什么是CPU?这是您需要了解的一切

如果您刚刚了解计算机和电子世界,用于指代不同部件的术语可能会令人困惑。您可能遇到过的一个组件术语是“CPU”,它代表“中央处理单元”。

CPU 几乎存在于您拥有的所有设备中,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,并充当设备的大脑。在这里,我们解释 CPU 如何与设备的其他部分交互,以及是什么让它们成为计算过程不可或缺的一部分。

是什么让 CPU 成为 CPU?

AMD Ryzen 7 7800X3D 握在指尖之间。
雅各布·罗奇/数字趋势

CPU是定义计算设备的核心组件,虽然它至关重要,但CPU只能与其他硬件一起发挥作用。硅芯片位于设备内部主电路板(母板或主机板)上的特殊插座中。它与内存分开,内存是临时存储信息的地方。它还独立于显卡或图形芯片,后者渲染屏幕上显示的视频和 3D 图形。

CPU 是通过在单个计算机芯片上排列数十亿个微型晶体管而制成的。这些晶体管使 CPU 能够执行执行系统内存中存储的程序所需的计算。它们充当微型开关,在打开和关闭状态之间交替,传达您在设备上所有操作(无论是观看视频还是撰写电子邮件)背后的二进制 1 和 0。

CPU 技术最常见的进步之一是使晶体管变得越来越小。这导致了几十年来 CPU 速度的提高,通常被称为摩尔定律

在现代设备中,台式机或笔记本电脑具有专用 CPU,可以为系统执行许多处理功能。移动设备和某些平板电脑使用片上系统 (SoC),该芯片将 CPU 与其他组件封装在一起。英特尔和AMD 都提供带有图形芯片和存储内存的 CPU ,这意味着它们不仅仅可以执行标准 CPU 功能。

CPU实际上是做什么的?

技术人员将 CPU 放入 PC 的主板插槽中。
Narumon Bowonkitwanchai/盖蒂图片社/盖蒂

CPU 的核心是从程序或应用程序获取指令并执行计算。该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、执行函数或在内存中移动数字。由于计算设备中的所有内容均由数字表示,因此您可以将 CPU 视为运行速度非常快的计算器。由此产生的工作负载可能会启动 Windows、显示 YouTube 视频或在电子表格中计算复利。

在现代系统中,CPU 的作用就像马戏团的领班,根据需要将数据提供给专用硬件。例如,CPU 需要告诉显卡显示爆炸,因为您在游戏中射击了油桶,或者告诉固态硬盘将 Office 文档传输到系统的 RAM 中以便更快地访问。

内核、时钟和成本

英特尔酷睿 i9-13900K 握在指尖之间。
雅各布·罗奇/数字趋势

最初,CPU 有一个处理核心。当今的现代 CPU 由多个内核组成,使其能够同时执行多条指令,从而有效地将多个 CPU 塞满单个芯片上。如今的入门级处理器具有两到四个核心,而六到八个核心在游戏设备和 PC 中更为主流。高端型号可以拥有最多 32 个核心,而专业硬件可以超越这个数量。

许多处理器还采用一种称为同时多线程的技术。想象一下,单个物理 CPU 核心可以同时执行两行执行(线程),从而在操作系统端显示为两个“逻辑”核心。这些虚拟核心不如物理核心强大,因为它们共享相同的资源,但总的来说,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。

当您查看 CPU 时,时钟速度是显着标明的。这是“千兆赫”(GHz) 数字,有效表示 CPU 每秒可以处理的指令数,但这并不是性能的全部情况。在比较同一产品系列或同一代的 CPU 时,时钟速度是最重要的因素。当其他条件相同时,更快的时钟速度意味着更快的处理器。然而,由于较新型号的底层芯片更先进,2010 年的 3GHz 处理器将比 2020 年的 2GHz 处理器提供更少的工作量。

您应该为 CPU 支付多少钱?总体而言,除非您是铁杆游戏玩家或想要编辑视频的人,否则您不需要花费超过 200 到 300 美元。您可以通过避免使用最新的硬件并坚持使用最新一代的 CPU 来帮助降低成本。

对于英特尔 CPU,这意味着第 12 代或第 13 代芯片。您可以通过产品名称来确定其世代。例如,Core i7-10700K 是较旧的第 10 代芯片,而Core i5-13600K是较新的第 13 代芯片。

AMD对其Ryzen CPU做了类似的事情:Ryzen 9 3950X是第三代芯片,而Ryzen 7 5700X是基于该公司Zen 3架构的第四代CPU。 Ryzen 4000 作为笔记本电脑芯片系列和 APU 形式发布,通过系统构建商在台式机上的可用性非常有限。考虑到这一点, Ryzen 7000 (从技术上讲)是否是第五代 AMD Ryzen CPU 还存在争议,但它是最新的,最近,AMD 将其笔记本电脑、APU 和台式机平台统一在 Ryzen 7000 的旗帜下。

CPU有多重要?

如今,CPU 对于整体系统性能不再像以前那么重要,但它仍然在计算设备的响应和速度方面发挥着重要作用,如果没有 CPU,它根本无法工作。游戏玩家通常会发现更高的时钟速度带来的好处,而 CAD 和视频编辑等更严肃的工作则会因更高的 CPU 核心数量而得到改善。

您应该记住,您的 CPU 是系统的一部分,因此您需要确保有足够的 RAM快速存储,可以将数据提供给 CPU。也许最大的问号会悬在您的显卡上,因为您通常需要在 PC 中实现性能和成本方面的平衡。

既然您了解了 CPU 的作用,您就可以更好地对计算硬件做出明智的选择。使用我们的CPU 购买指南来了解有关当前可用的最佳芯片的更多信息。完成此操作后,请检查我们目前可用的最佳英特尔处理器最佳 AMD 处理器列表中的顶级选项。


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