【发布时间】：2011-02-06 20:45:07
【问题描述】：
假设您有一个 (1) 个 Intel/AMD x86-64 位 2 GHz 8 核处理器。
8 个内核中的每一个是否都以完整的 2 GHz 运行，或者每个内核是否以完整 2 GHz 时钟的一部分运行（例如 250 MHz）？
【问题讨论】：
标签： architecture intel microprocessors amd-processor
【发布时间】：2011-02-06 20:45:07
【问题描述】：
在满负载下（即，当您运行的程序占用所有内核上的所有可用处理器时间时），所有内核将以额定速度运行（例如，8 核 2 GHz 处理器以 2 GHz）。
现在，根据实际负载，内核可能以不同的速度运行：
- 节能技术可以在负载较低时单独关闭空闲内核以节省能源（8 核机器上可能经常出现这种情况）
- 省电技术还可以“降频”整个处理器以节省能源。
- Intel 的 TurboBoost 和 AMD 即将推出的 Turbo CORE 都允许其中一个内核在单个线程或进程与 CPU 挂钩的非常常见的情况下动态超频。
因此，一般来说，处理器会处于全速状态，但速度可能会动态波动。
【讨论】：
第一个，时钟是由石英振荡器产生的输入，它被“注入”到 CPU 中，用于同步整组晶体管。虽然硬件的不同部分可以使用不同的时钟驱动 CPU 的那个（每个内核都是一样的）。
侧节点：一些高级 CPU 能够降级一些内核，因为它们目前处于空闲状态。这通常是通过将基本时钟速度缩放一个因子来实现的，但这只是为了节省功耗。
请注意，拥有更多 CPU 不应增加上下文切换：只要进程的量子结束或发生抢占，就会进行上下文切换，因此使用更多的内核，您将拥有更多的“消费者”能够执行流程，减少交换它们的需求。
【讨论】：
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“时钟在整个芯片之间共享”实际上听起来他们应该每个都得到一个切片:-) 也许“将 2GHz 信号馈入每个内核”会更好，但无论如何 +1，因为你说得对。我喜欢 #2 的概念——如果每个新的都减慢其他的速度，多核的实际意义是什么？
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但如果它也共享时钟，这意味着每当你增加核心数量时，你也在增加上下文切换延迟......这也更糟。没有？
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时钟不是总线，也不是内核“使用”或“消耗”的东西，它是用于同步 CPU 内部所有模块的电信号。
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我想解释一下反对票，而不仅仅是拖钓。
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有人投了反对票。凭借我看到赞成票和反对票的超能力，我可以将其视为 +4/-1。至于为什么，恐怕我的超能力并没有延伸到那么远:-)
我想，在全功率下，它们都应该以 2GHz 运行。但是，这并不能准确地创建一个 16GHz 处理器，因为在 100% CPU 上运行的单线程单进程程序只能使用一个。不过，8个2GHz核心在工作负载分配好的情况下还是比1个16GHz核心好，因为每个核心都有自己的缓存等等。从更实际的角度来看，8个2GHz核心意味着如果一个程序以100%的速度运行，它不会让您的系统慢下来（除非它使用全部 8 个内核）。
请注意，现代硬件（具有适当的操作系统支持）在低工作负载时通常会降低时钟速度并关闭内核以节省电力。后者在今天可能不那么正确，但将来会如此。
【讨论】：
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那么，如果您基本上拥有 8 个 2 GHz 处理器但它们共享相同的时钟，那么当您增加核心数量时，您不会同时增加上下文切换延迟吗？
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不确定我是否理解这个问题。拥有多个内核/处理器的好处之一是需要更少的上下文切换（或者它们分散得更多）。请记住，我绝不是该主题的专家。
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@GregH，不确定上下文切换，但是是的，随着核心数量的增加，核心之间的 I/O 成为瓶颈，这就是为什么超过 16 个核心数量如此之难的原因。
在 Sandy Bridge 和 Ivy Bridge 中，不同的内核不能同时以不同的速度运行。 L3 高速缓存总线以与内核相同的时钟速度运行，因此为防止出现同步问题，它们都必须以该速度运行或关闭。
来源：http://www.anandtech.com/show/3922/intels-sandy-bridge-architecture-exposed/4
【讨论】：