[轉載] 菜鳥晉級必看，揭露CPU選購背後的秘密 [17P]

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:03:51

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菜鳥晉級必看，揭露CPU選購背後的秘密

　　整天窩在網絡的另一端“碼字”，沒事瀏覽各大IT網站的槍文，時間久了難免會有種懷孕的感覺！話說，懷孕就像懷才，二者得共同點就是——懷的久了總會被人看出來點什麼——

　　古人曾經云過：“筆者傳道授業解惑也”，本人作為“筆者”中的一員，自然要做些“授業解惑”的事。好吧！讓我先對那些“利益商們”say個goodbye，如果沒有利益熏陶好文章自然就出來了。

　　今天筆者就為大家講解下CPU有關的知識，文章中會闡述什麼是CPU以及CPU專用術語背後的含義。文章的目地是通過講解CPU的相關知識，幫助網友充分了解什麼是CPU；有哪些因素決定著CPU的性能；消費者在購買CPU過程中應該注意什麼；從而為消費者提供必要的參考。當然，看不看在你，寫不寫在我，這年頭兒沒廣告的文章少找！

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:04:54

什麼才是CPU / 什麼決定CPU的性能？

　　什麼是CPU呢？——當那貨的廣告，在各大熒幕閃亮登場的時候，某個小菜鳥含情默默的問偶——環哥，神馬才是CPU啊？

　　偶擺出一副“二手科學家”的高姿態：用專業的話講，它叫做中央處理器；用通俗的話比喻，它就好比人類的大腦。其功能是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據，我們可以把它理解為指揮系統。它由運算器、控制器、寄存器、各種總線構成。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:05:28

　　一個人幾斤幾兩要放在稱上稱下，而一顆CPU的強弱則要用性能來衡量。計算機的性能在很大程度上由CPU的性能所決定，而CPU的性能主要體現在其運行程序的速度上。那麼什麼東西有影響CPU的運行速度（性能）呢？影響CPU性能指標包括：工作頻率、Cache（緩存）容量、指令系統和邏輯結構等參數。（其實，你只要記得CPU的性能，很重要，很重要，就足夠了。那些咬文嚼字的定義，讓丫滾一邊去吧！）

　　上圖為本酷睿i7 3770的參數頁，在參數頁的右側我們可以看到CPU的頻率，CPU的核心、CPU的接口類型、三級緩存、核心類型等介紹。總的來說CPU性能的強弱由以上這幾個方面組成，下面筆者就帶大家分別了解這幾個方面。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:06:25

影響CPU速度的重要因素：工作頻率

　　CPU的工作頻率，叫做“主頻”也可以叫做時鐘頻率，它的單位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz)，用來表示CPU的運算、處理數據的速度。通常，主頻越高，CPU處理數據的速度就越快。

　　那麼CPU的主頻又是由什麼構成的呢——在處理器領域有這樣一個公式：CPU的主頻=外頻×倍頻係數。

　　CPU的外頻，通常為系統總線的工作頻率(系統時鐘頻率)，也是CPU與周邊設備傳輸數據的頻率，具體是指CPU到芯片組之間的總線速度。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:07:27

　　定義好複雜，還枯燥沒意義。對於網友來講只需要知道，CPU的外頻處理器廠商在CPU內部限定的一個頻率，它通過和倍頻係數的相互關係（乘法），最終達成CPU的主頻。

　　早先Intel的外頻有，66MHz、100MHz、133MHz幾種，並且允許用戶進行超頻。最近幾年Intel為了限制超頻，推出了更加“人性化”的Turbo技術，自此CPU的外頻便鎖定在100MHz，不允許用戶自由超頻。而AMD處理器的外頻由於架構原因，外頻為200MHz，同樣AMD也有自己Turbo技術。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:08:36

　　既然外頻受到了限制，那麼玩家以及廠商就把目光轉到了“倍頻”上面。

　　 倍頻又叫做倍頻係數，它是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關係（不知道這是哪個磚家寫的定義，用通俗的話理解倍頻係數，就是給外頻乘以“多少倍”的那個數）。例如：某款CPU的主頻為3.2GHz，它的外頻為100MHz，那麼根據“CPU的主頻=外頻×倍頻係數”這個公式，那麼此款處理器的倍頻為“32”。

　　上帝對待人們總公平的，它在關上一扇門的同時總會打開一扇窗戶。在Intel/AMD限制外頻超頻之後，為了解決玩家超頻問題，就出現了不鎖倍頻版本的CPU。不鎖倍頻的好處就是可以自由調節倍頻，以使CPU達到超頻的目的。

