Question

处理器的“时钟主频”是什么？

Answer 1

你应该问的是关于CPU的吧,CPU的主频，即CPU内核工作的时钟频率（CPU Clock Speed）。通常所说的某某CPU是多少兆赫的，而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。很多人认为CPU的主频就是其运行速度，其实不然。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在一定的关系，但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系，因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标（缓存、指令集，CPU的位数等等）。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已较低的主频，达到英特尔公司的Pentium 4系列CPU较高主频的CPU性能，所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。

CPU的主频不代表CPU的速度，但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。举个例子来说，假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令，那么当CPU运行在100MHz主频时，将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半，也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半，自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度，还与其它各分系统的运行情况有关，只有在提高主频的同时，各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后，电脑整体的运行速度才能真正得到提高。

提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。由于CPU是在半导体硅片上制造的，在硅片上的元件之间需要导线进行联接，由于在高频状态下要求导线越细越短越好，这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证CPU运算正确。因此制造工艺的限制，是CPU主频发展的最大障碍之一。

追问

“CPU的主频，即CPU内核工作的时钟频率（CPU Clock Speed）。通常所说的某某CPU是多少兆赫的，而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。”——时钟频率是啥？兆赫是啥？

追答

主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。CPU的工作频率（主频）包括两部分：外频与倍频，两者的乘积就是主频。倍频的全称为倍频系数。CPU的主频与外频之间存在着一个比值关系，这个比值就是倍频系数，简称倍频。倍频可以从1.5一直到23以至更高，以0.5为一个间隔单位。外频与倍频相乘就是主频，所以其中任何一项提高都可以使CPU的主频上升。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。

兆赫（Mega Hertz, MHz）是波动频率单位之一。波动频率的基本单位是赫兹，采千进位制；1兆赫相当于1000千赫（KHz），也就是10的6次方赫兹。值得注意的是，兆赫只是一定义上的名词，在量度单位上作1百万解。

Answer 2

CPU的主频，即CPU内核工作的时钟频率（CPU Clock Speed）。通常所说的某某CPU是多少兆赫的，而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。很多人认为CPU的主频就是其运行速度，其实不然。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在一定的关系，但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系，因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标（缓存、指令集，CPU的位数等等）。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已较低的主频，达到英特尔公司的Pentium 4系列CPU较高主频的CPU性能，所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。

CPU的主频不代表CPU的速度，但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。举个例子来说，假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令，那么当CPU运行在100MHz主频时，将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半，也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半，自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度，还与其它各分系统的运行情况有关，只有在提高主频的同时，各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后，电脑整体的运行速度才能真正得到提高。

提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。由于CPU是在半导体硅片上制造的，在硅片上的元件之间需要导线进行联接，由于在高频状态下要求导线越细越短越好，这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证CPU运算正确。因此制造工艺的限制，是CPU主频发展的最大障碍之一。

Answer 3

主频：CPU内核工作时的时钟频率

Answer 4

CPU的
主频
，即
CPU内核
工作的时钟频率（CPU
Clock
Speed）。通常所说的某某CPU是多少兆赫的，而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。很多人认为CPU的主频就是其
运行速度
，其实不然。CPU的主频表示在CPU内
数字
脉冲信号
震荡的速度，与CPU实际的
运算能力
并没有直接关系。主频和实际的
运算速度
存在一定的关系，但目前还没有一个确定的
公式
能够定量两者的
数值
关系，因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标（缓存、指令集，CPU的位数等等）。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。比如
AMD
公司的
AthlonXP
系列CPU大多都能已较低的主频，达到
英特尔
公司的Pentium
4系列CPU较高主频的CPU性能，所以AthlonXP系列CPU才以
PR值
的方式来命名。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。

Answer 5

cpu时钟频率就是指cpu的主频，二者是指同样的东西，没有区别。
cpu频率是指cpu每秒脉冲次数，周期是cpu完成一次同步脉冲所需的时间。
书上说“一个单位周期（这里单位周期指1秒，其实说单位时钟更准确）内完成指令数的多少”是针对较老的并且理想化的cpu模型而言的，也不能算错，但对于现在的主流cpu而言并不非常适用。
对于理想的基础架构的cpu而言（5级流水线），每周期（即cpu的一次同步脉冲）处理1条指令（32位的cpu即每指令4个字节）。比如假设cpu的主频为2.0ghz，即就是每秒种可以完成2g（1g约10亿）次的运算（32位cpu每次可以处理1条32位指令）。所以，对于理想模型的cpu，单位时间（1秒）完成指令数等于cpu的主频（cpu在1秒内脉冲次数）。
但实际上现在的cpu有10-30级流水线（根据产品的不同而不同），而且又有多个核芯，并且扩展指令集可能支持超线程技术（即一条指令还没有走完所有的流水线，就开旨执行下一条指令），因此理论上每时钟周期可能完成3-4次运算（甚至更多），即每秒钟完成60-80亿次运算。当然，这只是很理想的状况，实际情况复杂许多，比如存储延时、分支预测失败、程序本身是否支持多线程等等。因此，在这种情况下，cpu
1秒完成的指令数并不等于cpu的主频，甚至cpu每一秒钟完成的指令数都可能不一样。
cpu除了“主频”之外，还有外频、倍频（主频=倍频*外频）；cpu的i/o频率有前端总线频率（fsb）、qpi总线频率（intel
cpu）、ht总线频率（amd
cpu）；集成内存控制器的cpu还有内存控制器频率等参数。
影响cpu性能的除这些频率参数外，还有一级、二级、三级缓存容量、核芯数量的多少、指令集及扩展指令集、cpu流水线级数等等。