哪些因素導致CPU利用率高?為什么不提高CPU浮點運算能力?

在這篇文章中，小編將對CPU中央處理器的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進對它的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

一、CPU利用率為什么超高

CPU出現(xiàn)于大規(guī)模集成電路時代，處理器架構(gòu)設(shè)計的迭代更新以及集成電路工藝的不斷提升促使其不斷發(fā)展完善。從最初專用于數(shù)學計算到廣泛應(yīng)用于通用計算，從4位到8位、16位、32位處理器，最后到64位處理器，從各廠商互不兼容到不同指令集架構(gòu)規(guī)范的出現(xiàn)，CPU 自誕生以來一直在飛速發(fā)展。

但是，我們會發(fā)現(xiàn)，有時候CPU的利用率出奇的高，這是為什么呢?

以下分別從CPU溫度，CPU超線程，硬件配置，硬件驅(qū)動和待機方面分析。

1、CPU溫度過高

如果CPU風扇散熱不好，會導致CPU溫度太高，使CPU自動降頻，從而使CPU的性能降低?？傊邷貢rCPU會自動將降低工作效率。

2、超線程

超線程導致CPU使用率占用高，這類故障的共同原因就是都使用了具有超線程功能的P4 CPU。據(jù)一些網(wǎng)友總結(jié)超線程似乎和天網(wǎng)防火墻有沖突，可以通過卸載天網(wǎng)并安裝其它防火墻解決，也可以通過在BIOS中關(guān)閉超線程功能解決情況3、硬件配置不合理例如內(nèi)存不足，當運行一些大型軟件時，CPU的資源大部分耗在了虛擬內(nèi)存的交換處理上。而電源功率不足，也會使CPU的性能難以發(fā)揮。還有，在購買CPU時，選的CPU核心頻率不足是導致CPU的使用率高的最直接原因。

3、不完善的驅(qū)動程序

硬件的驅(qū)動程序沒有經(jīng)過認證或者是不合法的認證，會造成CPU資源占用率高。因大量的測試版的驅(qū)動在網(wǎng)上泛濫，造成了難以發(fā)現(xiàn)的故障原因。處理方式：尤其是顯卡驅(qū)動特別要注意，建議使用微軟認證的或由官方發(fā)布的驅(qū)動，并且嚴格核對型號、版本。

4、待機

經(jīng)常使用待機功能，也會造成系統(tǒng)自動關(guān)閉硬盤DMA模式。這不僅會使系統(tǒng)性能大幅度下降，系統(tǒng)啟動速度變慢，也會使是系統(tǒng)在運行一些大型軟件時CPU使用率高。

二、為什么不提高CPU浮點運算能力

問：為什么 CPU 的浮點運算能力比 GPU 差，為什么不提高 CPU 的浮點運算能力?

「速度區(qū)別主要是來自于架構(gòu)上的區(qū)別」是一個表面化的解釋。對，架構(gòu)是不同。但是這種不同是目前各個廠家選擇的現(xiàn)狀，還是由于本質(zhì)的原因決定的?CPU 能不能增加核?GPU 那張圖為什么不需要 cache?

首先，CPU 能不能像 GPU 那樣去掉 cache?不行。GPU 能去掉 cache 關(guān)鍵在于兩個因素：數(shù)據(jù)的特殊性(高度對齊，pipeline 處理，不符合局部化假設(shè)，很少回寫數(shù)據(jù))、高速度的總線。對于后一個問題，CPU 受制于落后的數(shù)據(jù)總線標準，理論上這是可以改觀的。對于前一個問題，從理論上就很難解決。因為 CPU 要提供通用性，就不能限制處理數(shù)據(jù)的種類。這也是 GPGPU 永遠無法取代 CPU 的原因。

其次，CPU 能不能增加很多核?不行。首先 cache 占掉了面積。其次，CPU 為了維護 cache 的一致性，要增加每個核的復雜度。還有，為了更好的利用 cache 和處理非對齊以及需要大量回寫的數(shù)據(jù)，CPU 需要復雜的優(yōu)化(分支預(yù)測、out-of-order 執(zhí)行、以及部分模擬 GPU 的 vectorization 指令和長流水線)。所以一個 CPU 核的復雜度要比 GPU 高的多，進而成本就更高(并不是說蝕刻的成本高，而是復雜度降低了成片率，所以最終成本會高)。所以 CPU 不能像 GPU 那樣增加核。

至于控制能力，GPU 的現(xiàn)狀是差于 CPU，但是并不是本質(zhì)問題。而像遞歸這樣的控制，并不適合高度對齊和 pipeline 處理的數(shù)據(jù)，本質(zhì)上還是數(shù)據(jù)問題。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)CPU中央處理器的內(nèi)容，如果你對本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!