腦硬件知識(shí)。
硬件硬哥。
繼續(xù)下一個(gè)硬件,我們來(lái)聊一聊計(jì)算機(jī)中的重頭戲--處理器。什么是處理器?處理器又是什么作用?在處理器名稱中各部分都有什么含義?接下來(lái)我們就一一為大家解答。
·第一部分cpu在電腦中的作用。cpu也就是中央處理器是電腦中的主要硬件之一,它的主要作用就是解釋計(jì)算機(jī)中的指令以及處理軟件中的數(shù)據(jù),相當(dāng)于人腦,包含了大量晶體管壓在散熱器的下方,品牌我們就不多講了。由于生產(chǎn)難度和技術(shù)含量高,主流cpu都是由美國(guó)的英偉達(dá)和AMD兩家公司生產(chǎn)的。
了解了這些我們開始cpu名稱的講解。我們以英特爾的i9-13900H舉例,i9代表著處理器等級(jí),代數(shù)相同等級(jí)越高性能越強(qiáng),分別為i3、i5、i7、i9。13則是處理器的代數(shù),相同代數(shù)下等級(jí)越高性能越強(qiáng)。
在這里我提一句,有些商家宣傳的i9、i7處理器只是等級(jí),各位一定要擦亮眼睛看代數(shù),5代的i7是肯定不能和13代的i5相提并論的。900為sku,結(jié)尾的字母我就打在這里了各位可以暫停觀看。
·第三部分就是cpu的參數(shù),核心數(shù)量與線程數(shù)。在通常的情況下,1核心只能對(duì)應(yīng)1線程,但通過英特爾的超線程技術(shù)可以讓1個(gè)核心對(duì)應(yīng)兩條線程,基本頻率基本頻率越高cpu的速度越快。至高睿頻則是中央處理器全力運(yùn)行的最高運(yùn)行速度。直連cpu pcle通道數(shù),pcle的速度要比芯片組間接連接的速度快很多。pcle是什么各位自行暫停觀看。三級(jí)緩存三級(jí)越大越流暢,因?yàn)閏pu會(huì)優(yōu)先讀取。
·第四部分也是大家常不理解的一部分,散片與盒裝的區(qū)別。各位自行了解根據(jù)自己的錢包選擇。
視頻到這里就結(jié)束了感謝各位的觀看,請(qǐng)點(diǎn)贊三連這對(duì)我很重要。
裝CPU是組裝電腦過程中的一個(gè)重要步驟,它不僅關(guān)系到電腦的性能,還直接影響到電腦的穩(wěn)定性和使用壽命。以下是對(duì)上述安裝CPU步驟的詳細(xì)分析和潤(rùn)色:
一、準(zhǔn)備工作
在安裝CPU之前,必須做好充分的準(zhǔn)備工作。首先,要確保工作環(huán)境干凈、無(wú)靜電,因?yàn)殪o電可能對(duì)電子元件造成損害。其次,要準(zhǔn)備好與主板兼容的CPU和必要的散熱膏(硅脂),散熱膏的作用是提高CPU與散熱器之間的熱傳導(dǎo)效率,幫助散熱。最后,要仔細(xì)閱讀主板說(shuō)明書,確認(rèn)CPU插座類型與CPU相匹配。
二、打開CPU插座保護(hù)蓋
在安裝CPU之前,需要打開主板上的CPU插座保護(hù)蓋。這個(gè)保護(hù)蓋通常是塑料材質(zhì)的,輕輕向外拉即可打開。打開時(shí)要注意不要用力過猛,以免損壞主板。
三、安裝CPU
拿起CPU時(shí),要特別注意輕拿輕放,避免觸摸CPU底部的金屬針腳,因?yàn)橹讣y或彎曲都可能影響CPU的性能。將CPU對(duì)準(zhǔn)主板上的CPU插座,確保金屬針腳與插座的孔位對(duì)齊,然后輕輕地將CPU放入插座。此時(shí),要觀察CPU四周的缺口是否與插座上的凸起對(duì)應(yīng),以確保CPU已正確安裝。
四、固定CPU
