現(xiàn)如今，電腦已經(jīng)完全的融入我們社會，成為了我們生活中必須的一部分，無論是工作還是娛樂，都能見到它們的身影。然后我們每天都在用電腦，那我們對電腦的了解多嗎？這里開始，我會根據(jù)自己的計算機(jī)相關(guān)知識，及對電腦的理解，從介紹、選型、使用、養(yǎng)護(hù)、注意事項等多方面，帶大家逐步深入了解它。這一期帶來的是計算機(jī)的心臟-CPU。

1. 什么是CPU？

CPU全稱central processing unit及中央處理器，作為計算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心，是信息處理、程序運(yùn)行的最終執(zhí)行單元。中央處理器（CPU），是電子計算機(jī)的主要設(shè)備之一，電腦中的核心配件。其功能主要是解釋計算機(jī)指令以及處理計算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU是計算機(jī)中負(fù)責(zé)讀取指令，對指令譯碼并執(zhí)行指令的核心部件。中央處理器主要包括兩個部分，即控制器、運(yùn)算器，其中還包括高速緩沖存儲器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制的總線。電子計算機(jī)三大核心部件就是CPU、內(nèi)部存儲器、輸入/輸出設(shè)備。中央處理器的功效主要為處理指令、執(zhí)行操作、控制時間、處理數(shù)據(jù)。

在計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，CPU 是對計算機(jī)的所有硬件資源（如存儲器、輸入輸出單元） 進(jìn)行控制調(diào)配、執(zhí)行通用運(yùn)算的核心硬件單元。CPU 是計算機(jī)的運(yùn)算和控制核心。計算機(jī)系統(tǒng)中所有軟件層的操作，最終都將通過指令集映射為CPU的操作。

2. CPU的參數(shù)

2.1. 制作工藝：例如10納米

是指在生產(chǎn)處理器的過程中，集成電路的精細(xì)度，也就是說精度越高，生產(chǎn)工藝越先進(jìn)。在同樣的體積下可以塞進(jìn)更多電子元件，處理器的性能更強(qiáng)，功耗更低。

2.2. 插槽類型：例如LGA 1151

CPU插槽主要分為Socket、Slot這兩種，就是用于安裝CPU的插座。采用的接口方式有引腳式、卡式、觸點(diǎn)式、針腳式等，應(yīng)用廣泛的CPU接口一般為針腳式接口，對應(yīng)到主板上就有相應(yīng)的插槽類型。CPU接口類型不同，在插孔數(shù)、體積、形狀都有變化，所以不能互相接插。這里的LGA1151是指LGA型1151針數(shù)。

注：Intel處理器采用觸點(diǎn)設(shè)計，主板插槽的防呆接口全部在CPU的周圍。通過形狀不規(guī)則的主板插槽，可以避免CPU放置錯誤的事情發(fā)生,但也需要對好缺口安裝，以免壓壞觸電。

AMD處理器全部采用針腳式設(shè)計，其防呆接口多利用插槽中不同的針腳排列。通過排列不均勻的防呆接口，起到了防止CPU安裝錯誤的作用，因此安裝AMD處理器的時候主要注意以上防呆設(shè)計標(biāo)示。

2.3. CPU主頻：例如3.6GHz

CPU的主頻，即CPU內(nèi)核工作的時鐘頻率（CPU Clock Speed）。通常所說的某某CPU是多少兆赫的，而這個多少兆赫就是“CPU的主頻”。很多人認(rèn)為CPU的主頻就是其運(yùn)行速度，其實(shí)不然。CPU的主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度，與CPU實(shí)際的運(yùn)算能力并沒有直接關(guān)系（也就是說現(xiàn)今CPU主頻的高低不會直接影響CPU運(yùn)算能力，并不是說對運(yùn)算能力沒影響。只是因?yàn)楝F(xiàn)今CPU主頻再低，也比其他硬件頻率如內(nèi)存高的多）。

