从萌新入门到开窍——cpu篇

龙飞 · 发表于 2023-10-23 09:12:03

本文指引：
cpu档案与介绍
cpu机密与参数
红蓝对决，两大cpu厂商
cpu大名与小名
说在最后的话

cpu档案与介绍
cpu（central processing unit）

有请我们今天的主角闪亮登场
中国名：中央处理器
生日：1971，世上第一块微处理器“4004”诞生
真身：一堆沙子（二氧化硅）
纯天然无污染
职务：分析数据、计算指令、执行操作
扮演角色：电脑的司令部、电脑的核心骨

cpu机密与参数
我们把cpu拎出来，用放大镜仔细观察，发现它几个重要参数：

一、核心与线程
1.核心（core）：
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
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
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：

2.线程（thread）：
核心好理解，可很多人谈的cpu“线程”、“超线程”是何方神圣呢？

很多cpu商品界面常把“超线程”作为卖点
线程的工作方式有些复杂，我们打个比方吧：
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；
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
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：

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

二、频率
1.基础频率：
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：

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
2.加速频率（睿频）：
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。
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
核心性能强大的cpu，一般睿频也会很高：

如英特尔的酷睿系列cpu，睿频都很高
3.超频：
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
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”
超频有一定风险，轻则蓝屏死机，重则烧废cpu：

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：

三、制程与架构
1.制程：
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：

cpu内部密密麻麻排列的晶体管线路
可能不太好理解，我们继续打比方：
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；
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：

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~
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

2.架构：
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

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

amd新一代的“zen2”架构就比老一代的“zen+”架构优秀很多

四、接口
cpu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：

而主板的接口是对应密密麻麻的针脚：

amd品牌恰好和它相反，它的针脚在cpu上：

金属触点在主板上：

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

五、缓存及其它
1.缓存（cache）：
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~

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）
2.功耗（TDP，意为散热设计功耗）与温度：
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…

舌尖上的cpu
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？？
接下来我们就不得不聊聊当今cpu厂商的两大巨头了

红蓝对决，两大cpu厂商
现在有请我们cpu的两大主角登场~他们分别是：
蓝色方势力——Intel（台下一群穿蓝色衣服的粉丝开始高呼）
红色方势力——amd（一群红色衣服的粉丝也狂欢：amd，yes！）
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

一、Intel：
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

讲个冷笑话，高露洁是英特尔分公司
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：

英特尔的主要产品线为：
赛扬、奔腾系列的低中端消费级平台
酷睿系列的中高消费级、HEDT平台（后面会解释什么叫HEDT）
至强系列的工作站服务器平台
1.赛扬（Celeron）：

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）
2.奔腾（Pentium）：

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
3.酷睿（i）：

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）
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......

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

HEDT（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

钱包发烧的香味
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：

4.至强（Xeon）：

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
和酷睿系列相似，有E3、E5、E7三个等级

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
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”

这类人往往才是真大神

二、AMD：
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

amd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

amd产品线比较简单：
锐龙系列的消费者平台
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）
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：
1.锐龙（Ryzen）：

数十年磨一剑，肩负amd复兴厚望的系列产品
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）
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
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

adobe全家桶等大多专业软件是amd锐龙强项
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

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！”

amd现任CEO苏妈苏姿丰，华人
2.线程撕裂者（Threadripper）

巴掌大的cpu见过吗？
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
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：

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？

说回amd的线程撕裂者，核心、线程、缓存完全是碾压级的存在：

价格也是碾压的存在…

cpu大名与小名
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：
英特尔i5 9600k VS AMD r5 3500x

此外，再重点说说其他主流常见的cpu后缀名：
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）
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
g：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）
s：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
t：特挑体质版，如amd新出的——r5 3800xt

笔记本cpu也有自己的后缀名，

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：
1.i7 9700kf
第九代酷睿i7级，性能为700不带核显、可超频的cpu
2.r7 3800xt
第三代锐龙r7级，性能为800特挑体质的加强cpu
不看价格，同是i7和r7，两者该如何选择呢？

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

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

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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