Wovon hängt die Computerleistung hauptsächlich ab?

Die Computerleistung hängt hauptsächlich ab von: Wortlänge, Betriebsgeschwindigkeit (Anzahl der Anweisungen, die pro Sekunde ausgeführt werden können), interne Speicherkapazität, externe Speicherkapazität, E/A-Geschwindigkeit, Videospeicher, Festplattengeschwindigkeit, CPU-Geschwindigkeit. Hauptfrequenz ( Taktfrequenz, mit der der CPU-Kern arbeitet).

Die Funktion oder Leistung eines Mikrocomputers wird nicht durch einen bestimmten Indikator bestimmt, sondern durch seine Systemstruktur, sein Befehlssystem, seine Hardwarezusammensetzung, seine Softwarekonfiguration und andere Faktoren, die umfassend bestimmt werden. Für die meisten normalen Benutzer kann die Leistung des Computers jedoch im Allgemeinen anhand der folgenden Indikatoren beurteilt werden.

1. Rechengeschwindigkeit

Die Rechengeschwindigkeit ist ein wichtiger Indikator für die Computerleistung. Die allgemein als Computer-Rechengeschwindigkeit bezeichnete (durchschnittliche Rechengeschwindigkeit) bezieht sich auf die Anzahl der Anweisungen, die pro Sekunde ausgeführt werden können, was im Allgemeinen als „Million Anweisungen/Sekunde“ (mips, MillionInstructionPerSecond) beschrieben wird. Derselbe Computer benötigt möglicherweise unterschiedliche Zeiten für die Ausführung unterschiedlicher Vorgänge. Daher werden häufig unterschiedliche Methoden zur Beschreibung der Vorgangsgeschwindigkeit verwendet. Zu den häufig verwendeten gehören die CPU-Taktfrequenz (Taktfrequenz), die durchschnittliche Anzahl der pro Sekunde ausgeführten Befehle (ips) usw. Mikrocomputer verwenden im Allgemeinen die Hauptfrequenz, um die Rechengeschwindigkeit zu beschreiben. Beispielsweise beträgt die Hauptfrequenz des Pentium/133 133 MHz, die Hauptfrequenz des Pentium III/800 beträgt 800 MHz und die Hauptfrequenz des Pentium 41,5G beträgt 1,5 GHz. Generell gilt: Je höher die Hauptfrequenz, desto höher die Rechengeschwindigkeit.

2. Wortlänge

Eine Menge von Binärzahlen, die gleichzeitig vom Computer verarbeitet werden, wird als „Wort“ eines Computers bezeichnet, und die Anzahl der Ziffern in dieser Menge von Binärzahlen ist die „Wortlänge“. Wenn alle anderen Indikatoren gleich sind, kann der Computer Daten umso schneller verarbeiten, je größer die Wortlänge ist. Die Wortlängen früher Mikrocomputer betrugen im Allgemeinen 8 und 16 Bit. Derzeit sind die meisten 586er (Pentium, PentiumPro, PentiumII, PentiumIII, Pentium4) 32-Bit, und die meisten Leute haben mittlerweile 64-Bit installiert.

3. Interne Speicherkapazität

Interner Speicher, auch Hauptspeicher genannt, ist ein Speicher, auf den die CPU direkt zugreifen kann. Programme, die ausgeführt werden müssen, und Daten, die verarbeitet werden müssen, werden im Hauptspeicher gespeichert. Die Größe des internen Speichers spiegelt die Fähigkeit des Computers wider, Informationen sofort zu speichern. Mit der Aktualisierung von Betriebssystemen, der kontinuierlichen Bereicherung der Anwendungssoftware und der kontinuierlichen Erweiterung der Funktionen steigt auch der Bedarf der Menschen an Computerspeicherkapazität ständig. Derzeit erfordert die Ausführung des Betriebssystems Windows95 oder Windows98 mindestens 16 MB Speicherkapazität, während Windows XP mehr als 128 MB Speicherkapazität benötigt. Je größer die Speicherkapazität, desto leistungsfähiger ist das System und desto größer ist die Datenmenge, die es verarbeiten kann.

4. Kapazität des externen Speichers

Die externe Speicherkapazität bezieht sich normalerweise auf die Festplattenkapazität (einschließlich integrierter Festplatte und austauschbarer Festplatte). Je größer die externe Speicherkapazität, desto mehr Informationen können gespeichert werden und desto umfangreicher kann die Anwendungssoftware installiert werden. Derzeit liegt die Festplattenkapazität im Allgemeinen zwischen 10 GB und 60 GB, einige haben sogar 120 GB erreicht.

