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计算机科普——CPU

June 13, 2021 • Read: 624 • 技术博客

hi!好久不见,小技这个鸽子又来更新博客了,其实鸽这么久也不是小技想的,之前电脑ssd坏了,折腾了几个星期,还有某些人让我出去玩,加上之前老早打好的稿子没了 哎~~ 那么接下来就上干货吧,这次我们就讲讲CPU
小技猜一提到CPU,很多小白就要嘚瑟了

哦哦哦,我知道我知道,酷睿嘛,i3i5i7i9,数字越大越厉害

这时小技家楼下的数码城的老板一听,嘴角微微上扬,当场收起了i5-9600k,拿出了他的整店之宝i7-6700T免费给你升级到i7, 小白听到就开始暗爽,你要是问T是什么意思? 不要问,问就是加强版。好了言归正传,下面我们就从CPU的参数、品牌、命名规则、选购四大方面和大家说说CPU。

参数

说起参数,记住“三大两小”就够了
三大:核心书/线程数、频率、架构 这是最影响我们选购的参数
两小:缓存、工艺 这两个对我们选购的影响小一些

核心数

首先是核心数,一个核心就好比一个在小技流水线上的工人,那么四核CPU就是有四个在流水线上的工人,而一条流水线就是一个线程一般一个核心就只能同时处理一个线程,后来有了超线程,就允许一个核心能同时处理两个线程,充分的利用了CPU的空闲时间,相当于给工人又增加了一条流水线,减少了工人偷闲的时间,所以得出暴论,用超线程CPU的都是万恶的小技资本家!所以由小技刚刚所说的,你可以打开电脑按下ctrl+ shift+esc,然后点击“性能”查看自己有多少个框框,一个框就代表一个线程或者说逻辑处理器,内核数就是核心数,表面看起来好像超线程就是把一个核心掰成两个逻辑核心来用,但实际上的性能提升并不会有两倍这么夸张,超现成对日常小软件的多开和支持,多核心的应用有很大帮助。根据不同的CPU以及使用场景性能提升幅度也有所差异,一般大概会有20%~30%的性能提升,游戏方面就稍微有些不同,如果CPU是双核或者四核开启超线程还是有帮助的。但是到了6核8核,由于大多数游戏都没有针对更多的核心去做优化,这种情况下超现成对游戏的帮助就微乎其微了,并且由于超线程涉及到任务的分配,相当于任务发布到流水线之前还要先策划一下该怎么分,所以在有些游戏里甚至导致了针对的轻微下降。这里也就先不展开说了,因为具体选购建议会在后面说,到总体来说有超线程还是比没有要好的。

频率

下面是频率,频率就是工人干活速度的快慢,一般以Ghz作为单位,数值越大,干活速度越快,根据干活速度的不同档位,频率可以分为基频,睿频,超频三种,基频,基准频率又称末频,是CPU轻度工作时的频率,你平时看看电影刷刷网页,CPU基本就是以这个频率工作的,当电脑闲置或者开启大型程序时,CPU也会自动调低或者调高频率,所以在选购的时候一般不用考虑基频,重点应该看睿频,睿频又称加速频率,就是在高负荷的情况下,CPU自动调节后能达到的最高频率,就像是流水线上的任务多了,工人们自动加快干活速度一样,不论是基频还是睿频,都是厂商标注的,能保证CPU正常运行的频率,超频则是用户自行修改一些设置,使得CPU超负荷工作,就像给工人喝了红牛,想激发出工人的全部潜能一样。不过要注意CPU在超频的频率下不一定能正常工作,普通用户超频带来的性能提升也是很小的,所以一般消费者基本不用考虑,选购CPU时,我们只需要关注睿频的频率即可,超频作为进阶内容,然后就是CPU的架构稍微抽象一点,你可以理解为工厂布局和设施,新架构就相当于给工厂和工人配备了更先进的设备与装备,让工人能更高效的工作,所以新架构就往往意味着更强的性能与更好的能耗比,改动CPU架构是一个很困难的工作,一般Intel和AMD每年都是进行一些优化,几年才会大改,一般伴随着制造工艺一起进行。下面会说到大概是有翻车的风险的,比如当年著名的AMD推土机架构就是个例子,现在英特尔桌面级最新的是第10代酷睿的Comet Lake-S架构,AMD是三代锐龙的Zen2架构。
  

制造工艺

制造工艺又简称制程,指的是晶体管栅级的宽度,制程越小,相同面积下就能放下更多的晶体管,能耗比越高,对我们选购来说主要是影响功耗表现,相同性能下制成先进的CPU往往功耗越低(省电)。
  

缓存

最后我们看缓存,它作为CPU的重要参数之一可以了解一下,但是对选购没什么帮助,不想看到小伙伴可以跳过,在上一期博客里我对CPU内存硬盘之间的关系做了一个大概的解释,这里结合缓存再进行亿丶丶补充,CPU处理数据的速度非常快,而硬盘传输数据的速度特别慢,根本跟不上CPU的速度。为了不拖CPU的后腿,我们加了个能更快交换数据的内存,把可能需要用到的数据块预先加载进来,而现实情况是即使是内存的速度也还是跟不上CPU,所以我们请来了靠计算核心更交换数据更快的缓存,从内存中更精确地提取出将要用到的数据,更快的去配合CPU的速度,缓存又分为123级,一级离CPU最近数据交换也最快,CPU在运算时会优先从离自己最近的一级缓存开始获取必要的数据,如果CPU找到了需要的数据,我们称之为命中,如果一级缓存里没有命中,CPU就会去二级缓存找,在没有命中就会去三级缓存,还是没有就会去内存找,对大多数CPU来说缓存的命中率可达90%左右,也就是CPU需要的数据,90%可以在缓存里找到,剩余的10%才需要直接去内存那里找,可能有小老弟要问缓存这么快,为什么CPU厂商不做大点呢?这涉及到制造工艺功耗和成本问题,这里也不展开说了,现在主流的CPU给每个核心配备的缓存基本差不多,所以选购时你基本不用看缓存。

