คำถามติดแท็ก cpu

ซีพียูหรือที่เรียกว่าหน่วยประมวลผลกลางเป็นที่รู้จักกันในนามหัวใจของคอมพิวเตอร์ มีหน้าที่รับผิดชอบในการดำเนินการตามคำแนะนำของโปรแกรมคอมพิวเตอร์โดยดำเนินการทางคณิตศาสตร์พื้นฐานตรรกะการควบคุมและการดำเนินงานอินพุต / เอาต์พุต (I / O) ที่ระบุโดยคำแนะนำ

7
อะไรคือข้อ จำกัด ความเร็วของ CPU
ฉันเพิ่งพูดคุยกับเพื่อนเกี่ยวกับการรวบรวม LaTeX LaTeX สามารถใช้เพียงแกนเดียวในการรวบรวม ดังนั้นสำหรับความเร็วของการรวบรวม LaTeX ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของ CPU จึงเป็นสิ่งสำคัญที่สุด (ดูเคล็ดลับในการเลือกฮาร์ดแวร์เพื่อประสิทธิภาพการรวบรวม LaTeX ที่ดีที่สุด ) ด้วยความอยากรู้อยากเห็นฉันค้นหา CPU ที่มีความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงสุด ฉันคิดว่ามันเป็น Intel Xeon X5698 ที่มี 4.4 GHz ( แหล่งที่มา ) ซึ่งมีความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงสุด แต่คำถามนี้ไม่ได้เกี่ยวกับซีพียูที่ขายได้ ฉันอยากรู้ว่ามันจะเร็วแค่ไหนถ้าคุณไม่สนใจราคา ดังนั้นคำถามหนึ่งก็คือ: มีการ จำกัด ความเร็วของ CPU หรือไม่? มันสูงแค่ไหน? และอีกคำถามคือความเร็วสูงสุดของ CPU สูงถึงเท่าไหร่ ฉันคิดเสมอว่าความเร็วของ CPU นั้นถูก จำกัด เพราะการระบายความร้อน ( ความร้อน ) นั้นยากมาก แต่เพื่อนของฉันสงสัยว่านี่คือเหตุผล (เมื่อคุณไม่ต้องใช้ระบบทำความเย็นแบบดั้งเดิม …
102 cpu  physics 

10
ทำไมแรมไม่ใส่ชิปซีพียู
CPU สมัยใหม่นั้นเร็วมากเมื่อเทียบกับทุกสิ่งภายนอกรวมถึงหน่วยความจำ (RAM) เป็นที่เข้าใจได้เนื่องจากความถี่สัญญาณนาฬิกาของ CPU มาถึงจุดที่ใช้สัญญาณนาฬิกาหลายเห็บสำหรับสัญญาณไฟฟ้าเพียงแค่เรียกใช้จาก CPU ผ่านบัสไปยังชิป RAM และด้านหลัง นอกจากนี้ยังทำให้ชีวิตมีความซับซ้อนในหลายระดับ: ลำดับชั้นของแคชหลายระดับถูกสร้างขึ้นเพื่อส่งข้อมูลใกล้กับ CPU ซึ่งจำเป็นต้องใช้ตรรกะการซิงโครไนซ์ที่ซับซ้อนในชิป โปรแกรมจะต้องเขียนด้วยวิธีที่เป็นมิตรกับแคชเพื่อหลีกเลี่ยงรอบการรอขณะดึงข้อมูล ปัญหาเหล่านี้สามารถหลีกเลี่ยงได้หากมี RAM จำนวนมากตั้งอยู่บนชิป CPU โดยตรง ไม่จำเป็นต้องมีการจัดการพิเศษ: อาจวางชิปขนาด 1-4 GB ขึ้นอยู่กับคลาสและอนุญาตให้ติดตั้งหน่วยความจำเพิ่มเติมแยกต่างหาก ฉันแน่ใจว่ามีเหตุผลที่ดีที่ Intel, AMD และสิ่งที่คล้ายกันไม่ได้ทำเช่นนี้ อะไรคือเหตุผลเหล่านี้ เป็นเพราะไม่มีที่ว่างบนชิปหรือไม่
55 memory  cpu 

5
FPGA จะทำได้ดีกว่าซีพียูได้อย่างไร?
ฉันได้ยินคนที่ใช้ FPGA เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบที่ทำสิ่งต่าง ๆ เช่นการขุด bit-coin การซื้อขายทางอิเล็กทรอนิกส์และการพับโปรตีน FPGA จะแข่งขันกับประสิทธิภาพของ CPU ได้อย่างไรเมื่อโดยทั่วไปแล้วซีพียูทำงานอย่างน้อยลำดับความเร็วที่เร็วขึ้น (ในแง่ของความเร็วสัญญาณนาฬิกา)
55 fpga  cpu 

