电脑基础知识:CPU

CPU

前言

近期因为一些事吧,需要对自身的几个技能进行强化,索性我就做一个较为系统化的总结吧。

电脑构成:电脑主要由 CPU、主板、内存、硬盘、固态硬盘、显卡、机箱、电源、散热器、显示器、鼠标、键盘和光驱组成。

因为包含的内容较多,所以我将其整理为一个系列,本文只讲 CPU 的选择。

CPU

CPU(Central Processing Unit)是计算机的主要设备之一,功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。市场上 CPU 的主流品牌是 Intel 和 AMD(Advanced Micro Devices)。

英特尔是美国一家主要以研制 CPU 处理器的公司,是全球最大的个人计算机零件和 CPU 制造商,它成立于 1968 年,具有 48 年产品创新和市场领导的历史。

美国 AMD 半导体公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器(CPU、GPU、APU、主板芯片组、电视卡芯片等),以及提供闪存和低功率处理器解决方案,公司成立于 1969 年。AMD 致力为技术用户——从企业、政府机构到个人消费者——提供基于标准的、以客户为中心的解决方案。

超威半导体(也就是 AMD 公司),是目前除了英特尔以外,最大的x86架构微处理器供货商,自收购冶天科技(ATI)以后,则成为除了英伟达(NVIDIA)以外仅有的独立图形处理器供货商,自此成为一家同时拥有中央处理器和图形处理器技术的半导体公司,也是唯一可与英特尔和英伟达匹敌的厂商。

下图是 AMD 和 Inter 在 CPU 市场份额的占比:

AMD 和 Inter 在 CPU 市场份额的占比

下图是 Intel 和 AMD 处理器竞争关系:

Intel 和 AMD 处理器竞争关系图

CPU 主要规格

CPU 常见的规格参数有代号、光刻(制程)、性能指标(内核数、主频、缓存等)、内存规格、显卡规格和插槽等。

Intel

先来上图:

2017 年第二季度推荐 CPU

英特尔处理器

对于台式机和笔记本电脑,最常见的是酷睿、奔腾和赛扬系列,同代产品中他们的性能依次减弱,酷睿最强,奔腾次之,赛扬最弱。

酷睿(Core)是英特尔公司推出的面向中高端消费者、工作站和发烧友的一系列CPU。

酷睿系列

酷睿替代了曾经是中高端的奔腾(Pentium),将奔腾移至入门级,并将赛扬(Celeron)处理器推向低端。

酷睿处理器系列

Intel Core 1 和 Core 2 已停产。Intel Core M 是 Core 的超低压微处理器系列,专为纤薄轻巧的 2 合 1 电脑与笔记本电脑而设计。所有 Core M 微处理器的热设计功耗(TDP)为 4.5 瓦或更低。Intel Core M 微处理器由于其低 TDP 而无需风扇。同代 Core i 系列中,数字越大,性能越强。i7 最强,i5 次之,i3 最弱。

Intel Core i3

Intel Core i5

Intel Core i7

i7 系列当中,大部分 CPU 的售价在 200-600 美元,而其中有小部分售价为 999 美元或以上,这种价格较高的 CPU 被称为“英特尔® 酷睿™ i7 处理器至尊版(Intel Core i7 Extreme Edition)”。至尊版是针对计算机发烧友的顶级处理器。一般至尊版i7定价都是999美元,其象征意义远大于实际意义,为的是告诉广大消费者——我有实力造出这样的性能怪兽,也不会指望一年能出货多少。

奔腾系列

奔腾系列

奔腾(英语:Pentium)是英特尔公司的一个注册商标,作为其 x86 处理器品牌之一,于 1993 年推出。以往,「奔腾」是英特尔的唯一的 x86 处理器产品线,后来随着其产品线的扩展衍生出低端的「赛扬」(Celeron)系列、供服务器以及工作站使用的「至强」(Xeon)系列。2006 年英特尔推出「酷睿」(Core)系列处理器产品线,取代原奔腾处理器系列的市场定位。时至今日,「奔腾」这个品牌仍然继续使用,但市场定位被定位为比低端入门型的赛扬系列高一级,比横贯中高端主流型和高端旗舰型的酷睿系列低一级的中端入门型级别。

