2023年7月3日发(作者：)

时钟频率、时钟周期、cpu周期、cpu指令周期频率频率是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量，常⽤符号f或ν表⽰，单位为秒分之⼀，符号为s-1。为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，⼈们把频率的单位命名为赫兹，简称“赫”，符号为Hz。每个物体都有由它本⾝性质决定的与振幅⽆关的频率，叫做固有频率。周期和频率的关系⼆者的关系：f=1/T，⼆者成反⽐（其中f为频率，T为周期）。频率是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量。周期，物体作往复运动或物理量作周⽽复始的变化时，重复⼀次所经历的时间。交流电的频率是指它单位时间内周期性变化的次数，单位是赫兹（Hz），与周期成倒数关系。⽇常⽣活中的交流电的频率⼀般为50Hz或60Hz，⽽⽆线电技术中涉及的交流电频率⼀般较⼤，达到千赫兹（KHz）甚⾄兆赫兹（MHz）的度量。脉冲信号⼿电灯⼀直亮，这是直流。不停的按开关导致灯亮、熄变化，就形成了脉冲。按开关速度的快慢就是脉冲频率的⾼低。时钟频率在电⼦技术中，脉冲信号是⼀个按⼀定电压幅度，⼀定时间间隔连续发出的脉冲信号。脉冲信号之间的时间间隔称为周期；⽽将在单位时间（如1秒）内所产⽣的脉冲个数称为频率。频率是描述周期性循环信号（包括脉冲信号）在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称；频率的标准计量单位是Hz（赫兹）。电脑中的系统时钟就是⼀个典型的频率相当精确和稳定的脉冲信号发⽣器。频率在数学表达式中⽤“ f”表⽰，其相应的单位有：Hz（赫兹）、kHz（千赫兹）、MHz（兆赫兹）、GHz（吉赫兹）。其中1GHz=1000MHz，1MHz=1000kHz，1kHz=1000Hz。计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是：s（秒）、ms（毫秒）、µs（微秒）、ns（纳秒），其中：1s=1000ms，1 ms=1000µs，1µs=1000ns。CPU的主频，即CPU内核⼯作的时钟频率（CPU Clock Speed）。通常所说的某某CPU是多少GHz的，⽽这个多少GHz就是“CPU的主频”。很多⼈认为CPU的主频就是其运⾏速度，其实不然。CPU的主频表⽰在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能⼒并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在⼀定的关系，但⾄今还没有⼀个确定的公式能够定量两者的数值关系，因为CPU的运算速度还要看CPU的流⽔线的各⽅⾯的性能指标（缓存、指令集、CPU的位数等等）。由于主频并不直接代表运算速度，所以在⼀定情况下，很可能会出现主频较⾼的CPU实际运算速度较低的现象。时钟周期时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最⼩的时间单位。在⼀个时钟周期内，CPU仅完成⼀个最基本的动作。时钟周期是⼀个时间的量。时钟周期表⽰了SDRAM所能运⾏的最⾼频率。更⼩的时钟周期就意味着更⾼的⼯作频率。时钟周期是同步电路中时钟频率的倒数。它以时间动作重复的最⼩周期来度量，度量单位采⽤时间单位。在单个时钟周期内（现代⾮嵌⼊式微处理器的这个时间⼀般都短于1纳秒），逻辑零状态与逻辑⼀状态来回切换（也可以说是⼀个脉冲）。由于发热和电⽓规格的限制，周期⾥逻辑零状态的持续时间历来要长于逻辑⼀状态。时钟周期=振荡周期，名称不同⽽已，都是等于单⽚机晶振频率的倒数，如常见的外接12M晶振，那它的时钟周期=1/12M。时钟周期表⽰了SDRAM所能运⾏的最⾼频率。更⼩的时钟周期就意味着更⾼的⼯作频率。对于PC100规格的内存来说，它的运⾏时钟周期应该不⾼于10纳秒。纳秒与⼯作频率之间的转换关系为：1 / 时钟周期 =⼯作频率。例如，标称10纳秒的PC100内存芯⽚，其⼯作频率的表达式就应该是1/ 10 = 100MHZ，这说明此内存芯⽚的额定⼯作频率为100MHZ。市场上⼀些质量优秀的内存通常可以⼯作在⽐额定频率⾼的频率下，这为⼀些喜欢超频的朋友带来了极⼤的⽅便。机器周期机器周期也称为CPU周期。在计算机中，为了便于管理，常把⼀条指令的执⾏过程划分为若⼲个阶段（如取指、译码、执⾏等），每⼀阶段完成⼀个基本操作。完成⼀个基本操作所需要的时间称为机器周期。⼀般情况下，⼀个机器周期由若⼲个时钟周期组成。指令周期CPU每取出⼀条指令并执⾏这条指令，都要完成⼀系列的操作，这⼀系列操作所需要的时间通常叫做⼀个指令周期。换⾔之指令周期是取出⼀条指令并执⾏这条指令的时间。由于各条指令的操作功能不同，因此各种指令的指令周期是不尽相同的。例如⼀条加法指令的指令周期同⼀条乘法指令的指令周期是不相同的。指令周期常常⽤若⼲个CPU周期数来表⽰，CPU周期也称为机器周期。⽽⼀个CPU周期时间⼜包含有若⼲个时钟周期（通常称为节拍脉冲或T周期，它是处理操作的最基本单位）。⼩结时钟频率就是单位时间内脉冲个数即每秒逻辑零状态与逻辑⼀状态来回切换次数（周期性变化）。时钟周期就是⼀个脉冲即逻辑零状态与逻辑⼀状态来回切换⼀次⽤的时间（基本都是纳秒级）。cpu周期（机器周期）就是完成⼀条指令的⼀个阶段需要n个脉冲，n个脉冲⽤掉的时间就是cpu周期。指令周期就是完成⼀条指令需要n个cpu周期，n个cpu周期⼜需要m个脉冲，n*m个脉冲⽤掉的时间就是指令周期。