電腦基礎知識:CPU是一台電腦核心組件

CPU是一台電腦核心組件,就像人的大腦決定電腦整體性能。現在的主流CPU都是多核的,有的運用了多線程技術,除了這兩點外還有很多重要參數決定著cpu的性能。下面我簡單的列出幾項針對我們選購有用處的必要參數和其代表的含義。

1.盒裝和散片:

首先要知道,盒裝和散裝CPU沒有本質的區別,(理論上講),不存在任何性能,生產工藝,等方面的缺陷,散裝完全不等同於殘次品。一般來講,盒裝CPU質保位三年,除了CPU本體之外,還帶一個原裝散熱風扇(與市面上20左右的風扇相當)、一本說明書、還有一個包裝盒;散裝CPU質保,一般只有一年。CPU的保修其實就等同於保換,再者cpu屬於高科技高工藝的精密電子產品是造不了假的,而且正常使用很難壞掉。所以不必擔心散裝的質保會含有水分,而且相對於盒裝購買散片能省兩三百塊,性價比更高。

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2.插槽類型和針腳數目:

這兩個參數是相關聯的,對應著主板上,CPU插槽的類型,所以選購CPU時,一定要和主板插槽一致,要不然可就悲劇啦。安裝CPU的時候會有防呆凹槽,所以不用擔心會裝反。

3.市面上最常見的五種英特爾消費級CPU,說它們是消費級是為了和企業級處理器Xeon(志強)區分

- 賽揚是雙核,不支持超線程 - 入門玩家

- 奔騰是雙核,不支持超線程 - 中低端玩家

- i3是雙核,支持超線程 - 中端玩家

- i5是4核,不支持超線程 - 中高端玩家

- i7是4核,支持超線程 - 高端玩家

而志強的一些低端CPU,普通玩家也可以用,比如

- E3是4核,支持超線程 - 高端玩家

當然,變態級i7 Extreme可以達到6核12線程,8核16線程,以及10核20線程,不過一般都是發燒友買的,普通玩家中並不常見。一些入門的E3,其實方案基本就是沿用i7,比如備受推崇的E3 1231v3,這個U性價比很高,其實就是去了集顯、不能手動超頻的i7。但價格卻便宜了不少,所謂i5的價格,i7的性能。

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4.CPU架構

要談超線程和多核,就不得不談CPU的架構和邏輯。無關的技術細節太多,這裡略去。我們重點談一下CPU中兩個相關的模塊:

1)Processing Unit(運算處理單元),簡稱PU

2)Architectual State(架構狀態單元),簡稱AS

PU一般就是執行運算,比如算數運算加減乘除。AS執行一些邏輯和調度方面的操作,比如控制內存訪問等。

單核CPU(先從簡單的談起)

一般一塊傳統意義的CPU上會有一個PU、一個AS。

比喻:一個小飯館(單核CPU),夫妻老婆店,老闆兼大廚廚房炒菜,老闆娘兼服務員點單。這不,來了一個客人,首先,走到老闆娘的收銀台前,看菜單準備點單。差不多5分鐘后,客人點完了一份蓋澆飯。老闆娘抄好了單,遞給了在後廚的老公。老公開始炒菜。在這個例子中,老闆娘可以理解成AS,老闆/大廚可以理解稱PU(干實事的)。

多核CPU

這裡說的多核,是多個物理核,比如奔騰的雙核,和i5四核。這中架構下,每一個物理核都有一個PU和一個AS。所以。對於奔騰來說,就有總共兩個PU,兩個AS。對於i5來說,就有總過4個PU,4個AS。

比喻:上面小飯館的列子,對於5、6個客人可能還能忙的過來。但設想一下子來他個16個客人,這隊估計要排到街上了。如果再告訴你,每10分種就有16個新客人過來點單。。。老闆、老闆娘忙到死。

這時,我們就需要一個更大的單位食堂(多核CPU)。有4個服務生、4個大廚。4個服務生同時點單,4個大廚同時開炒(1號服務生專給一號大廚下單,二號服務神生專給二號大廚下單。。。以此類推)。這樣相比小飯館一個老闆娘、一個客人隊列,這裡成了4個隊列,效率頓時比小飯館提高4倍。16個客人,平均分配成4個隊列,每個隊列就只有4個客人了,情況是不是好了很多?這個應該還是比較容易理解的。

超線程技術(HT)

超線程(HT)並不是我們一般說的多線程。我們一般說的多線程(multi-threading)是指程序方面的,簡單的說就是『軟』的,代碼級別的。而超線程一般指的是硬體架構方面的,是『硬』的:通過調整AS而模擬出來的『邏輯核』。簡單的說吧,超線程就是一個物理核裡面,有兩個AS,一個PU。兩個AS共享一個PU。為什麼這麼做,看下面的例子:

比喻:剛剛那個單位食堂,4個服務生,4個大廚,4個隊列。會不會效率問題?