將CPU放入插座后,需要使用主板上的固定桿或固定螺絲來(lái)固定CPU。在固定時(shí),要注意不要用力過猛,以免損壞主板或CPU。
五、涂抹散熱膏
在CPU表面涂抹一層薄薄的散熱膏是非常重要的步驟。使用干凈的指套或塑料刮刀將散熱膏均勻涂抹在CPU表面,注意不要涂抹過多,以免散熱膏溢出到CPU插座上。
六、安裝散熱器
將散熱器對(duì)準(zhǔn)主板上的CPU位置,確保風(fēng)扇電源線不會(huì)妨礙其他部件的安裝。然后,將散熱器的固定螺絲對(duì)準(zhǔn)主板上的固定孔,輕輕擰緊。重復(fù)上述步驟,將其他固定螺絲擰緊,確保散熱器穩(wěn)固地安裝在主板上。
七、連接電源并測(cè)試
安裝完散熱器后,需要連接主板的電源線和其他必要的連接線。在連接時(shí),要確保連接正確無(wú)誤。然后,打開電腦電源,觀察CPU風(fēng)扇是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn),說(shuō)明CPU已成功安裝并正常工作。
安裝CPU是一個(gè)需要仔細(xì)操作和耐心等待的過程。只要按照正確的步驟進(jìn)行操作,并注意一些細(xì)節(jié)問題,就能夠成功地安裝好CPU并使其正常工作。
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今天咱們來(lái)說(shuō)一個(gè)很多數(shù)碼博主們根本不會(huì)告訴你的事情。
這件事的來(lái)頭在于這樣的一個(gè)回復(fù):
能問出“目前還有什么其他指令集是影響CPU性能的嗎?”這樣的話實(shí)際上就說(shuō)明了讀者開始用心了。
CPU是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的產(chǎn)品,其復(fù)雜程度非一般人所能想象。面對(duì)選擇,很多數(shù)碼博主們也很難給普通用戶來(lái)說(shuō)明白不同的CPU所使用的不同技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。面對(duì)這樣的問題,大家就將原本很復(fù)雜的產(chǎn)品參數(shù)抽象為了多大頻率、幾納米制程、第幾代CPU和幾個(gè)核心這樣籠統(tǒng)的“技術(shù)表象”。
這種認(rèn)知雖然在面對(duì)日常生活的時(shí)候基本夠用,但很初級(jí)。為什么這樣說(shuō),咱們先說(shuō)iN最近看的一本小說(shuō)的情節(jié):
匈奴的冒頓單于糾結(jié)了三十萬(wàn)騎兵,要攻打漢人的土地,在誓師大會(huì)上冒頓高呼“草原的男兒們,我們要踏平長(zhǎng)城,將南方的土地?fù)尩绞种校対h人為我們放羊,把田地改作牧場(chǎng)”……
作為漢人咱們有沒有感覺到一絲不對(duì)頭?“丫怎么就只知道放牧?”這就是“認(rèn)知局限性”的問題了。作為當(dāng)時(shí)北方游牧民族他們很難想象盈車嘉穗車水馬龍;更難想象軟紅十丈紙醉金迷。
科技領(lǐng)域的復(fù)雜性和廣度其實(shí)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出普通用戶的理解范圍,尤其是涉及到CPU技術(shù)的詳細(xì)內(nèi)容時(shí)。普通的用戶也和冒頓單于一樣只知道土地可以放牧而已。
不服氣嗎?那么咱們來(lái)問幾個(gè)靈魂拷問的問題:
為什么intel的酷睿CPU會(huì)分為i9、i7、i5、i3這幾個(gè)不同的產(chǎn)品線?他們之間的區(qū)別到底是什么?