　　目前不鎖倍頻的CPU主要有：Intel方面尾號帶“K”版本，AMD方面“黑盒”系列產品。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:11:03

影響CPU性能的重要因素：核心數量

　　CPU在發展初期，Intel / AMD都猛砸主頻。在經歷過主頻之爭後，兩家都發現CPU的主頻超到一定值就達到了極限，當達到這個極限的時候，CPU的性能就很難再提升。於是兩家從“主頻之爭”轉到了多核心之爭，多核心說白了就是同一CPU芯片內有幾個內核。

　　革命前輩都教導過我們“人多力量大”，在CPU領域這個定理也同樣適用。多核心，是指單芯片多處理器。它是將大規模並行處理器中的SMP(對稱多處理器)集成到同一芯片內，各個處理器並行執行不同的進程。

雙核心

　　通常我們所說到的“雙核、三核、四核、六核”等，都是指CPU內部封裝的芯片數量。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:12:25

　　 在同一品牌的前提下，一般來說CPU的核心越多，性能就越高。但是在不同品牌下比較，AMD的八核心往往不如Intel的四核心。其中的主要原因：一方面來自於核心的架構以及內部優化；一方面來自於單核心的處理器速度（具體不在舉例）。

　　另外需要提及的是，Intel的CPU還支持超線程技術。關於超線程技術的專業解釋：利用特殊的硬件指令，把兩個邏輯內核（不存在的內核）模擬成兩個物理芯片，讓單個處理器都能使用線程級並行計算，進而兼容多線程操作系統和軟件，減少了CPU的閒置時間，提高的CPU的運行效率。

　　用通俗的話講，Intel通過指令的方法，使得原本是雙核的CPU在Widows下顯示為四核，使原本是四核的CPU在Windows下顯示為八核。當然超線程的目地可不是為了消費者看著爽，Intel此舉的做法是為了提高CPU的運行效率（有用的技術），一般帶有超線程的CPU會比不帶超線程的CPU貴。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:18:54

影響CPU性能的重要因素：接口類型

　　提到CPU的接口類型，我們就會直接聯想到CPU的架構。因為每次當CPU更換接口的時候，都意味著CPU架構的更新，而每次架構的更新都帶來了性能提升。

　　 CPU的接口類型是指CPU與主板連接所採用的接口種類。接口的類型直接決定著CPU與系統之間數據傳輸的最大帶寬，也就是瞬間所能傳輸的最大數據量。不同的接口決定著主板是否能夠使用此CPU，只有在主板上的接口的同CPU相同才能使用。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:19:51

　　 Intel 處理器的接口主要有：LG A775、LGA1366、LGA1156、GA1155、LGA2011（接口提供的性能由低到高）。目前主流的接口為LGA1155，能夠兼容Intel的SNB/IVB系列處理器。

　　 AMD處理器的接口主要有：AM2、AM3、AM3+以及FM1、FM2，性能由低到高。其中AM3+接口能夠兼容AM3接口的CPU，而FM1同FM2接口之間不能相互兼容。　　

　　既然提到了CPU的接口，就不可避免的要提及CPU的封裝類型。CPU封裝類型是指採用特定的材料，將CPU內部的芯片或GPU芯片模塊固化在其中，以防損壞的保護措施。CPU的封裝方式決定著CPU安裝形式和器件集成設計。

PGA插針網格陣列封裝

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:20:33

ZIF零插拔力封裝

　　目前主要有兩種封裝方式：AMD的CPU主要以PGA插針網格陣列封裝；而Intel的CPU則主要以ZIF零插拔力方式。消費者需要注意的是，採用不同的封裝方式，不同品牌的CPU和主板是不能通用的。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:22:28

影響CPU功耗的重要因素：製作工藝

　　CPU的製造工藝的是指IC內電路與電路之間的距離。CPU製造工藝的發展趨勢是向著高密度、高集成化的方向發展。密度愈高的IC電路設計，意味著在同樣大小面積的芯片上，可以擁有密度更高、功能更複雜的電路設計。

　　 同時CPU的製作工藝，也是衡量CPU製造商實力的重要要素（工藝越先進技術實力越強）；除此之外CPU的製作工藝，還以CPU的功耗成正比關係（工藝越先進功耗越低、發熱量也就越低）。

　　目前Intel 處理器採主要包括：32納米製作工藝的SNB架構的二代酷睿i3/酷睿i5/酷睿i7處理器，22納米製作工藝的IVB架構的三代的酷睿i3/i5/i7系列處理器。

