CPU(Central Processing Unit,中央處理器),負(fù)責(zé)進(jìn)行整個(gè)電腦系統(tǒng)指令的執(zhí)行、算術(shù)與邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳送及輸入和輸出控制,也是整個(gè)系統(tǒng)最高的執(zhí)行單位,因此,正確地選擇CPU是組裝電腦的首要問題。
CPU主要由內(nèi)核、基板、填充物以及散熱器等部分組成。它的工作原理是:CPU從存儲(chǔ)器或高速緩沖存儲(chǔ)器中取出指令,放入指令寄存器,并對(duì)指令譯碼。它把指令分解成一系列的微操作,然后發(fā)出各種控制命令,執(zhí)行微操作系列,從而完成一條指令的執(zhí)行。
1 CPU的主要性能指標(biāo)
要選擇一款合適的CPU,需要對(duì)CPU的性能指標(biāo)有所了解,包括時(shí)鐘頻率、CPU位寬、前端總線、高速緩存以及制造工藝等。
1.主頻
主頻即CPU的時(shí)鐘頻率,單位是MHz(或GHz),用來表示CPU運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)的速度。一般說來,主頻越高,CPU的速度越快。但由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,并非所有的時(shí)鐘頻率相同的CPU的性能都一樣。
2.外頻
外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率,單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運(yùn)行速度。一般情況下在臺(tái)式機(jī)中所說的超頻,都是超CPU的外頻。
3.擴(kuò)展總線速度
擴(kuò)展總線速度(Expansion-Bus Speed)指安裝在電腦系統(tǒng)上的局部總線如VESA或PCI總線接口卡的工作速度。我們打開電腦時(shí)會(huì)看見一些插槽,這些就是擴(kuò)展槽,而擴(kuò)展總線就是CPU聯(lián)系這些外部設(shè)備的橋梁。
4.緩存
緩存大小也是CPU的重要指標(biāo)之一,而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對(duì)CPU速度的影響非常大,CPU緩存的運(yùn)行頻率極高,一般是和處理器同頻運(yùn)作,工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。實(shí)際工作時(shí),CPU往往需要重復(fù)讀取同樣的數(shù)據(jù)塊,而緩存容量的增大,可以大幅度提升CPU內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率,而不用再到內(nèi)存或者硬盤上尋找,以此提高系統(tǒng)性能。但是從CPU芯片面積和成本的因素來考慮,緩存都很小。常見分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)緩存,L1 Cache為CPU第一層緩存,L2 Cache為CPU第二層高級(jí)緩存,L3 Cache為CPU第三層緩存,其中緩存越靠前速度越快,一級(jí)緩存最大,速度最快,二級(jí)、三級(jí)次之。
5.前端總線頻率
前端總線(FSB)頻率(即總線頻率)直接影響CPU與內(nèi)存之間數(shù)據(jù)交換速度。有一條公式可以計(jì)算,即數(shù)據(jù)帶寬=(總線頻率×數(shù)據(jù)位寬)÷8,數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率。
6.制造工藝
制造工藝的長(zhǎng)度(以微米為單位)是指IC內(nèi)電路與電路之間的距離。制造工藝的趨勢(shì)是向密集度高的方向發(fā)展。密度愈高的IC電路設(shè)計(jì),意味著在同樣大小面積的IC中,可以擁有數(shù)量更多、功能更復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。目前主流的CPU制作工藝有22nm、28nm、32nm、45nm、65nm等,而Intel最新CPU為14nm,這也將成為下一代CPU的發(fā)展趨勢(shì),其功耗和發(fā)熱量更低。
7.插槽類型
CPU通過某個(gè)接口與主板連接才能正常工作,目前CPU的接口都是針腳式接口,對(duì)應(yīng)到主板上有相應(yīng)的插槽類型。不同類型的CPU具有不同的CPU插槽,因此選擇CPU,就必須選擇帶有與之對(duì)應(yīng)插槽類型的主板。主板CPU插槽類型不同,插孔數(shù)、體積、形狀都有變化,所以不能互相接插。一般情況下,Intel的插槽類型是LGA、BGA,不過BGA的CPU與主板焊接,不能更換,主要用于筆記本中,在電腦組裝中不常用。而AMD的插槽類型是Socket。
下表列出了主流插槽類型及對(duì)應(yīng)的CPU。
2 Intel的主流CPU