為什么從12代酷睿開始CPU開始分大小核了?
為什么前兩天發(fā)布的iPad Pro先于蘋果的筆記本和臺(tái)式機(jī)率先使用了M4的CPU?
為什么intel和AMD的CPU封裝和核心不一樣?
為什么CPU分消費(fèi)者市場(chǎng)和專業(yè)市場(chǎng)?
……
如果這些問題你都不知道正確的答案,那么在數(shù)碼領(lǐng)域中,你就是一個(gè)“冒頓單于”,他雖然能搶下的土地卻不會(huì)善加利用,而你卻可能會(huì)因?yàn)橘I到了一個(gè)錯(cuò)誤的CPU而沾沾自喜。
蹭下熱度,咱們先說(shuō)下蘋果為什么將最新的M4 CPU用在iPad上的深層次原因。這是最近iN的小伙伴們和iN討論的最多的話題。很多人認(rèn)為蘋果過于激進(jìn)要開發(fā)一個(gè)性能逆天的產(chǎn)品。而iN認(rèn)為的更深層次的原因則在于蘋果的M4芯片生產(chǎn)線產(chǎn)能不足并且良品率拉胯。
這話怎么講?你要了解CPU的生成制造的例程。
蘋果的CPU一般會(huì)分為四個(gè)不同的等級(jí)在基礎(chǔ)版CPU之上還有PRO、MAX和ULTRA三個(gè)更高層次的產(chǎn)品。
那么如果要開設(shè)一個(gè)生產(chǎn)線生產(chǎn)蘋果的CPU會(huì)怎么做呢?每個(gè)不同等級(jí)的CPU單獨(dú)開設(shè)一個(gè)生產(chǎn)線嗎?這樣的成本是不是太高了?
實(shí)際上任何制造CPU的廠商都會(huì)在晶圓上刻蝕最復(fù)雜最高端的CPU產(chǎn)品。
在制造的過程中,如果制造出的芯片出現(xiàn)瑕疵,就會(huì)屏蔽掉芯片上的一些核心,將芯片降低等級(jí)進(jìn)行銷售。
蘋果就更極端了,制造一枚M ULTRA CPU在硅晶圓上所消耗的面積是一枚普通M芯片的8倍,當(dāng)8個(gè)M芯片的位置上全部合格的話,就可以生產(chǎn)出一枚 ULTRA,否則這個(gè)8 M芯片個(gè)面積上的晶圓就會(huì)被切割,被切割成一枚 MAX芯片和一枚PRO芯片,以及兩枚M芯片,當(dāng)然了,切割出的兩枚M芯片大概率只有一枚是可以使用的,
這是因?yàn)樵谝粋€(gè)晶圓上由于良品率的問題,不得不做出的妥協(xié)。不僅僅是這樣,一些被廢除的單個(gè)的die(裸晶)本身也不是壞得徹底,在屏蔽掉某些不合格的電路之后還是可以繼續(xù)降低檔次來(lái)使用。例如我們?cè)谶x擇蘋果電腦的時(shí)候有一個(gè)CPU選擇的選項(xiàng):
讓用戶在購(gòu)買的時(shí)候選擇10核處理器還是12核處理器,以及是使用16核圖像處理器還是19核圖形處理器。這種選擇如果倒過來(lái)說(shuō),這樣寫:
都是寫上12核處理器,只不過有一批殘次品壞掉了兩個(gè)核心,還有都是19核圖形處理器,只不過這批殘次品壞掉了3個(gè)圖形核心,如果你愿意買就給你減價(jià)2250塊錢。
所以瑕疵最多性能最差的CPU就是在生產(chǎn)最高端的CPU時(shí)候產(chǎn)生的缺陷品。這些CPU就會(huì)迅速的下沉到更低一級(jí)的產(chǎn)品中。
例如這次的Ipad Pro
你甚至?xí)l(fā)現(xiàn)不同容量的iPad 所配備的CPU核心數(shù)是不相同的。
所以在蘋果,一塊ULTRA生產(chǎn)出來(lái),會(huì)依據(jù)核心的完好程度來(lái)劃分核心數(shù),會(huì)依據(jù)裸晶的好壞被切割成MAX、PRO和基礎(chǔ)芯片,這樣產(chǎn)品的差異化就被做出來(lái)了。
同樣在INTEL和AMD則是依據(jù)裸晶的好壞程度被劃分成了不同產(chǎn)品線的CPU,例如i9、i7、i5、i3,至于CPU的頻率指標(biāo)則通過從最高頻率降低到特定頻率來(lái)規(guī)避掉本身就已經(jīng)在裸晶上存在的缺陷。這樣你就應(yīng)該理解為什么酷睿CPU會(huì)分為i9、i7、i5、i3這幾個(gè)不同的產(chǎn)品線并且在不同的產(chǎn)品線上還會(huì)區(qū)分那么多的頻率了吧?
