本文指引:
9 @; U3 {/ X; b# J- t1 Dcpu档案与介绍
0 J% E% H# X2 J! [6 Y$ K( G0 Q+ G2 |/ Icpu机密与参数
6 \0 T/ V5 M$ t! ^; ]红蓝对决,两大cpu厂商
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cpu大名与小名
0 Z) t) L, N% a9 Y说在最后的话
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2 A+ I/ H1 [6 W# D' y' Ncpu档案与介绍
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cpu(central processing unit)
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有请我们今天的主角闪亮登场
% E/ m: t, c1 K2 h& Q1 K2 F中国名:中央处理器
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生日:1971,世上第一块微处理器“4004”诞生
) o- B- b9 G5 ~" @" ~; f! Y真身:一堆沙子(二氧化硅)
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纯天然无污染
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职务:分析数据、计算指令、执行操作
! b( s) b7 l& B2 a* U) k扮演角色:电脑的司令部、电脑的核心骨
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) W9 [ ?7 T$ j7 x/ h" x5 mcpu机密与参数
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我们把cpu拎出来,用放大镜仔细观察,发现它几个重要参数:
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一、核心与线程
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1.核心(core):
1 Q( Y0 \% x+ x H4 H我们把cpu比作一块工地,那么里面的工人就好比核心,工人越多力量越大;同样核心数越多,cpu性能就相对越强
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常见日用办公主机是2核心,如今主流cpu核心大多4核起步
; f S% U) g( H3 V. K8 X要注意的是,cpu核心不是越多越好,这涉及到软件游戏对cpu多核的优化问题。经常存在优化不好、一核有难多核围观的窒息现象:
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0 {% Q/ |: A4 `3 a2.线程(thread):
1 u* z" h$ `& X2 w( O核心好理解,可很多人谈的cpu“线程”、“超线程”是何方神圣呢?
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8 N( J! J1 _4 U7 N8 j$ a' f- n/ s很多cpu商品界面常把“超线程”作为卖点
7 ~* a4 l9 N5 }' T' }; X: o1 m; g线程的工作方式有些复杂,我们打个比方吧:
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一个工人用一只手,干一份活,如刷漆,这种方式叫单核心单线程;
0 ]% u- B! C) Y2 Y' B( h) y5 A现在给他加个buff,让他把另一只手也调用起来,刷漆同时还能做其它活,如锯木头
4 f8 L% W w5 e1 c8 |一个工人双手并用同时干两份活,这种方式叫单核心多线程,也就是所谓的超线程:
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- d! N2 {1 i$ u C超线程技术能极大提升cpu的运行效率。在应用程序多开、直播设计渲染等多任务需求前,电脑线程多,也就不容易卡顿
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! m! f, K5 |* J0 ?6 x! p& |* {8 P8 N; C二、频率
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1.基础频率:
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还是把cpu比作工地上的施工队,现在我们有请工人核心开始垒砖:
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正常情况下,工人能在1分钟内垒3块砖,垒砖的频率为一分3次,这个频率就是他——cpu的基础频率。主流cpu的基频在3~4Ghz不等
: O$ L. {% p5 v* \* Q0 S2.加速频率(睿频):
: q0 h) ]* k" e4 `) O7 z现在工头说:今天砖头垒不完不准下班回家。为了早点回家和老婆热炕头,于是工人主动加快了垒砖速度。
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这样频率就从1分钟垒3块砖加速到一分钟垒5块,一分钟垒5块就是工人(即cpu核心)的加速频率——也叫睿频
" D5 x2 S; a( K2 L/ C! _) I& ]核心性能强大的cpu,一般睿频也会很高:
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如英特尔的酷睿系列cpu,睿频都很高
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3.超频:
/ j! S- w/ S2 w工人已使出吃奶的劲垒砖,可工头还不满意,甩鞭子开始抽工人,强迫工人加快垒砖速度
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原本1分钟垒5块砖被逼一分钟垒10块砖,这种人为方式提升cpu频率,便是电脑江湖津津乐道的“超频”
