大家都知道CPU是計算機的中央處理器,但大家不知道的是CPU卻不能完全決定計算機的速度!
這是個絕對的事實,不僅如此,其實計算機的檔次、價格也不能完全由CPU來決定。
那麼一臺計算機的速度到底由什麼來決定呢?影響計算機速度的因素是很多的,幾乎組成計算機的每個環節都在影響著計算機的速度!
如果一臺計算機的配置不合理就會產生“瓶頸”影響整個系統的速度。這就是著名的“木桶效應”。
所謂“瓶頸”就是指系統中頻寬最窄的地方。下面Coral就從當今計算機系統中的瓶頸來簡略的談談到底是什麼東西在影響著計算機的速度。
好多人在選購電腦的時候都十分看重CPU,而隨處可見的品牌機的廣告也不約而同的對CPU 情有獨鍾。或許一個1GHz的CPU在相同時間內完成的計算真的是一個500MHz的CPU的2倍。但是前提必需是有足夠的計算任務提供給CPU!這個前提顯而易見是十分重要的!而這個前提在日常應用中實際上是很難做到的,所以,現在的高階CPU在日常的大多數時間裡都是處在待工的狀態的。等待快取中的資料、等待記憶體中的資料、等待硬碟中的資料……
由於系統中某個環節的發展非常的快、而其它的環節發展比較滯後,那麼系統中各個環節的速度不能很好的協調,就必然的形成了“瓶頸”。
瓶頸的存在會極大的影響系統性能!導致某一環節的資源嚴重浪費。那麼你在那個單一環節上多花多少錢,也就等於浪費了多少錢!
那麼現在的計算機系統中到底有那些瓶頸呢?依Cral看主要就在匯流排、記憶體、外存這三方面。另外,顯示系統在一定程度上,也或多或少的存在瓶頸。
以上這幾個方面已經包含計算機系統執行的幾乎所有的環節,也就是說現代的計算機在幾乎所有方面都存在瓶頸、有待完善。而各個硬體環節的研發的確無法得到有效的平衡,所以你在購買計算機時就要權衡再三了。
外儲存器
外儲存器是現代計算機系統中最大的瓶頸。
Coral說的外儲存器主要是指硬碟驅動器和光碟驅動器。
硬碟的速度要遠遠慢於記憶體,不知你有沒有聽過你的硬碟在你開啟大型檔案或執行大型工具軟體時發出的慘烈的狂叫!那時你不擔心你的硬碟會提前陣亡嗎?
現在的IDE硬碟已經達到了7200轉,快取已經達到了2M,介面標準已在執行ATA 100,內部傳輸速率也都有不同程度的提高,但這還遠遠不能滿足CPU的胃口,由於windows系統對虛擬記憶體的依賴,和日常工作中必不可少的資料讀取,硬碟的速度不可避免的、直接的、非常嚴重的拖累了整個系統。
當然,如果你不在乎錢的話,你還可以選擇IEEE 1394 或 SCSI 甚至用四塊 SCSI 做 RAID 0+1 磁碟列陣。這樣可以大幅提升系統的效能。只是不知你願不願多花一臺電腦的錢來購置硬碟了。
CD-ROM的速度就更是可憐了。目前,CD-ROM的速度已經發展到了盡頭,如果你安裝一個大型應用程式,那麼你的 1GHz 的寶貝絕不會比人家的 500MHz 的系統快。特別是對於那些經常要進行視訊採集或需要進行大量資料備份和轉移工作的人來說,CD-R 、CD-RW等裝置的速度更是慢得讓人無法忍受……
……除了等待還是等待……
匯流排
匯流排是現代計算機中的一個很關鍵的瓶頸。
匯流排就是一條資料通道,注意,匯流排並不是整個系統的資料通道,它是從CPU到北橋晶片的一條通道。負責CPU與系統所有外圍裝置的資料交換!
