如何看懂电脑参数——CPU篇

了解或者选购一款CPU时，我们会看到一大堆参数对CPU进行描述，但是对于刚接触电脑硬件的人来说，每一个参数都看不懂，这些描述就失去了意义，甚至CPU本身是什么意思很多人都不知道，希望通过这篇文章来解决这些问题。

CPU是什么？
CPU是英文central processing unit的首字母缩写，即“中央处理器”，是计算机处理数据、运行程序的最终执行单元，是计算机的核心部件，通俗一点说就是用作计算的，好比是人的大脑。

CPU的各项参数是什么意思？
主频：指的是CPU的工作频率，频率是单位时间内完成周期性变化的次数（单位为Hz），举个例子，一辆绕城的公交车每隔半小时绕城一圈回到首发站，即完成了一个周期，如果把单位时间定为一小时，那么它的频率就是2。CPU内部工作时，会有一个时钟信号与系统同步工作，它呈现为周期性的脉冲信号，这个脉冲信号出现的次数越多（好比是公交车到达首发站的次数越多），就代表工作的量越多，所以频率越高越好。不过也不能直接就说频率越高性能越强，如果CPU内部架构不同，那么每经过一个时钟周期完成的工作量是不同的，频率更低性能更强这种情况也是存在的，好比是公交车载客的人数不同，某辆车虽然跑的很勤快，但每次载的人数太少，最终运送的总人数不如跑的次数少但每次载客量大的车。所以频率越高性能越强必须保证是同一个架构下才能成立。

现在CPU的主频普遍能达到4GHz以上，像12代酷睿高端型号能达到5GHz以上，是一个非常高的水准，在玩游戏方面有很好的表现（大多数游戏都比较需要高主频）。

基础频率：CPU频率是有一个变动范围的，毕竟不是时时刻刻都需要火力全开，就像开车也不会直接开在最大速度上，基础频率就是一个起始的工作频率。

睿频：基础频率满足不了性能需求，就需要多出一些力，睿频就是把工作频率提上去，通常还会有一个最大睿频的说法，就是指最高能达到的频率，有时也会把最大睿频称为最大加速频率。

锁频：与之相关的有一个超频的概念，厂商制造CPU时会对它运行的频率有一定限制，以保证在消费者手中能够安全的运行，不过这个限制通常会保留一定的余量，如果能把这一部分开发出来，让CPU超出厂商规定的频率运行，就能让性能更进一步，这就是超频。锁频就是指能否超频，锁频的CPU出厂就已经限制死了最高能到达的频率，比如12400F，无论如何都是不能超频的。不锁频的CPU在支持超频的主板上运行，是可以自由的超频的。英特尔酷睿处理器是型号后缀带K的不锁频，即可以超频，其余的都不能超，AMD的锐龙处理器全系都不锁频，只要主板支持，都可以超频。

核心数：CPU的内核数量，数量越多参与工作的单元就越多，当然是越多越好。现在普遍做到了4核、6核、8核乃至十几核。4核相对低端，是酷睿i3及以下的型号的规格，6核和8核是市场主流，比如热门i5 12400、R5 5600X、R7 5800X等型号，这个核心数能满足大多数人玩游戏、日常使用、中轻度办公的需求，十几核则是锐龙R9系列和酷睿i7、i9系列等高端型号，适合游戏发烧友和视频剪辑、渲染等工作。

性能核&效能核：这是在12代酷睿发布以后才带来的概念，实际上就是采用了大小核的设计，但英特尔不认为自己的“小核心”是传统意义上性能孱弱的小核，而是节能的“效能核心”。性能核心就是大核，英文缩写为P-Core，效能核心就是小核，英文缩写为E-Core。

线程数：与之相关的有一个“超线程技术”，超线程技术能将一个核心在软件层面模拟成两个使用，所以拥有超线程技术的CPU线程数可以达到核心数的两倍，比如9400F是6核6线程，10代酷睿加入超线程技术后10400F是6核12线程，能提升一定的多核性能，当然也是越多越好。不过线程数不能理解为翻倍的性能，毕竟只是将一个核心的“余力”开发出来。

制程工艺：常常听到什么14nm、7nm、5nm工艺，表示的是集成电路的蚀刻尺寸，决定了晶体管的栅极宽度，数字越小越先进，制程工艺的提升能显著的增加晶体管密度，提升性能的同时还能降低芯片的功耗和发热。起初这个数值与硬件层面上的尺寸是相符的，但后来渐渐沦为一个营销的数字，特别是三星和台积电宣称的工艺都是有水分的，英特尔10nm工艺在晶体管密度上反而优于台积电7nm。现在还出现了一个有趣的叫法，英特尔不好意思像其他厂商那样虚标制程工艺，但又觉得自己在宣传上很吃亏，于是将自己家的10nm工艺对外宣传为不带nm单位的intel7工艺（傲娇脸），12代酷睿处理器的制程工艺就是这样命名的。