CPU的主頻不代表CPU的速度，但提高主頻對于提高CPU運(yùn)算速度卻是至關(guān)重要的。舉個例子來說，假設(shè)某個CPU在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條運(yùn)算指令，那么當(dāng)CPU運(yùn)行在100MHz主頻時，將比它運(yùn)行在50MHz主頻時速度快一倍。因?yàn)?00MHz的時鐘周期比50MHz的時鐘周期占用時間減少了一半，也就是工作在100MHz主頻的CPU執(zhí)行一條運(yùn)算指令所需時間僅為10ns比工作在50MHz主頻時的20ns縮短了一半，自然運(yùn)算速度也就快了一倍。只不過電腦的整體運(yùn)行速度不僅取決于CPU運(yùn)算速度，還與其它各分系統(tǒng)的運(yùn)行情況有關(guān)，只有在提高主頻的同時，各分系統(tǒng)運(yùn)行速度和各分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸速度都能得到提高后，電腦整體的運(yùn)行速度才能真正得到提高。

頻率與速度

頻率與速度的關(guān)系：一般說來，一個時鐘周期完成的指令數(shù)是固定的，所以主頻越高，CPU的速度也就越快了。不過由于各種CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不盡相同，所以并不能完全用主頻來概括CPU的性能。但CPU主頻的高低可以決定電腦的檔次和價格水平。以Pentium 4 2.0為例，它的工作主頻為2.0GHz，這說明了什么呢？

具體來說，2.0GHz意味著每秒鐘它會產(chǎn)生20億個時鐘脈沖信號，每個時鐘信號周期為0.5納秒。而Pentium 4 CPU有4條流水線運(yùn)算單元，如果負(fù)載均勻的話，CPU在1個時鐘周期內(nèi)可以進(jìn)行4個二進(jìn)制加法運(yùn)算。

這就意味著該P(yáng)entium 4 CPU每秒鐘可以執(zhí)行80億條二進(jìn)制加法運(yùn)算。但如此驚人的運(yùn)算速度不能完全為用戶服務(wù)，電腦硬件和操作系統(tǒng)本身還要消耗CPU的資源。但Athlon XP處理器采用了PR標(biāo)稱方式，AMD公開的266MHz前端總線頻率的Athlon XP處理器標(biāo)稱頻率和實(shí)際頻率的轉(zhuǎn)換計算公式如下：標(biāo)稱頻率=3×實(shí)際頻率/2-500 實(shí)際頻率=2×標(biāo)稱頻率/3+333 例如，Athlon XP 2100+的實(shí)際頻率為1733MHz=2×2100/3+333。

阿薩德

2.4. CPU動態(tài)加速頻率:例如5GHz

動態(tài)加速即是指turbo boost 睿頻加速，用這種方式使處理器的頻率提升是不需要任何手動設(shè)置的，CPU在任務(wù)繁忙的時候，這個處理器會自動提速到指定的頻率(一般不高)如I7 2600K，主頻3.4G最大睿頻3.8G，當(dāng)然是要有睿頻功能的CPU才會動態(tài)加速，而超頻指的是人為的手動設(shè)置。

2.5. CPU核心數(shù)：例如8核心

CPU核數(shù)，即指的是CPU內(nèi)核數(shù)量。CPU內(nèi)核是CPU的重要組成部件，由單晶硅以一定的生產(chǎn)工藝制造出來的，CPU所有的計算、接受/存儲命令、處理數(shù)據(jù)都由內(nèi)核執(zhí)行。

常見的CPU核數(shù)有雙核、四核、六核、八核、十二核等。在內(nèi)核頻率、緩存大小等條件相同的情況下，CPU內(nèi)核數(shù)量越多，CPU的整體性能越強(qiáng)。比如3.8GHz的6核CPU就比3.8GHz的雙核CPU性能要強(qiáng)。

2.6. CPU線程數(shù)：例如16線程

是一種邏輯的概念，簡單地說，就是模擬出的CPU核心數(shù)。比如，可以通過一個CPU核心數(shù)模擬出2線程的CPU，也就是說，這個單核心的CPU被模擬成了一個類似雙核心CPU的功能。

有的CPU是4核4線程，及為單線程技術(shù)；有的CPU是8核16線程即為超線程技術(shù)；

CPU的線程數(shù)概念僅僅只針對Intel的CPU才有用，因?yàn)樗峭ㄟ^Intel超線程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，最早應(yīng)用在Pentium4上。如果沒有超線程技術(shù)，一個CPU核心對應(yīng)一個線程。所以，對于AMD的CPU來說，只有核心數(shù)的概念，沒有線程數(shù)的概念。

