中央處理器(CPU)

所有關於CPU,CPU內核,時鐘速度等

中央處理器(CPU)是負責解釋和執行計算機其他硬件和軟件的大部分命令的計算機組件。

各種設備都使用CPU,包括台式機,筆記本電腦和平板電腦,智能手機...甚至是平板電視機。

英特爾和AMD是台式機,筆記本電腦和服務器中最受歡迎的兩款CPU製造商,而蘋果,NVIDIA和高通則是大型智能手機和平板電腦CPU製造商。

您可能會看到許多用於描述CPU的不同名稱,包括處理器,計算機處理器,微處理器,中央處理器以及“計算機的大腦”。

計算機顯示器硬盤驅動器有時被錯誤地稱為CPU,但這些硬件塊的用途完全不同,與CPU沒有任何相同之處。

什麼樣的CPU看起來像以及它的位置

現代CPU通常很小,方形,底部有許多短而圓的金屬連接器。 一些較舊的CPU具有引腳而不是金屬連接器。

CPU 直接連接到主板上的CPU“插座” (有時是“插槽”)。 中央處理器插入插座插針側,小桿有助於固定處理器。

運行一段時間後,現代CPU可能會變得非常熱。 為了消除這種熱量,幾乎總是需要將散熱器和風扇直接安裝在CPU的頂部。 通常,這些與購買CPU捆綁在一起。

其他更先進的冷卻選項也可用,包括水冷套件和相變單元。

如上所述,並非所有CPU的底部都有引腳,但在那些引腳很容易彎曲。 處理時要格外小心,特別是在安裝到主板上時。

CPU時鐘速度

處理器的時鐘速度是它可以在任何給定秒內處理的指令數量,以千兆赫(GHz)為單位。

例如,如果一個CPU能夠每秒處理一條指令,則CPU的時鐘速度為1 Hz。 將此推斷為一個更現實的例子:時鐘速度為3.0 GHz的CPU可以每秒處理30億條指令。

CPU內核

某些設備具有單核處理器,而其他設備可能具有雙核(或四核等)處理器。 可能已經很明顯,使兩個處理器單元並行工作意味著CPU可以每秒同時管理兩次指令,大大提高了性能。

某些CPU可以為每個可用的物理內核虛擬化兩個內核,稱為超線程。 虛擬化意味著只有四個內核的CPU可以像八個CPU一樣工作,其他虛擬CPU內核被稱為獨立線程 。 但是, 物理內核的性能要優於虛擬內核。

CPU許可,一些應用程序可以使用所謂的多線程 。 如果一個線程被理解為一個單一的計算機進程,那麼在單個CPU內核中使用多個線程意味著可以同時理解和處理更多的指令。 某些軟件可以在多個CPU內核上利用此功能,這意味著可以同時處理更多的指令。

例如:英特爾酷睿i3與i5與i7

有關某些CPU比其他CPU更快的更具體示例,我們來看看英特爾如何開發其處理器。

正如你可能會從他們的命名中懷疑的那樣,英特爾酷睿i7芯片的性能要好於比i3芯片表現更好的i5芯片。 為什麼比別人表現更好或更差會更複雜一些,但仍然很容易理解。

英特爾酷睿i3處理器是雙核處理器,而i5和i7芯片是四核。

Turbo Boost是i5和i7芯片中的一項功能,可使處理器在其基本速度(例如從3.0 GHz至3.5 GHz)時增加其時鐘速度,以滿足需要。 英特爾酷睿i3芯片不具備此功能。 以“K”結尾的處理器型號可以超頻 ,這意味著這個額外的時鐘速度可以被強制使用。

如前所述,超線程可以為每個CPU內核處理兩個線程。 這意味著具有超線程的i3處理器僅支持四個並發線程(因為它們是雙核處理器)。 英特爾酷睿i5處理器不支持超線程,這意味著它們也可以同時使用四個線程。 然而,i7處理器確實支持這種技術,因此(四核)可以同時處理8個線程。

由於沒有持續供電的設備(智能手機,平板電腦等電池供電產品)固有的功率限制,其處理器(無論是i3,i5還是i7)與桌面系統不同因為他們必須在性能和功耗之間找到平衡點。

有關CPU的更多信息

時鐘速度,也不僅僅是CPU內核數量,是決定一個CPU是否比另一個“更好”的唯一因素。 它通常取決於計算機上運行的軟件的類型 - 換句話說,將使用CPU的應用程序。

一個CPU可能具有較低的時鐘速度,但是是四核處理器,而另一個具有較高的時鐘速度,但只是一個雙核處理器。 決定哪一個CPU會比另一個好,這完全取決於CPU的用途。

例如,在多核CPU上運行效果最佳的CPU要求較高的視頻編輯程序 ,在低時鐘速度的多核處理器上比在高時鐘速度的單核CPU上效果更好。 並非所有的軟件,遊戲等都可以利用不止一個或兩個內核,從而使更多可用的CPU內核變得毫無用處。

CPU的另一個組件是緩存。 CPU緩存就像是常用數據的臨時存放位置。 與其為這些項目調用隨機存取內存( RAM ),CPU將確定您似乎要繼續使用的數據,假定您想要繼續使用它,並將其存儲在緩存中。 緩存比使用RAM更快,因為它是處理器的物理部分; 更多緩存意味著更多的空間來保存這些信息。

您的計算機是否可以運行32位或64位操作系統取決於CPU可以處理的數據單元的大小。 可以一次訪問更多的內存,使用64位處理器而不是32位處理器,這就是為什麼64位特定的 操作系統和應用程序無法在32位處理器上運行的原因。

您可以使用大多數免費的系統信息工具查看計算機的CPU詳細信息以及其他硬件信息。

每個主板只支持一定範圍的CPU類型,因此在購買之前請務必與您的主板製造商確認。 順便說一下,CPU並不總是完美的。 本文將探討可能會出現什麼問題