讓你全面認識CPU

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今天來給大家簡單科普一下CPU的相關知識吧。首先,CPU是做什麼的?

CPU簡介(摘自百度百科)中央處理器(CPU),是電子計算機的主要裝置之一,電腦中的核心配件,其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的資料。在計算機體系結構中,CPU 是對計算機的所有硬體資源(如儲存器、輸入輸出單元) 進行控制調配、執行通用運算的核心硬體單元,是計算機的運算和控制核心。

簡單來說,我們操作電腦,就相當於給電腦出了一道又一道的“題目”,而CPU就負責“解題”——是不是和我們的大腦功能很相似呢?

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因此,在電腦(尤其是DIY桌上型電腦)的選購中,選好一款合適的CPU是非常重要的。CPU如何命名?CPU的命名有什麼玄機?相信你看了下面一段就能明白。

CPU叫這些名字

目前PC界有兩家主要的CPU廠商,分別是“藍廠”——Intel:

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和“紅廠”——AMD:

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先看看CPU“姓”什麼吧。下圖展示這兩家近幾年的產品系列,一些太古老的就不列入其中了:

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現階段電腦的CPU主要採用酷睿和銳龍的CPU,別的系列用的不多,像至強E3、A系列APU,FX“農機系列”現在都已經“停更”了。

試一試

找出下圖中配置單和膝上型電腦配置表中的CPU:

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答案如下:

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這些都是CPU!相信以後看到一臺電腦的配置表,你可以第一時間找到CPU型號了。

瞭解完CPU“姓”什麼之後,我們需要進一步瞭解它的“全名”。CPU的全名由以下幾個部分組成:

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產品系列和代號:CPU的定位

代際:表明屬於該系列第幾代產品

定位:同一代產品中的定位,數字越大定位越高

PS:Intel的移動端CPU會用不同數字代表不同的功耗,比如i5-1135G7就代表TDP=12-28W,而i5-1130G7就代表TDP=7-15W。

字尾:不同含義(後面一節專門介紹字尾)

看到這裡,相信CPU的名字對於你來說,不是什麼“謎語”了。

CPU字尾的學問

由於CPU的字尾相當複雜,所以這裡獨立用一節來解釋。先看桌面端CPU(桌上型電腦)的吧:

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AMD和Intel桌面端字尾的最大區別,就是Intel家沒有後綴的CPU不能超頻,只有帶K的和帶X/XE的可以超;而AMD銳龍和執行緒撕裂者系列,無論什麼字尾,全系列支援超頻。

再來看看移動端CPU(膝上型電腦)的字尾吧:

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移動端CPU的字尾比較複雜,尤其是Intel的。Intel在10代和11代低壓酷睿採用了一種全新的命名方式——即用不同的定位名區分不同功耗的CPU,而後綴則用來區分核顯,比如i5-1035G7,核顯效能強於i5-1035G4。

隨著CPU效能的發展和輕薄本散熱效能的提高,“低壓”和“標壓”的鴻溝逐漸模糊,買筆記本的時候更應該關注能“跑到多少W”,而不是“標壓/低壓”。

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▲小新Pro14宣傳圖

從命名看效能

廠商給CPU命名,自然是希望消費者能一眼看出效能差別(不過我覺得這一目的沒有達到),我們應該怎樣判斷CPU的效能呢?

還是從這張圖入手:

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產品系列:數字越大,效能越強

例:R9 5900X>R7 5800X

代際:數字越大,越新,效能往往越強

例:R7 5800X>R7 3800X

定位:數字越大,效能越強

例:R9 5950X>R9 5900X

字尾:一般來說帶K,帶X的效能更強,移動端則看功耗

例:i5-10600K>i5-10400F

那不同代際的不同定位之間,不同廠商之間的CPU怎麼比較效能呢?這個時候就需要一份“天梯圖”了。

我個人推薦使用超能網的天梯圖:

入口:https://topic。expreview。com/CPU/

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這份天梯比較詳細,可供的CPU也比較齊全。

影響CPU效能的因素

在我看來,CPU的效能主要由以下幾個因素決定(重要程度從上到下):

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1、架構

決定CPU效能的最重要因素,體現CPU廠商功力。

拋開架構看核心和主頻是不合理的,當年AMD“農機時代”,多核高頻,遊戲效能還比不如同時代的i3。同一代CPU的架構一般是一樣的,不同陣營的CPU可以透過評測來了解具體的架構。

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▲AMD最新的Zen3架構

IPC,英文全稱“Instruction Per Clock”,中文翻譯過來就是每個時鐘的指令,代表了一款CPU的設計架構。CPU效能判斷標準公式是CPU效能=IPC(CPU每一時鐘週期內所執行的指令多少)×頻率(MHz時鐘速度)。

IPC越強,CPU效能就越強,因此Intel和AMD兩家都在不遺餘力地提升自家CPU的IPC。

2、製程

一般來說,製程越先進,數值就越小,相同面積下能容納的電晶體數量就越多,CPU效能越強。比如同樣是4核心的CPU,7nm比14nm的要強得多。

從佔地足足150平方米的“ENIAC”到現在小巧的PC,電腦體積之所以能越來越小,和CPU製程的發展息息相關。

3、核心和執行緒數

核心數很直觀,就是物理核心數,多少核就是多少核,如假包換。

現在不少CPU都有“超執行緒”技術,所謂超執行緒,就是一種提高核心利用率的方式,簡而言之就是能將一個物理核心虛擬成兩個執行緒,任務管理器看到的“框框”數目就是執行緒數。

注意:超執行緒只是一種提高核心利用率的技術,本質上不能代替物理核心!比如同種架構之下,4核心8執行緒,效能是不如6核6執行緒的。

4、主頻

主頻就是“核心速度”,顯示的是當前狀態下CPU的工作頻率。一般來說,主頻越高,執行速度越快,就好比汽車發動機,轉速越快,車速自然也就越快。

有一些比較老的軟體或者電腦書籍,會要求“主頻XXGHz”,但現在CPU的頻率並不是一成不變的,有一個叫“睿頻”的技術,無論Intel還是AMD都有,當需要的時候,CPU主頻會自動上去的。為了減少功耗,CPU是不會長時間高頻率執行的。

5、快取

CPU快取記憶體是用於減少處理器訪問記憶體所需平均時間的部件。當處理器發出記憶體訪問請求時,會先檢視快取內是否有請求資料。如果存在(命中),則不經訪問記憶體直接返回該資料;如果不存在(失效),則要先把記憶體中的相應資料載入快取,再將其返回處理器。

快取越大,CPU就可以更加從容地處理資料,不需要每次都訪問記憶體,能在一定程度上降低延遲,提升使用體驗。

常見問題Q&A

Q:i7一定比i5好嗎?

A:不一定,一切以天梯為準,比如i5 8600K就強於i7 7700K。而同一代,同一平臺的CPU,i7>i5>i3。

Q:筆記本低壓CPU就是垃圾?

A:不是的,現在筆記本低壓和標壓的界限越來越模糊,主要看功耗。

Q:AMD的CPU跟NVIDIA的顯示卡相容不?

A:目前無論是N卡還是AMD的顯示卡,介面是一樣的,都相容。

Q:核心越多越好?主頻越高越好?

A:是的。但是僅限於同種架構的CPU進行比較,拋開架構比較就是耍流氓。當年FX9590,八核全核心5GHz,其綜合性能跟自家R5 1400差不多,遊戲效能被吊打。

Q:散片就是山寨,小作坊產品?

A:不是,目前CPU除了Intel和AMD,別家沒有能力去山寨