電腦小白必讀的CPU基礎知識大全
目前市場上,CPU主要是intel和AMD兩大陣營,其中intel市場份額最大,也是CPU界龍頭老大,自從AMD推出銳龍處理器之後,各項性能指标開始标上Intel平台,并且走性價比路線,如今相比intel平台差距在不斷縮小,兩者各有千秋,所以目前無論選擇intel還是AMD處理器,都是不錯之選。
第一章節:CPU型号命名規則知識
我們在CPU型号命名中,也可以得到一些參數信息,例如CPU屬于什麼級别,是幾代産品,CPU是否支持超頻,是否内置了核心顯卡,都可以在CPU型号中看出。
我們拿幾個intel CPU型号舉個例子:
注:對于intel CPU而言,隻要CPU型号不帶F後綴,均内置核心顯卡。
型号為intel酷睿i7-12700KF,intel為品牌,酷睿i7定位高端級别,12為代數,說明是第12代CPU,700數字越大性能越高,KF為支持超頻并且無内置核心顯卡。
型号為intel酷睿i7-11700K,intel為品牌,酷睿i7定位高端級别,11為代數,說明是第11代CPU,700數字越大性能越高,K為支持超頻不帶F後綴型号說明内置核心顯卡。
型号為intel酷睿i5-9400F,intel為品牌,酷睿i5定位中端主流級别,9為代數,說明是第9代CPU,400數字越大性能越高,F說明是無内置核心顯卡。
型号為intel酷睿i3-8100,intel為品牌,酷睿i3定位中低端主流級别,8為代數,說明是第8代CPU,100數字越大性能越高。
需要注意的是,例如型号為intel酷睿i5-750,如果看見三位數的,千萬不要認為是7代産品,隻要是三位數的就是第1代CPU,七代CPU為四位數,例如i5-7500、i7-7700。
AMD型号也舉幾個例子:
注:AMD銳龍基本全系CPU均無内置核顯的,隻有型号後綴帶G的才内置核顯,後綴帶G一般是APU。此外AMD早期的命名很亂,基本沒有規律,我們這裡主要以銳龍系列開始講解。
型号為AMD銳龍R7 5800X,AMD為品牌,銳龍類似于intel的酷睿,R7定位高端級别,類似于intel的i7定位,數字5開頭,代表5000系列,屬于第四代銳龍,800數字越大性能越高,X代表支持XFR技術的處理器。
型号為AMD銳龍R5 3600,AMD為品牌,銳龍類似于intel的酷睿,R5定位中端主流級别,類似于intel的i5定位,數字3開頭,代表3000系列,屬于第三代銳龍,600數字越大性能越高。
型号為AMD 銳龍R3 3100,AMD為品牌,銳龍類似于intel的酷睿,R3定位中低端級别,類似于intel的i3定位,數字3開頭,代表3000系列,屬于第三代銳龍,100數字越大性能越高。
intel酷睿i3、i5、i7、i9分别定位中低、中端、高端、旗艦,定位分别對位AMD銳龍R3、R5、R7、R9,這個定位隻僅限于相同代數中的級别,無法用于不同代的級别定位,為什麼這樣說,因為每一代都會有不同程度的性能提升,就拿12代中定位中端主流的i5 12600K來說,性能完全可以秒殺11代旗艦級i9-11900K,但是i9-11900K在11代CPU中的性能算是最高的并且定位旗艦級的,AMD也是這樣,所以對比CPU的性能高低,不能隻看i3、i5、i7還是i9,因為新一代的架構與制程工藝對CPU的性能還是蠻大的,文章後面我們會對CPU架構簡單科普一下,而對于小白來說,最直觀的判斷CPU性能高低最好的方法就是查看CPU天梯圖。
