中央处理器(CPU)

所有关于CPU,CPU内核,时钟速度等

中央处理器(CPU)是负责解释和执行计算机其他硬件和软件的大部分命令的计算机组件。

各种设备都使用CPU,包括台式机,笔记本电脑和平板电脑,智能手机...甚至是平板电视机。

英特尔和AMD是台式机,笔记本电脑和服务器中最受欢迎的两款CPU制造商,而苹果,NVIDIA和高通则是大型智能手机和平板电脑CPU制造商。

您可能会看到许多用于描述CPU的不同名称,包括处理器,计算机处理器,微处理器,中央处理器以及“计算机的大脑”。

计算机显示器硬盘驱动器有时被错误地称为CPU,但这些硬件块的用途完全不同,与CPU没有任何相同之处。

什么样的CPU看起来像以及它的位置

现代CPU通常很小,方形,底部有许多短而圆的金属连接器。 一些较旧的CPU具有引脚而不是金属连接器。

CPU 直接连接到主板上的CPU“插座” (有时是“插槽”)。 中央处理器插入插座插针侧,小杆有助于固定处理器。

运行一段时间后,现代CPU可能会变得非常热。 为了消除这种热量,几乎总是需要将散热器和风扇直接安装在CPU的顶部。 通常,这些与购买CPU捆绑在一起。

其他更先进的冷却选项也可用,包括水冷套件和相变单元。

如上所述,并非所有CPU的底部都有引脚,但在那些引脚很容易弯曲。 处理时要格外小心,特别是在安装到主板上时。

CPU时钟速度

处理器的时钟速度是它可以在任何给定秒内处理的指令数量,以千兆赫(GHz)为单位。

例如,如果一个CPU能够每秒处理一条指令,则CPU的时钟速度为1 Hz。 将此推断为一个更现实的例子:时钟速度为3.0 GHz的CPU可以每秒处理30亿条指令。

CPU内核

某些设备具有单核处理器,而其他设备可能具有双核(或四核等)处理器。 可能已经很明显,使两个处理器单元并行工作意味着CPU可以每秒同时管理两次指令,大大提高了性能。

某些CPU可以为每个可用的物理内核虚拟化两个内核,称为超线程。 虚拟化意味着只有四个内核的CPU可以像八个CPU一样工作,其他虚拟CPU内核被称为独立线程 。 但是, 物理内核的性能要优于虚拟内核。

CPU许可,一些应用程序可以使用所谓的多线程 。 如果一个线程被理解为一个单一的计算机进程,那么在单个CPU内核中使用多个线程意味着可以同时理解和处理更多的指令。 某些软件可以在多个CPU内核上利用此功能,这意味着可以同时处理更多的指令。

例如:英特尔酷睿i3与i5与i7

有关某些CPU比其他CPU更快的更具体示例,我们来看看英特尔如何开发其处理器。

正如你可能会从他们的命名中怀疑的那样,英特尔酷睿i7芯片的性能要好于比i3芯片表现更好的i5芯片。 为什么比别人表现更好或更差会更复杂一些,但仍然很容易理解。

英特尔酷睿i3处理器是双核处理器,而i5和i7芯片是四核。

Turbo Boost是i5和i7芯片中的一项功能,可使处理器在其基本速度(例如从3.0 GHz至3.5 GHz)时增加其时钟速度,以满足需要。 英特尔酷睿i3芯片不具备此功能。 以“K”结尾的处理器型号可以超频 ,这意味着这个额外的时钟速度可以被强制使用。

如前所述,超线程可以为每个CPU内核处理两个线程。 这意味着具有超线程的i3处理器仅支持四个并发线程(因为它们是双核处理器)。 英特尔酷睿i5处理器不支持超线程,这意味着它们也可以同时使用四个线程。 然而,i7处理器确实支持这种技术,因此(四核)可以同时处理8个线程。

由于没有持续供电的设备(智能手机,平板电脑等电池供电产品)固有的功率限制,其处理器(无论是i3,i5还是i7)与桌面系统不同因为他们必须在性能和功耗之间找到平衡点。

有关CPU的更多信息

时钟速度,也不仅仅是CPU内核数量,是决定一个CPU是否比另一个“更好”的唯一因素。 它通常取决于计算机上运行的软件的类型 - 换句话说,将使用CPU的应用程序。

一个CPU可能具有较低的时钟速度,但是是四核处理器,而另一个具有较高的时钟速度,但只是一个双核处理器。 决定哪一个CPU会比另一个好,这完全取决于CPU的用途。

例如,在多核CPU上运行效果最佳的CPU要求较高的视频编辑程序 ,在低时钟速度的多核处理器上比在高时钟速度的单核CPU上效果更好。 并非所有的软件,游戏等都可以利用不止一个或两个内核,从而使更多可用的CPU内核变得毫无用处。

CPU的另一个组件是缓存。 CPU缓存就像是常用数据的临时存放位置。 与其为这些项目调用随机存取内存( RAM ),CPU将确定您似乎要继续使用的数据,假定您想要继续使用它,并将其存储在缓存中。 缓存比使用RAM更快,因为它是处理器的物理部分; 更多缓存意味着更多的空间来保存这些信息。

您的计算机是否可以运行32位或64位操作系统取决于CPU可以处理的数据单元的大小。 可以一次访问更多的内存,使用64位处理器而不是32位处理器,这就是为什么64位特定的 操作系统和应用程序无法在32位处理器上运行的原因。

您可以使用大多数免费的系统信息工具查看计算机的CPU详细信息以及其他硬件信息。

每个主板只支持一定范围的CPU类型,因此在购买之前请务必与您的主板制造商确认。 顺便说一下,CPU并不总是完美的。 本文将探讨可能会出现什么问题