合 CPU之单核、多核、超线程及配置
在计算机的早期，Intel奔腾处理器时代，他们的主板上的单个处理器CPU是相当大的。为了提升计算机的整体运算处理能力，一般是在主板上安装更多这样的处理器，这样就可以轻松突破晶体管限制。
物理CPU
物理CPU，是硬件上的CPU, 也是主板上CPU的插槽个数，是计算机上实际配置的CPU个数
我们在linux下可以通过指令 cat /proc/cpuinfo | grep 'physical id'| sort| uniq |wc -l 来查看我们计算机的物理CPU个数
在windows下，我们可以在cmd命令中输入systeminfo，查看CPU个数
物理CPU通过连接器或插槽与其他主板元件通信，通过系统总线完成与系统的不同处理器之间的通信，但是系统总线的传输速度比起CPU的速度来说，是非常慢的通常导致出现瓶颈，使得无法充分利用每个CPU提供的计算能力。所以工程师想 能不能让处理器中的核心组件小型化，并将它们封装在单个芯片中，这些就是物理内核，可以看作是计算单元
CPU核数
CPU核数，物理上真实的cpu核，有独立的电路元件以及L1,L2缓存，可以独立地执行指令。通常每个CPU下的核数都是固定的,如果我们的计算机有两个物理CPU，每个CPU是双核的，那么计算机总共就是四核的。
在linux下，我们可以通过指令cat /proc/cpuinfo | grep "cpu cores" | wc -l来统计CPU核数。
在windows下，可以通过任务管理器查看：
我们分别看下，单核CPU和多核CPU的架构图：
- 多个物理CPU，CPU通过
系统总线进行通信，效率比较低。 - 多核CPU，不同的核通过
L3 cache和内部总线进行通信，主存和外设通过总线与CPU通信
为了弥补 CPU 与内存两者之间的性能差异，就在 CPU 内部引入了 CPU Cache，也称高速缓存。CPU Cache用的是 SRAM(Static Random-Access Memory)的芯片，也叫静态随机存储器。其只要有电，数据就可以保持存在，而一旦断电，数据就会丢失。
CPU Cache 通常分为大小不等的三级缓存，分别是 L1 Cache、L2 Cache 和 L3 Cache
| 部件 | CPU访问所需时间 | 备注 |
|---|---|---|
| L1 高速缓存 | 2~4 个时钟周期 | 每个 CPU 核心都有一块属于自己的 L1 高速缓存，L1 高速缓存通常分成指令缓存和数据缓存。 |
| L2 高速缓存 | 10~20 个时钟周期 | L2 高速缓存同样是每个 CPU 核心都有的 |
| L3 高速缓存 | 20~60个时钟周期 | L3 高速缓存是多个 CPU 核心共用的 |
我们可以发现越靠近 CPU 核心的缓存其访问速度越快，容量也越来越小。缓存读取数据过程。就像数据库缓存一样，首先在最快的缓存中找数据，如果缓存没有命中(Cache miss) 则往下一级找, 直到三级缓存都找不到时，最后会去内存找数据。
逻辑CPU
在历史上，为了提升CPU的性能，引入超标量、乱序运行、大量的寄存器及寄存器重命名、多指令解码器、预测运行、高速缓存等特性，这些特性从而让CPU拥有大量资源，并且CPU还能智能的预测执行指令。这就导致实际上CPU在大多数时间上，其资源是被闲置的,浪费是可耻的，为了进一步压榨CPU的性能，工程师发现，完全可以通过复制一些CPU内部组件，例如寄存器或一级缓存，来运行第二个线程，让这些闲置资源运行在另一个线程上。虽然只有一个物理CPU,但操作系统被提供了两个"逻辑CPU" ，而不是单个CPU，这样就成功使得操作系统被"欺骗"了。
逻辑CPU是什么？
操作系统可以使用逻辑CPU来模拟出真实CPU的效果。在从前没有多核处理器的时候，一个物理CPU只有一个物理内核，而现在有了多核技术，让物理核通过高速运算，让应用程序以为有两个CPU在运算，这样就可以把一个物理CPU当作多个"CPU"使用，即逻辑CPU
一般情况下，逻辑CPU=物理CPU个数*每颗核数，如果我们的电脑CPU支持超线程技术且开启的话，逻辑CPU的个数是核数的2倍，逻辑CPU=物理CPU个数*每颗核数*2，超线程技术可以使得 处理器中的1 颗内核在操作系统中，如同2 颗内核那样发挥作用。
CPU的线程数？
还有一个我们需要知道：逻辑处理器个数 = CPU的线程数，也就是说有多少个逻辑处理器，就可以开多少个线程。对于一个CPU，线程数总是大于或等于核心数的。一个核心最少对应一个线程，但通过超线程技术，一个核心可以对应两个线程，也就是说它可以同时运行两个线程。
一般来说，物理CPU个数×每颗核数应该等于逻辑CPU的个数，如果不相等的话，则表示windows电脑的CPU支持超线程技术。
超线程技术
CPU的线程数概念仅仅只针对Intel的CPU , 对于AMD的CPU来说，只有核心数的概念，没有线程数的概念。因为其是通过Intel超线程技术来实现的，Intel早在2002年推出的Northwood奔腾4 HT处理器就把这一技术带入到消费级市场。
超线程技术(SMT)，就是可以把一个物理线程模拟出两个线程来使用，使得单个核心用起来像两个核一样，以充分发挥CPU的性能。
我们需要先了解一下，线程和进程的概念
- 进程：
进程可以看作是程序的一次执行过程。一个程序的运行需要CPU时间、内存空间、文件以及I/O等资源。操作系统就是以进程为单位来分配这些资源的，所以说
进程是操作系统中资源分配的基本单位。进程之间的资源是独立隔离的，能很好的进行资源管理和保护。本人提供Oracle(OCP、OCM)、MySQL(OCP)、PostgreSQL(PGCA、PGCE、PGCM)等数据库的培训和考证业务，私聊QQ646634621或微信dbaup66，谢谢！
