2.2.8 时钟频率

从指令的执行过程看，任何一条指令的执行又可以进一步分解成若干个更基本的步骤。例如，在加法指令的执行过程中，需要将操作数从寄存器或存储器单元中首先传送到ALU，然后ALU进行加法运算，运算完成后结果被传送到指定的寄存器。在每一条指令或指令执行过程中，每一个基本步骤的完成都需要一定的时间延迟，后面的动作需在前面的动作完成后才可以开始。那么，每个动作何时开始进行是由谁来控制的呢？计算机中通常都有一个系统时钟。系统时钟实际上就是一个计时器，可以定时产生时钟脉冲信号，为各种操作建立同步信号。不太严格地说，每当系统时钟产生一个时钟信号，计算机就完成一个基本操作。从这个角度看，如果单位时间内系统时钟发出的时钟脉冲个数越多，CPU完成的基本操作就越多；也就是说，CPU的速度越快。通常，系统时钟单位时间内发出的时钟脉冲个数称为CPU的时钟频率。可见，时钟频率是表征CPU性能好坏的一个指标。所以，一般而言，时钟频率越高，CPU的速度越快。时钟频率有时也称为主频，单位是Hz。例如，20世纪80年代初使用较多的微机PC XT，使用的微处理器是英特尔公司生产的8086，其时钟频率为4.77 MHz。而目前常见的由英特尔公司生产的奔腾（Pentium）微处理器，其时钟频率已超过2 GHz注2：。需要说明的是，时钟频率只是影响计算机性能的指标之一，不能仅仅单凭这一项来判断计算机的性能。

注2：1 GHz=109Hz。