【百万个为什么020】如何选择合适的CPU？该关注哪些参数？

欢迎大家来到米宝教室—百万个为什么视频问答节目专栏，百万个为什么第20期，今天的话题是：“如何选择合适的CPU？该关注哪些参数？ ”欢迎大家一起讨论这个话题，

在选择CPU的时候，我们需要先了解一些关于CPU的基础知识，了解CPU的参数表示什么意思，下面详细和大家说说关于CPU参数的知识。

什么是CPU？

CPU (Central Processing Unit) 是计算机的中央处理器，是一块芯片，负责执行系统的指令并协调各部件的工作。它是计算机的核心，对于整个系统的性能至关重要。

CPU的作用是什么？

CPU 的主要作用是执行计算机程序的指令，并协调其他组件的工作。因此，可以说 CPU 是计算机的中枢，控制着整个系统的运行。不过，与人类大脑不同，CPU 只能进行特定算法和运算，而不能思考、感知或者学习。

如何读懂CPU的参数

这里我们只讲解一些重点参数，让大家了解一些CPU参数的基本概念，供大家在选择CPU时参考：

下面这个是某网站上CPU的参数截图

基本参数：

制作工艺：

CPU 的制作工艺的纳米数量决定了 CPU 的性能和能效。纳米数量表示晶体管尺寸的级别，越小的纳米数量意味着晶体管越密集，元件越小。

纳米工艺技术是当前 CPU 制造的一个重要阶段，纳米工艺的晶体管元件更小，整体功耗降低，同时也提高了 CPU 的效率和性能。

制作工艺决定了 CPU 的性能和能效，更细的纳米数量代表了更先进的技术，同时也意味着更高的成本和更多的挑战。

CPU架构：

架构（Architecture）：表示 CPU 的设计模式，如 x86 和 ARM。不同的架构支持不同的指令集，对系统的选择有影响。

目前主要的 CPU 架构包括：

1. x86 架构：Intel 和 AMD 的 CPU 都是基于 x86 架构设计的，主要应用于桌面和服务器计算机。
2. ARM 架构：主要应用于移动设备、物联网设备和嵌入式计算机。
3. RISC 架构：Reduced Instruction Set Computing（精简指令集计算），主要应用于嵌入式系统、手持设备和物联网设备。
4. PowerPC 架构：主要用于游戏机、工作站和服务器。
5. MIPS 架构：主要用于嵌入式系统、手持设备和网络设备。

我们电脑常用的CPU是x86 架构的。

性能参数：

CPU主频：

CPU 主频（Clock Speed）是指 CPU 每秒执行周期（时钟周期）的数量，以 Hertz（Hz）为单位。主频越高，CPU 就能执行更多的指令，因此带来更高的性能。

但是，需要注意的是，仅仅依靠高的主频并不能保证 CPU 的性能，还有许多其他因素，如指令集、缓存、总线宽度和核心数量等，都会影响 CPU 的性能。

因此，如果要选择合适的 CPU，需要全面考虑多个参数和因素。

最高睿频：

CPU 的最高睿频（Turbo Frequency）是指 CPU 在特定情况下，能够超过其正常工作频率（主频）而运行的频率。

最高睿频的作用是在系统需要额外的性能时，提高 CPU 的处理速度，使得应用程序的运行更快。例如，在执行复杂的任务（如游戏或视频处理）时，CPU 可以自动升频，以提供更好的性能。

然而，最高睿频只是一个瞬间的状态，由于 CPU 功耗和热量的限制，长时间保持最高睿频是不可行的。

因此，在选择 CPU 时，最高睿频是一个重要的参考因素，可以评估 CPU 的最大性能。

核心数量：

核心数（Core Count）：表示 CPU 内核的数量，通常越多越好，因为可以同时处理更多的任务。

核心的作用是执行计算机的任务。它们被设计为在不同的时间点独立运行，以提高处理速度。每个核心都可以执行单独的任务，因此多核心的 CPU 可以同时执行多个任务，提高系统的整体性能。

一般来说，核心数越多，性能越好。但是，这也不是绝对的，具体情况取决于我们使用的应用程序。如果我们使用的应用程序只需要少量的 CPU 资源，那么多个核心可能并不会带来很大的性能提升。

