CPU知識:秒懂主頻、核心、線程、緩存、架構詳解

在生活中很多生物都有自己強項的地方,例如:螞蟻的團隊效率很高,黑豹的速度很快,熊的力量很大等,它們都有自己的長處。處理器也是如此,對於它的能力主要從主頻、核心、線程、緩存、架構方面去了解,就能知道這個CPU是否合適你!

CPU知識:秒懂主頻、核心、線程、緩存、架構詳解

CPU兩大廠家

一、核心主頻(速度/力量)

我們常說到的CPU頻率,裡提到 3.0GHz、4.0GHz等這些就是CPU的主頻,我們可以直接理解為運算速度(類似反應處理速度)。

一個任務的完成速度取決於處理速度,CPU的主頻就是速度或者力量(當做同一個條件),速度越快或力量越大,任務結束越快

舉個有趣的例子:你要把10個西瓜搬到樓上,你搬東西的速度決定了你搬完的時間,我搬著5個西瓜,上去要花費時間2分鐘,十個就要走兩回,就要花4分鐘。

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任務結束

注意處理器還有睿頻技術,是指CPU在處理複雜的任務時,會自主性(智能)提高運行頻率,最大限度的提升自身的性能來應對各種複雜的任務。換句話說,睿頻其實就是臨時的超頻。

睿頻技術提升頻率的時候,不是全部核心都可以到最高值的。睿頻在提升頻率的時候,根據CPU不同提升的方式方法也不一樣。在最高睿頻狀態下,其中只是單一核心可以達到最高值,而雙核心睿頻狀態下,比最高睿頻低一點(一般是100MHz)或一致;三核心、四核心處於睿頻狀態時,基本以100MHz遞減最高睿頻值。道理很簡單,提高單核心頻率,有助於遊戲類對CPU頻率更依賴的應用。

第1號核心:4.0 GHZ

第2號核心:3.9 GHZ

第3號核心:3.8 GHZ

第4號核心:3.7 GHZ

二、核心

CPU核心就是你的分身兄弟,例如2核、4核、6核、8核等。這個核心理解為我們人數,2核就是兩個人,4核就是4個人,8核就是8個人。兄弟多問你怕不怕?

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三、線程

線程就像人手一樣,標準是一個人配一隻手,處理器就是單核配單線程、雙核配雙線程等等,後來由於廠家技術越來越厲害,雙核四線程、四核八線程,出現了阿修羅(一個人六隻手)的情況,這樣多任務處理效率就大大的提高了。從CPU的多線程技術上能看到——多線程技術無非是繼續壓榨單一CPU核心的處理器能力,讓工作任務充分填滿CPU負載,網上有句話

一核幹活,八核圍觀

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四、緩存

CPU速度遠高於內存(即如果只考慮CPU和內存因素,程序的性能常常受到內存訪問速度的限制,內存訪問和運行),為了協調CPU和內存在速度上的差異,在CPU中增加了高速緩存。和計算機存儲金字塔結構類似,高速緩存也可以按照金字塔結構,從下到上越接近CPU速度越快,同時容量也越小。現在大部分的處理器都有二級或者三級緩存,從下到上依次為 L3 cache, L2 cache, L1 cache. 緩存又可以分為指令緩存和數據緩存,指令緩存用來緩存程序的代碼,數據緩存用來緩存程序的數據。

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L1 Cache一級緩存

一級緩存是CPU第一層級的高速緩存,主要承擔的工作是緩存數據和緩存指令。L1告訴緩存的容量和結構對CPU性能影響很大,但是由於它的結構很複雜,考慮到成本等方面的因素,一般CPU的一級緩存也就能做到256KB左右的水平。

L2 Cache二級緩存

二級緩存是CPU的第二層級高速緩存,二級緩存的容量會直接影響CPU性能,原則是越大越好。而且它是跟著核心走的,比如8代酷睿的i7 8700,6個核心每個都擁有256KB的二級緩存,屬於各核心獨享,這樣總數就達到了1.5MB。

L3 Cache三級緩存

三級緩存其實原本是服務器級別CPU才有的,後來逐步下放到家用級CPU上。三級緩存的作用是進一步降低內存延遲,同時提升海量數據量計算時的性能,這對遊戲有直接的影響哦!和一、二級緩存不同的是,三級緩存是核心共享的,而且容量可以做的很大。

CPU的主頻高低、核心數量都是直接影響性能的關鍵,但是如何讓CPU更聰明、更有效率的執行計算任務,緩存的作用就至關重要了。另外,無論是Intel還是AMD,CPU的三級緩存的容量越來越大,這麼做主要就是為了提升使用者、尤其是遊戲玩家的使用感受。

五、架構

架構就是一個整體性能的主要表現,架構對性能的影響巨大

。所以為什麼新的會比較好呢,例如科技方面納米技術,有很多想法或者新穎的架構,因為納米技術方面沒有辦法把這些架構實現。

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老架構的桌椅

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新架構的桌椅

需求:遊戲

由於遊戲運行需要的是暴力型直接的計算工作,所以主頻高的CPU會更有優勢

這就好比我的工作只要兩名力量型選手,力氣大才是硬性需求。就算你給我10猴子,看起來猴多勢眾的,但是它們搬貨物的時候根本沒力氣,所以效果並不好。還不如給我兩頭大灰熊,而且好管控。目前遊戲普遍優化使用到四核心四線程,再多也是用不上的!

需求:圖形渲染等專業工作需求

對於需要進行大量並行運算的圖形渲染來說,多核心多線程同時工作能比單核心高主頻的傻大粗節省大量的時間。

大灰熊雖然搬貨物上力氣方面能力出眾,但是如果讓它去撿一千根樹枝,速度自然是比10只猴子分散性去撿慢了不少。

需求:土豪人士

沒事養著10只熊,遊戲放兩頭熊,撿垃圾全放出去。

廠家最高系列瞭解一下?英特爾I9 / AMD Ryzen 1950X(高主頻,多核心,多線程,新架構,器大活好!!!)

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