赛扬系列

赛扬系列

赛扬(英语:Celeron)是英特尔公司中央处理器的一个注册商标。赛扬处理器是 Intel 旗下的「经济型」产品, 于 1998 年推出。其定位是低端,比奔腾低一级。

至强系列

Xeon 是 Intel 的一个中央处理器品牌,中国译名至强,主要供服务器及工作站使用,亦有超级计算机采用此处理器。Intel XeonE3-1230 曾因高性价比而受到电脑 DIYer 的热捧,有“i5 的价格,i7 的性能”的美誉。但随着英特尔的策略改变,使得 E3-1230 后续系列升价,而且主板数量少,价格也变贵,这个系列不再具有超值之选的吸引力。

安腾系列

安腾(英语:Itanium),是英特尔安腾架构(通常称之为 IA-64)的 64 位处理器。第一款安腾于 2001 年推出,该处理器的市场定位是在于企业服务器与高性能运算系统。

凌动系列

Intel Atom(官方中文译名英特尔凌动处理器,开发代号 Silverthorne)是 Intel 的一个超低电压处理器系列。该处理器的市场定位是在于智能手机、平板电脑和低成本 PC。

Quark SoC 系列

英特尔 Quark 是英特尔的 32 位 x86 SoC 和 μCs 系列,专为小尺寸和低功耗设备而设计,并面向包括可穿戴设备在内的新市场。该处理器虽然比 Atom 处理器更慢,但体积和功耗更小。

处理器编号

处理器类别或家族中的编号越高,表明其特性越多,但也会存在因为某种特性较强,另一种特性则较弱的可能。如果您选定了某个特定处理器品牌和类型,可与处理器编号比较以确认该处理器包括您需要的功能。

处理器编号

第七代智能英特尔® 酷睿™ 处理器的编号采用字母数字的排列形式,即以品牌及其标识符开头,随后是代编号和产品系列名。四个数字序列中的第一个数字表示处理器的代编号,接下来的三位数是 SKU 编号。在适用的情况下,处理器名称末尾有一个代表处理器系列的字母后缀。英特尔® 高端台式机处理器依其各自的功能组合采用不同的编号方法。图上只是举了一点例子,更多信息请自行去官网查阅。

处理器编号:字母后缀

CPU 编号的本质是为了区分不同的 CPU,如果不知道编号含义,只要仔细对比它们之间的参数(如主频、缓存、内核数量和 TDP 等)就能了解差别。

AMD

AMD 处理器

对于个人消费领域,最常见的是锐龙、AMD FX、APU、速龙和闪龙系列,一般认为他们的性能依次减弱,锐龙最强,随后分别是 AMD FX、APU 和速龙,闪龙最弱。

锐龙系列(Ryzen)

AMD Ryzen 是 AMD 开发并推出市场的 x86 微处理器品牌,AMD Zen 微架构的微处理器产品之一,于 2017 年 3 月上市贩卖。「Ryzen」品牌于 2016 年 12 月 13 日 AMD 的 New Horizon 峰会上发表。中文名为「锐龙」。2017 年 2 月 22 日宣布「Summit Ridge」处理器核心使用 Ryzen 品牌,取代旧有的 AMD FX 系列。Ryzen 系列的 Ryzen3、5 和 7 分别对标英特尔的同类产品 Core i3、i5 和 i7,AMD 多年来首次对市场领头羊英特尔发起挑战。根据《PCWorld》和《Anandtech》等商业出版物进行的独立测试,已上市的 Ryzen5 和 7 已经取得不俗的成绩,并足以对英特尔造成威胁。