如果我们使用的应用程序需要大量的 CPU 资源，则多核心可以提高性能。

因此，核心数越多不一定越好，需要根据您的需求和使用环境来决定是否需要多核心。

例如下面这些应用会需要大量的CPU资源

• 大型游戏：游戏中的许多图形和物理效果需要大量的 CPU 计算。
• 视频和音频处理：这些任务通常需要大量的 CPU 资源来编码和解码视频和音频数据。
• 3D 建模和渲染：在这些任务中， CPU 需要处理大量的数学运算来生成图形。

线程数量

线程数（Thread Count）：表示 CPU 可以同时执行的任务数，通常是核心数的两倍，但不是所有的CPU都是这样的。

CPU的每个线程都是一个独立的执行单元，可以同时运行，从而提高 CPU 的利用率。

线程数和核心数的主要区别是线程数量关注的是 CPU 同时处理任务的能力，而核心数量则关注的是 CPU 内部的处理器数量。多核 CPU 可以并行处理多个任务，从而提高性能。

一个核心也可以同时执行多个线程，因此线程数不一定等于核心数。多核 CPU 通常也支持超线程技术，使得一个核心同时处理多个线程。

缓存：

缓存（Cache）：表示 CPU 内部的快速存储器，分为 L1、L2 和 L3 缓存。缓存越大，CPU 处理数据的速度越快。

CPU 缓存是 CPU 内部的一种高速存储器，用于存储最近访问的数据。它的作用是减少 CPU 与内存的数据传输，提高系统的性能。

缓存的速度比内存快，但容量比内存小。因此，当 CPU 需要读取内存中的数据时，它首先会尝试从缓存读取数据。如果缓存中没有所需的数据，CPU 就会从内存读取。

缓存和内存的主要区别是缓存是 CPU 内部的高速存储器，用于加速数据访问，而内存是系统的主要存储器，用于存储正在使用的数据。

热设计功耗(TDP)

TDP（Thermal Design Power）：表示 CPU 最大功率，单位是瓦特。TDP 越高，CPU 的功能越强，但也需要更多的能量。

TDP (Thermal Design Power) 是指 CPU 设计时所需的最大热功率。它表示 CPU 在极端工作条件下的最大功率消耗。

TDP 的作用是帮助用户选择与其计算机系统相匹配的 CPU，以确保系统在满足功能要求的情况下可以正常运行，并且不会出现因过热而导致系统故障的情况。

当计算机运行时，CPU 生成热量。如果热量无法通过散热器或其他冷却系统散去，系统温度就会升高，从而导致系统故障。TDP 的作用就是告诉用户 CPU 生成的最大热量，以便用户选择适当的冷却系统。

最大加速功耗（MTP）

MTP (Maximum Turbo Power) 是指 CPU 在极限加速状态下的最大功耗。它表示 CPU 在超频时所需要的最大功率。

MTP 的作用是帮助用户了解在 CPU 加速状态下所需的最大功率消耗。如果用户需要在计算机中使用超频 CPU，则需要确保计算机的电源系统和冷却系统能够满足 MTP 的需求。

TDP 和 MTP 的主要区别在于：TDP 是 CPU 在标准工作状态下的最大功率消耗，而 MTP 是 CPU 在极限加速状态下的最大功耗。因此，MTP 比 TDP 更高。

内存参数

CPU内存参数是指与处理器内存相关的一些技术指标，它们决定了处理器的性能和内存管理的能力。一些常见的内存参数包括：

最大内存带宽：

最大内存带宽是指处理器与内存之间的最高数据传输速率，即在单位时间内内存能够传输的数据量。它是由多个因素决定的，包括内存速度、总线宽度（即内存和处理器之间的连接）以及处理器的内存控制单元（MCU）设计。

支持最大内存：

CPU支持的最大内存是指处理器所能识别并使用的最大内存容量。这受到处理器架构、内存控制单元（MCU）设计和操作系统的限制。

最大内存通道数：

最大内存通道数是指处理器所能够同时支持的内存通道数量。内存通道是指从处理器连接到内存模块的通路。多个通道可以同时访问内存，提高内存访问效率。

常见的内存通道数量有1通道、2通道、4通道等。处理器支持的最大内存通道数由处理器架构、内存控制单元（MCU）设计和兼容性决定。

内存类型：

CPU支持的内存类型是指处理器能够识别并使用的内存技术类型。常见的内存类型包括DDR3（Double Data Rate 3）、DDR4、DDR5、LPDDR3（Low Power DDR3）和LPDDR4等。处理器支持的内存类型由处理器架构、内存控制单元（MCU）设计和兼容性决定。使用不支持的内存类型可能会导致系统不稳定，甚至崩溃。