10
ทำไมไม่มีคำสั่ง 'nand' ในซีพียูรุ่นใหม่?
ทำไมนักออกแบบ x86 (หรือสถาปัตยกรรม CPU อื่น ๆ ด้วย) ตัดสินใจที่จะไม่รวมมัน มันเป็นประตูตรรกะที่สามารถใช้ในการสร้างประตูตรรกะอื่น ๆ ดังนั้นมันจึงเป็นคำสั่งที่รวดเร็ว แทนที่จะผูกมัดnotและandคำแนะนำ (ทั้งคู่ถูกสร้างขึ้นจากnand) ทำไมไม่มีnandคำสั่ง?
52 cpu 

5
ทำไมทรานซิสเตอร์มากกว่า = กำลังการประมวลผลมากขึ้น?
ตามวิกิพีเดียพลังการประมวลผลเชื่อมโยงอย่างยิ่งกับกฎของมัวร์: http://en.wikipedia.org/wiki/Moore's_law จำนวนทรานซิสเตอร์ที่สามารถวางในวงจรรวมราคาไม่แพงเป็นสองเท่าทุก ๆ สองปี แนวโน้มดังกล่าวมีมานานกว่าครึ่งศตวรรษและไม่คาดว่าจะหยุดจนกว่าจะถึงปี 2558 หรือหลังจากนั้น ความสามารถของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิตอลจำนวนมากเชื่อมโยงกับกฎของมัวร์อย่างมากเช่นความเร็วการประมวลผลความจุหน่วยความจำเซ็นเซอร์และแม้แต่จำนวนและขนาดของพิกเซลในกล้องดิจิตอล สิ่งเหล่านี้กำลังปรับปรุงในอัตราแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล (ประมาณ) เช่นกัน ในฐานะที่เป็นคนที่มีพื้นฐานด้านสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ฉันไม่เข้าใจว่าทำไมการเพิ่มทรานซิสเตอร์ในซีพียูจะช่วยเพิ่มพลังให้กับมันตั้งแต่ท้ายที่สุดคำแนะนำจะอ่าน / ดำเนินการอย่างคร่าวๆตามลำดับ ใครช่วยอธิบายส่วนที่ฉันขาดหายไปได้บ้าง

5
CPU สามารถส่งคำสั่งมากกว่าหนึ่งคำสั่งต่อรอบได้อย่างไร
คำแนะนำของวิกิพีเดียต่อวินาทีหน้าบอกว่า i7 3630QM ให้ความถี่ประมาณ 110,000 MIPS ~ 110,000 MIPS; มันจะเป็น (110 / 3.2 คำสั่ง) / 4 คอร์ = ~ 8.6 คำแนะนำต่อรอบต่อคอร์! แกนเดี่ยวสามารถส่งคำสั่งมากกว่าหนึ่งคำสั่งต่อรอบได้อย่างไร เพื่อความเข้าใจของฉันไปป์ไลน์ควรจะสามารถส่งผลลัพธ์เดียวต่อนาฬิกา นี่คือความคิดของฉัน: ความถี่ภายในนั้นสูงกว่า 3.2 GHz บางส่วนของซีพียูไม่ตรงกันในแบบที่มนุษย์ถ่อมใจอย่างที่ฉันไม่เข้าใจ มีหลายท่อพร้อมกันต่อหนึ่งคอร์ ไปป์ไลน์สามารถส่งมอบมากกว่าผลลัพธ์ต่อนาฬิกาคำสั่งสามารถข้ามขั้นตอนไปป์ไลน์และมี prefetcher หลายตัวเพื่อให้ทัน ฉันขาดอะไรไป

2
ทำไมซีพียูจึงต้องใช้กระแสมาก?
ฉันรู้ว่าซีพียูธรรมดา (เช่น Intel หรือ AMD) สามารถใช้พลังงาน 45-140 W และซีพียูจำนวนมากทำงานที่ 1.2 V, 1.25 V เป็นต้น ดังนั้นสมมติว่าซีพียูทำงานที่ 1.25 V และมี TDP 80 W ... ใช้ 64 แอมป์ (มากแอมป์) ทำไมซีพียูต้องการมากกว่า 1 A ในวงจร (สมมติว่า FinFET ทรานซิสเตอร์) ฉันรู้ว่าส่วนใหญ่เวลาที่ CPU ไม่ทำงานและ 60 A เป็น "pulses" ทั้งหมดเพราะ CPU มีนาฬิกา แต่ทำไม CPU ไม่สามารถทำงานที่ 1 V และ 1 …

