菜鸟晋级必看 揭露CPU选购背后的秘密

    泡泡网CPU频道12月18日 整天窝在网络的另一端“码字”，没事浏览各大IT网站的枪文，时间久了难免会有种怀孕的感觉！话说，怀孕就像怀才，二者得共同点就是——怀的久了总会被人看出来点什么—— 

    古人曾经云过：“笔者传道授业解惑也”，本人作为“笔者”中的一员，自然要做些“授业解惑”的事。好吧！让我先对那些“利益商们”say个goodbey，如果没有利益熏陶好文章自然就出来了。

    今天笔者就为大家讲解下CPU有关的知识，文章中会阐述什么是CPU以及CPU专用术语背后的含义。文章的目地是通过讲解CPU的相关知识，帮助网友充分了解什么是CPU；有哪些因素决定着CPU的性能；消费者在购买CPU过程中应该注意什么；从而为消费者提供必要的参考。当然，看不看在你，写不写在我，这年头儿没广告的文章少找！

    什么是CPU呢？——当那货的广告，在各大荧幕闪亮登场的时候，某个小菜鸟含情默默的问偶——环哥，神马才是CPU啊？

    偶摆出一副“二手科学家”的高姿态：用专业的话讲，它叫做中央处理器；用通俗的话比喻，它就好比人类的大脑。其功能是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据，我们可以把它理解为指挥系统。它由运算器、控制器、寄存器、各种总线构成。

　　一个人几斤几两要放在称上称下，而一颗CPU的强弱则要用性能来衡量。计算机的性能在很大程度上由CPU的性能所决定，而CPU的性能主要体现在其运行程序的速度上。那么什么东西有影响CPU的运行速度（性能）呢？影响CPU性能指标包括：工作频率、Cache（缓存）容量、指令系统和逻辑结构等参数。（其实，你只要记得CPU的性能，很重要，很重要，就足够了。那些咬文嚼字的定义，让丫滚一边去吧！）  

    上图为本酷睿i7 3770的参数页，在参数页的右侧我们可以看到CPU的频率，CPU的核心、CPU的接口类型、三级缓存、核心类型等介绍。总的来说CPU性能的强弱由以上这几个方面组成，下面笔者就带大家分别了解这几个方面。

    CPU的工作频率，叫做“主频”也可以叫做时钟频率，它的单位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz)，用来表示CPU的运算、处理数据的速度。通常，主频越高，CPU处理数据的速度就越快。

　　那么CPU的主频又是由什么构成的呢——在处理器领域有这样一个公式：CPU的主频=外频×倍频系数。

　　CPU的外频，通常为系统总线的工作频率(系统时钟频率)，也是CPU与周边设备传输数据的频率，具体是指CPU到芯片组之间的总线速度。

    定义好复杂，还枯燥没意义。对于网友来讲只需要知道，CPU的外频处理器厂商在CPU内部限定的一个频率，它通过和倍频系数的相互关系（乘法），最终达成CPU的主频。

　　早先Intel的外频有，66MHz、100MHz、133MHz几种，并且允许用户进行超频。最近几年Intel为了限制超频，推出了更加“人性化”的Turbo技术，自此CPU的外频便锁定在100MHz，不允许用户自由超频。而AMD处理器的外频由于架构原因，外频为200MHz，同样AMD也有自己Turbo技术。

    既然外频受到了限制，那么玩家以及厂商就把目光转到了“倍频”上面。

　　倍频又叫做倍频系数，它是指CPU主频与外频之间的相对比例关系（不知道这是哪个砖家写的定义，用通俗的话理解倍频系数，就是给外频乘以“多少倍”的那个数）。例如：某款CPU的主频为3.2GHz，它的外频为100MHz，那么根据“CPU的主频=外频×倍频系数”这个公式，那么此款处理器的倍频为“32”。

    上帝对待人们总公平的，它在关上一扇门的同时总会打开一扇窗户。在Intel/AMD限制外频超频之后，为了解决玩家超频问题，就出现了不锁倍频版本的CPU。不锁倍频的好处就是可以自由调节倍频，以使CPU达到超频的目的。

    目前不锁倍频的CPU主要有：Intel方面尾号带“K”版本，AMD方面“黑盒”系列产品。

　　CPU在发展初期，Intel/AMD都猛砸主频。在经历过主频之争后，两家都发现CPU的主频超到一定值就达到了极限，当达到这个极限的时候，CPU的性能就很难再提升。于是两家从“主频之争”转到了多核心之争，多核心说白了就是同一CPU芯片内有几个内核。

    革命前辈都教导过我们“人多力量大”，在CPU领域这个定理也同样适用。多核心，是指单芯片多处理器。它是将大规模并行处理器中的SMP(对称多处理器)集成到同一芯片内，各个处理器并行执行不同的进程。

双核心

   通常我们所说到的“双核、三核、四核、六核”等，都是指CPU内部封装的芯片数量。

    在同一品牌的前提下，一般来说CPU的核心越多，性能就越高。但是在不同品牌下比较，AMD的八核心往往不如Intel的四核心。其中的主要原因：一方面来自于核心的架构以及内部优化；一方面来自于单核心的处理器速度（具体不在举例）。

    另外需要提及的是，Intel的CPU还支持超线程技术。关于超线程技术的专业解释：利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核（不存在的内核）模拟成两个物理芯片，让单个处理器都能使用线程级并行计算，进而兼容多线程操作系统和软件，减少了CPU的闲置时间，提高的CPU的运行效率。