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超频有一定风险,轻则蓝屏死机,重则烧废cpu:
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不过电脑高手们依旧乐此不疲,不断有人挑战超频的极限;电脑界还有专门的超频大赛,液氮散热什么的都用上了:
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三、制程与架构
* p& ~# F u+ ]1.制程:
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即cpu的制作工艺水平,它是纳米级的。制程越精密(即纳米数越小),意味着越能制作微型精密的晶体管→同样大小cpu面积里就能塞下更多晶体管→cpu的运算处理能力就越强:
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; T6 S8 J+ N; ~ M0 P" h; Dcpu内部密密麻麻排列的晶体管线路
2 c3 s2 e/ [ q$ ~可能不太好理解,我们继续打比方:
) Q# C6 ]" t& h$ Z7 c2 ~2 I6 N若能通过技术把工人与建筑工具不断改造改良,缩小他们体积、增强他们能力,这意味着同样面积的工地能塞下更多工人与建筑工具;
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同时人变小工具改良了,工作放出的噪音和热量也就更低了,好比《疯狂动物城》这一幕:
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这就是为何制程进步往往能显著提升cpu性能、改良cpu的温度功耗,制程进步对cpu性能提升可谓是翻天覆地~
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如今amd就凭靠7nm新工艺,把英特尔打磨多年14nm工艺的cpu按在地上摩擦。后文我们也会着重说说amd和英特尔的cpu
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# `' b! h7 {$ n- b0 r- |0 F. W. S2.架构:
; [5 g; j5 U7 O5 J8 ~若把制程比作cpu的内部革命,那架构就好比对革命后的cpu不断改革优化。架构相当对工人们衣食住行一个整体的规划、管理、安排
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新一代cpu往往会用新的架构。因此买cpu时应遵循“买新(一代)不买旧(一代)”的原则
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amd新一代的“zen2”架构就比老一代的“zen+”架构优秀很多
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- l, A3 A* V, k: C4 w1 }四、接口
) f/ ^, L* J e* S) Vcpu接口必须要搭配对应的主板,这里我们简单说说,前方密恐预警。如图,这是英特尔品牌某款cpu的接口,其接口是金属触点:
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, q z, [* i Q4 o% R1 G而主板的接口是对应密密麻麻的针脚:
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" M# d# j/ Q j$ aamd品牌恰好和它相反,它的针脚在cpu上:
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5 q, i1 b. S. C金属触点在主板上:
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具体接口类型、复杂的东西这里多说无益,等后面讲主板时我们再联合cpu细说,会更好地方便大家理解
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五、缓存及其它
, V$ P3 U' }( x) V; G' t6 z a I1.缓存(cache):
2 w& ]; X/ o0 S7 c' o顾名思义,缓存是cpu临时存放数据的地方,分为一级(Level 1,简称L1)、二级(L2)、三级缓存(L3)。缓存好比工人垒砖时,囤放水泥沙子等材料的地方,这个当然是越大越好咯~
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8 ?! P# m# U. U6 n( o5 M现地表最强消费者cpu——amd线程撕裂者,其缓存规格达到了惊人的288mb(主流cpu也就0~30mb)
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2.功耗(TDP,意为散热设计功耗)与温度:
6 S, T4 a( @. b5 s7 M作为电脑里的发热大户,cpu功耗高低直接影响电源、散热的选择,主流cpu功耗在15~150w不等。请记住,cpu功耗越低越好,不然温度什么的…
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舌尖上的cpu
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读罢cpu所有资料档案,这就自信满满前去和cpu对线。结果一打开某宝狗东,傻眼了:酷睿锐龙?i3r5?amd Intel?这都啥玩意儿,这么多眼花缭乱的型号、该怎(bi)么(mian)分(bei)辨(keng)呢??
8 J( q+ s7 c: R# K+ k) n接下来我们就不得不聊聊当今cpu厂商的两大巨头了
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' x: D7 P6 i- g6 m4 ^红蓝对决,两大cpu厂商
3 @8 r8 A8 X. y现在有请我们cpu的两大主角登场~他们分别是:
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蓝色方势力——Intel(台下一群穿蓝色衣服的粉丝开始高呼)
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红色方势力——amd(一群红色衣服的粉丝也狂欢:amd,yes!)