5
แคชจะเร็วขนาดนั้นได้อย่างไร?
นี่คือภาพหน้าจอของเกณฑ์มาตรฐานแคช: ในเกณฑ์มาตรฐานความเร็วในการอ่าน L1 แคชอยู่ที่ประมาณ 186 GB / s โดยเวลาแฝงอยู่ที่ประมาณ 3-4 รอบนาฬิกา ความเร็วนั้นบรรลุผลเช่นไร? พิจารณาหน่วยความจำที่นี่: ความเร็วสูงสุดทางทฤษฎีคือ 665 MHz (ความถี่หน่วยความจำ) x 2 (อัตราข้อมูลคู่) x 64 บิต (ความกว้างบัส) ซึ่งประมาณ 10.6 GB / s ซึ่งใกล้เคียงกับค่ามาตรฐาน 9.6 GB / s . แต่ด้วยแคช L1 แม้ว่าเราจะสามารถอ่านได้ทุกรอบด้วยโปรเซสเซอร์ที่ความถี่สูงสุด (3 GHz) เราจะต้องใช้สายดาต้าประมาณ 496 เส้นเพื่อให้ได้ปริมาณงานที่ไม่สมจริง สิ่งนี้ใช้กับแคชอื่นเช่นกัน ฉันพลาดอะไรไป เราจะคำนวณปริมาณงานของแคชจากพารามิเตอร์ได้อย่างไร

6
ทำไมชิป Haswell ของ Intel อนุญาตให้การคูณ FP เป็นสองเท่าเร็วกว่าการเติม
ฉันกำลังอ่านคำถามที่น่าสนใจเกี่ยวกับ Stack Overflow: การคูณจำนวนเต็มทำได้ด้วยความเร็วเท่ากันกับการเพิ่มใน CPU ที่ทันสมัยหรือไม่? หนึ่งในความคิดเห็นที่กล่าวว่า: "มันไม่มีค่าอะไรที่ Haswell ปริมาณงานคูณ FP เป็นสองเท่าของ FP เพิ่มนั่นเป็นเพราะทั้งพอร์ต 0 และ 1 สามารถใช้ในการคูณ แต่พอร์ต 1 เท่านั้นที่สามารถใช้เพิ่มได้นั่นหมายความว่าคุณสามารถโกงด้วยการหลอมรวม เพิ่มหลายอย่างเนื่องจากทั้งสองพอร์ตสามารถทำได้ " ทำไมพวกเขาถึงอนุญาตให้มีการคูณหลายตัวพร้อมกันเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับการเพิ่ม

5
ทำไมเราไม่เห็นชิพซีรีย์ 7400 เร็วขึ้น?
ซีรีย์ 74HC สามารถทำอะไรได้บ้างเช่น 20MHz ขณะที่ 74AUC สามารถทำอะไรบางอย่างเช่น 600MHz ได้ สิ่งที่ฉันสงสัยคือสิ่งที่กำหนดข้อ จำกัด เหล่านี้ ทำไม 74HC ไม่สามารถทำมากกว่า 16-20MHz ในขณะที่ 74AUC สามารถทำได้และทำไมถึงไม่สามารถทำได้มากกว่านี้? ในกรณีหลังนั้นจะต้องทำอย่างไรกับระยะทางและตัวนำทางกายภาพ (เช่นความจุและการเหนี่ยวนำ) เทียบกับความแน่นของซีพียูไอซีที่บรรจุอยู่?