其實新一代的i3性能完全不俗了,就拿十代酷睿i3 10105來說,性能完全可以略超七代酷睿i7 7700,i3隻是酷睿中最低級别,還有定位入門級的,那就是奔騰,最次賽揚,例如十代奔騰G6405,十代賽揚G5920,我們看到G開頭的命名一般都是奔騰或者賽揚系列CPU,此外AMD也有定位入門的CPU,那就是速龍,型号例如速龍3000G,類似于intel的奔騰級别CPU。
台式機CPU型号後綴含義:
K:intel CPU後綴,支持超頻且内置核顯的CPU型号,舉例型号:i5-12600K、i7-12700K;
F:intel CPU後綴,無内置核顯,舉例型号:i5-11400F、i7-11700F;
KF:intel CPU後綴,支持超頻且無内置核顯的CPU型号,舉例型号:i5-12600KF,i7-12700KF。
T:intel CPU後綴,低功耗版,相同型号下功耗更低,性能也差一些,舉例型号:i7-10700T;
X/XE:intel CPU後綴,至尊旗艦級,舉例型号:i9-10980XE。
KS:intel CPU後綴,例如i9-9900K和i9-9900KS,i9-9900KS出廠的主頻要高于K,也可以理解為官方超頻版,提升了主頻,舉例型号:i9-9900KS。
G:AMD CPU後綴,屬于APU,内置強大的核顯,舉例型号:R5 5600G、R7 5700G。
X:AMD CPU後綴,不同于intel CPU的X後綴,帶X結尾是指支持XFR技術的處理器,XFR是一種超頻技術,是在Boost加速頻率的基礎上允許再次超頻運行的一種技術,這個技術能讓頻率随不同散熱解決方案(風冷/水冷/液氮)而升降。
XT:相當于不帶T的加強版,也可以說是特挑體質版,相同型号下XT比X性能略有提升,舉例型号R9 3900XT、R7 3800XT、R5 3600XT;
筆記本移動版CPU型号後綴含義:
U:低電壓,性能弱些但功耗低,通常出現在輕薄本中,舉例型号:i7 10510U,R7-5700U;
H:标壓,性能強,通常出現在遊戲本中,舉例型号:i5-11300H、R5-5600H;
Y:超低電壓,性能很弱功耗非常低,通常出現在輕薄本中,舉例型号:i3-10110Y;
HK:一般使用在intel高端發燒級CPU上,可超頻,舉例型号:i9-11980HK;
HX:一般使用在AMD高端發燒級CPU上,至尊版,舉例型号:R9-5980HX;
G:G1、G4以及G7等,G後面的數字表示核顯性能強弱,數字越大代表核顯性能越強,通常數字小于4的是集成的普通超高清(UHD)核顯,大于等于4的是集成的高性能銳炬(Iris)核顯。intel移動版CPU後綴,舉例型号:i5-1155G7、i3-1115G4、i3-1005G1;
HS:相當于H功耗略低,通常出現在輕薄全能本,性能較強,舉例型号:R7 5800HS、R5 5600HS;
HQ:标準電壓,Q闆載四核,早期的老後綴,舉例型号:i7-7700HQ;
MQ:标準電壓,Q插拔四核,早期的老後綴,舉例型号:i7-4810MQ;
M:早期後綴M就是移動端CPU,隻是為了與台式機區别開,舉例型号:i7-2620M。
第二章節:CPU架構、主頻、核心、線程、緩存等知識科普
1、CPU架構
CPU架構就是體系結構,是CPU制造商為屬于同一系列的CPU産品提供的規範,一般不同品牌(intel和AMD)或者不同代數,産品的架構也是不同的。intel和AMD會不斷推出新一代的CPU,架構也會随之改進與升級,一般來說,CPU架構越新性能越好,我們可以理解為物流公司内部搬運貨,老架構相當于使用了平闆車搬運貨,然後人們發現平闆車搬運貨效率太低了,需要改進且提高工作效率,新架構就相當于使用了叉車搬運貨,在工作效率上提高了不少,所以架構的改進與升級對CPU性能的影響巨大。