設想每個客人都有看單選單的時候,你能保證每個客人都看兩眼就下單?有的客人難免會磨磨蹭蹭,問東問西,一個菜點它個15分鐘。而設想大廚平均炒一個菜只要10分種。那剩下的那5分鐘呢?大廚在廚房閑著沒事幹,喝茶看報紙。時間全被客人-服務生點菜這個環節給浪費掉了。所以答案是肯定的。

那麼怎麼解決呢?

--- 增加服務生!

這時候,我們給每個大廚多增加一個服務生,從一個服務生變成了兩個服務生(AS),服務生1A和服務生1B開兩個隊列,同時給一個大廚(PU)下單。這樣,當出現服務生1A的客人15分鐘單子都沒有下完的情況下,1B的客人單子很有可能3分鐘下好送給大廚開炒了(PU),這樣大廚就不會站在廚房傻等1A客人的訂單。這樣,最大限度地榨乾大廚的勞動力,而對於CPU來說最大限度的提高了CPU的使用率,減少了CPU的(IDLE)空閑時間來提高工作效率。

5.緩存

.一級緩存,二級緩存,三級緩存。這裡要知道CPU訪問存儲器的順序,CPU→一級緩存→二級緩存→三級緩存→內存→硬碟。

比喻:就像坐在桌子前的你,想要喝水,那麼桌子上的杯子就是一級緩存,如果有水,你馬上就能喝到;如果杯子裡面沒有誰,你就要跑去飲水機倒水,飲水機,就是二級緩存,飲水機沒有水了,拿就要去樓下售水機打水,售水機就是三級緩存。當然,離著越近,速度就越快,但同樣的,我們不可能把杯子做的跟大桶水一樣大,所以,一級緩存通產很小,二級緩存稍大一點,硬碟則是電腦裡面最大的存儲空間,當然,也是離得最遠的,速度最慢的啦。緩存當然是越大越好啦。

6.內存控制器:

與之前提到過的插槽類型相類似,代表了CPU支持的內存型號和頻率,用不支持的內存,可是無法開機的。

7. Turbo Boost技術。

也叫睿頻加速技術。就是在供電,散熱允許的條件下,自動提高CPU的倍頻,以獲得最大的CPU性能。

8.主頻:

主頻對於CPU來說,就好比是人的外表。當一些非專業的檢測軟體,檢測CPU時,反映出來的參數往往就只有主頻一項啦。這選CPU和找女朋友,可是一樣一樣滴。可不能光看外表,要德智體美全面發展才好。這就告訴我們,主頻並不代表CPU的整體性能,而CPU的德智體便是我們前面提到的7項參數,以及一些更加高深,對我們選購沒有什麼太大意義的東西。不過,話又說回來,如果德智體都差不了太多的話,還是得找一個長得好看點的女朋友呀。主頻=外頻x倍頻。這裡的倍頻就是上面睿頻技術裡面提到的倍頻。CPU的外頻通常是不用來提高的,我們一般,通過提高倍頻的方法來提高CPU的主頻,這就叫超頻,睿頻就是電腦自動超頻。當然,如果CPU長時間超負荷超頻運作的話,是會影響壽命的。

選擇Intel酷睿系列的CPU速成秘籍

Intel酷睿i7 2600K,以下簡稱i7 2600K,i5 4690,i3 3220,i7 4960X。

酷睿i系列字母及數字所代表的含義。

i7 4 9 6 0 X

i7 2 6 0 0 K

i5 4 6 9 0

i3 3 2 2 0

品牌型號 代數 核心等級 頻率等級 功耗等級 對該CPU特點的描述

代數。代表了核心架構的改變,同樣品牌型號的CPU代數越大越好。

核心等級。簡單地說就是核心性能,越大越好。

頻率等級。數越大,代表主頻/睿頻頻率越高。

功耗等級。數值越大,功耗改進越好。

最後一位,不同的字母代表不同的特點。

桌面版:

X 極致性能版

K 不鎖倍頻版

普通版

P 無核顯版

S 低功耗版

T 超低功耗版

移動版:

XM/MX 極致性能移動版

QM/MQ 四核移動版

HQ 四核移動版(不可更換)

H 普通移動版(不可更換)

M 普通移動版 LM/UM

低電壓移動版

7M/U 超低電壓移動版(超極本)

Y 超低電壓移動版(平板電腦)