　　 AMD的處理器主要包括：32納米工藝的推土機處理器以及APU系列產品，45納米工藝的速龍、羿龍等產品。

　　 對於消費者來說只需要記得，製作工藝越先進，納米前的數字越小，處理器越強就足以了。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:23:57

影響CPU性能的重要因素：緩存容量

　　對於CPU性能的劃分，緩存的大小也是衡量CPU性能重要指標之一，而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大，CPU內緩存的運行頻率極高，一般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大於系統內存和硬盤。實際工作時，CPU往往需要重複讀取同樣的數據塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率，而不用再到內存或者硬盤上尋找，以此提高系統性能。但是由於CPU芯片面積和成本的因素來考慮，CPU內部的緩存都很小。

CPU的緩存又分為：一級緩存（L1 Cache）、二級緩存（L2 Cache）、三級緩存（L3 Cache）。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:25:48

　　L1 Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存，分為數據緩存和指令緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩衝存儲器均由靜態RAM組成，結構較複雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般L1緩存的容量通常在32-256KB。

　　L2 Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存，分內部和外部兩種芯片。內部的芯片二級緩存運行速度與主頻相同，而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，以前家庭用CPU容量最大的是512KB，現在筆記本電腦中也可以達到2M，而服務器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高，可以達到8M以上。

　　L3 Cache(三級緩存)，分為兩種，早期的是外置，現在的都是內置。而它的實際作用即是，L3緩存的應用可以進一步降低內存延遲，同時提升大數據量計算時處理器的性能。降低內存延遲和提升大數據量計算能力對遊戲都很有幫助。　

　　 CPU製造廠商通常會採用增加/減少緩存的做法，來劃分處理器的性能等級。　　

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:27:27

決定主機性能的關鍵因素：內存控制器

　　 CPU內的內存控制器是控制內存與CPU之間交換數據的重要組成部分。CPU的內存控制器決定了計算機系統所能使用的最大內存容量、內存BANK數、內存類型和速度、內存顆粒數據深度和數據寬度等等重要參數，也就是說決定了計算機系統的內存性能，從而也對計算機系統的整體性能產生較大影響。

　　處理器廠商在劃分處理器性能的時候，除了調整主頻、調整核心、調整緩存、調整倍頻……剩下的就是調整內存控制器了。

　　 由於內存控制能夠決定主機上什麼樣的內存，而內存頻率的高低、內存容量的大小，又對整機的性能產生重要的影響，因此消費者在購買CPU的時候，要認清自己的CPU能夠支持什麼樣的內存。

　　以Intel的“奔騰”系列處理器為例，內存控制器支持的最高頻率為“1333”，用戶要想上更高頻率的內存，只能購買支持更高頻率的CPU了。

　　不過AMD方面對內存控制器方面的“控制”並不像Intel那樣吝嗇，一般AMD的CPU都可以完整的支持1333、1600、1866等頻率的內存。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:29:28

影響CPU性能的重要因素：指令集

　　CPU的擴展指令集也是影響CPU性能的重要因素，而且這個因素往往是消費者容易忽略的因素。

　　CPU依靠指令來自計算和控制系統，每款CPU在設計時就規定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統。指令的強弱也是CPU的重要指標，指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。

　　從現階段的主流體系結構講，指令集可分為複雜指令集和精簡指令集兩部分。例如：MMX、3D NOW!、SSE、SSE2、SSE3、SSE4a等，都是CPU擴展指令集，這些指令集會增強了CPU的多媒體、圖形圖像和Internet等的處理能力。

　　處理器生產廠商，也會通過閹割指令集的方式來劃分處理器的性能，對於消費來講只需要知道，CPU集成的指令集越多越好就足夠了。

alfredku · 發表於 2012-12-20 07:32:45

小結：購買CPU時應該注意的事項

　　以上是筆者從“技術角度”，為大家講解了下什麼CPU以及決定著CPU性能的組成要素。當消費者了解以上這些，準備掏錢購買的時候，筆者還要跟大家囉嗦幾句——

　　 CPU從包裝方式上分為盒裝和散片：盒裝的CPU質保為3年，散片的質保時間為1年。

CPU性能排行圖
（放大請點擊此連結）http://www.pcpop.com/doc/pic/002629340.html

　　 CPU的“流出”方式又分為：原裝正式版、工程樣品（ES版）、打磨後刻（字）等，用戶在購買CPU的時候要記得用CPU-Z之類的軟件進行檢測。

　　最後用戶在購買CPU的時候記得索要票據，出現非人為故障時候要保證CPU的完整性（CPU外觀、CPU的包裝、票據都要保存好）及時聯繫賣家進行質保。

出處：泡泡網