關于全新的混合架構,intel全新推出基于10nmESF制程工藝的12代酷睿CPU,首次采用了全新的高性能混合架構,也廣稱為“大小核”設計,其中大核為主導性能發揮的性能核,稱之為P核,采用的是Golden Cove架構,主要側重于遊戲與生産力工具的重負載大型應用。小核主要針對的是能效表現的能效核,稱之為E核,采用了是Gracemot架構設計,主要增加了多線程吞吐的承載能力和後台管理。
2、制程工藝
制程工藝是指制造CPU時的集成電路精細度,工藝制程越先進,就能縮小晶體管的體積,相同面積的晶圓就能集成更多的晶體管,從而提升性能,同時有效降低處理器功耗和發熱量,在架構上也得到進一步升級。例如28nm、14nm、10nm、7nm(納米),一般來說這個數字越小代表制造精度越好。
3、頻率
CPU頻率就是内核工作的時鐘頻率,我們可以理解為CPU運算速度,頻率相當于人的力量,頻率越高,那麼力量(性能)則越大。當然頻率隻限于與同代CPU相比,由于架構不同的影響,例如intel 12代Alder Lake架構相比11代Rocket Lake架構在IPC性能提升了19%,也就是說12代和11代CPU在相同頻率的情況下,性能提升了19%。
CPU頻率為主頻和睿頻,CPU主頻就是基礎頻率,一般是我們在輕度使用電腦的工作頻率,而睿頻就是最大頻率,一般在高負載運行的CPU頻率,例如在玩大型遊戲或者運行大型應用軟件的情況下。睿頻可以智能調節頻率、電壓來自動提升性能,CPU會根據當前的任務量而自動調整處理器主頻,從而重任務的時候以發揮最大的性能,而輕任務的時候會發揮最大的節能優勢。而超頻需要人為幹預,在BIOS中人為提高CPU的外頻或倍頻,并讓其在高于其額定的頻率狀态下穩定工作,能夠讓cpu發揮更強大的性能,榨幹CPU的全部性能,一般超頻性能提升在5%-10%左右,需要主闆和CPU支持超頻才可以實現,還需要更好的散熱條件,但是超頻是有一定的CPU損壞風險,如今CPU性能過剩的年代,沒有必要考慮,畢竟超頻導緻的CPU損壞是無法質保的。
4、核心線程
核心即運算核心,為了提高CPU多任務性能,廠家會為CPU逐漸增加物理核心,成為現在的多核心CPU,例如四核心、六核心、八核心等。而線程就是intel研發了的一種多線程技術,将一個物理核心模拟成兩個邏輯核心,可同時執行雙線程,例如四核心八線程,六核心十二線程,進一步提升CPU多任務性能。舉個例子,你可以理解成所謂的核心就是人體的胳膊,雙核就是兩條胳膊,四核就是四條胳膊,胳膊越多我們同時進行的任務越多。單核單線程我們可以理解為一條胳膊長一隻手,例如雙核配雙線程或者雙核四線程、四核八線程的處理器,由于技術越來越厲害,造出了一條胳膊長兩隻手的情況,大大提升了工作效率。也就是說,CPU的核心線程數量越多,同時多開的程序就越多,例如我需要軟件多開或者遊戲多開,核心和線程數量越多,同時多開的程序數量就越多。
5、緩存
CPU緩存是CPU重要的參數,緩存是介于内存與CPU之間的存儲器,容量雖小,但是速度比内存更快,用于緩解CPU的運算速度與内存條讀寫速度不匹配的矛盾,因此緩存越高越好。緩存的原理是,如果CPU需要讀取一個數據,首先會從緩存中查找,如果找到會立即讀取并發送給CPU進行處理,大大減少了CPU訪問内存的時間。 如果CPU沒有在緩存中找到這個數據,就需要從較慢速度的内存中讀取并發送給CPU,同時也會将這個數據調入高速緩存中,以便CPU再次讀取這個數據,可以直接從緩存中讀取,無需從内存調用。CPU緩存細分為一級緩存,二級緩存,三級緩存,CPU在實際數據讀取中重要的卻是一級緩存,因為一級緩存速度最快,二級緩存其次,三級緩存屬于最慢的,但是三級緩存的容量最大,CPU讀取緩存時會先從一級緩存開始,然是二級緩存,而讀取二級緩存有時會出現數據未命中的情況,這時候就需要從三級緩存讀取。
