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目前世界上就只有两家主流的消费级的电脑CPU制造商:Intel和AMD。
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决定CPU性能的两个关键是内核数与运行速度 -
一般来讲,小白可能以为内核数和线程数是一个东西(就是在任务管理器看到的CPU框框数量),进而被奸商以此充好,忽悠受骗,因此这里也想同时讲一下“线程数”是什么东西。
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内核数:CPU真实存在的处理芯片数量(你可以理解成,多核CPU是更小的CPU被共同打包在了一块)。目前主流的CPU处理芯片数量为4核。
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线程数:是内核数的倍数,一般为1到2倍,线程数为内核数2倍的情况叫做“超线程”,让每一个物理计算单元,虚拟多出额外一个计算单元。简单理解,就是如果把人的左脑和右脑假设是同一个CPU的话,你在同时处理两件事情(比如开车打电话)。常见的组合,有2核4线程、4核8线程等。虚拟出来的线程性能不等同于真实内核的性能,一般其面向实际应用的性能为25%左右。
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运行速度:就是处理器晶体管打开和关闭的速率。频率以千兆赫兹 (GHz) 来计算。
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(附图:CPU的原理其实就是许多晶体管开与关的过程。)
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处理器的运行速度分为“基本频率”和“睿频”。“睿频”不是每个CPU都具备的,一些比较旧的处理器以及低端处理器就没有睿频这个说法。
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基本频率,指的是CPU出厂设定,能够保证100%正常运行的频率。
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如i5-8400这款CPU,它的“基本频率”是2.80 GHz。
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但是在现实中,几乎没有一个i5-8400在以这个频率运行着。因为有“睿频”的存在,他可以以更高的频率运行。“睿频”是一个CPU通过制造商官方的设定,在散热良好(CPU工作时会发出巨大热量)、供电充足的情况下,可以自动将CPU的频率提高,达到更快的处理速度。“将CPU的工作频率提高”的行为,叫做超频。“睿频”是一种“官方超频”,无需用户干预即可自动运行。如果用户想自主调整频率,通常情况下,他们需要购买一个允许自主调节频率的CPU,以及支持自主调节CPU频率的主板。
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以I5-8400这个CPU为例,官方调整的“睿频”最大值为4.00Ghz,这相对于“基本频率”的2.80 GHz,提升是非常巨大的。那么CPU能不加干预的长时间工作在“最大睿频”的速度吗?答案是,不能。
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“最大睿频”很多时候只有处理器仅一个核心在工作的情况可以达到。但是在现实使用中,这种情况几乎就不存在。我们应该看的是“全核睿频频率”,如I5-8400,可以到达3.8Ghz。这个值才是CPU面向实际使用的频率。那么可能你们会问,”全核睿频频率“应该在哪里查看?答案可能只有一个:看别人的实测数据,官方不会公布这项的数值。然而这确实是一件麻烦事,因此,实际上我们在看Intel家CPU频率的时候,可以将就的把"基本频率"与”最大睿频“的数值取一个中点,一般来讲,这个”中点“离实际的”全核睿频频率“相差不大。
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现在某些商家(甚至某些品牌),把CPU的“最大睿频”用大写、加粗的字写在宣传页面中,却对“基本频率”只字不提,以此蒙混小白,因此大家在实际购买电脑的时候,一定不能把“基本频率”和”最大频率、睿频“等概念弄含糊。另外,我在上面说到,有一些比较旧的处理器以及低端处理器就没有“睿频”,那么处理器的最大运行速度就是“基本频率”了。
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还有,不同年份、不同厂家制造的CPU,即便实际运行时频率、核心数量、线程数量等信息完全相同,其实际运行能力基本都会存在一些差异。这就是CPU“买新不买旧”最大的原因所在。下面我先说完CPU的型号识别后,会着重说一下这方面的问题。
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主流CPU型号的识别 -
Intel
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主流型号丰富多样,面向消费者的以酷睿、奔腾、赛扬三个处理器系列为主。酷睿主要面向是游戏玩家或中高端用户,赛扬是最基本的入门用户,奔腾居中。也就是说,这三个系列一般的性能关系为:酷睿>奔腾>赛扬。目前最主流的是酷睿系列的处理器。
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以酷睿为例(一般是以i开头的CPU),来讲一下他们的编号规则:
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如图所示。

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(提示:“代数”是根据时间推移逐个增大的。)
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根据上图编号规律,请问:I3-350、I5-2400S、I7-6700K是分属于什么级别的第几代CPU?哪些具有处理器特性?谁是最新的产品?