5. I/O-Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit des Host-I/O hängt vom Design des I/O-Busses ab. Bei langsamen Geräten (z. B. Tastaturen und Druckern) spielt dies keine große Rolle, bei Hochgeschwindigkeitsgeräten ist der Effekt jedoch sehr deutlich. Beispielsweise hat die externe Übertragungsrate der aktuellen Festplatte mehr als 20 MB/s und 4 OMB/s erreicht.

6. Videospeicher

Die Leistung des Videospeichers wird von zwei Faktoren bestimmt: einem von der Kapazität und einem von der Bandbreite. Die Kapazität ist leicht zu verstehen. Ihre Größe bestimmt, wie viele Daten zwischengespeichert werden können. In Bezug auf die Bandbreite kann es als Kanal für den Datenaustausch zwischen dem Videospeicher und dem Kern verstanden werden. Je größer die Bandbreite, desto schneller der Datenaustausch. Daher sind Kapazität und Bandbreite Schlüsselfaktoren bei der Messung der Videospeicherleistung.

Darüber hinaus wird die Bandbreite durch zwei Faktoren bestimmt: Frequenz und Bitbreite. Die Berechnungsformel lautet: Bandbreite = Frequenz x Bitbreite/8. Bei zwei Grafikkarten mit demselben Kern und derselben Speicherkapazität beträgt der Speicher von Karte 1 beispielsweise DDR3 mit einer Frequenz von 1600 MHz und einer Breite von 128 Bit; der Speicher von Karte 2 hat eine Frequenz von DDR2 mit einer Frequenz von 800 MHz und einer Breite von 256 Bit. Es scheint, dass die Speicherparameter der beiden unterschiedlich sind, aber durch Formelberechnung haben beide eine Bandbreite von 25,6 G/S und die Leistung ist gleich. Solange wir also das Wesentliche verstehen, kann es uns nicht täuschen, egal wie komplex und veränderlich das Produkt ist.

Videospeicherkapazität: Übliche Kapazitäten sind 128 MB, 256 MB, 512 MB, 896 MB, 1 GB usw. Je größer die Kapazität, desto mehr Daten können zwischengespeichert werden.

Videospeicherfrequenz: Im Allgemeinen gibt es verschiedene Typen wie DDR2, DDR3, GDDR3, GDDR5 usw. GDDR5 hat die höchste Frequenz und die entsprechende Frequenz kann mehr als 4 GHz erreichen. Die DDR2-Frequenz ist am langsamsten, manche sogar nur 667 MHz.

Bitbreite des Videospeichers: Im Allgemeinen gibt es 64 Bit, 128 Bit, 256 Bit, 448 Bit, 512 Bit usw. Je größer die Bitbreite, desto schwieriger ist die Herstellung und desto höher sind die Kosten. Daher entscheiden sich Hersteller oft lieber für eine Kombination aus geringer Bitbreite und hoher Frequenz, was die Kosten senken und gleichzeitig die Leistung gewährleisten kann (üblich bei A-Karten). Produkte).

7. Festplattengeschwindigkeit

Rotationsgeschwindigkeit (RotationalSpeed) ist die Drehzahl der Motorspindel in der Festplatte, also die maximale Anzahl an Umdrehungen, die der Festplattenteller in einer Minute ausführen kann. Die Drehzahl ist einer der wichtigen Parameter, der die Qualität der Festplatte angibt. Sie ist einer der Schlüsselfaktoren, der die interne Übertragungsrate der Festplatte bestimmt und sich in hohem Maße direkt auf die Geschwindigkeit der Festplatte auswirkt.

Je schneller sich die Festplatte dreht, desto schneller sucht die Festplatte nach Dateien und die entsprechende Übertragungsgeschwindigkeit der Festplatte wird ebenfalls verbessert.