锐龙(Ryzen)处理器

AMD FX 系列

AMD FX 是 AMD 开发的 x86 桌上型处理器,是 Bulldozer 微架构的正式产物之一,于 2011 年 9 月 19 日正式上市。2017 年由 AMD Zen 微架构的 AMD Ryzen 系列取代。本来 AMD FX 承担着与酷睿系列竞争的使命,但结果不理想。Ryzen3 未上市前,FX 继续和 Core i3 竞争,对于 i5 和 i7,FX 的竞争力很弱。

AMD FX 系列处理器

APU

AMD Accelerated Processing Unit(APU),以前称为 Fusion ,是来自 AMD 的一系列 64 位微处理器的营销术语,该系列在单个芯片上集成了 CPU 和 GPU。 AMD 于 2011 年 1 月宣布推出第一代 APU,Sony PlayStation 4 和 Microsoft Xbox One 第八代视频游戏机都使用半定制的第三代低功耗 APU。AMD APU 和英特尔的集成高清显卡的 CPU 在架构上非常相似,但 APU 的性价比远远高出英特尔同类产品。

AMD APU

速龙(Athlon)系列

Athlon 是 AMD 设计和制造的一系列 x86 兼容微处理器的品牌,其中文官方名称为「速龙」。Athlon 于 1999 年 6 月 23 日首次亮相。Athlon 来自希腊语“athlos”,意为“比赛”。原来的 Athlon 是第一颗达到千兆赫(GHz)速度的桌面处理器。 由于速龙大获成功,后来 AMD 大量使用 Athlon 来命名旗下的处理器,包括 Athlon XP、Athlon 64、Athlon X2 和 Athlon II 等。 现在 Athlon 与 Intel 的 Pentium 系列竞争。

速龙(Athlon)系列

速龙(Athlon)系列

速龙(Athlon)系列

速龙(Athlon)系列

速龙(Athlon)系列

闪龙(Sempron)系列

闪龙(Sempron)系列

Sempron 是 AMD 公司于 2004 年推出的入门级微处理器,中文官方名称为「闪龙」(不过一般玩家则多根据其英文发音俗称为「散步龙」)。闪龙用以取代钻龙(Duron)处理器及与英特尔公司的赛扬(Celeron)处理器竞争。截至2017年第一季度,闪龙被赛扬远远抛离,销量很低。

炫龙(Turion)系列

炫龙(Turion)系列

AMD Turion 是 AMD 公司的 64 位移动式处理器,其中文官方名称为「炫龙」,与英特尔的同类产品 Pentium M 及其继承者 Intel Core 竞争。

皓龙(Opteron) 系列

Opteron 是美国 AMD 公司一系列的 64 位微处理器,中文名为皓龙。于 2003 年 4 月 22 日正式推出。Opteron 处理器主要用于多路服务器的领域上。

其主要竞争对手为英特尔的至强(Xeon)处理器系列。

Geode 系列

AMD Geode™ 处理器是 AMD 公司针对低功耗应用所设计的 x86 处理器,其频率从 400MHz 到 1GHz 不等。主要应用于各种终端机、精简型终端机(Thin client)和移动数码设备(如PDA)。

羿龙(Phenom) 系列

Phenom 处理器在中国大陆的官方中文名称为「羿龙」,而台湾则译为「飞龙」,俗称「肥龙」。第一款羿龙处理器于 2007 年发布。自 2011 年至今(2017),羿龙不再推出新产品。

钻龙(Duron)系列

Duron 是美国 AMD 公司的一种为 x86 计算器平台而设的微处理器,,其中文官方名称为「钻龙」,根据其英文发音被俗称为「毒龙」。为了与竞争对手 Intel 的 Celeron 处理器争夺低端市场份额,2000 年 6 月,AMD 在 Athlon 处理器基础上简化而来推出了 Duron 处理器。AMD 已于 2004 年停产 Duron 处理器,Duron 正式走入历史。其市场地位由 AMD 公司推出的 Sempron 处理器接任。