: h$ Q) v" |( p: V# O这是一对相爱相杀几十年的老冤家,他们的恩怨情仇我们以后慢慢细说,今天我们先聊聊他们的产品
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6 t5 y$ P& F5 P1 ?# N一、Intel:
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英特尔,玩家戏称“牙膏厂”,调侃他近些年挤牙膏一样挤cpu性能的行为
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/ G$ [6 y3 |; o! {% V* Q5 R- a讲个冷笑话,高露洁是英特尔分公司
: q N$ h7 I! }$ t+ w- E大家最熟悉的应该是那个堪称营销典范的广告音效:登,等登等登,然后跳出一个蓝色logo:
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T" G1 ?8 o& P0 |. \英特尔的主要产品线为:
; ^# B' i( F s* m3 X, n Q s赛扬、奔腾系列的低中端消费级平台
& K0 N! Z* m6 X# O酷睿系列的中高消费级、HEDT平台(后面会解释什么叫HEDT)
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至强系列的工作站服务器平台
5 {- S3 b0 `+ I/ H- r1.赛扬(Celeron):
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定位低端的系列,其中带N、J前缀以及带Y后缀型号的cpu功耗电压很低,性能也不敢恭维,实体店奸商老板常给萌新卖低性能赛扬笔记本。如N4020、3965Y(可别一看到型号就害怕哦,很快就要说到型号规范及后缀含义)
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2.奔腾(Pentium):
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% B0 p$ ?2 F2 |9 Y定位低中端的系列,功耗温度都很低,性能满足家庭日用。上网办公机常选该系列。如2核心4线程的奔腾G5400
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3.酷睿(i):
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3 W2 S! T! @" @3 L! m% B酷睿是定位中高端系列的cpu,英特尔目前出了1~10代酷睿,每代酷睿由低到高有4个等级,分别为i3、i5、i7和新出的i9(老代的酷睿最高只有i7,没有i9,如i7 6700k)
% J9 X+ D$ Q# e7 B* f: b/ ?% t9 H酷睿系列本来没i9的,这是被对手amd逼的吐出的牙膏。我很好奇酷睿系列为啥没i4、i6,据说是被对手amd抢注商标了,毕竟在主板命名上amd就干过类似的事......
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酷睿系列cpu单核性能强、睿频高;而大多游戏对高频率很敏感,因此有酷睿系列cpu适合打游戏这么一说。如i3 9100f、i5 9400f、i7 9700k、i9 9900k
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* C0 ^2 L& v1 E. Z0 LHEDT(high-end desktop)平台,意为高端发烧(嗨到头)平台,其cpu要搭配特定高价主板才能使用
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' r9 t m( D! R% H钱包发烧的香味
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英特尔的HEDT平台cpu结尾一般带x、xe后缀,如i9 10980xe、i9 9980xe。HEDT主要强大在多核多线程、大缓存。游戏性能不错的同时还能胜任设计渲染等专业需求。当然,这也需要你有个强大的钱包:
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4.至强(Xeon):
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/ E1 _- G9 T+ U1 k" b5 W+ J定位工作站、服务器平台的系列。该系列cpu核心线程多,但基频和睿频低,要搭配专门的服务器主板和内存作特殊用途,因此并不适合打游戏
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和酷睿系列相似,有E3、E5、E7三个等级
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0 Y7 M- u! @/ c2 }服务器主机有很多内存插槽,方便安装大容量内存进行数据吞吐
2 w& {" J# s! n; z/ i+ Z值得一提的是,很多电脑diy爱好者会买便宜且性能不错的拆机至强处理器(如性能接近i7、价格接近i5的E3 1231 v3)组装高性价比台式机,这就是传说的 “垃圾佬捡洋垃圾”
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3 m2 C5 u3 n% D9 R这类人往往才是真大神
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二、AMD:
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AMD(Advanced Micro Devices),中文名:超威半导体。amd也有很多外号:农企、按(An)摩(Mo)店(Dian)等等
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1 g9 J) b, U1 V9 I# R A" a5 pamd在新世纪很长一段时间被英特尔按在地上打,不过amd忍辱负重卧薪尝胆,在2016年推出新制程新架构的“锐龙”系列cpu,颇有力挽狂澜之势,现在与英特尔是你追我赶,各显神通
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amd产品线比较简单:
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锐龙系列的消费者平台
. k0 T: p# N+ s+ u7 v线程撕裂者系列的HEDT平台(前面说过,HEDT就是“嗨到头”高端发烧平台)
# K {: g9 _4 m# n: i霄龙系列的工作站服务器平台。我们着重说说民用居多的前两者:
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1.锐龙(Ryzen):
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数十年磨一剑,肩负amd复兴厚望的系列产品
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对标英特尔酷睿系列。从2016年发布第一代锐龙至今,已有三代产品,每代从低到高也有r3、r5、r7、r9四个等级(和酷睿相似,前两代较老产品并无r9)
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锐龙系列cpu注重多核性能,其睿频和超频能力大体不如对手英特尔的酷睿系列,因此在游戏表现上落后一些
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不过在设计渲染要求高的专业软件面前,锐龙的多核、多线程有着非凡优势
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adobe全家桶等大多专业软件是amd锐龙强项
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虽说游戏性能不如英特尔酷睿,但也差不到哪去。如果有啥游戏锐龙玩不了,那同级的酷睿也不能寄予厚望,毕竟决定游戏性能的大头是显卡
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, X5 @! C }% U% B7 [& _加上锐龙往往比同级酷睿便宜很多,温度功耗也越来越低,性价比很高的锐龙被越来越多人喊着“真香”、“Amd,Yes!”
