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今天来给大家简单科普一下cpu的相关知识吧。首先,cpu是做什么的?
cpu简介(摘自百度百科)中央处理器(cpu),是电子计算机的主要设备之一,电脑中的核心配件,其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。在计算机体系结构中,cpu 是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输入输出单元) 进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元,是计算机的运算和控制核心。
简单来说,我们操作电脑,就相当于给电脑出了一道又一道的“题目”,而cpu就负责“解题”——是不是和我们的大脑功能很相似呢?
因此,在电脑(尤其是diy台式机)的选购中,选好一款合适的cpu是非常重要的。cpu如何命名?cpu的命名有什么玄机?相信你看了下面一段就能明白。
cpu叫这些名字
目前pc界有两家主要的cpu厂商,分别是“蓝厂”——intel:
和“红厂”——amd:
先看看cpu“姓”什么吧。下图展示这两家近几年的产品系列,一些太古老的就不列入其中了:
现阶段电脑的cpu主要采用酷睿和锐龙的cpu,别的系列用的不多,像至强e3、a系列apu,fx“农机系列”现在都已经“停更”了。
试一试
找出下图中配置单和笔记本电脑配置表中的cpu:
答案如下:
这些都是cpu!相信以后看到一台电脑的配置表,你可以第一时间找到cpu型号了。
了解完cpu“姓”什么之后,我们需要进一步了解它的“全名”。cpu的全名由以下几个部分组成:
- 产品系列和代号:cpu的定位
- 代际:表明属于该系列第几代产品
- 定位:同一代产品中的定位,数字越大定位越高
ps:intel的移动端cpu会用不同数字代表不同的功耗,比如i5-1135g7就代表tdp=12-28w,而i5-1130g7就代表tdp=7-15w。
- 后缀:不同含义(后面一节专门介绍后缀)
看到这里,相信cpu的名字对于你来说,不是什么“谜语”了。
cpu后缀的学问
由于cpu的后缀相当复杂,所以这里独立用一节来解释。先看桌面端cpu(台式机)的吧:
amd和intel桌面端后缀的最大区别,就是intel家没有后缀的cpu不能超频,只有带k的和带x/xe的可以超;而amd锐龙和线程撕裂者系列,无论什么后缀,全系列支持超频。
再来看看移动端cpu(笔记本电脑)的后缀吧:
移动端cpu的后缀比较复杂,尤其是intel的。intel在10代和11代低压酷睿采用了一种全新的命名方式——即用不同的定位名区分不同功耗的cpu,而后缀则用来区分核显,比如i5-1035g7,核显性能强于i5-1035g4。
随着cpu性能的发展和轻薄本散热性能的提高,“低压”和“标压”的鸿沟逐渐模糊,买笔记本的时候更应该关注能“跑到多少w”,而不是“标压/低压”。
▲小新pro14宣传图
从命名看性能
厂商给cpu命名,自然是希望消费者能一眼看出性能差别(不过我觉得这一目的没有达到),我们应该怎样判断cpu的性能呢?
还是从这张图入手:
- 产品系列:数字越大,性能越强
例:r9 5900x>r7 5800x
- 代际:数字越大,越新,性能往往越强
例:r7 5800x>r7 3800x
- 定位:数字越大,性能越强
例:r9 5950x>r9 5900x
- 后缀:一般来说带k,带x的性能更强,移动端则看功耗
例:i5-10600k>i5-10400f
那不同代际的不同定位之间,不同厂商之间的cpu怎么比较性能呢?这个时候就需要一份“天梯图”了。
我个人推荐使用超能网的天梯图:
入口:https://topic.expreview.com/cpu/
这份天梯比较详细,可供的cpu也比较齐全。
影响cpu性能的因素
在我看来,cpu的性能主要由以下几个因素决定(重要程度从上到下):
1、架构
决定cpu性能的最重要因素,体现cpu厂商功力。
抛开架构看核心和主频是不合理的,当年amd“农机时代”,多核高频,游戏性能还比不如同时代的i3。同一代cpu的架构一般是一样的,不同阵营的cpu可以通过评测来了解具体的架构。
▲amd最新的zen3架构
ipc,英文全称“instruction per clock”,中文翻译过来就是每个时钟的指令,代表了一款cpu的设计架构。cpu性能判断标准公式是cpu性能=ipc(cpu每一时钟周期内所执行的指令多少)×频率(mhz时钟速度)。
ipc越强,cpu性能就越强,因此intel和amd两家都在不遗余力地提升自家cpu的ipc。
2、制程
一般来说,制程越先进,数值就越小,相同面积下能容纳的晶体管数量就越多,cpu性能越强。比如同样是4核心的cpu,7nm比14nm的要强得多。
从占地足足150平方米的“eniac”到现在小巧的pc,电脑体积之所以能越来越小,和cpu制程的发展息息相关。
3、核心和线程数
核心数很直观,就是物理核心数,多少核就是多少核,如假包换。
现在不少cpu都有“超线程”技术,所谓超线程,就是一种提高核心利用率的方式,简而言之就是能将一个物理核心虚拟成两个线程,任务管理器看到的“框框”数目就是线程数。
注意:超线程只是一种提高核心利用率的技术,本质上不能代替物理核心!比如同种架构之下,4核心8线程,性能是不如6核6线程的。
4、主频
主频就是“核心速度”,显示的是当前状态下cpu的工作频率。一般来说,主频越高,运行速度越快,就好比汽车发动机,转速越快,车速自然也就越快。
有一些比较老的软件或者电脑书籍,会要求“主频xxghz”,但现在cpu的频率并不是一成不变的,有一个叫“睿频”的技术,无论intel还是amd都有,当需要的时候,cpu主频会自动上去的。为了减少功耗,cpu是不会长时间高频率运行的。
5、缓存
cpu高速缓存是用于减少处理器访问内存所需平均时间的部件。当处理器发出内存访问请求时,会先查看缓存内是否有请求数据。如果存在(命中),则不经访问内存直接返回该数据;如果不存在(失效),则要先把内存中的相应数据载入缓存,再将其返回处理器。
缓存越大,cpu就可以更加从容地处理数据,不需要每次都访问内存,能在一定程度上降低延迟,提升使用体验。
常见问题q&a
q:i7一定比i5好吗?
a:不一定,一切以天梯为准,比如i5 8600k就强于i7 7700k。而同一代,同一平台的cpu,i7>i5>i3。
q:笔记本低压cpu就是垃圾?
a:不是的,现在笔记本低压和标压的界限越来越模糊,主要看功耗。
q:amd的cpu跟nvidia的显卡兼容不?
a:目前无论是n卡还是amd的显卡,接口是一样的,都兼容。
q:核心越多越好?主频越高越好?
a:是的。但是仅限于同种架构的cpu进行比较,抛开架构比较就是耍流氓。当年fx9590,八核全核心5ghz,其综合性能跟自家r5 1400差不多,游戏性能被吊打。
q:散片就是山寨,小作坊产品?
a:不是,目前cpu除了intel和amd,别家没有能力去山寨
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