早在486時代,Intel就逐漸意識到系統匯流排的速度已經跟不上CPU速度的發展了。在一番斟酌後,Intel推出了486DX-66晶片。這是第一枚採用了倍頻系統的CPU,當時,許多專家對這一技術嗤之以鼻。
然而,事實證明了倍頻系統是成功的!雖然只是2倍倍頻,但這枚486DX-66的表現在當時是非常出色的! 但倍頻系統終究是沒有辦法的辦法。
到了今天,CPU的主頻已經發展到了近2個G,是當初66MHz的近30倍,而133MHz的匯流排速度僅是當初33MHz的4倍。
事實證明,低速的匯流排對系統性能的影響是十分嚴重的。Intel推出440BX將66MHz的匯流排提升到100MHz時,系統性能得到了巨大的飛躍!而133MHz的Coppermine也在各個方面都超過100MHz的同頻Kaimai。按照現在PentiumⅢ 1GHz CPU的速度,匯流排速度最起碼應該在300MHz以上。
在個人計算機系統中,匯流排並不是一個很明顯的缺陷,但它仍然是一個很關鍵的瓶頸,尤其在多CPU的系統上,匯流排的缺點會更加明顯的暴露出來。 在《關於匯流排》文章裡,會有更詳細一點的匯流排瓶頸的介紹。
記憶體
記憶體對整個系統的影響是最大的,所以記憶體所造成的瓶頸也非常重要。
除非你只是在你的計算機上打打字,如果你的日常工作涉及比較大型的工具軟體,記憶體對系統的影響是相當明顯的。
從某種程度上講增加記憶體就可以直接提高系統速度。因為CPU是不直接處理硬碟上的資料的,一切資料都要先被調到記憶體中,才會被CPU處理。這無疑的使記憶體的速度和大小變得至關重要。
記憶體速度也是提高系統匯流排速度的一個最大的障礙。其實目前匯流排速度仍然是133MHz的主要原因就是因為受記憶體的速度所限制。
AMD的Athlon已經採用了一條200MHz的FSB,這條匯流排 是從CPU到北橋的,而從記憶體到北橋的匯流排仍然是100MHz。這種做法雖然在一定程度上緩解了瓶頸,但由於記憶體的速度無法提升,這種做法的實際效果變得收效甚微。
關於提升記憶體速度,Intel的想法是Ramdus ,Ramdus 是一種非常先進的技術,它採用內建的匯流排傳輸資料,具有達3.2G的頻寬,高達400MHz的執行頻率。
AMD則是DDR SDRAM的倡導者,DDR SDRAM是在SDRAM的技術上做了改進,使其在一個時鐘週期的上升沿和下降沿同時傳輸資料,從而使其工作頻率達到SDRAM的2倍,而且其成本並沒有提高多少。
但是這兩種技術現在看來還都並不成熟,帶來的提升由於種種原因而不能另人滿意。 記憶體對系統的影響是很嚴重的,並且在近期還不能得到解決。
顯示系統及其它瓶頸
顯示系統還會有瓶頸嗎?現在的顯示卡晶片的發展速度是非常快的,GeForce 2 所整合的電晶體數量已經達到Pentium Ⅲ 的好幾倍了!nVidia 的換代的速度也遠遠超過了Intel !
但如果你的要求是看到遊戲中的畫面橡DEMO一樣,那我想就算你肯買GeFrce 3 也是辦不到的。
你看過 Final Fantasy Ⅷ 的 DEMO 嗎?Coral只能用“震撼”來形容當時的感覺。 但那只是AVI 動畫,據說Square 當時用了近百臺 SGI 工作站來建模!上百臺!還是SGI 工作站!每臺工作站的價格都夠你開一個網咖了!即使不談建模,僅說在遊戲中以即時運算的方式來生成這樣的動畫,那最起碼要Voodoo 5 9000!就是那個32塊VSA-100的東東!
顯示系統本身的瓶頸來自視訊記憶體的速度和頻寬,提高視訊記憶體速度是一種最簡便的辦法,DDR視訊記憶體帶來的飛躍是有目共睹的,還有一種辦法就是多晶片,Voodoo 5就是如此做的。另外一種方案是內嵌視訊記憶體,這雖然是一種最佳方案,但這種做法會大幅增加成本。
關於顯示系統Coral在這裡就不在贅述了,其實只要稍有一些硬體知識就知道顯示系統的重要性了!而一些品牌計算機用TNT 2 來配 Pentium Ⅲ 的做法如果排除商家居心不良的話,那就是很離譜的一種低階錯誤了!
Coral認為如果你要搭配Pentium Ⅲ 1 GHz 那最少也應該是GeForce 2 GTS。
網路
順便再提一下,現在上網是個人計算機的一個很重要的任務,而我們的網路提供給我們的速度卻並不是他們所宣稱的“高速公路”而是崎嶇的羊腸小道。
雖然現在解決方案已經有了很多,如DSL 、Cable Modem、DDS等,但那種也沒能普及,我們的兄弟還都是用我們的56K的“小貓”在“爬網”。