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CPU有強大的算術運算單 元,可以在很少的時鐘周期內(nèi)完成算術計算。同時,有很大的緩存可以保存很多數(shù)據(jù)在里面。此外,還有復雜的邏輯控制單元,當程序有多個分支的時候, 通過提供分支預測的能力來降低延了時。GPU是基于大的吞吐量設計,有很多的算術運算單元和很少的緩存。同時GPU支持大量的線程同時運行,如果他們需要訪問同一個數(shù)據(jù),緩存會合并這些訪問,自然會帶來延了時的問題。盡管有延了時,但是因為其算術運算單元的數(shù)量龐大,因此能夠達到一個非常大的吞吐量的效果。
CPU控制技術的主要形式,選擇控制。集中處理模式的操作,是建立在具體程序指令的基礎上實施,以此滿足計算機使用者的需求,CPU 在操作過程中可以根據(jù)實際情況進行選擇,滿足用戶的數(shù)據(jù)流程需求。 指令控制技術發(fā)揮的重要作用。根據(jù)用戶的需求來擬定運算方式,使數(shù)據(jù)指令動作的有序制定得到良好維持。CPU在執(zhí)行當中,程序各指令的實施是按照順利完成,只有使其遵循一定順序,才能保證計算機使用效果。CPU 主要是展開數(shù)據(jù)集自動化處理,其 是實現(xiàn)集中控制的關鍵,其核心就是指令控制操作。
關于CPU上的高速緩存
1、高速的緩存是CPU的寄存器,它們和CPU的材料相同,靠近CPU或接近CPU,訪問它們沒有時延(<1ns)。但容量很小,小于1kb。
2、寄存器之下,是CPU的高速緩存。分為L1緩存、L2緩存、L3緩存,每層速度按數(shù)量級遞減、容量也越來越大。
3、每核心都有一個自己的L1緩存。L1緩存分兩種:L1指令緩存(L1-icache)和L1數(shù)據(jù)緩存(L1-dcache)。L1指令緩存用來存放已解了碼指令,L1數(shù)據(jù)緩存用來放訪問非常頻繁的數(shù)據(jù)。
4、L2緩存用來存放近期使用過的內(nèi)存數(shù)據(jù)。更嚴格地說,存放的是很可能將來會被CPU使用的數(shù)據(jù)。
5、多數(shù)多核CPU的各核都各自擁有一個L2緩存,但也有多核共享L2緩存的設計。無論如何,L1是各核私有的(但對某核內(nèi)的多線程是共享的)。