如果說,我們将CPU比喻成一個大型飯店廚房,内存為食材的大倉庫,緩存為飯店廚房和大倉庫之間的中轉小倉庫,距離CPU較近的小倉庫是一級緩存,其次二級緩存,最後是三級緩存(你可以理解為小倉庫的三個房間,最靠近是小房間,其次是中号房間,最遠的是大房間),如果廚房想要做某個菜的時候需要某些食材,那麼就需要提前将所需的食材從大倉庫調出來,暫存到小倉庫中,這樣避免了飯店廚房需要某個食材的時候還需要從最遠的大倉庫中調取。緩存的大小相當于小倉庫的面積,面積越大,可以存放的食材就越多,假設做這桌菜需要10種食材,但是因為小倉庫面積太小,導緻了隻能存放8種食材,還有2種食材隻有從更遠的大倉庫調取,從而影響了整個做菜時長,所以緩存大小對CPU性能存在一定的影響。
6、内置核顯
内置核心顯卡,其實早期我們叫集成顯卡,不過早期的集成顯卡的顯示芯片都是集成在主闆上的,而如今無論是AMD還是intel,主闆已經不在集成顯卡芯片,而是将顯示芯片内置在CPU中了,有了内置核顯,我們即使不搭配獨立顯卡的時候,也可以點亮電腦開機使用,但是如果CPU無内置核顯,例如銳龍系列CPU除了G後綴的CPU或者intel F後綴的CPU,那麼必須搭配獨立顯卡才可以點亮的。可能有人會想,如果CPU内置核心顯卡,為什麼還有人需要搭配獨立顯卡,那肯定是追求圖形性能啊,核顯性能隻能相當于最入門的獨立顯卡,玩玩輕量級遊戲完全沒有問題,例如LOL之類的遊戲,如果是想要玩3D大型遊戲,那麼沒有性能好的獨立顯卡,畫面卡成PPT很正常。
7、TDP功耗
一般來說,CPU功耗越低,發熱量越小,越省電。TDP的英文全稱是“Thermal Design Power”,中文翻譯為“熱設計功耗”,是反應一顆處理器熱量釋放的指标,它的含義是當處理器達到負荷最大的時候,釋放出的熱量,單位為瓦(W)。由此可以看出,TDP功耗并非實際功耗,TDP功耗隻是CPU最大的發熱量值,CPU實際功耗會更大,了解CPU的TDP功耗,隻是為了讓我們更好的選擇适合的散熱器。
8、CPU指令集
CPU指令集都是存儲在CPU内部的,主要是對CPU運算進行優化、指導的硬件程序,有了這些CPU指令集,CPU就能夠更快速高效的工作。系統所安排的每一個命令,都需要CPU根據預先設定好的某一條指令來完成,而這些預先設定好的指令統稱為cpu指令集。CPU依靠外來的指令“激活”内存指令,來操控與計算電腦。一般來說,預設存儲的指令越多,那麼CPU就越“聰明”,預設存儲的指令越先進,CPU也就越高級,預設的很多指令集中在一起,那麼就是所謂的“指令集”。
9、CPU封裝和接口
目前CPU封裝有三種,分别是LGA、PGA以及BGA。
LGA全稱為“LandGridArray”,中文名為“栅格陣列封裝”。被英特爾廣泛的應用于自家的桌面級處理器。目前intel桌面級CPU就是使用的LGA封裝技術。
PGA全稱為“PinGridArrayPackage”,中文名為“插針網格陣列封裝”,被AMD廣泛的應用于自家的桌面級處理器。
BGA全稱為“BallGridArrayPackage”,中文名為”球栅陣列封裝“,被廣泛的應用于筆記本移動版處理器,BGA封裝技術,因為是焊接在主闆上,不可随意拆卸,如果想要更換需要使用專業的工具。
由此,我們可以看出,由于intel和AMD采用的封裝方式不同,所以兩者無法兼容,說白點就是intel CPU無法使用AMD的主闆,AMD CPU無法使用intel的主闆,就算是相同的封裝方式,接口不同也無法兼容。例如12代i5 12600K采用的就是LGA1700,采用的是LGA封裝方式,數字1700代表擁有1700觸點面(接口),那麼我們就需要搭配intel支持LGA1700插槽的主闆,例如intel 600系列主闆,如果您使用上一代500系列的LGA1200插槽的主闆,肯定也是無法兼容的。