品牌

接下来我们看品牌,目前电脑CPU就红蓝两大巨头AMD和Intel,很久以前还有IBM和Cyrix,这里就不给大家说历史了,小技看情况决定要不要说说CPU的江湖,对于现在这红蓝两家品牌,你只需要有这样的一个大概印象,那就是目前的AMD性价比更高一些,同价位下往往总体的性能更优越,但是单核的性能会稍弱一些,Intel这边单核性能更强,频率更高,有了这个基本认识之后,我们再来了解一下两家的命名规则。

首先英特尔这边大家肯定都听过酷睿,酷睿是一个面向中高端市场的品牌名称,再往下走,还有入门级的奔腾和低端的赛扬,现在我们买英特尔的CPU基本都是买酷睿的,所以下面就只介绍酷睿的命名方式了。
i9-10 900 K
i7-9 700 KF
i5-8 500
i3-8 350 K

首先前面的ix代表的是级别,数字越大,等级越高,所处的性能梯队就越强,目前只有i3i5i7i9,别问我为什么没有偶数,再往后的这一块数字是代数,9900K就是9代10900k就是10代,代数越高就越新,再往后的三位数就是更具体一些的产品代号,数字越大性能越强,这三位数也是和最前面的ix有关系的。
i3对应1~3,i5对应4~6,i7对应7~8,i9对应9,所以我们在报型号的时候完全可以省略最前面的ix,这样听起来更内行。最后这个字母不一定会有,我们先从常见的K说起,带K的CPU就是能超频的意思,不带K的就是不能超频的CPU,所以如果你不玩超频的话,带不带K其实没太大差别,常见的还有F,目前酷睿系列都是默认带核显的,后缀带F的CPU才不带核显,所以如果你已经决定要给电脑配独立显卡的话,那就可以买不带核显的CPU来节约成本。还有其他后缀的,你们就自行对照下面查看,如果你不知道什么是核显什么是独显,请查看上一期博客。

常见:
X:最高端的不锁倍频的消费级的CPU
K:代表处理器不锁倍频,不带K的处理器超频能力非常有限(高端笔电偶尔会出现带HK的CPU)
F:不带核显
T:这些处理器能装进标准的LGA桌面插槽,但是它们是低功耗的

不常见(移动端):
H:(移动端专属):高性能显卡,用以代表Intel更高端的,功耗也更高的移动平台产品
Q:(移动端专属):quad core四核心
U:Ultra low prower超低功耗
Y:极低功耗
M:移动版,现在只用于XEON类至强处理器上
P:表面这款桌面CPU带的核心比较慢(老款CPU则是不带显卡)
  
然后我们再来看看MD的命名规则,不过这里作为一个内容创作者,容我先喊一句,AMD YES,目前AMD这边的主流市场基本是锐龙的天下,它对标的就是英特尔的酷睿系列,此外还有AMD FX、APU、速龙和闪龙,它们的性能梯队依次递减,这些非主流的产品这里就不多介绍了,我们主要看锐龙系列的命名规则,其实和英特尔差不多。
R9-3 900 X
R7-2 700 X
R5-3 600
R3-3 300 X

最前面的Ryzen简写R就相当于intel的i,后面的数字也一样是代表性能梯队的,也是数字越大,所处梯队的性能就越强。再往后一位数字是代数,因为锐龙系列CPU面世的时间相比intel的酷睿短不少,所以第一位数自然小不少,后面三位数一样代表更具体的产品代号,R3对应1~3,R5对应4~6,R7对应7~8,R9对应Intel是一样的,后面最常见的后缀是X,带有X后缀的CPU有更好的超频表现,不带X的CPU超频能力弱一些,对你没听错,不带X的也能超频,锐龙系列全系列CPU都能超频,6个字母可以刷起来了,剩下的后缀你们自己对照着文本了解一下就好。

X:AMD Ryzen X系列跟Intel的K系列类似,都是强化了超频特性
K:K代表解锁倍频,可以超频,如AMD Athlon X4 860K和AMD A10-7870K
E:E特指FX系列CPU的节能版,如FX 8370E的频率降低到3.3-4.3Ghz,功耗降低到95W
B:B特指APU的低功耗商务版本,比如A10 PRO-7850B,下限能耗少10W,GPU频率降低
M:M系列特指APU的移动版
G:带有集显

选购

那么下面就进入实用党最喜欢的选购环节,我们先从游戏档开始说起,目前主流游戏对多核多线程的需求都不是很大,如果你只是LOL、守望先锋(呸,守望先锋狗都不玩)吃鸡之类的游戏,4核够用,6核爽玩,8核及以上就是极致追求了。比如你看steam上吃鸡的推荐配置,i5-6600k就是4核4线程的,CPU方面对游戏帧率影响最大的是它的频率,如果你是一个比较在意游戏帧率的玩家,推荐你买intel的CPU,因为intel的CPU往往频率比较高。

Last Modified: November 3, 2023