6
ทำไมซีพียูถึงไม่เย็นลงจากด้านล่างและด้านบน?
บิต transistory ของวงจรรวมอยู่ในใจกลางของแพคเกจ (พลาสติกหรือเซรามิก) บางครั้งพวกมันก็ร้อนขึ้นและเราทำให้มันเย็นลงโดยการติดแผ่นระบายความร้อนไว้ด้านหนึ่ง บางครั้งเราเพียงแค่พัดอากาศผ่านพวกเขาด้วยพัดลม ความร้อนบางส่วนนี้แพร่กระจายขึ้นไป แต่บางตัวก็ต้องลงไปทาง PCB ฉันไม่รู้อัตราส่วน ต่อไปนี้เป็นด้านล่างของ Intel Core i7-7700K CPU กระจายความร้อน 91W: - มีแผ่นเชื่อมต่อมากมาย เห็นได้ชัดว่าพวกมันทำหน้าที่เป็นตัวระบายความร้อนขนาดเล็กจำนวนมากซึ่งถ่ายโอนสัดส่วนความร้อนบางส่วนไปยังซ็อกเก็ต / PCB แท้จริงแล้วส่วนประกอบที่ติดตั้งบนพื้นผิวจะกระจายความร้อนผ่านชั้นทองแดงที่ถูกเย็บ ดังนั้นหากการระบายความร้อนมีความสำคัญ (สำหรับชุมชนการโอเวอร์คล็อกซีพียู) ทำไมซีพียูไม่ระบายความร้อนจากด้านล่าง PCB ด้วยพัดลมพูด? แก้ไข: ในขณะที่ความคิดเห็นด้านล่างอยู่ในเชิงลบทั้งหมดมีสองรายการใหม่ หนึ่งมีเธรดยาวบน Overclock ซึ่งแนะนำว่าสามารถถอดอุณหภูมิของ CPU ออกได้โดยใช้พัดลมบนแผ่นรองหลัง และสองฉันลอง (ยอมรับด้วยราสเบอร์รี่ Pi เท่านั้น) ฉันหุ้มผ้าด้านบนเพื่อแยก CPU Broadcom ในขณะที่ทำความเย็นด้านล่างด้วยพัดลม 60 มม. เท่านั้น พัดลมลดอุณหภูมิ CPU สูงสุดออกจาก 82 …

6
เป็นไปได้ไหมที่จะทำการลอกแบบผิดกฎหมายของ Intel Core i7?
เหตุผลที่ฉันถามก็คือในhttp://alibaba.comคุณสามารถค้นหาราคาสำหรับ Core i7 ต่ำสุดที่ $ 20 ปริมาณขั้นต่ำ 1 ดูเหมือนว่าจะต่ำสำหรับ Intel ของแท้ แต่เป็นไปไม่ได้ เชื่อว่าคุณสามารถโคลนซีพียูชนิดนี้ได้ มีอะไรเกิดขึ้นที่นี่และฉันคาดหวังว่าจะเกิดปัญหาอะไรกับซีพียูราคาถูกเหล่านี้
28 cpu  pricing 

11
ทำไมไม่สร้างซีพียูคอร์ตัวใหญ่? [ปิด]
ปิด คำถามนี้จะต้องมีมากขึ้นมุ่งเน้น ไม่ยอมรับคำตอบในขณะนี้ ต้องการปรับปรุงคำถามนี้หรือไม่ อัปเดตคำถามเพื่อให้มุ่งเน้นที่ปัญหาเดียวโดยแก้ไขโพสต์นี้ ปิดให้บริการใน6 เดือนที่ผ่านมา ฉันไม่เข้าใจว่าทำไมผู้ผลิตซีพียูจึงผลิตชิปมัลติคอร์ การปรับสเกลหลายคอร์นั้นน่ากลัวนี่เป็นแอพพลิเคชั่นที่เฉพาะเจาะจงมากและฉันมั่นใจว่าคุณสามารถชี้ให้เห็นว่าโปรแกรมหรือโค้ดบางตัวที่ทำงานได้ดีในหลายคอร์ แต่ส่วนใหญ่แล้วการปรับสเกลเป็นขยะ มันเป็นการสูญเสียพื้นที่ของซิลิกอนและพลังงาน ตัวอย่างเช่นเกมแทบจะไม่เคยใช้มากกว่าสี่แกน การจำลองทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมเช่น Ansys หรือ Fluent มีราคาตามจำนวนคอร์ที่พีซีทำงานอยู่ดังนั้นคุณจ่ายมากขึ้นเพราะคุณมีแกนเพิ่มเติม แต่ข้อดีของแกนเพิ่มเติมกลายเป็นแย่กว่า 16 คอร์ แต่คุณมี 64 แกนเหล่านี้ เวิร์คสเตชั่ ... มันเป็นการสิ้นเปลืองเงินและพลังงาน มันจะดีกว่าที่จะซื้อเครื่องทำความร้อน 1500 W สำหรับฤดูหนาวราคาถูกกว่ามาก ทำไมพวกเขาไม่สร้างซีพียูด้วยแกนใหญ่เพียงแกนเดียว? ฉันคิดว่าถ้าพวกเขาทำหนึ่ง - คอร์เทียบเท่าแปด - คอร์ซีพียูที่จะมีการเพิ่มขึ้น 800% ใน IPC ดังนั้นคุณจะได้รับประสิทธิภาพการทำงานเต็มรูปแบบในทุกโปรแกรมไม่ใช่แค่ที่เหมาะสำหรับหลายแกน IPC เพิ่มประสิทธิภาพมากขึ้นทุกที่มันเป็นวิธีที่เชื่อถือได้และง่ายในการเพิ่มประสิทธิภาพ หลายแกนประมวลผลเพิ่มประสิทธิภาพเฉพาะในโปรแกรมที่ จำกัด จำนวนและมาตราส่วนนั้นน่ากลัวและไม่น่าเชื่อถือ
25 cpu 