架构：指厂商对CPU设定的一种规范，CPU的架构从大的层面上讲，只有那么几种，特别是普通消费者领域能接触到的只有X86架构和ARM架构，台式电脑的CPU使用的就是X86架构，X86架构属于“复杂指令集”，表现出来的特性就是像台式机那样复杂、高性能、高功耗；ARM架构属于“精简指令集”，采用ARM架构的则是手机这种移动设备的CPU，表现出来的特性就像手机那样简约、方便、低功耗。X86做不到ARM的低功耗，ARM难以做到X86的高性能。苹果之前的M1芯片之所以具有革命性的意义，就是首次将ARM架构的处理器大规模的在桌面端系统上使用，在低功耗的前提下做到了不俗的性能。
对于CPU厂商自己内部的产品而言，还存在一个微架构，为了提升CPU的工作效率，总是不断的在研究出新架构，大多数时候采用新架构的CPU都能比前代有很大的提升，所以每次厂商也会像外界大力宣传自己的架构，比如常常听到AMD锐龙处理器的Zen架构，目前锐龙5000系列处理器的Zen3架构性能表现就很好。英特尔的命名相对乱很多，笔记本和台式机会区分开，而且每一代的命名规则也不一定相同，具体就不深究了，目前12代酷睿处理器采用的是Alder lake架构。

缓存：运行程序时，数据一般放在内存中，CPU运算就需要从内存调用数据，但是CPU的运算速度比内存快得多，这样内存的低速会严重拖累CPU的工作效率，所以就有了缓存这个东西，速度比内存快很多，是设计在CPU内部的，相当于CPU和内存的中转站，通常分为一级、二级和三级缓存，数字越小速度越快，成本也是越来越高的，一级缓存通常只会配备几百K，而且本身非常复杂，与CPU架构息息相关，所以一般不会被厂家展示出来，大家也很少讨论这个东西；二级缓存和三级缓存讨论的要多一些，尤其是三级缓存，通常不强调几级，直接说缓存时默认讨论的就是三级缓存（也会写作L3或L3 cache），三级缓存容量能从几兆到数十兆不等，比如AMD就一直采用大容量三级缓存的设计思路，近两年市场火热的5600X配备了32M的三级缓存，大容量的三级缓存可以让CPU尽量不去内存中寻找数据，这样在数据交换极为频繁迅速的场景中可以显著提升CPU的效率，比如对玩游戏的提升就很大。（当然也无需迷信三级缓存容量，CPU本身的架构才是最重要的）

功耗(TDP）：处理器是用半导体材料蚀刻成的集成电路，本质上就是一个电器，运行时肯定会耗电和发热，这个功耗与其他电器的功耗没什么不同。TDP是“热设计功耗”的英文首字母缩写，由于CPU体质、负载状态的不同，工作时的功耗差异很大，所以TDP并不能直接认为是CPU的运行功耗，仅仅只能做一个参考值，如果超频使用，功耗高出TDP很多也是完全有可能的。
处理器工作时绝大多数的电能都转化为了热能，所以给一个功耗数值之后，我们既能拿它来参考电源的选择，也能用于参考散热器的选择。桌面端处理器的功耗一般在数十瓦到两三百瓦不等，在性能够用的前提下越低越好，更加省电，对散热器的要求也更低。

接口：指CPU的插槽类型，与CPU的封装方式有关，封装方式主要有LGA、PGA、BGA三种，英特尔处理器封装方式就为LGA封装，再根据针脚数的不同，在后面加上不同的数字就可以表示CPU接口了，比如10代酷睿、11代酷睿都为LGA1200接口，12代酷睿则是LGA1700接口。AMD近几年的锐龙系列都为PGA封装，不过AMD并不会像英特尔那样命名，而是直接赋予一个代号，从初代锐龙到锐龙5000系列处理器都叫AM4接口，据说下一代将会更换为AM5接口，而且封装方式将改为与英特尔一样的LGA封装。还有一种BGA封装则是笔记本电脑、手机那种将芯片焊死在主板上的方式。所以到这也可以知道为啥主板和CPU必须匹配，相差几代或者不同品牌的CPU连接口都完全不一样，又如何正常工作呢。

PCIe通道：是CPU连接其他设备的通道，比如和显卡、硬盘等交互数据时就需要走PCIe通道，普通的CPU只有16或20条，不过主板也能提供PCIe通道，所以通常无需去在意CPU的PCIe通道数，同一代的CPU和主板以及其他配件厂商都会帮你设计好，只需要在意一个版本的问题，如果CPU支持的PCIe版本较高，主板支持的较低，那么就会受到限制，比如5600X搭配B450主板，CPU是支持PCIe4.0的，但B450主板不支持PCIe4.0，这样的结果就是主板的显卡插槽和硬盘插槽都只能支持到PCIe3.0。PCIe通道的问题，CPU这边往往无需担心，从主板的角度考虑更有实际意义。

内存支持：CPU对能够搭配的内存都是有限制的，内存支持更多需要在意的是第几代的问题，比如支持DDR4还是DDR5，不同代的内存接口都不一致，如果买错是完全不能使用的，频率的问题倒不用太过在意，现在除了低端的H系列主板、A系列主板以外，其余都支持内存超频，能无视这个频率的限制。CPU对内存容量的支持也是有限的，不过通常给出的量足够绝大多数人使用，近几年的CPU大多可以支持到128G的容量，很少有人的需求会超过这个限制。

核显：CPU内部自带的显卡。任何的图形处理工作都需要显卡来支持，不过有一些使用场景对显卡性能的需求非常低，这样的话就不需要专门花大价钱配备一个独立显卡了，核显的作用就是如此，用它来起到一个点亮屏幕、显示桌面的功能就好，对于一般的上网、处理文档、视频播放等需求通过核显就能满足，甚至随着核显的进步，现在已经能够用核显玩一些性能要求不高的游戏了，比如5600G仅靠核显就能畅玩大多数网游。英特尔的核显通常以UHD来命名，后面加上数字以区分高中低端，十二代UHD770、UHD750、UHD730就刚好对应高中低三挡。