CPU之所以要增加線程數(shù)，是源于多任務(wù)處理的需要。線程數(shù)越多，越有利于同時運(yùn)行多個程序，因?yàn)榫€程數(shù)等同于在某個瞬間CPU能同時并行處理的任務(wù)數(shù)。 因此，線程數(shù)是一種邏輯的概念，簡單地說，就是模擬出的 CPU 核心數(shù)。一個核心最少對應(yīng)一個線程，但英特爾有個超線程技術(shù)可以把一個物理線程模擬出兩個線程來用，充分發(fā)揮 CPU 性能，即一個核心可以有兩個到多個線程。

2.7. CPU緩存：例如三級緩存16MB

在計算機(jī)系統(tǒng)中，CPU高速緩存（英語：CPU Cache，在本文中簡稱緩存）是用于減少處理器訪問內(nèi)存所需平均時間的部件。在金字塔式存儲體系中它位于自頂向下的第二層，僅次于CPU寄存器。其容量遠(yuǎn)小于內(nèi)存，但速度卻可以接近處理器的頻率。

當(dāng)處理器發(fā)出內(nèi)存訪問請求時，會先查看緩存內(nèi)是否有請求數(shù)據(jù)。如果存在（命中），則不經(jīng)訪問內(nèi)存直接返回該數(shù)據(jù)；如果不存在（失效），則要先把內(nèi)存中的相應(yīng)數(shù)據(jù)載入緩存，再將其返回處理器。

2.8. CPU功耗：例如95W

及CPU的功耗，這個沒啥好說的，CPU的性能和功耗在同工藝下成正比，發(fā)熱量也與功耗大小成正比。

3. 如何看型號識別CPU的性能？

3.1. Intel

Intel有很多不同的產(chǎn)品，Core酷睿、Pentium奔騰、Celeron賽揚(yáng)、Xeon至強(qiáng)、Atom凌動等。Core酷睿主流，Pentium奔騰高端（以前），Celeron賽揚(yáng)低端，Xeon至強(qiáng)服務(wù)器，Atom凌動平板。

圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

1、i3/i5/i7/i9這是CPU的等級，通常等級越高性能越好，但也不絕對，可以看一下天梯圖。

2、CPU等級后面（i3/i5/i7/i9）會跟著4個數(shù)，而這四位數(shù)的第一個數(shù)字代表著版本，比如i5-8XXX，就是代表這i5系列的第8代版本了。

3、cpu版本后面的3位數(shù)字就是代表這Intel SKU型號，而數(shù)字越是大，那么就是型號就越新，那么性能自然也就越好了，當(dāng)初性價比最好的i5-8600的性能就比i5-8500的新能高上許多，而這個也就只是一個數(shù)字的差別。

4、cpu的最后一位就比較特殊了，不帶字母的就不用管了，是一張普通的cpu，而那些帶字母的有著一些其他含義：

字母M：代表標(biāo)準(zhǔn)電壓cpu是可以拆卸的；

字母Y：超低電壓版本，省電，性能不好；

字母U：低電壓版的筆記本CPU，目前主流筆記本經(jīng)常采用；

字母H：高性能標(biāo)準(zhǔn)電壓處理器，是焊接的，不能拆卸；

字母K：代表不鎖倍頻的處理器；

字母X：代表高性能，可拆卸的；

字母Q：代表至高性能級別；

字母MQ：標(biāo)準(zhǔn)電壓至高性能處理器；

字母HQ：四核標(biāo)準(zhǔn)電壓封裝，不能拆卸；

字母MX：標(biāo)準(zhǔn)電壓高性能處理器；

字母QM：至高性能標(biāo)準(zhǔn)電壓處理器；

字母XM：高性能標(biāo)準(zhǔn)電壓處理器。

3.2. AMD

銳龍?zhí)幚砥饔胁煌南盗校琑yzen Threadripper銳龍線程撕裂者、EPYC霄龍、Ryzen銳龍、Ryzen Pro銳龍Pro。

而在這當(dāng)中Ryzen是最為常見的，也是最多人買的，Ryzen Pro是針對商業(yè)用的安全性能高，但是不是用來游戲的沒有性能，而Ryzen Threadripper是用來跑分的，核心超多，同樣價格也就超多了。