6
เป็นไปไม่ได้เลยหรือที่จะบอกว่า CPU กำลังทำอะไรอยู่ [ปิด]
ปิด คำถามนี้จะต้องมีมากขึ้นมุ่งเน้น ไม่ยอมรับคำตอบในขณะนี้ ต้องการปรับปรุงคำถามนี้หรือไม่ อัปเดตคำถามเพื่อให้มุ่งเน้นที่ปัญหาเดียวโดยแก้ไขโพสต์นี้ ปิดให้บริการใน7 เดือนที่ผ่านมา โปรแกรมเมอร์คอมพิวเตอร์มักจะท่องมนต์ที่คำสั่ง x86 นั้นทึบแสงโดยสิ้นเชิง: Intel บอกเราว่าพวกเขากำลังทำอะไรบางอย่าง แต่ไม่มีความหวังว่าทุกคนสามารถตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นได้ดังนั้นหาก NSA บอกให้พวกเขาลับๆ RNGs ทำอะไรกับมัน ฉันเชื่อว่าโปรแกรมเมอร์คอมพิวเตอร์ไม่สามารถทำอะไรเกี่ยวกับปัญหานี้ได้ แต่วิศวกรไฟฟ้าจะโจมตีได้อย่างไร มีเทคนิคที่วิศวกรไฟฟ้าสามารถใช้เพื่อตรวจสอบว่าวงจรทำงานจริงตามที่อธิบายไว้ในข้อมูลจำเพาะหรือไม่และไม่มีการดำเนินการอื่น ๆ

4
เหตุใด CPU ถึงเชื่อมต่อกับบัสเพียงบัสเดียว?
ฉันพบสถาปัตยกรรมเมนบอร์ดที่นี่: นี่เป็นเค้าโครงทั่วไปของเมนบอร์ด แก้ไข:เห็นได้ชัดว่ามันไม่ปกติอีกต่อไป เหตุใด CPU จึงเชื่อมต่อกับบัสเพียง 1 บัส รถบัสด้านหน้านั้นดูเหมือนคอขวดใหญ่ จะดีกว่าไหมถ้าให้รถบัส 2 หรือ 3 คันเข้าสู่ซีพียูโดยตรง ฉันนึกภาพรถบัสหนึ่งใบสำหรับ RAM หนึ่งอันสำหรับการ์ดกราฟิกและอีกอันหนึ่งสำหรับสะพานบางชนิดไปยังฮาร์ดไดรฟ์พอร์ต usb และทุกอย่างอื่น เหตุผลที่ฉันแยกมันด้วยวิธีนี้เป็นเพราะอัตราข้อมูลฮาร์ดไดรฟ์ช้าเมื่อเทียบกับหน่วยความจำ มีบางสิ่งที่ยากมากเกี่ยวกับการทำเช่นนี้? ฉันไม่เห็นว่าราคาจะเข้ามาอย่างไรเพราะไดอะแกรมที่มีอยู่มีรถเมล์ไม่น้อยกว่าเจ็ด ในความเป็นจริงโดยการใช้รถโดยสารโดยตรงเราสามารถลดจำนวนรถเมล์ทั้งหมดและอาจเป็นหนึ่งในสะพาน ดังนั้นมีอะไรผิดปกติกับเรื่องนี้? มีข้อเสียที่สำคัญที่ไหนสักแห่ง? สิ่งเดียวที่ฉันนึกได้คือความซับซ้อนใน CPU และเคอร์เนลมากขึ้นซึ่งทำให้ฉันคิดว่าสถาปัตยกรรมบัสคอขวดนี้เป็นวิธีที่ทำในสมัยก่อนเมื่อสิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนน้อยกว่าและการออกแบบยังคงเหมือนเดิมสำหรับมาตรฐาน แก้ไข:ฉันลืมที่จะพูดถึงการจ้องจับผิดการตรวจสอบ ฉันรู้ว่าฉันเห็นมันในบางแผนภาพ สันนิษฐานว่าเป็นคอขวดบัสจะทำให้ง่ายขึ้นสำหรับสุนัขเฝ้าบ้านในการตรวจสอบทุกอย่าง มีสิ่งที่จะทำอย่างไรกับมัน?

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.