如何测量时钟速率及其含义是什么?

如何测量时钟速率及其含义是什么?

在 Wiki 上研究了一些有关时钟速率的内容后,我发现了两个问题:

  1. 循环是什么意思?

  2. 循环如何影响处理速度?

抱歉我是菜鸟...但真的希望有人能回答我的问题,谢谢

答案1

循环是什么意思?

时钟是用于同步计算机内部事物的信号。请看图 2,我们展示了一个典型的时钟信号:它是一个以固定速率从“0”变为“1”的方波。在这个图中,你可以看到三个完整的时钟周期(“滴答”)。每个周期的开始是时钟信号从“0”变为“1”的时候;我们用箭头标记了这一点。时钟信号的测量单位是赫兹 (Hz),即每秒的时钟周期数。100 MHz 的时钟意味着一秒钟有 1 亿个时钟周期。

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在计算机中,所有时间均以时钟周期来衡量。

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循环如何影响处理速度?

认为时钟和性能是同一回事是人们对处理器最常见的误解。

如果比较两个完全相同的 CPU,则运行速度更高的 CPU 会更快。在这种情况下,时钟频率越高,每个时钟周期之间的时间就越短,因此执行任务所需的时间就越短,性能也就越高。但是,如果比较两个不同的处理器,情况就不一定如此了。

如果您获得两个具有不同架构的处理器(例如,两个不同的制造商,如英特尔和 AMD),那么 CPU 内部的情况将完全不同。

正如我们提到的,每条指令都需要一定数量的时钟周期才能执行。假设处理器“A”需要七个时钟周期来执行一条给定的指令,而处理器“B”需要五个时钟周期来执行同一条指令。如果它们以相同的时钟速率运行,处理器“B”会更快,因为它可以在更短的时间内处理这条指令。

对于现代 CPU 来说,性能游戏还有更多内容,因为 CPU 具有不同数量的执行单元、不同的缓存大小、在 CPU 内部传输数据的不同方式、在执行单元内部处理指令的不同方式、与外界不同的时钟速率等等。

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