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中央处理器 CPU

UX百科编辑部 编辑于 2024-01-1118人正在学
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CPU(中央处理器,Central Processing Unit)通常被称为计算机的”大脑”。它是负责执行指令集合的硬件部分,用于处理和执行计算机程序中的各种操作。CPU 的主要功能包括算术运算、逻辑运算、控制输入输出设备以及管理和执行存储在内存中的指令。

CPU 的性能越强大,那么软件运行的效率也就越高。而性能的标准是有量化方式的,包含下面几个参数:

  • 时钟速度:表示每秒钟执行的时钟周期数,通常以千兆赫兹(GHz)为单位。比如 3.5GHz、2.0GHz,通常表示的是单核心的运算速率,时钟速度越高则运行速度越快。
  • 核心数量:现代 CPU 的设计通过添加多个核心来提升计算性能,每个核心包含对应的时钟速度,可以并行执行指令,核心数越多运行速度越快。在高级的架构中,往往还包含大核和小核,大核时钟速度快但是耗电,小核时钟速度慢但是省电。
  • 缓存:用于存储临时数据,包含L1、L2、L3 多个级别。可以理解成数据要排队进入 CPU 中进行“加工”,缓存就是这个排队的通道,通道越大上下级的衔接越合理,那么 CPU 运行效率就越高。
  • 架构:主要指 CPU 的核心架构,即CPU内部电路设计的模式和方法,不同 CPU 品牌都有自己的设计思路所以会以不同的名词命名,比如 Intel 的 Lake 系列,Amd 的 Zen 系列,不同架构设计会带来不同的运行效率。

虽然 CPU 还受如供电、超频、温度等因素影响,但上面的四个参数是决定 CPU 性能的核心因素。除此之外,还有一些需要关注的衍生属性:

  • 超线程技术:即CPU 介绍中 4 核 8 线程、 8 核 16 线程中的线程,指一个核心可以运行多个线程任务的技术,约等于实现“一心多用”,用于提升指令的处理速度。
  • 睿频加速技术:每个核心都有自己的默认时钟速度 —— 基准频率,但今天的 CPU 都允许在一定范围内提高时钟频率从而获得更好的性能(约等于自动超频),所以往往 CPU 的介绍中会以睿频作为介绍时钟速度的对象。

除了性能外,CPU 还有个比较重要的属性要了解,就是——指令集架构。因为苹果在 20 年推出了自己的 Apple M 系列芯片,它们采用了和主流 CPU X86 架构不同的 ARM 架构。

具体的架构细节不用深究,只要知道 M 系列芯片和 Intel、AMD 的 CPU 运行逻辑不同,需要系统和软件进行独立的适配。

即使有量化的属性参数,想对比不同 CPU 的性能优劣也不容易,因为影响的变量太多,所以我们可以通过查找第三方评测软件的“跑分数值”来了解性能的差异。

最常见、流行的跑分软件包含 SPEC CPU 2017、Cinebench、Geekbench、CPU-Z,还有不太受待见的鲁大师、腾讯管家、360 等都有跑分测试。可以通过在搜索引擎中搜索对应 CPU 和跑分软件的关键字,来获取跑分的结果。

*评测来自极客湾Geekerwan

在 CPU 跑分结果中还有个差异,就是单核 Single 分数和多核 Multi 分数,单核分数指单个核心的运行性能,多核指整个 CPU 运行的性能。

单核性能越高,往往处理一些简单任务的反应、效率更高。多核性能越高,则处理大型任务、复杂指令时效率更高。

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