對(duì)于大小核心則是另一個(gè)話題——指令
從12代處理器開始,Intel就開始了混合架構(gòu)的設(shè)計(jì),也就是大家俗稱的大小核。這實(shí)際上就是一個(gè)去冗余的過程。
CPU的核心被分為了性能核(大核)和效能核(小核)。從微架構(gòu)上來(lái)說(shuō),性能核心采用了Golden Cove微架構(gòu):
效能核心則使用了Gracemont微架構(gòu)
從架構(gòu)圖上我們可以看出這兩個(gè)核心的不同,但同時(shí)我們也可以看到這兩個(gè)核心及其相近的功能部分。這些極其相近的功能部分其實(shí)就是CPU的主要功能。
小核并不是因?yàn)樾《痪邆浯蠛说男阅埽歉緵]有作出完成大核心所能完成指令的電路。
例如AVX-512指令集,全部的功能都可以在大核上運(yùn)行,但在小核上只能支持部分功能。
因此,如果在運(yùn)行游戲的時(shí)候開啟了AVX-512功能,那么大核的負(fù)載會(huì)立刻提升,但是小核的負(fù)載則完全不會(huì)有任何變化。
再例如FP16(Half-Precision Floating Point),也就是16位的半精度浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算只能在大核上運(yùn)行,而在小核心上沒有任何支持。類似的指令有很多,比如AMX、VNNI、TSX……
所以說(shuō)——什么是指令?
如果從底層編寫程序的角度來(lái)說(shuō),CPU的指令(Instruction)是指通過操作碼和操作數(shù)定義出來(lái)的CPU可以執(zhí)行的操作類型和操作方式
但如果從CPU的硬件設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō),指令是指一塊特定功能的電路以及激活這個(gè)電路的一系列電信號(hào)。
所以有一個(gè)很重要的概念就是——如果要更多的功能就需要更大的芯片面積及更大的功率消耗,最終就是更高的采購(gòu)和使用成本。那種既要馬兒跑又要馬兒不吃草的便宜事僅僅存在于想象中。對(duì)于CPU來(lái)說(shuō)并不存在便宜又快功耗又低的CPU。
同樣也因?yàn)楦鞣NCPU內(nèi)部的電路配置不同以及對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)需求不同,CPU被分為了消費(fèi)級(jí)CPU和專業(yè)級(jí)CPU。
也正因?yàn)槿绱耍琲N一般會(huì)告訴朋友,用J1900這類工業(yè)CPU做NAS還想要高性能的人不是笨就是傻了。本來(lái)便宜的東西也不是這樣使用的。
回到今天的話題,怎么選CPU:很簡(jiǎn)單的一個(gè)判斷,在價(jià)格公道的前提下購(gòu)買你買得起的最貴的CPU。這是由CPU的制造原理所決定的,只有最高階的CPU才能最接近當(dāng)初設(shè)計(jì)這一系列CPU的最原始設(shè)計(jì)指標(biāo)在每代CPU中除了最頂級(jí)的那個(gè)型號(hào)之外,所有的CPU其實(shí)都是或多或少的閹割版。
這種閹割并不由商品的組裝工藝而決定,并不像是我們買輛車,不必要的配置可以減配,而是僅僅通過屏蔽的方式隱藏了CPU在制造過程中的缺陷。購(gòu)買的CPU越低端,其實(shí)就是CPU本身的缺陷越多。這也是可以解釋很多人的一個(gè)疑問的原因:
