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DIY电脑篇之CPU(中央处理器)

发布时间:2014-12-30 点击数:1521

 

 写在前面先分析一下目前的市场形势:INTELU,尤其是Sandy BridgeU确实有不俗的能耗比,各方面相对AMD有压倒性的优势,然而坑爹的价格还是让不少的劳动阶级望而怯步。反观AMD新一代推土机犹抱琵琶半遮面,LIano APU还没全面铺货。依旧在主流市场打拼的K10.5又疲软乏力,中低端产品的高性价比成为了AMD目前唯一的救命稻草。内容基本上是没有什么太强偏向性的,大家随便看看。 洗脑很重要,CPU参数逐一扫。 下面我们来探讨一下CPU的几个重要参数。

(1):核心构架 判断CPU的好坏最重要的是其采用的核心构架,举例说明:

上图为Core i5 760处理器

 

上图为Core i5 2300处理器

从规格上来看两款CPU的主频相近,I5 760的缓存三级缓存为8MB,而I5 2300的三级缓存为6MB。那么他们的性能到底谁更强呢?且往下看: PCMark VantageFuturemark发布的PCMark基准测试软件,可以衡量各种类型PC的综合性能。从多媒体家庭娱乐系统到笔记本,从专业工作站到高端游戏平台,无论是在专业人士手中,还是属于普通用户,都能在PCMark Vantage里了解透彻,从而发挥最大性能。 

 

从上图可以看出I5 2300虽然在三级缓存上不占优势,但是综合性能却强于I5 760。这很好地说明了核心构架的重要性。一般而言新推出的产品核心构架往往会比旧产品更先进,当然好马要配好鞍,其他的参数对于CPU而言也是十分重要的。比如技术再好的赛车手,也缺不了一辆好的赛车。

(2):缓存 CPUCPU缓存(Cache Memory)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。 缓存一般分为3类,分别是L1 Cache(一级缓存)、L2Cache(二级缓存)、L3 Cache(三级缓存)。其中L1 Cache的工作频率最快,L2 Cache次之,L3 Cache最低,但还是远远快于内存。由于速度相对较低,因此L3 Cache的制造成本相对低廉,因此从容量上为L2 Cache进行补充。共同达到保障CPU性能的作用。

结论:我们可以认为,在同一品牌(INTEL),同一架构(Sandy Bridge),同一工艺(32纳米)下,缓存是越大越好的,当然也意味着缓存越大,价格越高。 (3):频率

CPU频率,就是CPU的时钟频率,简单说是CPU运算时的工作频率(1秒内发生的同步脉冲数)的简称。单位是Hz。它决定计算机的运行速度,随着计算机的发展,主频由过去MHZ发展到了现在的GHZ(1G=1024M)。通常来讲,在同系列微处理器,主频越高就代表计算机的速度也越快,但对与不同类型的处理器,它就只能作为一个参数来作参考。另外CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。

结论:在同一品牌(INTEL),同一架构(Sandy Bridge),同一工艺(32纳米)下,同一二三级缓存(32纳米)下,默认频率越高,性能越好。

(4):工艺

通常我们所说的CPU制作工艺指得是在生产CPU过程中,要进行加工各种电路和电子元件,制造导线连接各个元器件。通常其生产的精度以微米(长度单位,1微米等于千分之一毫米)来表示,未来有向纳米(1纳米等于千分之一微米)发展的趋势,精度越高,生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件,连接线也越细,提高CPU的集成度,CPU的功耗也越小。现在INTEL的主流CPU型号都是32纳米的工艺,而AMD的主流CPU还停留在45纳米,相比45纳米,32纳米功耗更低,发热量也能得到有效控制,而且生产厂商可以通过工艺的改进来节省成本。AMD近期发布的LIano APU以及即将发布的全新构架处理器推土机都将使用32纳米工艺。

结论:越先进的工艺意味着CPU发热量越小,超频性能越好。 (5):步进

步进(Stepping)CPU的一个重要参数,也叫分级鉴别产品数据转换规范,步进编号用来标识一系列CPU的设计或生产制造版本数据,步进的版本会随着这一系列CPU生产工艺的改进、BUG的解决或特性的增加而改变,也就是说步进编号是用来标识CPU的这些不同的修订的。同一系列不同步进的CPU或多或少都会有一些差异,例如在稳定性、核心电压、功耗、发热量、超频性能甚至支持的指令集方面可能会有所差异。一般来说步进采用字母加数字的方式来表示,例如A0B1C2等等,字母或数字越靠后的步进也就是越新的产品。一般来说,步进编号中数字的变化,例如A0A1,表示生产工艺较小的改进;而步进编号中字母的变化,例如A0B1,则表示生产工艺比较大的或复杂的改进。

(6):核心数量

打个比方,有一批货物需要运送到码头,每个CPU核心比做一个工人,那么单核处理器就相当于一个工人搬运,而双核处理器可以两个工人搬运,四核可以四个工人搬运,依次类推工人越多每次可以搬运的货物越多,效率也就越高。

当然选购CPU时也不是核心数量越多越好,我们应该从实际用途出发,因为目前任有很多程序对多线程的支持并不好,多核相对双核的优势不明显,反而会增加额外的功耗。这就好比一批货物只允许两个人搬运,如果现在有四个工人,那么其中有两个工人就会被闲置,而那两个闲置工人的工钱你还得照发


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