Die Festplattengeschwindigkeit wird in Umdrehungen pro Minute ausgedrückt und die Einheit RPM ist die Abkürzung für Revolutions Perminute, also Umdrehungen pro Minute. Je größer der RPM-Wert ist, desto schneller ist die interne Übertragungsrate, desto kürzer ist die Zugriffszeit und desto besser ist die Gesamtleistung der Festplatte. Der Spindelmotor der Festplatte dreht den Plattenteller mit hoher Geschwindigkeit und erzeugt so einen Auftrieb, der den Magnetkopf über dem Plattenteller schweben lässt. Um den Datensektor, auf den zugegriffen werden soll, unter den Kopf zu bringen, ist die Wartezeit umso kürzer, je schneller die Rotationsgeschwindigkeit ist. Daher bestimmt die Drehzahl maßgeblich die Geschwindigkeit der Festplatte.

8. Hauptfrequenz

Die Hauptfrequenz der CPU, also die Taktfrequenz, mit der der CPU-Kern arbeitet. Normalerweise wird von den MHz einer bestimmten CPU gesprochen, und diese MHz sind die „Hauptfrequenz der CPU“.

Es besteht ein gewisser Zusammenhang zwischen der Hauptfrequenz und der tatsächlichen Rechengeschwindigkeit, es gibt jedoch keine eindeutige Formel, die die numerische Beziehung zwischen beiden quantifizieren kann, da die Rechengeschwindigkeit der CPU auch von den Leistungsindikatoren verschiedener Aspekte abhängt die Pipeline der CPU (Cache, Befehlssatz, Anzahl der CPU-Bits usw.). Da die Hauptfrequenz nicht direkt die Rechengeschwindigkeit darstellt, kann es unter Umständen vorkommen, dass eine CPU mit einer höheren Hauptfrequenz eine geringere tatsächliche Rechengeschwindigkeit aufweist. Beispielsweise können die meisten CPUs der AthlonFX-Serie von AMD die höhere CPU-Frequenzleistung der CPUs der Pentium 4-Serie von Intel bei niedrigeren Taktraten erreichen, daher sind die CPUs der AthlonFX-Serie nach PR-Werten benannt. Daher ist die Hauptfrequenz nur ein Aspekt der CPU-Leistung und stellt nicht die Gesamtleistung der CPU dar.

Die Hauptfrequenz der CPU stellt nicht die Geschwindigkeit der CPU dar, aber die Erhöhung der Hauptfrequenz ist entscheidend für die Steigerung der Rechengeschwindigkeit der CPU. Angenommen, eine CPU führt einen arithmetischen Befehl in einem Taktzyklus aus, wenn die CPU mit einer Hauptfrequenz von 100 MHz läuft, ist sie doppelt so schnell wie wenn sie mit einer Hauptfrequenz von 50 MHz läuft. Da der 100-MHz-Taktzyklus im Vergleich zum 50-MHz-Taktzyklus halb so viel Zeit in Anspruch nimmt, beträgt die Zeit, die eine CPU, die mit einer 100-MHz-Hauptfrequenz arbeitet, benötigt, um einen Operationsbefehl auszuführen, nur 10 ns, was halb kürzer ist als die 20 ns Beim Arbeiten mit einer 50-MHz-Hauptfrequenz ist die Geschwindigkeit doppelt so hoch. Die Gesamtlaufgeschwindigkeit des Computers hängt jedoch nicht nur von der Rechengeschwindigkeit der CPU ab, sondern hängt auch vom Betrieb anderer Subsysteme ab. Nur durch die Erhöhung der Hauptfrequenz, der Laufgeschwindigkeit jedes Subsystems und der Datenübertragung Die Geschwindigkeit zwischen Subsystemen kann verbessert werden, und die Gesamtlaufgeschwindigkeit des Computers kann tatsächlich verbessert werden.

Die Erhöhung der CPU-Arbeitsfrequenz wird hauptsächlich durch den Produktionsprozess begrenzt. Da die CPU auf einem Halbleiter-Siliziumwafer hergestellt wird, sind Drähte erforderlich, um die Komponenten auf dem Siliziumwafer zu verbinden. Unter Hochfrequenzbedingungen müssen die Drähte so dünn und kurz wie möglich sein, um Streustörungen wie z Verdrahtete Kapazität, um sicherzustellen, dass der CPU-Betrieb korrekt ist. Daher ist die Einschränkung des Herstellungsprozesses eines der größten Hindernisse für die Entwicklung der CPU-Frequenz. Die gängigeren Speicherfrequenzen sind 667 MHz und 800 MHz DDR2-Speicher sowie 1333 MHz DDR3-Speicher. Die High-End-Modelle werden in GHz berechnet. Die von High-End-Unternehmen benötigte Hauptfrequenz beträgt beispielsweise ≥2,4 GHz.

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