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2 _- ]& \8 x- z! E: j- D8 Yamd现任CEO苏妈苏姿丰,华人
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2.线程撕裂者(Threadripper)
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巴掌大的cpu见过吗?
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准确说,这是酷睿i9撕裂者,正是锐龙和线程撕裂者,让英特尔意识到装死装病很久的amd不容小视,紧急推出酷睿i9进行招架
4 x: M4 |5 o4 \" J5 s% P, }而就在去年,amd紧锣密鼓推出了第三代7nm的线程撕裂者——3990x,其规格达到了惊人的64核128线程!还在挤14nm牙膏的英特尔傻眼了,灰心丧气推出了自己最强的HEDT平台cpu——18核的i9 10980xe:
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: W3 b9 Z0 {+ z# Y* n" C由此可见新制程对cpu的重要性,amd就是能在巴掌大的cpu里塞下那么多核心,英特尔你气不气?
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& C) n1 [% f3 r* v! q说回amd的线程撕裂者,核心、线程、缓存完全是碾压级的存在:
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价格也是碾压的存在…
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cpu大名与小名
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作为平民消费者,我们还是把目光聚回到英特尔amd的大众系列:酷睿和锐龙。我用一张思维导图,帮大家对比理解两家主力产品的命名规范:
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英特尔i5 9600k VS AMD r5 3500x
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此外,再重点说说其他主流常见的cpu后缀名:
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f:表示不带核心显卡(显卡分两种,一种是cpu内部集成的核心显卡,一种是独立显卡,显卡以后会详说)
" m3 M5 }4 M# O1 I. u. `不带核显的cpu一般会比带核显的便宜。如i5 9400f就比i5 9400便宜
7 {7 Y% K; {! m: Sg:amd专用后缀,表示带核心显卡。如amd的r3 3200g、r3 3400g(若无此后缀则不带核显)
' r7 @) C9 P) l& D+ U- b' r& u7 I/ I6 P7 Is:特挑体质版,体质好的cpu睿频和超频表现都会更好。如去年的最强游戏cpu—— i9 9900ks
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t:特挑体质版,如amd新出的——r5 3800xt
" {% g7 L& D7 q y0 I, D* Q: ]
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笔记本cpu也有自己的后缀名,
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3 P6 D* r& k; a4 ?/ J0 [2 S& @( f/ h相信看到这儿的你已经会读cpu型号了,我们再挑两个练练手:
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第九代酷睿i7级,性能为700不带核显、可超频的cpu
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2.r7 3800xt
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第三代锐龙r7级,性能为800特挑体质的加强cpu
9 |$ a3 `+ Y3 c6 T不看价格,同是i7和r7,两者该如何选择呢?
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3800xt胜在多线程、大缓存。根据之前所说酷睿锐龙cpu的特性,在设计渲染、视频创作方面选择amd会比较好
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4 ~/ e* j/ C* c+ v! t而9700kf胜在睿频高,搭配主板超频后,会有更优异的游戏性能,因此游戏发烧友可选择英特尔
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当然了,既玩游戏又有设计等需求,选3800xt也行。还是那句话,如有什么游戏amd带不动,那同级的英特尔也着实够呛
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