    用通俗的话讲，Intel通过指令的方法，使得原本是双核的CPU在Widows下显示为四核，使原本是四核的CPU在Windows下显示为八核。当然超线程的目地可不是为了消费者看着爽，Intel此举的做法是为了提高CPU的运行效率（有用的技术），一般带有超线程的CPU会比不带超线程的CPU贵。

    提到CPU的接口类型，我们就会直接联想到CPU的架构。因为每次当CPU更换接口的时候，都意味着CPU架构的更新，而每次架构的更新都带来了性能提升。

    CPU的接口类型是指CPU与主板连接所采用的接口种类。接口的类型直接决定着CPU与系统之间数据传输的最大带宽，也就是瞬间所能传输的最大数据量。不同的接口决定着主板是否能够使用此CPU，只有在主板上的接口的同CPU相同才能使用。

    Intel处理器的接口主要有：LGA775、LGA1366、LGA1156、GA1155、LGA2011（接口提供的性能由低到高）。目前主流的接口为LGA1155，能够兼容Intel的SNB\\IVB系列处理器。

    AMD处理器的接口主要有：AM2、AM3、AM3+以及FM1、FM2，性能由低到高。其中AM3+接口能够兼容AM3接口的CPU，而FM1同FM2接口之间不能相互兼容。   

　　既然提到了CPU的接口，就不可避免的要提及CPU的封装类型。CPU封装类型是指采用特定的材料，将CPU内部的芯片或GPU芯片模块固化在其中，以防损坏的保护措施。CPU的封装方式决定着CPU安装形式和器件集成设计。

PGA插针网格阵列封装

ZIF零插拔力封装

    目前主要有两种封装方式：AMD的CPU主要以PGA插针网格阵列封装；而Intel的CPU则主要以ZIF零插拔力方式。消费者需要注意的是，采用不同的封装方式，不同品牌的CPU和主板是不能通用的。

　　CPU的制造工艺的是指IC内电路与电路之间的距离。CPU制造工艺的发展趋势是向着高密度、高集成化的方向发展。密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的芯片上，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。

    同时CPU的制作工艺，也是衡量CPU制造商实力的重要要素（工艺越先进技术实力越强）；除此之外CPU的制作工艺，还以CPU的功耗成正比关系（工艺越先进功耗越低、发热量也就越低）。

    目前Intel处理器采主要包括：32纳米制作工艺的SNB架构的二代酷睿i3/酷睿i5/酷睿i7处理器，22纳米制作工艺的IVB架构的三代的酷睿i3/i5/i7系列处理器。

    AMD的处理器主要包括：32纳米工艺的推土机处理器以及APU系列产品，45纳米工艺的速龙、羿龙等产品。

    对于消费者来说只需要记得，制作工艺越先进，纳米前的数字越小，处理器越强就足以了。

　　对于CPU性能的划分，缓存的大小也是衡量CPU性能重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，CPU往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑，CPU内部的缓存都很小。

   CPU的缓存又分为：一级缓存（L1　Cache）、二级缓存（L2　Cache）、三级缓存（L3　Cache）。

　　L1　Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般L1缓存的容量通常在32-256KB。

　　L2　Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，以前家庭用CPU容量最大的是512KB，现在笔记本电脑中也可以达到2M，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高，可以达到8M以上。

　　L3　Cache(三级缓存)，分为两种，早期的是外置，现在的都是内置。而它的实际作用即是，L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。　

    CPU制造厂商通常会采用增加/减少缓存的做法，来划分处理器的性能等级。　　

    CPU内的内存控制器是控制内存与CPU之间交换数据的重要组成部分。CPU的内存控制器决定了计算机系统所能使用的最大内存容量、内存BANK数、内存类型和速度、内存颗粒数据深度和数据宽度等等重要参数，也就是说决定了计算机系统的内存性能，从而也对计算机系统的整体性能产生较大影响。

    处理器厂商在划分处理器性能的时候，除了调整主频、调整核心、调整缓存、调整倍频……剩下的就是调整内存控制器了。

    由于内存控制能够决定主机上什么样的内存，而内存频率的高低、内存容量的大小，又对整机的性能产生重要的影响，因此消费者在购买CPU的时候，要认清自己的CPU能够支持什么样的内存。

    以Intel的“奔腾”系列处理器为例，内存控制器支持的最高频率为“1333”，用户要想上更高频率的内存，只能购买支持更高频率的CPU了。

    不过AMD方面对内存控制器方面的“控制”并不像Intel那样吝啬，一般AMD的CPU都可以完整的支持1333、1600、1866等频率的内存。

　　CPU的扩展指令集也是影响CPU性能的重要因素，而且这个因素往往是消费者容易忽略的因素。

　　CPU依靠指令来自计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。

　　从现阶段的主流体系结构讲，指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分。例如：MMX、3D NOW!、SSE、SSE2、SSE3、SSE4a等，都是CPU扩展指令集，这些指令集会增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。

    处理器生产厂商，也会通过阉割指令集的方式来划分处理器的性能，对于消费来讲只需要知道，CPU集成的指令集越多越好就足够了。

    以上是笔者从“技术角度”，为大家讲解了下什么CPU以及决定着CPU性能的组成要素。当消费者了解以上这些，准备掏钱购买的时候，笔者还要跟大家啰嗦几句——

    CPU从包装方式上分为盒装和散片：盒装的CPU质保为3年，散片的质保时间为1年。

CPU性能排行图（点击放大）

    CPU的“流出”方式又分为：原装正式版、工程样品（ES版）、打磨后刻（字）等，用户在购买CPU的时候要记得用CPU-Z之类的软件进行检测。

    最后用户在购买CPU的时候记得索要票据，出现非人为故障时候要保证CPU的完整性（CPU外观、CPU的包装、票据都要保存好）及时联系卖家进行质保。 ■<