关于 AMD 处理器编号

关于 AMD 处理器编号一般情况下,AMD 的编号和 Intel 类似,编号越高,代表特性越多,性能越强。

  • X 后缀:AMD Ryzen X 系列跟 Intel 的 K 系列类似,都是强化了超频特性。
  • K 后缀:K 代表解锁倍频,可以超频,如 AMD Athlon X4 860K 和 AMD A10-7870K。
  • E 后缀:E 后缀特指 FX 系列 CPU 的节能版,如 FX 8370E 的频率降低到 3.3-4.3GHz,功耗降低到 95W(FX8370 的规格为 4.0-4.3GHz,125W)。
  • B 后缀:B 后缀特指 APU 的低功耗商务版本,比如 A10 PRO-7850B,下限能耗少 10W,GPU 频率降低。
  • M 后缀 M 系列特指 APU 的移动版。
  • 其他由于没有找到 AMD 的官方编号解释,因此更多的编号规则,只能通过对比 CPU 参数进行甄别。

CPU 编号的本质是为了区分不同的 CPU,如果不知道编号含义,只要仔细对比它们之间的参数(如主频、缓存、内核数量和 TDP 等)就能了解差别。

CPU 的选购:定位解读

高端游戏 / VR:
未来 VR 游戏对 CPU 性能要求变得更加苛刻。即使不玩 VR 游戏,很多基于 DirectX12 的游戏还在开发中,对于更简单的休闲游戏,单线程性能仍然重要。该定位的最佳选择是 Intel Core i7-7700K,它拥有 x86 处理器最高的单核性能,最大睿频频率高达 4.50 GHz,给用户带来现在最好的 VR 体验。2649 元的 i7-7700K,加上优质的散热器和主板,应该能在未来几年内提供良好的游戏体验。如果你买 AMD,那么最新的 Ryzen 7 1700 是一个很好的选择。它的单线程性能比不上i7-7700K,但 Ryzen 7 1700 线程数将提高一倍,对于越来越复杂的游戏有好处。Ryzen 7 1700 的价格还包括 AMD 的 Wraith Spire 散热器,该散热器 TDP 高达 95W,并具有 RGB 灯光。

中高端游戏 / VR:对于追求高性价比的用户来说,稍微降低价格,而且可以保留大部分的预期效果。该定位不追求高帧率,但节省的成本可以用于显卡。对于英特尔,我选择了 Core i5-7500。 对于 AMD,我选择了 Ryzen 5 1500X。芯片组方面,英特尔的 Z270 比 AM4 提供更多的功能,但 AMD 的 B350 平台成本较低。在性能方面,对于CPU经常运行高负载任务的用户,Ryzen 5 1500X较强。对于一般的工作, Core i5-7500 更合适。对于游戏,AMD 在基于 DX12 的游戏方面更有优势。对于电子竞技和大多数基于 DX9 或 DX11 的游戏,Intel 表现更好。

中端游戏:
虽然该定位的 CPU 不能畅玩所有 AAA 游戏,但电子竞技类游戏仍将流畅运行。再次,从英特尔开始,我推荐 Core i3-7100。对于这个细分市场,AMD 现在确实有很多选择。 在这个性能梯度上,AMD 的优势是价格低。我推荐 FX-8300,AMD FX 系列不能与英特尔的单线程性能竞争,但是通过使用八核心和八线程,当用户在游戏过程中需要多任务时则可能更好,例如在第二个显示器上看视频或电子竞技直播。

低端游戏:
从英特尔开始,他们最近推出了一个让市场惊喜的处理器。由于 Pentium G4560 具有两个内核和四个线程,而是略微减少了 L3 缓存,所以 Pentium G4560 本质上是一个 Core i3。对于 Intel Pentium,AMD 并没有很好的竞品。Athlon X4 860K 是目前我们可以找到最接近的 CPU。Athlon X4 860K 配备 AMD 准静音散热器(95W),需要配独立显卡使用。这里 860K 的优势可能是主板更便宜。

参考资料


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