电脑小白必看!CPU 到底是啥?一张图带你轻松搞懂「电脑大脑」_cpu科普
目录
1 CPU的定义
2 CPU生产厂家
3 CPU的参数
频率
核心线程
缓存
架构
制程工艺
热功耗(TDP)
内置核显
CPU指令集
cpu封装和接口
CPU步进
4 CPU的命名
intel
笔记本移动版CPU型号后缀含义:
AMD
常见问题
1、CPU散片和盒装区别
散片CPU:
盒装CPU:
概述:
2、选购CPU更应该注重主频,还是核心数量呢?
3、i5一定比i3性能强,i7一定比i5性能强!
4、CPU主频越高性能越强?
5、AMD相比intel处理器性价比更高?
6、装机预算有限的情况下,选择高U低显还是高显低U?
7、i5和i7玩游戏差别大吗?
1 CPU的定义
CPU,又称中央处理器,是计算机的主要设备之一,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,是电脑的核心部分,相当于人体的大脑。
2 CPU生产厂家
CPU现在主要有两家,英特尔 (Intel) 和 AMD。
Intel又分为酷睿、奔腾、赛扬系列,前者最为常见,后者一般都在低端机中装备。
AMD最常见的系列是锐龙系列。
3 CPU的参数
CPU有频率、核心、线程、缓存大小、架构、制程、功耗,接口这些主要参数,支持的指令集、虚拟技术之类的新手也暂时没必要关注。
频率
频率分为基本频率和睿频加速频率,单位是GHZ;
基本频率低,性能不强,但是耗电量也少;
睿频,通俗来说,是指当启动一个运行程序后,处理器会自动加速到合适的频率,而原来的运行速度会提升10%~20% 以保证程序流畅运行的一种技术。
核心线程
核心数是CPU同时处理任务数量的体现,若一核心一线程,则同时仅能够处理一个任务;若加上了超线程技术,一个核心两个线程,则处理一个任务剩下的计算量可以用来处理另一个任务。同样,多核心即代表可以同时处理多个任务。
所以多核心多线程比单核心单线程性能要优秀。
缓存
缓存是CPU自己的“内存”,用来放暂时处理不及的东西,因为它的作用像内存对电脑的作用,但为什么CPU不用内存而用自己的缓存呢?因为内存的速度虽然很快,但依然达不到CPU的读写频率,所以CPU需要这样一个缓存来快速读写。而内存用来存放目前运行的程序所必须占用的空间。
目前桌面处理器目前只有3个级别的缓存,其中L1的速度最快,但是容量最小,L2速度居中,容量也居中,L3比相比L1和L2速度更低,但是容量最大,Intel一般只会标注L3缓存容量。缓存当然越大越好。
架构
CPU架构就是体系结构,是CPU制造商为属于同一系列的CPU产品提供的规范,一般不同品牌(intel和AMD)或者不同代数,产品的架构也是不同的。intel和AMD会不断推出新一代的CPU,架构也会随之改进与升级,一般来说,CPU架构越新性能越好,我们可以理解为物流公司内部搬运货,老架构相当于使用了平板车搬运货,然后人们发现平板车搬运货效率太低了,需要改进且提高工作效率,新架构就相当于使用了叉车搬运货,在工作效率上提高了不少,所以架构的改进与升级对CPU性能的影响巨大。
关于全新的混合架构,intel全新推出基于10nmESF制程工艺的12代酷睿CPU,首次采用了全新的高性能混合架构,也广称为“大小核”设计,其中大核为主导性能发挥的性能核,称之为P核,采用的是Golden Cove架构,主要侧重于游戏与生产力工具的重负载大型应用。小核主要针对的是能效表现的能效核,称之为E核,采用了是Gracemot架构设计,主要增加了多线程吞吐的承载能力和后台管理。
制程工艺
制程工艺是指制造CPU时的集成电路精细度,工艺制程越先进,就能缩小晶体管的体积,相同面积的晶圆就能集成更多的晶体管,从而提升性能,同时有效降低处理器功耗和发热量,在架构上也得到进一步升级。例如28nm、14nm、10nm、7nm(纳米),一般来说这个数字越小代表制造精度越好。
热功耗(TDP)
CPU实际功耗不等于热功耗,但有一定的联系,二者为正相关。TDP越小,则发热量小,同时也侧面说明了运算功耗小, TDP越高也代表性能越强。对于高端处理器用户,特别是超频的用户,实际TDP值会高于标注的TDP值。
内置核显
