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CPU和它们的规格

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当购买和挑选你的CPU,你想要得到最好的你可以得到你的钱,以及最适合你的需要的CPU。当筛选可用的cpu为了满足这些目标,您被大量的技术术语和规范轰炸。

在本文中,我的目标是澄清这些术语的含义,以及(粗略地说)它们的规格如何转化为性能。

重要的CPU规格

芯密度和螺纹密度

首先是芯和线的密度;这是最广泛推广的处理器规格之一。一般来说,处理器做计算,每个核一次只做一个计算。CPU拥有的内核越多,它在同一时间可以进行的计算就越多。然而,现在大多数内核可以同时做两个;这被称为SMT (AMD)或超线程(Intel)。

这意味着具有超线程的处理器具有相同的计算能力,但效率更高。在没有SMT/Hyper-Threading的情况下,内核不断地在计算之间切换,以便在同一时间完成所有的计算。切换所花费的时间会影响性能。使用超线程,内核不需要频繁切换;它们花费更多的时间计算,更少的时间切换,因此性能更好。

这些类型的性能考虑受到额外内核和额外线程的影响。所以,CPU的内核和线程越多,它在处理复杂任务时的表现就越好。但是有两件事使这个简单的经验法则变得更加复杂:(1)软件必须有目的地设计来利用高核/线程数的优势,(2)在许多程序的情况下,有一些任务很简单以一定的顺序完成,所以时钟速度通常比核心数更能决定性能。

时钟速度

这将我们带到了另一个“最著名的”CPU规格:时钟速度。这是你的处理器接收和解释新指令/计算的速度。时钟速度通常被称为“单核性能”;这是因为每个核都以这个速度运行(当然,除非某些核的时钟更高,因为CPU有一个“提升”功能,允许部分或所有核以更高的速度运行)。

实际上,速度越高,内核解决计算的速度就越快。许多芯片可以超频(只要有足够的能力CPU冷却器),但大多数用户坚持用股票速度。一些程序将大大受益于更高的时钟速度,如仿真器和视频编辑器。其他工作负载,如办公室多任务处理和传统游戏,可能不会从更高的时钟速度中受益(例如,显著地)。

IPC

您可能会注意到某些cpu具有相同的内核数、相同的线程数和相同的时钟速度仍然执行不同。这通常是因为IPC(每周期指令)。时钟速度告诉您在一秒钟内发生了多少处理周期,但是IPC告诉您在每个周期中接收和解释了多少指令。更新的芯片有更高的IPC,因此,可以比旧芯片工作得更快- - - - - -甚至当一些较老的芯片可能被时钟在更高的速度!

指令集

有时(很少)也会提到指令集;这些是处理器接收计算指令的不同方式。这些组件的优化程度越高,芯片的运行速度就越快。然而,性能的提升是如此之小,而且指令集到目前为止已经进行了优化,因此在为构建在不同处理器之间做出实际决策时,您可以安全地忽略这一点。对于您正在考虑的任何特定CPU来说,这是一个特别重要的规范,这是非常不寻常的。

缓存大小

CPU缓存是CPU存储计算结果和计算数据的地方。这个内存位于非常靠近CPU的位置,因此它可以在处理核心的极端速度下被访问。否则,CPU将不得不使用RAM,而RAM(虽然比大多数硬盘驱动器存储快得多)比CPU缓存慢得多。缓存被划分为“级别”。L1距离CPU最近,速度最快。L2和L3距离更远,但通常更大;这意味着更低的速度,更高的容量。

更多缓存一般这意味着更高的性能,因为CPU可以更快地接收和临时存储数据——但是,在任何给定的一代CPU中,这个属性在处理器之间的性能差异与内核/线程数和时钟速度带来的差异相比,仍然是很小的。

计划书

CPU的热设计功率(Thermal Design Power)或热设计点(Thermal Design Point)是指芯片在运行中额定产生热量的最大功率,以瓦特(Watts)为单位进行测量。所以,如果这个数字非常高,这意味着CPU使用了大量的能量,产生了大量的热量,这不仅需要电源模块提供相当多的能量,还需要一个相当强的冷却器来保持它的低温。一般来说,TDP是一个规范,对于那些关心电力效率和/或系统噪声的用户来说,它比那些关心性能高于一切的用户更重要。

光刻技术或流程

随着新一代芯片的发布,光刻技术常被提及:AMD的7纳米芯片或“英特尔的新10nm芯片”。这种以纳米为单位的测量代表了晶体管的大小。它们越小,芯片上就能装得越多;此外,一般来说,更小的晶体管消耗更少的功率,因此运行温度更低。然而,它们的大小并不能说明芯片的性能。

当然,它确实告诉你,他们设法在芯片上安装了更多的晶体管,但如果你想了解芯片的性能,查看其他规格会是一个更好的主意。我之所以还把光刻或工艺包括在内,是因为它经常被提到和报道。有时你会看到它(不准确地)被称为“架构”,这是一个关于硬件布局、设计和底层功能的通用术语。

结论

希望这篇文章已经为您澄清了一些问题,并在您选择下一个CPU的过程中帮助您!但如果还有不清楚的地方,请随时提问。这只是关键的一个快速概述CPU的规范毕竟。

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