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答案:分别是:入门级第1代CPU(只有三个数字在后缀的CPU,是1代CPU,不是3代CPU——也许我们可以把它当做I3-1350来对待,但官方没这么说过);主流级第2代CPU;高性能级第6代CPU。后两个CPU具有特性。I7-6700K是最新的产品。
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*提示:每代CPU的最后1、2位字母代表的意义可能不同,大部分字母含义(记得K后缀的能超频即可)不影响大部分场景的选购应用,这里就不说了。关于更加详细的编号规则,可见:(https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/processors/processor-numbers.html)
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奔腾、赛扬的编号规则比较复杂,你可以通过访问Intel官方支持库,通过CPU型号,查询到CPU具体的发布时间及其代数。链接:(https://ark.intel.com/content/www/cn/zh/ark.html)
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AMD
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主流型号比较单一。目前普通消费者购买最多的是“锐龙”处理器系列。“锐龙”处理器的型号很好识别,因为到今天为止,它就出了3代。如图所示:
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根据上图编号规律,请问:R3-2200G,R9-3900X,R5-2600是分属于什么级别的第几代CPU?哪些具有处理器特性?谁是最新的产品?
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答案:分别是:入门级第2代CPU;至尊级第3代CPU;主流机第2代CPU。前两个CPU具有特性。R9-3900X是最新的产品。
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*提示:AMD还有一些新款的CPU型号,如200GE,是给低端CPU使用的,但是数量不多,百度一下具体型号就很容易弄明白。
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CPU:买新不买旧 -
我在前文说过,不同年份、不同厂家的CPU,即便设置任何一切要素相同(频率、核心数量等参数),其面向实际应用中的工作效率是不同的。这里我想引入一个名词:IPC。
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我们知道,CPU是由很多很多晶体管构成的,这些晶体管的架构设计就像是一份工程图纸一样,是处理器性能大厦的“地基”,从某种程度上来说,CPU的架构决定了CPU能够达到的性能极限。而IPC便是架构优良程度的代表指标之一,它是一个固定的数值,出厂之后就再也不会变动。
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IPC代表着CPU每一时钟周期内所执行指令的多少。举个例子:你是个CPU,跑100米需要迈出100步,IPC提升之后,你每一步迈出的距离就会变长,也就是步幅会变大,跑100米只需要迈出70步就可以跑完了。
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而CPU频率则是指你的步频,即每秒钟能跑多少步。IPC越高,则处理器性能越好。于是我们可以得出公式:CPU性能=IPC*频率。下面是主流处理器型号不同代数、不同厂商之间的IPC差距表。(仅供参考,本图是以Intel的第1代酷睿为100%的性能来进行比较,百分比越大越好。)
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因此,对于不同代数、不同厂商之间的CPU单核运行效率,我们可以借助上表进行换算。例如:I5-680的基本频率是3.60 GHz,R5-3600的基本频率也是3.60 GHz,但是他们的IPC不同。如果我们只考虑频率,I5-680的单核运行效率,相当于R5-3600多少单核运行效率呢?我们发现,在上图中,一代酷睿的IPC能力,恰好是R5-3600的一半,那也就是说,I5-680的单核运行效率,等于R5-3600这款CPU运行效率的一半。可以片面的理解成等于在1.8Ghz工作下的R5-3600,这还只是在讨论单核心的情况下,性能就已经负了整整一半。更何况,I5-860仅是一个2核4线程的CPU。而R5-3600是6核12线程的,他们的定位同样是主流,但,他们出生的年代不同。当年这个I5确实是主流的性能,然而将它放到九年后,他可能什么都不是了。因此,建议没有在这方面有所研究的同学,秉持一个原则,那就是,买新不买旧!
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还有一种工具,叫做“CPU天梯图”,是各路大神根据CPU的实际工作效能制作出来的CPU相对的性能排名。
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关于主流性能的CPU型号是哪些,以及,应该怎么按照自己的需求来选择CPU,还有我们怎么防止被奸商坑蒙拐骗,这些东西可以说的其实也挺多的,我们就留到以后再讲了。
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本篇文章来源于微信公众号: 小橙酱的研究室
既然来了就留句话吧(。・ω・。)