CPU的时钟速度和时钟周期之间的关系

Question

在这张幻灯片中，我觉得有些不对劲。时钟周期时间或时钟周期，已经是每个时钟周期所需的时间。问题是，Clock Rate 这个词有意义吗？

它还说，Hardware designer must often trade off clock rate against cycle count。但是，它们是负相关的。如果增加时钟速度，时钟周期（每个时钟周期的时间）将自动减少。为什么会有选择？

还是我错过了什么？

Answer 1

首先，slides aren't always the best way to discuss technical issues。不要把任何幻灯片当作福音。有大量的证据支持巨大的主张，而证据却很少。

也就是说，有一些权衡：

• 更快的时钟通常更好：每秒完成更多的整数或浮点运算
• 但如果更快的时钟与外部存储器时钟不能很好地对齐，那么其中一些周期可能会被浪费
• 较慢的时钟可能会消耗较少的电量
• 更快的时钟允许操作系统内核在每次唤醒时完成更多工作并返回睡眠更快，因此它们可能会消耗更少的电量
• 更快的时钟可能意味着某些操作需要更多的时钟周期才能实际执行（想想 Pentium IV 的超深管道 - 分支错误预测的代价非常高 - 尽管时钟周期更快与 Pentium III 或 Pentium M 相比，在现实世界中，这两种处理器类型的速度非常相似。）

Answer 2

时钟频率仅表示频率，它是单个时钟周期的时间的倒数，因此这些方程式非常有意义。

关于第二个问题，cycle count 与“CPU Clock Cycles”相同；它与时钟周期或每个时钟周期的时间不同。