電腦cpu知識普及（走進PC的大腦CPU知識全面剖析）

2023-04-16 17:17:05 1

CPU，也叫中央處理器，是一臺計算機的「大腦」，也是影響整臺電腦性能最為核心的部件之一。CPU的性能高低直接決定整臺電腦的運行速度，那麼CPU長什麼樣子，其性能又如何呢？市面上又有哪些處理器可以選擇呢？且聽董師傅一一道來！

CPU，即中央處理器。在很多人的印象中，它初看像是一個「金屬塊」，實則是薄電路板和金屬塊的結合，沒有過多的美感可言。然而，它好比人的「大腦」，是一臺計算機的運算和控制核心，真正算得上「小塊頭大智慧」。

Intel處理器正面

Intel處理器背面

AMD處理器正面

AMD處理器背面

從圖片上看，CPU長相差不了多少，從功能構造上也比較簡單，從上到下依次為：金屬塊（起到導熱和保護內部晶片的作用）、CPU晶片、CPU電路基板、底部卻不一樣（AMD處理器是針腳，Intel處理器從LGA 775插座開始，CPU採用了觸點方式，將傳統的針腳改為觸點設計在了主板上）。

既然說到LGA插座，那我們就有必要來說說處理器的主板插座了，處理器主板插座形態的變遷和處理器的發展歷史緊密相連。

如果只看2000年之後的CPU，Intel先後經歷了Socket 478、LGA775、LGA1155以及以及現在主流的LGA 1150/LGA 1151和高端處理器採用的LGA 2011接口。採用LGA775封裝的CPU如早期的Pentium 4、Pentium 4 EE、Celeron D以及雙核心的Pentium D、Pentium EE、Core 2 、採用LGA 1150封裝的如現在市售的Core i5 4950，LGA 1151封裝的第六代酷睿處理器Core i5 6500。

圖為LGA 755接口

AMD處理器接口大致有Socket FM1、Socket FM2、Socket FM2、Socket FM3及Socket FM3 這幾個類型。比如一直市場銷量較好的APU A8-7650K和Athlon X4 860K，其接口類型就是Socket FM2。而代表最新的Socket FM3 封裝技術就非FX 6300莫屬了。

每次CPU的更新換代，雖然在參數上可能不太感人，但主頻、處理器架構上都會有區別。相應的，性能增強和功耗改善都會有一定程度的提升。但是因為現在AMD在技術上與Intel已經有了一定差距，當大家每次看到新CPU發布後都沒有什麼大的提升，都會稱這種現象為「擠牙膏」。

CPU兩大品牌

就產品而言，Intel有著先進的構架，當前工藝優勢相當明顯，在玩遊戲時就具備了很大優勢。部分處理器使用了「超線程」技術，增加了處理器的可利用性，提高了多任務同時工作的性能。再者，Intel使用獨特的製程技術，使處理器的功耗更少、保證了其穩定性。最明顯的「詬病」應該就是價格過高了。

論性價比而說，AMD則在中低端市場表現得「火力十足」，尤其在集成了顯卡的CPU上。如果你並不追求一切頂級，預算又比較有限，那麼在同樣的價格下，你完全可以用以「低廉價格、強勁性能、極佳超頻」著稱的AMD來攢出你所需要的電腦。但是功耗確是你應該考慮的問題。

下面咱們來談一談CPU的幾大參數

主頻

表示著CPU運算、處理數據的速度。顧名思義，頻率越快，所產生的動作就會越快。但有一個誤區—「主頻越高CPU越快」，這應該是奔騰時代的陳舊思維了。現在的CPU通過架構或製程工藝的提升，已經實現了低主頻下擁有較強的性能和較低的功耗。「主頻=外頻*倍頻」，我們知道的i5、i7有「超頻」功能就是通 過手動提高外頻或倍頻，來滿足默認頻率不夠用的情況。

一般情況下，i3和i5用起來沒啥太大的區別。但一旦需要處理多任務數據，i3是雙核心，i5是四核心，比i3多了兩個核心，差別就出來了。打個比方，同樣 的計算20道題，i3有兩個「大腦」，平均下來一個「大腦」需要計算10道題。而i5平均下來，每個「大腦」只需要計算5道題。

線程

核心和線程是建立在CPU主頻率基礎上的，主頻低，核心線程多有啥用？就好比一個人有很多頭手，但他是個智障，一樣白瞎！

緩存

是位於CPU與內存之間的臨時存儲器，它的容量比內存小但數據交換速率卻快很多，也是決定CPU性能的重要指標之一。目前，緩存又分一級緩存、二級緩存及三級緩存。CPU讀取數據時，首先從緩存中查找，如果找到就立即讀取並送給CPU處理（這就是一級緩存的作用）。如果沒有找到，就用相對較慢的速度從內存中讀取並送給CPU處理，同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中，可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行，不必再調用內存。因此，緩存容量越大，CPU對數據的命中率也會提高，變相提升了計算機的性能。二級緩存則為一級緩存的緩衝器，三級緩存為二級緩存的緩衝器。因此，緩存作用順序為一級緩存、二級緩存、三級緩存；容量方面，則是三級緩存>二級緩存>一級緩存。

核心架構—Intel和AMD

先說說Intel吧，Sandy Bridge是Intel在2011年推出的全新產品，並整合了Intel第六代圖形核心。2012年第三代酷睿 i系列處理器發布——即Ivy Bridge。比起上代，IVB都有不小提升。隨後就是Haswell，取代了Sandy Bridge和Ivy Bridge，統治了高中低市場。2013年底生產出來的Broadwell，比Haswell帶來了30%的功耗改進，以後或更高。而最新的就應該是Intel的第六代處理器——Skylake，更高的製程，帶來更低的功耗。

AMD在2011年發布了代號為Zambezi桌面處理器，主要針對於中高端市場。在筆記本平臺則推出了LIano，證明了在筆記本市場的強勢，畢竟一個CPU的尺寸可以容納超越入門獨顯的性能。2012年，Trinity作為AMD的主流產品，計算和圖形性能比前輩LIano高出了50%。APU在經歷了數次大規模的改變後，在2014年迎來了另一力作——Kaveri架構。全新的「壓路機」核心與Radeon R7獨顯組成了它的全部，可謂是AMD對APU量身定製的專門架構產品。而Richlan，則作為Trinity和Kaveri之間的過渡品，起著「承上啟下」的作用。

現在市面上主流的製程工藝大致分為：14nm、22nm、32nm及45nm。當然，數值越低，代表的技術就越先進，進而帶來的功耗也會相應變低。筆者認為，更低的製程工藝在不久就會到來，比如10nm、7nm等。

另外，現在的CPU都會存在一些特性。比如最高支持哪種類型的內存，既有DDR3也有DDR4；是否會集成顯卡，集成顯卡的型號都會有寫明。當然，不同處理器內置的顯卡性能也不盡相同。除此，還會有超線程技術、虛擬化技術等特性供大家選擇，想必這些都會成為大家購買CPU時考慮的參數吧。

在CPU性能飆升的今天，我們看到，頻率對CPU性能的影響越來越小，相反核心架構和製程成為制約CPU性能關鍵。同一架構和同一製程的CPU，只要頻率相 差不是特別大，能提供的每MHz的性能基本上都是接近的。所以對用戶來說，在購買CPU時不應該再盲目追求高頻率，而應該在製程和架構上多下功夫，按需選 購，尋找一款適合自己應用需求的CPU產品。只有這樣，才能以最少的購買和使用開支，充分享受CPU的強勁性能。