计算机硬件基本概念

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这篇文章是写给所有不懂硬件的 CS 同学的,让大家对计算机中各个硬件的性能有一个跟得上时代的了解

看了《计算机组成原理》就觉得自己懂计算机硬件了?不,就算倒背如流也只是定性的懂了,这个文章是让你定量的、跟得上时代的懂,把一个一个生动的、现代化的数字展示再你的面前🤏

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先放上一张主图,你能看到什么?

  • 内存读写速度、复制速度、延迟
  • CPU 一级缓存的读写速度、复制速度、延迟
  • CPU 二级缓存的读写速度、复制速度、延迟
  • CPU 三级缓存的读写速度、复制速度、延迟

什么?你不知道 CPU 的缓存是什么?为什么要分一、二、三级缓存?顺便可以看看这个问题: # CPU 的各级缓存分别实现什么样的功能?

除了 CPU 和内存,下面还有硬盘和网络,甚至教你一些硬件 DIY 的事情。(不讲 GPU)

B站:

CPU

影响 CPU 性能的因素排名:架构 > 缓存 > 核心数 > 频率

关于架构

这里的架构指的不仅仅是 X86、ARM、mips、RISC-V,还包括这些大架构的子架构,比如对于 Intel 的酷睿 cpu # 历代架构演进:

  • 第一代为Arrandale架构,32NM工艺。

  • 第二代为Sandy Bridge架构,32NM工艺。

  • 第三代为Ivy Bridge架构,22NM工艺。

  • 第四代为Has well架构,22NM工艺。

  • 第五代为Broad well架构,14NM工艺。

  • 第六代为Sky lake架构,14NM工艺。

  • 第七代为Kaby Lake架构,14+NM工艺。

  • 第八代为Coffee Lake架构,14++NM工艺。

  • 第九代为 Coffee Lake架构,14++NM工艺。

  • 第十代为 Comet Lake-S架构,14++NM工艺。

关于缓存

缓存对于 CPU 就是宇宙中心五道口,寸土寸金,提升一点点都能带来性能的飞速提升

关于核心数

主流的 CPU 的核心数目:

12代 Intel 酷睿 CPU 👇

英特尔 12 代酷睿 P 系列处理器首发有 6 款型号,包括 10 核 i3、12 核 i5 和最高 14 核的 i7。该系列处理器均采用了英特尔的大小核架构,大核为性能核心(P),小核心为效率核心(E),使用了 Intel 7 工艺。新一代轻薄本将会搭载该系列处理器。

英特尔 12 代酷睿 P 系列处理器

  • i3-1220P:2P+8E,最高 4.4GHz,12MB L3 缓存,64EU 1.1GHz 核显
  • i5-1240P:4P+8E,最高 4.4GHz,12MB L3 缓存,80EU 1.3GHz 核显
  • i5-1250P:4P+8E,最高 4.4GHz,12MB L3 缓存,80EU 1.4GHz 核显
  • i7-1260P:4P+8E,最高 4.7GHz,18MB L3 缓存,96EU 1.4GHz 核显
  • i7-1270P:4P+8E,最高 4.8GHz,18MB L3 缓存,96EU 1.4GHz 核显
  • i7-1280P:6P+8E,最高 4.8GHz,24MB L3 缓存,96EU 1.45GHz 核显

从参数上来,新一代 i3-1220P 在小核心加持下达到了 10 核 12 线程的规格,相比上一代的 2 核 4 线程应该有较大提升。主流的 i5-1240P 和 i7-1260P 依旧是核心数量相同,差距在频率、L3 缓存和核显上。i7-1280P 是该系列的旗舰型号,达到 14 核 20 线程规格,和 H45 系列规格接近,预计高端轻薄本将会搭载。

大小核心异构

超线程技术

关于频率


参考资料:

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X86 / ARM / RISC-V / MIPS四大主流指令集架构有何特点

世界上最快的CPU有多快?64核能做些什么?

内存

ECC内存和普通内存差别有多大? - 路人甲的世界的回答 - 知乎 www.zhihu.com/question/31…

硬盘等持久化介质

【存储科普】带你了解现在主流的存储方式,介绍从闪存到磁盘,再到U盘、手机、机械硬盘、固态硬盘、移动硬盘、NAS等

机械硬盘

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固态硬盘

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PCIe从3.0升级到4.0有什么意义?

对于硬盘速度的概念

4块PCIe4.0的NVME固态组阵列能比内存快吗?

磁带

磁带是被淘汰的老古董?不,它依然是存储gai最靓的仔

其他有意思的知识:

为什么你购买的硬盘容量总是“缩水”的,硬盘的OP空间说的是什么

磁盘阵列是什么东西?为什么需要磁盘阵列?不同阵列之间的区别是什么?

网络

关于 IP

IP地址是什么东西?IPV6和IPV4有什么区别?公网IP和私有IP又是什么?

NAS 是啥?

NAS究竟是什么东西?你需要一台NAS吗?

DNS

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