我們買CPU經常會聽到說,要帶K的還是不帶K的,就是從最後一位字母來的,意思就是問要能超頻的還是不能超頻的,一般來說,能超頻的同型號CPU要比不能超頻的貴100~200塊錢。當然,之前我們說過的散裝和盒裝從理論上講是一樣的,但實際上,往往我們能買到的散裝CPU都是被挑過體質的CPU。所謂的體質,就是在相同電壓下,所能達到的最大主頻率,也可以說是超到相同頻率時,所需要的最小電壓。因為CPU發熱量,與核心電壓成正比,加的電壓越高,發熱越多,長時間工作越容易損耗壽命,所以,好的體質是超頻的關鍵,至於體質問題,那就是生產批次等等的天時地利人和共同作用的結果啦。所以說,盒裝和散裝,其實還是有一點差別的,當然如果不超頻,那就沒什麼了。

酷睿i系列CPU主要區分特點

品牌型號 核心數/線程數 睿頻技術 超線程技術

i7、移動版i7 4/8 有 有

i5 4/4 有 無

移動版i5 2/4 有 有

i3 2/4 無 有

移動版i3 2/2 無 無

英特爾酷睿i系列CPU速成秘籍(選本很重要)

一看,後綴字母

桌面版:X>K≈無≈P≥S>T

移動版:XM/MX>QM/MQ≈HQ>H≈M>LM/UM>U>Y

二選,選型號、選代數(架構)

型號:

i7>i5>i3

代數,型號后第一位

4>3>2

三定位,

品牌后第二位,高端、中端、低端

9>8>7>6>5>4>3>2>1>0

品牌后第三位,高頻率、低頻率

9>8>7>6>5>4>3>2>1>0

品牌后第四位,功耗高低

0>1>2>3>4>5>6>7>8>9

舉個簡單的例子,i7 4550U的性能與i5 2560M相比。前者性能要比後者差,不要被i7蒙蔽了雙眼。

我究竟需要什麼樣的CPU?

1)上網,聊QQ,簡單的辦公用(比如Office文檔處理),老人機

賽揚其實就可以了。賽揚是2核2線程,其實和2核4線程的i3相比,在對付這類應用時候,拋去主頻,緩存的區別,i3的優勢完全發揮不出來。注意i3的價格差不多是賽揚的3倍。

還有一個就是奔騰,奔騰其實就是主頻稍高,緩存稍大的賽揚。同樣是2核2線程,性能比賽揚只高一點點,但價格差不多可以買1.5個賽揚。個人覺得沒什麼意思,多出這錢,真不如買個高級點的鍵盤、滑鼠、顯示器。至少,使用方面的體驗是實實在在的。

2)輕量級遊戲,平面圖形工作者(比如PS)

i3其實挺適合。小遊戲,還有一些網頁遊戲,PS什麼的,雖然是多線程程序(比如PS),但其實對CPU的負擔不會特別重。反而瓶頸有可能是磁碟I/O速度等。所以開了超線程的i3對付這類情況,其實問題不大。

3)重量級大型3D遊戲

現在的3D遊戲,會將很多比如3D加速的任務交由GPU去做,GPU工作的時候,一般CPU都會處於blocking(中斷等待)狀態,直到GPU指令執行完畢,CPU再繼續。所以這裡就會出現兩個瓶頸,一個來自CPU,一個來自GPU。

對於3D遊戲來說,一般來看i5完全可以勝任,你說要不要上i7?當然,你腰包鼓上i7沒問題,跑分肯定會提高。但如果預算有限的話,可能將錢投入到升級顯卡上面來的更簡單直接。比如,i5配中高端顯卡比如970這種比較均衡,相對於i7+950。

擁有i7性能的E3值不值得入手?當然值得入手。但如果E3 1231v3價格被JS價格炒過了頭,還不如用i5算了。

4) 3D圖形工作者

如果工作中出現很多3D建模,渲染啥的。CPU很重要,GPU也重要。CPU(邏輯)核越多越好,因為各種渲染的方法,從演算法上來說,都是可以高度并行的。每個邏輯核,都可以給你任務隊列塞得滿滿的,最大程度的榨乾CPU的性能。絕對不會出現偌大一個食堂,只有一兩個顧客這種情況。而這時候,E3/i7,和i5的區別就有可能非常大。GPU負擔也重,而且普通的遊戲顯卡比如GTX980這種有可能不能勝任,而需要Quadro圖形卡。不是說980不夠強悍,而是因為一些圖形相關的驅動/庫是沒有被加入GTX980這種遊戲卡的,沒驅動就沒法在GPU上面跑,跑不了就只能依靠CPU來模擬運行。結果就是,CPU本身的邏輯要跑,而GPU跑不了的,最後也是通通讓你CPU跑。你說CPU不足夠強悍,還能活命嗎?所以這類應用,一定要挑一個強悍的CPU,比如i7, E3這種,甚至是中檔志強E3系列 - 6核12線程,8核16線程的CPU。

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