上写最大功率,而不是真正的稳定功率。因此,如果您购买廉价 PSU,请务必再增加 50-100W 的余量。有关 PSU 的更多信息,请查看本文。
答案3
根据我的个人经验,任何现代个人电脑中最慢的组件是硬盘。
证明:留意哪些操作让你在电脑前等待的时间最长,并注意在等待期间 HDD 二极管是否闪烁。
因此,如果您打算最大限度地利用新电脑的所有组件的性价比,那么 HDD 将是最慢的组件。
RAID 可能会有帮助,但这确实会增加噪音和振动 - 除非您制作 SSD 的 RAID。
答案4
尽管这个话题已经持续了两年,但我同意(即使两年后)硬盘通常是最大的瓶颈。我的家用电脑运行的是带有 SSD 的 Core i3,而我的工作电脑运行的是带有 HDD 的四核 i7。我的家用电脑启动和登录时间实际上只有 10 秒或更短,而我的工作电脑有时需要几分钟。当然,我的工作电脑是一台托管计算机,因此需要运行一些脚本,但即使是日常功能在 i7 计算机上也明显变慢。在我看来,至少在商业世界中,HDD 是导致计算机运行缓慢的最大单一原因,最终导致用户沮丧,尤其是在笔记本电脑上(5400 RPM 硬盘应该被禁止)。