10、CPU步進
CPU步進指的是某一款CPU在制造的過程中經過改良之後産品編号,例如CPU步進編号A0、B0、B1,C2、U0等,而字母或數字越靠後的步進也就是越新的産品,步進的編号會随着這一系列的生産工藝改進,或者修複上一個版本的BUG漏洞,又或者是特性的增加而改變,所以相同的CPU有不同的步進很正常。
對于小白來說,可以理解CPU步進就是版本的意思,CPU步進越靠後,其版本就越新,可能修複了上一個版本的缺陷。舉個例子,就像Windows10系統一樣,官方會對Windows10不斷升級改良,修複BUG漏洞,增加新特性、新功能等,然後對更新之後的Windows10起了一個版本号,比如Windows10 1903、1909版本,道理相似。
第三章節:CPU常見疑問
1、CPU散片和盒裝區别
對于組裝一台台式電腦,我們在挑選CPU的時候,相同CPU型号下會有散片和盒裝之分,CPU散片和盒裝的區别如下:
散片CPU:一般隻有一個裸CPU,沒有包裝盒,也沒有附送散熱器,無法享受intel官方三年售後服務,隻能享受店保一年服務,不過從intel十二代CPU開始,intel調整散片CPU保修政策,十二代CPU散片也支持店保三年服務,曆代型号依然為一年質保。
盒裝CPU:正規零售包裝盒,絕大數的盒裝CPU附送散熱器,隻有部分型号沒有附送,可以享受intel官方三年售後服務。
散片CPU和盒裝CPU主要是渠道不同,盒裝CPU一般來自正規渠道,散片CPU一般是OEM品牌機廠商多餘而通過各種渠道流到的市面上的,所以在質量上完全一緻的。
一般來說,無論是散片還是盒裝CPU,由于CPU屬于高精密電子産物,CPU自身是沒有假貨的,誰也沒有這個技術來造假,并且CPU壞的幾率極小,因此不少裝機用戶會選擇散片CPU來降低裝機成本。
CPU散片還分ES版、QS版與正式版,CPU的推出可以分為幾個步驟:
ES1:測試架構和工藝制程;
ES2:修正大量BUG,其實這時候CPU已經能用了,但還可能存在BUG隐患;
ES3(QS):質量認證樣品,型号确定,在電腦上能顯示型号和規格,可能存在或不存在輕微隐患;
正式版:正式出貨;
一般裝機選擇的都是正式版的CPU散片,ES版和QS版CPU雖然價格更便宜,個人不建議小白入手。
2、選購CPU更應該注重主頻,還是核心數量呢?
CPU主頻與核心數量均為CPU的核心參數,注重主頻還是核心數量,主要還是需要看個人需求而定。一般來說,大多數的遊戲偏向CPU主頻,由于遊戲需要的是最簡單粗暴的計算工作,這方面多核心有點無用武之地。一般來說主流遊戲都是雙核/四核心調用,因此我們優先考慮高主頻的CPU,這樣單核更強,遊戲方面更具優勢。如果是程序多開,渲染等需求,是那麼對CPU核心數量的要求就高一些,這種情況下,核心數量會顯得十分重要。
3、i5一定比i3性能強,i7一定比i5性能強!
一般來說,同一代數CPU,酷睿i7無疑是比i5、i3的性能都要強的!這點不可否認,但是由于電子産品是會不斷更新換代的,随着技術的日新月異,架構和工藝不斷改進升級,IPC性能也越來越強。舉個例子,以現階段的intel 12代i5-12600K來說,性能直接超越上一代旗艦級i9-11900K,所以商家如果直接寫的CPU型号是i5、i7、i9處理器,不說代數或者具體型号就是耍流氓,早期曆代的i3、i5、i7,和新一代的i3、i5、i7性能差距太大了。
4、CPU主頻越高性能越強?
