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拍(用P表示)，二個節拍定義為一個狀態周期(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(狀態周期)組成。前面已說過一個時鐘周期定義為一個節拍(用P表示)，二個節拍定義為一個狀態周期(用S表示)，8051單片機的機器周期由6個狀態周期組成，也就是說一個機器周期=6個狀態周期=12個時鐘周期。
3、指令周期
指令周期是執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定。
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