内置核心显卡,其实早期我们叫集成显卡,不过早期的集成显卡的显示芯片都是集成在主板上的,而如今无论是AMD还是intel,主板已经不在集成显卡芯片,而是将显示芯片内置在CPU中了,有了内置核显,我们即使不搭配独立显卡的时候,也可以点亮电脑开机使用,但是如果CPU无内置核显,例如锐龙系列CPU除了G后缀的CPU或者intel F后缀的CPU,那么必须搭配独立显卡才可以点亮的。可能有人会想,如果CPU内置核心显卡,为什么还有人需要搭配独立显卡,那肯定是追求图形性能啊,核显性能只能相当于最入门的独立显卡,玩玩轻量级游戏完全没有问题,例如LOL之类的游戏,如果是想要玩3D大型游戏,那么没有性能好的独立显卡,画面卡成PPT很正常。
CPU指令集
CPU指令集都是存储在CPU内部的,主要是对CPU运算进行优化、指导的硬件程序,有了这些CPU指令集,CPU就能够更快速高效的工作。系统所安排的每一个命令,都需要CPU根据预先设定好的某一条指令来完成,而这些预先设定好的指令统称为cpu指令集。CPU依靠外来的指令“激活”内存指令,来操控与计算电脑。一般来说,预设存储的指令越多,那么CPU就越“聪明”,预设存储的指令越先进,CPU也就越高级,预设的很多指令集中在一起,那么就是所谓的“指令集”。
cpu封装和接口
目前CPU封装有三种,分别是LGA、PGA以及BGA。
LGA全称为“LandGridArray”,中文名为“栅格阵列封装”。被英特尔广泛的应用于自家的桌面级处理器。目前intel桌面级CPU就是使用的LGA封装技术。
PGA全称为“PinGridArrayPackage”,中文名为“插针网格阵列封装”,被AMD广泛的应用于自家的桌面级处理器。
BGA全称为“BallGridArrayPackage”,中文名为”球栅阵列封装“,被广泛的应用于笔记本移动版处理器,BGA封装技术,因为是焊接在主板上,不可随意拆卸,如果想要更换需要使用专业的工具。
由此,我们可以看出,由于intel和AMD采用的封装方式不同,所以两者无法兼容,说白点就是intel CPU无法使用AMD的主板,AMD CPU无法使用intel的主板,就算是相同的封装方式,接口不同也无法兼容。例如12代i5 12600K采用的就是LGA1700,采用的是LGA封装方式,数字1700代表拥有1700触点面(接口),那么我们就需要搭配intel支持LGA1700插槽的主板,例如intel 600系列主板,如果您使用上一代500系列的LGA1200插槽的主板,肯定也是无法兼容的。
CPU步进
CPU步进指的是某一款CPU在制造的过程中经过改良之后产品编号,例如CPU步进编号A0、B0、B1,C2、U0等,而字母或数字越靠后的步进也就是越新的产品,步进的编号会随着这一系列的生产工艺改进,或者修复上一个版本的BUG漏洞,又或者是特性的增加而改变,所以相同的CPU有不同的步进很正常。
对于小白来说,可以理解CPU步进就是版本的意思,CPU步进越靠后,其版本就越新,可能修复了上一个版本的缺陷。举个例子,就像Windows10系统一样,官方会对Windows10不断升级改良,修复BUG漏洞,增加新特性、新功能等,然后对更新之后的Windows10起了一个版本号,比如Windows10 1903、1909版本,道理相似。
4 CPU的命名
intel
命名规则 以这一块CPU为例子:
Intel 酷睿 i5 9400 字母
lntel:英特尔,品牌名
酷睿:系列名称,有至强、酷睿、赛扬、奔腾、凌动……
i5:CPU定位,分为i3,i5,i7和i9分别是低端,中端,中高端,高端。(PS:不能只通过i几判断CPU的性能,要看具体型号例如i5 7500不如i3 8100)
9:代表第几代,这里就是第九代(不意味着绝对性能的强弱)
400:代表级别,一般来说,其他都相同的情况下,数字越大,性能越强
重点说一下后面的字母后缀含义
台式机CPU型号后缀含义:
K:intel CPU后缀,支持超频且内置核显的CPU型号,举例型号:i5-12600K、i7-12700K;
F:intel CPU后缀,无内置核显,举例型号:i5-11400F、i7-11700F;
KF:intel CPU后缀,支持超频且无内置核显的CPU型号,举例型号:i5-12600KF,i7-12700KF。