主頻和核心數量基本一樣,千萬不要隻看主頻,因為CPU的性能主要是架構、主頻、核心數量、緩存、工藝等多種因素決定的,僅僅憑借主頻是無法判斷CPU的性能的,主頻最大的作用就是在同一代CPU内用于橫向對比的,如果不同代的情況,僅僅隻能作為參考意義。舉個例子,AMD稱基于全新的Zen3架構(AMD銳龍四代5000系列CPU)相比上一代Zen2(AMD銳龍三代3000系列CPU),實現了高達19%的IPC性能提升,意味着CPU相同頻率下性能提升19%。
5、AMD相比intel處理器性價比更高?
性價比就是性能與價格的相比較,用來比較同類商品中哪個性能更優秀且價格更低,就是所謂的性價比。AMD一直以低價銷售策略為名來獲得更多市場占有率,但是從四代銳龍開始,AMD産品從三代到四代均普遍開始漲價,改變原本低價策略,但是intel這時候不漲反而降價,intel開始走性價比路線。所以關于intel和AMD哪家更有性價比,具體還需要看廠商市場策略與行情,不能一概而論,目前是intel處理器性價比更高,說不定,過段時間兩者又互換角色呢。
6、裝機預算有限的情況下,選擇高U低顯還是高顯低U?
在預算充裕的時候,均衡搭配無疑是最佳方案,所謂的均衡搭配,CPU和顯卡基本屬于一個等級的,例如中端主流級CPU+中端主流級或者中上端顯卡,硬件均衡搭配雖然好,但是在實際需求中可能會浪費,例如我對顯卡要求不高,平時不玩遊戲大作,也沒有圖形性能的辦公需求,獨顯也許就是多餘的,玩了幾年,顯卡風扇都沒轉過。
所謂的“高U低顯”,指的是一台電腦的CPU性能較強,而顯卡性能稍低。而“高顯低U”,指的是一台電腦的顯卡性能較強,但是CPU性能較弱。
高U低顯方案一般适合渲染類辦公、平面設計、多任務處理程序多開需求、服務器、商務辦公、視頻剪輯、普通家用等等需求,選擇入門級顯卡或者核顯,可以有效降低裝機成本。
高顯低U方案,一般适合純GPU運算、挖礦、大部分的遊戲,為什麼是大部分的遊戲,而不是所有遊戲,因為有些遊戲是吃CPU,有些遊戲是吃顯卡,還有些遊戲是吃CPU又吃顯卡,但是大多數的3D遊戲主要側重還是顯卡,顯卡性能越強側畫面表現就會越佳,FPS幀數同時也越高。隻要CPU确保可以滿足遊戲需求的情況下,高顯低U也是不錯的選擇方案。
無論是高U低顯還是高顯低U,無疑是為了節約裝機預算,但是一定要在滿足自身需求的情況下考慮。
7、i5和i7玩遊戲差别大嗎?
CPU相同代數的情況下,i7和、i5甚至i3處理器,在玩遊戲實際效果基本差不多,隻要滿足遊戲對CPU性能的需求,基本差别很小,高主頻的CPU可能會占據一點點優勢,幾幀差别,絕大數的3D遊戲主要吃的硬件就是顯卡。i3、i5、i7最大的區别主要是核心線程數量,超線程對于遊戲的影響程度,完全是取決于遊戲的優化,一般遊戲僅支持4-8個CPU線程,多了也利于不上,核心線程數量越多主要在生産力上或者程序多開多任務處理上等需求上更有優勢。遊戲上一般CPU建議4核心8線程或以上即可,此外,内存頻率高或者CPU單核性能高,可以在遊戲中幀數表現加持,幀數會略有提高一些。目前CPU基本已經過剩,就拿目前的定位中端主流級别的十代i5 10400F或者十一代i5-11400F以及R5 3600、R5 5600X等型号來說,基本可以滿足市面上任何一款大型遊戲需求。
以上就是裝機之家分享的CPU知識科普最新全面講解,為了更多的照顧小白,我們會在難以理解的CPU參數知識一一舉例,更形象生動的比喻讓廣大電腦愛好者易于解讀硬件知識,希望本文你能夠喜歡。
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