CPU作為電腦硬件的核心設(shè)備,其重要性好比心臟對(duì)于人一樣。CPU的種類決定了所使用的操作系統(tǒng)和相應(yīng)的軟件,而CPU的型號(hào)往往決定了一臺(tái)電腦的檔次。目前市場(chǎng)上的CPU產(chǎn)品主要是由美國(guó)的Intel公司和AMD公司所生產(chǎn)的。本節(jié)主要對(duì)Intel公司的CPU進(jìn)行介紹。
目前,Intel生存的CPU主要包括桌面用CPU、筆記本電腦用CPU和服務(wù)器用CPU,而用于臺(tái)式電腦組裝主要為桌面CPU,其中包括一代、二代、三代、四代、五代Core i系列,酷睿2系列,奔騰系列,賽揚(yáng)系列等。
1.奔騰(Pentium)系列處理器
奔騰系列處理器主要為雙核處理器,采用與酷睿2相同的架構(gòu)。奔騰雙核系列桌面處理器主要包括G系列、E系列和J系列,主流的CPU如下表所示。
注:上表中TDP表示CPU的熱設(shè)計(jì)功耗,L3表示三級(jí)緩存,下同。
2.賽揚(yáng)(Celeron)系列處理器
賽揚(yáng)系列處理器和奔騰系列一樣主要為雙核處理器,主要包括G系列、E系列和J系列,屬于入門級(jí)處理器,主流的CPU如下表所示。
3.酷睿雙核處理器
酷睿雙核處理器主要為i3系列,主流的CPU如下表所示。
4.酷睿四核處理器
酷睿四核處理器主要包括i5、i7及至強(qiáng)系列,主流的CPU如下表所示。
5.酷睿六核處理器
酷睿六核處理器主要為i7系列,主流的CPU產(chǎn)品如下表所示。
6.酷睿八核處理器
酷睿八核處理器主要為酷睿i7系列,目前主要產(chǎn)品包括5960X和6900K,具體參數(shù)如下表所示。
3 AMD的主流CPU
AMD公司以其獨(dú)特的數(shù)據(jù)處理方式和圖形方面的優(yōu)勢(shì),在CPU市場(chǎng)上占據(jù)著重要位置,其主要桌面CPU產(chǎn)品包括閃龍、速龍、羿龍、FX(推土機(jī))和APU系列,不過閃龍已逐漸淘汰,其性價(jià)比也不高,下面詳細(xì)介紹其他幾個(gè)系列的主流產(chǎn)品。
1.速龍(Athlon)Ⅱ系列處理器
AMD速龍(Athlon)Ⅱ系列處理器主要以速龍Ⅱ X4系列的四核心處理器為主,并有系列的三核心和X2系列雙核心的入門級(jí)處理器,主流速龍Ⅱ X4系列CPU產(chǎn)品如下表所示。
注:上表中L2指二級(jí)緩存,下同。
2.羿龍(Phenom)Ⅱ系列處理器
目前,AMD羿龍(Phenom)Ⅱ系列處理器以羿龍Ⅱ X4系列的四核心處理器為主,雙核核心處理器已基本淘汰或停產(chǎn),主流羿龍Ⅱ系列CPU產(chǎn)品如下表所示。
3.FX(推土機(jī))系列處理器
FX(推土機(jī))是AMD推出取代羿龍Ⅱ系列,面向高端發(fā)燒級(jí)用戶的處理器,主要以四、六和八核心為主,主流FX系列CPU產(chǎn)品如下表所示。
4.APU系列處理器
APU系列處理器是AMD推出的新一代加速處理器,它將中央處理器和獨(dú)顯核心集成在一個(gè)芯片上,具有高性能處理器和獨(dú)立顯卡的處理功能,可以大幅度提升電腦的運(yùn)行效率。APU系列處理器主要包括A4、A6、A8和A10四個(gè)系列,以四核處理器為主,主流APU系列四核CPU產(chǎn)品如下表所示。
4 CPU的選購(gòu)技巧
用戶在選購(gòu)CPU時(shí)應(yīng)該著重考慮以下幾個(gè)方面。
1.通過“用途”選購(gòu)
電腦的用途體現(xiàn)在CPU的檔次上。如果是用來學(xué)習(xí)或一般性的娛樂,可以選擇一些性價(jià)比較高的CPU,例如:Intel的酷睿雙核系列、AMD的四核系列等;如果電腦是用來做專業(yè)設(shè)計(jì)或玩游戲,則需要買高性能的CPU,當(dāng)然價(jià)格也相應(yīng)地高一些,例如酷睿四核或AMD四核系列產(chǎn)品。
2.通過“品牌”選購(gòu)
市場(chǎng)上CPU的廠家主要是Intel和AMD,他們推出的CPU型號(hào)很多。當(dāng)然這一系列型號(hào)的名稱也很容易讓用戶迷糊,因此,在購(gòu)買前要認(rèn)真查閱相關(guān)資料。
3.通過“散熱性”選購(gòu)
CPU工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,從而達(dá)到非常高的溫度,選擇一個(gè)好的風(fēng)扇可以使CPU使用的時(shí)間更長(zhǎng),一般正品的CPU都會(huì)附贈(zèng)原裝散熱風(fēng)扇。
4.通過“產(chǎn)品標(biāo)識(shí)”識(shí)別CPU
CPU的編號(hào)是一串字母和數(shù)字的組合,通過這些編號(hào)就能了解CPU的基本情況。能夠正確地解讀出這些字母和數(shù)字的含義,將幫助我們正確購(gòu)買所需的產(chǎn)品。
5.通過“質(zhì)?!边x購(gòu)
盒裝正品的CPU,廠家一般提供3年的質(zhì)保,但價(jià)格較貴。散裝CPU則較便宜,廠家最多提供一年的質(zhì)保。當(dāng)然盒裝CPU的價(jià)格相比散裝CPU也要貴一點(diǎn)。