CPU(Central Processing Unit,中央處理器),負責進行整個電腦系統指令的執行、算術與邏輯運算、數據存儲、傳送及輸入和輸出控制,也是整個系統最高的執行單位,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從存儲器或高速緩衝存儲器中取出指令,放入指令寄存器,並對指令解碼。它把指令分解成一系列的微操作,然後發出各種控制命令,執行微操作系列,從而完成一條指令的執行。
1 CPU的主要性能指標
要選擇一款合適的CPU,需要對CPU的性能指標有所了解,包括時鐘頻率、CPU位寬、前端總線、高速緩存以及製造工藝等。
1.主頻
主頻即CPU的時鐘頻率,單位是MHz(或GHz),用來表示CPU運算、處理數據的速度。一般說來,主頻越高,CPU的速度越快。但由於內部結構不同,並非所有的時鐘頻率相同的CPU的性能都一樣。
2.外頻
外頻是CPU的基準頻率,單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。一般情況下在臺式機中所說的超頻,都是超CPU的外頻。
3.擴展總線速度
擴展總線速度(Expansion-Bus Speed)指安裝在電腦系統上的局部總線如VESA或PCI總線接口卡的工作速度。我們打開電腦時會看見一些插槽,這些就是擴展槽,而擴展總線就是CPU聯繫這些外部設備的橋梁。
4.緩存
緩存大小也是CPU的重要指標之一,而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大,CPU緩存的運行頻率極高,一般是和處理器同頻運作,工作效率遠遠大於系統內存和硬碟。實際工作時,CPU往往需要重複讀取同樣的數據塊,而緩存容量的增大,可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率,而不用再到內存或者硬碟上尋找,以此提高系統性能。但是從CPU晶片面積和成本的因素來考慮,緩存都很小。常見分為一級、二級和三級緩存,L1 Cache為CPU第一層緩存,L2 Cache為CPU第二層高級緩存,L3 Cache為CPU第三層緩存,其中緩存越靠前速度越快,一級緩存最大,速度最快,二級、三級次之。
5.前端總線頻率
前端總線(FSB)頻率(即總線頻率)直接影響CPU與內存之間數據交換速度。有一條公式可以計算,即數據帶寬=(總線頻率×數據位寬)÷8,數據傳輸最大帶寬取決於所有同時傳輸的數據的寬度和傳輸頻率。
6.製造工藝
製造工藝的長度(以微米為單位)是指IC內電路與電路之間的距離。製造工藝的趨勢是向密集度高的方向發展。密度愈高的IC電路設計,意味著在同樣大小面積的IC中,可以擁有數量更多、功能更複雜的電路設計。目前主流的CPU製作工藝有22nm、28nm、32nm、45nm、65nm等,而Intel最新CPU為14nm,這也將成為下一代CPU的發展趨勢,其功耗和發熱量更低。
7.插槽類型
CPU通過某個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,對應到主板上有相應的插槽類型。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應插槽類型的主板。主板CPU插槽類型不同,插孔數、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,主要用於筆記本中,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應的CPU。
2 Intel的主流CPU
CPU作為電腦硬體的核心設備,其重要性好比心臟對於人一樣。CPU的種類決定了所使用的作業系統和相應的軟體,而CPU的型號往往決定了一臺電腦的檔次。目前市場上的CPU產品主要是由美國的Intel公司和AMD公司所生產的。本節主要對Intel公司的CPU進行介紹。
目前,Intel生存的CPU主要包括桌面用CPU、筆記型電腦用CPU和伺服器用CPU,而用於桌上型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,採用與酷睿2相同的架構。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。
2.賽揚(Celeron)系列處理器
賽揚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,屬於入門級處理器,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,目前主要產品包括5960X和6900K,具體參數如下表所示。
3 AMD的主流CPU
AMD公司以其獨特的數據處理方式和圖形方面的優勢,在CPU市場上佔據著重要位置,其主要桌面CPU產品包括閃龍、速龍、羿龍、FX(推土機)和APU系列,不過閃龍已逐漸淘汰,其性價比也不高,下面詳細介紹其他幾個系列的主流產品。
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,並有系列的三核心和X2系列雙核心的入門級處理器,主流速龍Ⅱ X4系列CPU產品如下表所示。
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,主流羿龍Ⅱ系列CPU產品如下表所示。
3.FX(推土機)系列處理器
FX(推土機)是AMD推出取代羿龍Ⅱ系列,面向高端發燒級用戶的處理器,主要以四、六和八核心為主,主流FX系列CPU產品如下表所示。
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顯核心集成在一個晶片上,具有高性能處理器和獨立顯卡的處理功能,可以大幅度提升電腦的運行效率。APU系列處理器主要包括A4、A6、A8和A10四個系列,以四核處理器為主,主流APU系列四核CPU產品如下表所示。
4 CPU的選購技巧
用戶在選購CPU時應該著重考慮以下幾個方面。
1.通過「用途」選購
電腦的用途體現在CPU的檔次上。如果是用來學習或一般性的娛樂,可以選擇一些性價比較高的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設計或玩遊戲,則需要買高性能的CPU,當然價格也相應地高一些,例如酷睿四核或AMD四核系列產品。
2.通過「品牌」選購
市場上CPU的廠家主要是Intel和AMD,他們推出的CPU型號很多。當然這一系列型號的名稱也很容易讓用戶迷糊,因此,在購買前要認真查閱相關資料。
3.通過「散熱性」選購
CPU工作的時候會產生大量的熱量,從而達到非常高的溫度,選擇一個好的風扇可以使CPU使用的時間更長,一般正品的CPU
都會附贈原裝散熱風扇。
4.通過「產品標識」識別CPU
CPU的編號是一串字母和數字的組合,通過這些編號就能了解CPU的基本情況。能夠正確地解讀出這些字母和數字的含義,將幫助我們正確購買所需的產品。
5.通過「質保」選購
盒裝正品的CPU,廠家一般提供3年的質保,但價格較貴。散裝CPU則較便宜,廠家最多提供一年的質保。當然盒裝CPU的價格相比散裝CPU也要貴一點。