这些参数对于处理器的性能有很大影响，因此在选择处理器时需要仔细考虑。

封装规格

封装类型（LGA，PGA，BGA）、接口类型（FSB，HT，QPI）、位数（32位，64位）等。

插槽类型

CPU的插槽类型是指处理器安装在主板上的接口类型。常见的插槽类型有PGA（Pin Grid Array）、LGA（Land Grid Array）、BGA（Ball Grid Array）等。

插槽类型对CPU的性能没有直接影响。但是，不同的插槽类型决定了处理器和主板之间的连接方式，从而决定了数据传输的速度和稳定性。例如，LGA插槽的联系更紧密，数据传输速度更快，但是安装更困难。而BGA插槽的连接相对来说更稳定，但是不能方便地更换处理器。

因此，在选择插槽类型时，应该根据自己的需求和预算，并兼顾数据传输速度和安装方便等因素进行选择。

另外，确保处理器的封装参数与主板兼容是使用处理器的先决条件。

技术参数

虚拟化技术

CPU的虚拟化技术是指通过硬件的支持，使一台物理计算机上运行多个虚拟机（Virtual Machine）。每个虚拟机独立运行一个操作系统，并有自己的系统资源，如内存、磁盘空间等。

虚拟化技术的主要优点是可以有效地利用硬件资源，提高计算机的使用效率。此外，虚拟化技术还提供了应用程序隔离、灾难恢复等功能。

当前，市面上的大多数中高端CPU都支持虚拟化技术。具体使用需要搭配专业的虚拟化软件，并需要足够的系统内存和磁盘空间。

虚拟机相关文章

睿频加速技术

睿频（Turbo Boost）是一种Intel公司的加速技术，它可以提高处理器的临时频率。通过监测系统的使用情况，睿频技术可以自动调整处理器的频率以适应当前的工作负载。

当处理器的频率被调高时，它可以完成更多的任务，从而提高系统的性能。睿频技术不会对系统的稳定性和安全性造成影响，因为它是由硬件和软件协同实现的。

注意：睿频技术仅适用于支持该技术的Intel处理器，并且需要满足一定的系统配置要求，例如充足的电源供应和足够的冷却散热系统。

超线程技术

超线程技术是Intel公司的一项技术，用于提高处理器的并行处理能力。超线程技术通过在单个物理处理器内部创建两个虚拟处理器，从而提高系统的并行处理能力。

超线程技术通过利用单个物理处理器的空闲时间，同时执行多个线程，从而提高系统的效率和性能。它可以在不消耗额外电力和不增加热量的情况下，提高处理器的工作效率。

超线程技术通常被用于处理多任务环境，例如虚拟机环境或多线程应用程序。它是Intel Hyper-Threading技术的一个特定实现，不同的处理器型号可能有不同的超线程技术实现。

扩展知识：

英特尔® 处理器名称和编号

品牌+品牌修饰符+代次指示符+SKU 数值+产品线后缀的方式来命名

CPU型号后缀含义

inter CPU

i3/i5/i7/i9：这些后缀代表 Intel 的核心系列，i3 表示入门级的处理器，i5 表示主流级的处理器，i7 表示高端级的处理器，i9 表示极高端级的处理器。

并非所有的处理器代次或家族都包含所有的产品后缀。

AMD CPU

品牌+等级+代次指示符+SKU 数值+产品线后缀的方式来命名。

AMD CPU 产品线中常见的后缀包括：

• G：代表是APU，搭载了内置显卡。
• X：代表高端产品，适用于高性能计算。
• R：代表是移动端产品，用于笔记本电脑。
• SE：代表是特别版，特别定制的产品。

AMD 和英特尔型号对标：

AMD 和英特尔型号对标，属于相同的级别：

• 低于 400：i3/锐龙 3
• 400-600：i5/锐龙 5
• 700-800：i7/锐龙 7
• 800-950：i9/锐龙 9
• 超过 950： Threadripper（仅限 AMD）

总结：

学习了上面的知识后，相信大家对于如何选择合适的CPU有了一定的了解。下面给大家总结以下：

处理器的核心数量、主频（GHz）、缓存大小、线程数、功耗（W）、架构、以及兼容性等。您需要知道自己的计算机需求，并在此基础上考虑这些参数，以确定适合您需求的处理器。例如，如果您的计算机用于设计和渲染图像，则需要一个具有更多核心和线程的处理器；如果您的计算机用于日常办公，则一个较小的处理器可能就足够了。因此，在选择CPU时，您需要根据自己的需求来确定关注哪些参数。

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