T:intel CPU后缀,低功耗版,相同型号下功耗更低,性能也差一些,举例型号:i7-10700T;
X/XE:intel CPU后缀,至尊旗舰级,举例型号:i9-10980XE。
KS:intel CPU后缀,例如i9-9900K和i9-9900KS,i9-9900KS出厂的主频要高于K,也可以理解为官方超频版,提升了主频,举例型号:i9-9900KS。
G:AMD CPU后缀,属于APU,内置强大的核显,举例型号:R5 5600G、R7 5700G。
X:AMD CPU后缀,不同于intel CPU的X后缀,带X结尾是指支持XFR技术的处理器,XFR是一种超频技术,是在Boost加速频率的基础上允许再次超频运行的一种技术,这个技术能让频率随不同散热解决方案(风冷/水冷/液氮)而升降。
XT:相当于不带T的加强版,也可以说是特挑体质版,相同型号下XT比X性能略有提升,举例型号R9 3900XT、R7 3800XT、R5 3600XT;
笔记本移动版CPU型号后缀含义:
U:低电压,性能弱些但功耗低,通常出现在轻薄本中,举例型号:i7 10510U,R7-5700U;
H:标压,性能强,通常出现在游戏本中,举例型号:i5-11300H、R5-5600H;
Y:超低电压,性能很弱功耗非常低,通常出现在轻薄本中,举例型号:i3-10110Y;
HK:一般使用在intel高端发烧级CPU上,可超频,举例型号:i9-11980HK;
HX:一般使用在AMD高端发烧级CPU上,至尊版,举例型号:R9-5980HX;
G:G1、G4以及G7等,G后面的数字表示核显性能强弱,数字越大代表核显性能越强,通常数字小于4的是集成的普通超高清(UHD)核显,大于等于4的是集成的高性能锐炬(Iris)核显。intel移动版CPU后缀,举例型号:i5-1155G7、i3-1115G4、i3-1005G1;
HS:相当于H功耗略低,通常出现在轻薄全能本,性能较强,举例型号:R7 5800HS、R5 5600HS;
HQ:标准电压,Q板载四核,早期的老后缀,举例型号:i7-7700HQ;
MQ:标准电压,Q插拔四核,早期的老后缀,举例型号:i7-4810MQ;
M:早期后缀M就是移动端CPU,只是为了与台式机区别开,举例型号:i7-2620M。
AMD
例如:
AMD 锐龙 R5 3600 字母
AMD:AMD,品牌名
锐龙:代表系列名称,有霄龙、锐龙Pro、锐龙线程撕裂者、锐龙、速龙、羿龙、闪龙、炫龙……
R5:产品定位,R3,R5,R7,R9,数字越大就越高端。(R代表锐龙系列)
3:代表第几代,这里是第三代
600:代表级别,一般来说,其他都相同的情况下,数字越大,性能越强。
字母后缀基本同上。
常见问题
1、CPU散片和盒装区别
对于组装一台台式电脑,我们在挑选CPU的时候,相同CPU型号下会有散片和盒装之分,CPU散片和盒装的区别如下:
散片CPU:
一般只有一个裸CPU,没有包装盒,也没有附送散热器,无法享受intel官方三年售后服务,只能享受店保一年服务,不过从intel十二代CPU开始,intel调整散片CPU保修政策,十二代CPU散片也支持店保三年服务,历代型号依然为一年质保。
盒装CPU:
正规零售包装盒,绝大数的盒装CPU附送散热器,只有部分型号没有附送,可以享受intel官方三年售后服务。
概述:
散片CPU和盒装CPU主要是渠道不同,盒装CPU一般来自正规渠道,散片CPU一般是OEM品牌机厂商多余而通过各种渠道流到的市面上的,所以在质量上完全一致的。
一般来说,无论是散片还是盒装CPU,由于CPU属于高精密电子产物,CPU自身是没有假货的,谁也没有这个技术来造假,并且CPU坏的几率极小,因此不少装机用户会选择散片CPU来降低装机成本。
CPU散片还分ES版、QS版与正式版,CPU的推出可以分为几个步骤:
ES1:测试架构和工艺制程;
ES2:修正大量BUG,其实这时候CPU已经能用了,但还可能存在BUG隐患;
ES3(QS):质量认证样品,型号确定,在电脑上能显示型号和规格,可能存在或不存在轻微隐患;
正式版:正式出货;
一般装机选择的都是正式版的CPU散片,ES版和QS版CPU虽然价格更便宜,个人不建议小白入手。
2、选购CPU更应该注重主频,还是核心数量呢?
