什么是CPU?这里是你需要知道的一切 | ENBLE

What is a CPU? Here's everything you need to know | ENBLE

如果您刚开始了解计算机和电子领域,用于指代不同部件的术语可能会让您感到困惑。您可能已经遇到过的一个组件术语是“CPU”,它代表“中央处理器”。

CPU存在于您拥有的几乎所有设备中,无论是智能手表、计算机还是恒温器。它们负责处理和执行指令,充当设备的大脑。在这里,我们解释了CPU如何与设备的其他部件进行交互,以及它们对计算过程的重要性。

CPU是什么使它成为CPU?

Jacob Roach / DigitalTrends

CPU是定义计算设备的核心组件,虽然它非常重要,但CPU只能与其他硬件一起工作。硅芯片位于设备内部的主电路板(主板)上的一个特殊插槽中。它与存储器分开,存储器是临时存储信息的地方。它还与图形卡或图形芯片分开,后者用于渲染显示在屏幕上的视频和3D图形。

CPU是通过将数十亿个微小的晶体管排列在一个单独的计算机芯片上制造的。这些晶体管使CPU能够执行存储在系统存储器中的程序所需的计算。它们作为微小的开关工作,在打开和关闭状态之间切换,传输构成设备上所有操作的二进制的1和0,无论是观看视频还是撰写电子邮件。

CPU技术中最常见的进展之一是使这些晶体管越来越小。这导致了几十年来CPU速度的改进,通常被称为摩尔定律。

在现代设备的背景下,台式机或笔记本电脑具有为系统执行许多处理功能的专用CPU。而移动设备和某些平板电脑则使用了系统级芯片(SoC),这是一种将CPU与其他组件打包在一起的芯片。英特尔和AMD都提供了具有存储在其中的图形芯片和存储器的CPU,这意味着它们不仅能够执行标准的CPU功能。

CPU实际上是做什么的?

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从根本上说,CPU接收来自程序或应用的指令并进行计算。这个过程分为三个关键阶段:获取、解码和执行。CPU从RAM中获取指令,解码指令的实际内容,然后使用CPU的相关部分执行指令。

执行的指令或计算可以涉及基本算术、比较数字、执行函数或在存储器中移动数字。由于计算设备中的所有内容都以数字表示,您可以将CPU视为运行速度非常快的计算器。生成的工作负载可能是启动Windows、显示YouTube视频或在电子表格中计算复利。

在现代系统中,CPU像马戏团的主持人一样,根据需要向专用硬件提供数据。例如,CPU需要告诉显卡显示爆炸效果,因为您在游戏中射击了一个燃料桶,或者告诉固态硬盘将办公文档传输到系统的RAM以便更快访问。

核心、时钟和成本

Jacob Roach / ENBLE

最初,CPU只有一个处理核心。如今的现代CPU由多个核心组成,使其能够同时执行多个指令,有效地将多个CPU集成到一个芯片中。入门级处理器通常具有两到四个核心,而六到八个核心在游戏设备和个人电脑中更为常见。高端型号可以拥有多达32个核心,而专业级硬件则可以超过这个数量。

许多处理器还使用一种被称为同时多线程的技术。想象一个可以同时执行两条执行线程的单个物理CPU核心,在操作系统端看起来就像是两个“逻辑”核心。这些虚拟核心不像物理核心那样强大,因为它们共享相同的资源,但总体上,它们可以帮助提高CPU在运行兼容软件时的多任务处理性能。

当你查看CPU时,时钟速度是一个明显的宣传点。这是“千兆赫”(GHz)的数字,有效地表示CPU每秒可以处理多少条指令,但这并不能完全说明性能。时钟速度主要在比较来自同一产品系列或同一代的CPU时才起作用。当其他条件都相同时,更快的时钟速度意味着更快的处理器。然而,由于新型号更先进的底层硅片,2010年的3GHz处理器将提供比2020年的2GHz处理器更少的工作。

买CPU应该付多少钱?我们有几个指南可以给你一些建议,以便购买最好的CPU。然而,要有一个大致的了解,除非你是一个游戏迷或者想要编辑视频的人,你不需要花费超过200到300美元。你可以避免购买最新的硬件,而是选择最近一代的CPU来降低成本。

对于英特尔的CPU来说,这意味着第12代或第13代芯片。你可以通过产品名称来确定它们的代数。例如,Core i7-10700K是一款较旧的第10代芯片,而Core i5-13600K是一款较新的第13代芯片。

AMD也采用类似的方式命名其Ryzen CPU:Ryzen 9 3950X是一款第三代芯片,而Ryzen 7 5700X是基于该公司Zen 3架构的第四代CPU。Ryzen 4000以笔记本芯片系列和APU形式发布,并且在桌面系统构建者的市场上可用性非常有限。有鉴于此,可以说Ryzen 7000(从技术上)是AMD Ryzen CPU的第五代,但它是最新的,并且最近,AMD已将其笔记本电脑、APU和台式机平台统一命名为Ryzen 7000系列。

CPU有多重要?

如今,CPU对于整个系统性能的重要性不如以前那么大,但它仍然在计算设备的响应和速度中起着重要作用,而且没有CPU,计算设备将无法工作。对于游戏玩家来说,更高的时钟速度通常会带来好处,而更严肃的工作,如CAD和视频编辑,将从更高的CPU核心数量中获得改进。

你应该记住,CPU是系统的一部分,所以你要确保有足够的内存,并拥有可以向CPU提供数据的快速存储。或许最大的问题将出现在你的显卡上,因为你通常需要在性能和成本方面保持一定的平衡。

现在你了解了CPU的作用,你就能更好地选择你的计算硬件。使用本指南了解更多关于AMD和英特尔的最佳芯片。