很多人在討論為什么同一型號(hào)的CPU功耗不一樣,甚至還派生出了CPU有體質(zhì)的區(qū)別,讀懂上面的文章,你應(yīng)該會(huì)理解——在制造過程中缺陷是隨機(jī)的多種多樣的,因此即便是相同型號(hào)的CPU由于“壞掉”的部分有差異就會(huì)帶來(lái)“體質(zhì)”上的區(qū)別。CPU的銷售型號(hào)只是一個(gè)標(biāo)定CPU損壞程度的范圍標(biāo)識(shí)而已。
另外,很多人在購(gòu)買顯卡的時(shí)候已經(jīng)學(xué)會(huì)了問一句這個(gè)顯卡支持不支持“光追”。其實(shí)在顯卡上,“光追”最終下沉到電路上的時(shí)候就是一組電路,也就是一組指令。但很少有人問所購(gòu)買的CPU是不是支持AVX-512、是不是支持AV1硬解碼、是不是支持AES加速……原因則是CPU的這些指令功能對(duì)于普通用戶感覺不足。但是如果我們要拿到一個(gè)CPU的參數(shù)功能表,例如下面這張:
大多數(shù)用戶根本不知道這些密密麻麻的參數(shù)會(huì)對(duì)自己的系統(tǒng)體驗(yàn)造成多么大的影響。例如在不開啟一些功能的時(shí)候系統(tǒng)運(yùn)行是這樣的:
注意CPU占用率相當(dāng)平整平順。
但如果關(guān)閉了一些設(shè)置你會(huì)發(fā)現(xiàn)CPU的占用率立刻飆升:
但是,在普通用戶的感覺下,未必能很明確的得知為什么速度慢了,這種現(xiàn)象積累起來(lái)就導(dǎo)致用戶覺得電腦“一卡一卡”的。這樣也就成了很多用戶覺得自己的計(jì)算機(jī)慢的一個(gè)主要原因。
有的時(shí)候升級(jí)一個(gè)新的CPU,這個(gè)CPU的特性提供了某些功能的直接加速,用戶會(huì)覺得卡頓的現(xiàn)象得以緩解。但更多的情況下則是一個(gè)CPU提供了一些特性但又減少了一些特性,這就讓用戶覺得換了CPU但系統(tǒng)根本沒有明顯的速度提高。
出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象實(shí)際上就是用戶會(huì)不會(huì)讀CPU的特性表,以及會(huì)不會(huì)和自己的常用任務(wù)相匹配的技能缺失了。
同時(shí),還有一個(gè)很重要的要點(diǎn)——現(xiàn)在是一個(gè)分水嶺時(shí)期。很多AI應(yīng)用開始逐步的由云端轉(zhuǎn)到本地運(yùn)行。最近幾個(gè)月iN給朋友的購(gòu)買建議其實(shí)都是在選擇帶有NPU的處理器。
原因則在于現(xiàn)在個(gè)人計(jì)算機(jī)上NPU的適配應(yīng)用還是不太普及,但在一些特殊的任務(wù)下NPU本身在適合的框架下已經(jīng)可以突出其存在意義了。
尤其是在一些小機(jī)器上,NPU的價(jià)值對(duì)于AI來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)高于一塊中端顯卡的價(jià)值度。
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