CPU主频与核心数量均为CPU的核心参数,注重主频还是核心数量,主要还是需要看个人需求而定。一般来说,大多数的游戏偏向CPU主频,由于游戏需要的是最简单粗暴的计算工作,这方面多核心有点无用武之地。一般来说主流游戏都是双核/四核心调用,因此我们优先考虑高主频的CPU,这样单核更强,游戏方面更具优势。如果是程序多开,渲染等需求,是那么对CPU核心数量的要求就高一些,这种情况下,核心数量会显得十分重要。
3、i5一定比i3性能强,i7一定比i5性能强!
一般来说,同一代数CPU,酷睿i7无疑是比i5、i3的性能都要强的!这点不可否认,但是由于电子产品是会不断更新换代的,随着技术的日新月异,架构和工艺不断改进升级,IPC性能也越来越强。举个例子,以现阶段的intel 12代i5-12600K来说,性能直接超越上一代旗舰级i9-11900K,所以商家如果直接写的CPU型号是i5、i7、i9处理器,不说代数或者具体型号就是耍流氓,早期历代的i3、i5、i7,和新一代的i3、i5、i7性能差距太大了。
4、CPU主频越高性能越强?
主频和核心数量基本一样,千万不要只看主频,因为CPU的性能主要是架构、主频、核心数量、缓存、工艺等多种因素决定的,仅仅凭借主频是无法判断CPU的性能的,主频最大的作用就是在同一代CPU内用于横向对比的,如果不同代的情况,仅仅只能作为参考意义。举个例子,AMD称基于全新的Zen3架构(AMD锐龙四代5000系列CPU)相比上一代Zen2(AMD锐龙三代3000系列CPU),实现了高达19%的IPC性能提升,意味着CPU相同频率下性能提升19%。
5、AMD相比intel处理器性价比更高?
性价比就是性能与价格的相比较,用来比较同类商品中哪个性能更优秀且价格更低,就是所谓的性价比。AMD一直以低价销售策略为名来获得更多市场占有率,但是从四代锐龙开始,AMD产品从三代到四代均普遍开始涨价,改变原本低价策略,但是intel这时候不涨反而降价,intel开始走性价比路线。所以关于intel和AMD哪家更有性价比,具体还需要看厂商市场策略与行情,不能一概而论,目前是intel处理器性价比更高,说不定,过段时间两者又互换角色呢。
6、装机预算有限的情况下,选择高U低显还是高显低U?
在预算充裕的时候,均衡搭配无疑是最佳方案,所谓的均衡搭配,CPU和显卡基本属于一个等级的,例如中端主流级CPU+中端主流级或者中上端显卡,硬件均衡搭配虽然好,但是在实际需求中可能会浪费,例如我对显卡要求不高,平时不玩游戏大作,也没有图形性能的办公需求,独显也许就是多余的,玩了几年,显卡风扇都没转过。
所谓的“高U低显”,指的是一台电脑的CPU性能较强,而显卡性能稍低。而“高显低U”,指的是一台电脑的显卡性能较强,但是CPU性能较弱。
高U低显方案一般适合渲染类办公、平面设计、多任务处理程序多开需求、服务器、商务办公、视频剪辑、普通家用等等需求,选择入门级显卡或者核显,可以有效降低装机成本。
高显低U方案,一般适合纯GPU运算、挖矿、大部分的游戏,为什么是大部分的游戏,而不是所有游戏,因为有些游戏是吃CPU,有些游戏是吃显卡,还有些游戏是吃CPU又吃显卡,但是大多数的3D游戏主要侧重还是显卡,显卡性能越强侧画面表现就会越佳,FPS帧数同时也越高。只要CPU确保可以满足游戏需求的情况下,高显低U也是不错的选择方案。
无论是高U低显还是高显低U,无疑是为了节约装机预算,但是一定要在满足自身需求的情况下考虑。
7、i5和i7玩游戏差别大吗?
CPU相同代数的情况下,i7和、i5甚至i3处理器,在玩游戏实际效果基本差不多,只要满足游戏对CPU性能的需求,基本差别很小,高主频的CPU可能会占据一点点优势,几帧差别,绝大数的3D游戏主要吃的硬件就是显卡。i3、i5、i7最大的区别主要是核心线程数量,超线程对于游戏的影响程度,完全是取决于游戏的优化,一般游戏仅支持4-8个CPU线程,多了也利于不上,核心线程数量越多主要在生产力上或者程序多开多任务处理上等需求上更有优势。游戏上一般CPU建议4核心8线程或以上即可,此外,内存频率高或者CPU单核性能高,可以在游戏中帧数表现加持,帧数会略有提高一些。目前CPU基本已经过剩,就拿目前的定位中端主流级别的十代i5 10400F或者十一代i5-11400F以及R5 3600、R5 5600X等型号来说,基本可以满足市面上任何一款大型游戏需求。