1. 銳龍和因特爾一樣是有3/5/7的級別劃分。

2. 第一個數(shù)字也是很老套的代表幾代處理器，比如5700X就是五代，7700X就是七代。代數(shù)后的三個數(shù)字也還是SKU型號，數(shù)字大的性能好。

3. 后綴比Intel少很多了。

字母X：支持XFR技術(shù)，自適應(yīng)動態(tài)擴(kuò)頻，頻率的最大值受到散熱器散熱效果而變化，散熱器越強(qiáng)，頻率跟高。

字母G：AMD的CPU通常不帶核心顯卡，所以只有帶有字母G的AMD處理器，才有核心顯卡，也就是常說的APU，集成Vega顯卡。

字母U：筆記本上常見的AMD處理器，集成Vega核顯，一般在輕薄本上常見。

4. CPU閑談

4.1. i7 10710U性能不如i3 9100F？

事實(shí)上i7 10710U性能確實(shí)不如i3 9100F，雖然i7 10710U是6核12線程，但是主頻僅為1.1GHz，功耗15W，多用于高端商務(wù)筆記本電腦，主打低功耗超長續(xù)航；而i3 9100F是桌面級處理器，為4核4線程，卻有3.6GHz高的主頻，65W的功耗加上臺式機(jī)的散熱加持， 作戰(zhàn)能力是優(yōu)于i7 10710U的。

4.2. CPU的扇熱有多重要？如何進(jìn)行維護(hù)？

CPU是電腦里發(fā)熱量最大的元器件了，CPU在運(yùn)行時的發(fā)熱量遠(yuǎn)超出我們的想象，一顆沒有安裝散熱器的CPU很可能在按下開機(jī)鍵以后幾分鐘中就燒毀，有的甚至在沒開機(jī)之前就掛掉了，有一套好的CPU散熱系統(tǒng)可以讓CPU發(fā)揮出它該有的性能，更高更快的運(yùn)行速度，更強(qiáng)的持續(xù)作戰(zhàn)能力。

CPU的發(fā)熱量也是和CPU的功耗相關(guān)，當(dāng)我們電腦在運(yùn)行時，高負(fù)荷的運(yùn)算下，如果CPU所發(fā)的熱量沒有合理被釋放掉，造成CPU溫度過高，先是計算機(jī)自動識別，加快風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，如果依舊不能進(jìn)行合理散熱，電腦將逐漸出現(xiàn)卡頓，當(dāng)超過CPU的承載范圍時，電腦會自動關(guān)閉，甚至有可能損壞CPU。這也就是為什么很多游戲電腦都要加裝水冷系統(tǒng)的原因了。

我們應(yīng)經(jīng)常對電腦的散熱系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，如果是風(fēng)冷散熱，我們可以定期清理風(fēng)扇上的灰塵，保證風(fēng)扇的風(fēng)量足夠大，如果的水冷，我們可以定期檢查水泵的運(yùn)行情況，流量是否正常。當(dāng)然還有一項是CPU散熱硅脂，它的作用是為了讓CPU與散熱器的接觸面能夠緊密的貼合，在更換CPU散熱硅脂時要注意，硅脂不需要太厚，薄薄的一層即可，可以用卡片刮勻。

4.3. 如何延長CPU的壽命？

其實(shí)CPU是是電腦故障率最低的部件之一，我們平時正常進(jìn)行使用就可以，盡量避免CPU高負(fù)荷運(yùn)行（長時間讓CPU使用率超過80%），保證CPU的散熱，一顆CPU運(yùn)行10年之久是沒問題的。

4.4. 怎樣選型購買到性價比高的CPU？

對于CPU的性能參考，我們可以直接用CPU天梯圖進(jìn)行查看，在購買時，我們可以選擇同性能下比較舊的型號，很多廠商為了清庫存，會把價格壓的很低。例如：i7 3930X與i7 7700K；我們還可以選擇同性能下較低端系列的，例如：i5 8400約1200元，而同性能的i7 7700K約2800元。我們可以多查一查，多比一比。友情提示，同性能的AMD筆記本電腦要比Intel筆記本便宜很多。很多廠商賣筆記本電腦以第十代i7作為噱頭，價格一萬多，其實(shí)商務(wù)筆記本，第八代i5就足夠了，相比之下性能并沒有超出那么多。