先第一個問題,臺式機和筆記本電腦的CPU一樣嗎?
我覺得在說這個問題之前,需要先劃清一下界限,
先限定好臺式機CPU專指intel/AMD生產出來用來專供臺式機電腦的CPU,也就是帶頂蓋的那種MSDT處理器(MSDT: Main Stream Desktop,指的是主流消費級平臺,也可以理解為普通消費級平臺),比如說i7 10700K和R7 3700X,
而筆記本CPU則專指intel/AMD生產出來專供筆記本的CPU,比如說i7 10870H和R7 4800H,
要先劃定好這個范圍才好梳理這堆雜亂的CPU,以及方便從一般講到特殊
我覺得可以分很多個方面來寫,這里就分外觀、架構、制程、性能釋放方面來寫,最后再來深入一下筆記本CPU和臺式機CPU,這樣讓你們更加直觀的認識這些東西。
首先是外觀上,臺式機和筆記本的CPU最大的區別就是,臺式機的CPU默認會帶頂蓋,
而筆記本的則不帶頂蓋,直接核心裸露
其實最開始的臺式機CPU也是不帶頂蓋的,后來因為散熱需求越來越高以及散熱器的發展,出現了散熱器壓壞核心的現象,所以臺式機就被裝上了頂蓋,頂蓋之下和移動端CPU長的差不多,看起來就是大點小點的區別,中間那一塊芯片才是CPU本體,
我們經常把那塊芯片稱為“Die”,頂蓋和Die之間,通常還有一層介質導熱,有的CPU用硅脂,有的CPU用釬焊,釬焊更好
筆記本的散熱器基本不會出現壓壞Die的情況,所以也就沒有帶頂蓋
但是也有帶頂蓋的移動端CPU,比如說蘋果的M1,這個算特殊了
然后是微架構方面的(也有叫微結構的),之所以提到這一點是因為十代/十一代這里有例外,讓我不得不提一下(暫時不提Cannon Lake),
微架構是衡量一款處理器好壞的標準之一,微架構越先進則代表IPC/能耗表現越好,IPC越高則代表每周期執行的指令條數越多,
你們可以把處理器視為一臺生產機器,微架構的IPC越高就像是這臺機器內部結構越先進、零件越先進,這就使得這一臺機器可以在單位時間內相比于老型號可以生產出來更多的產品,
十代酷睿的移動端有兩款微架構,一個是Comet Lake,一個是Sunny Cove,而十代酷睿桌面端的架構也是Comet Lake,
Comet Lake架構也就是Skylake架構,Sunny Cove架構是Skylake架構的下一代全新架構,在Buffer以及后端上改進明顯,
按照intel的說法,Sunny Cove的IPC對比Skylake提升為18%,IPC提升最直觀就表現在單核性能的提升,提升IPC可以在一定程度上提高同頻性能(這里順帶提一下單核性能離不開IPC和頻率兩個指標,IPC提高20%但是頻率降低20%這會導致單核性能不變)。
intel的十一代酷睿桌面端的架構為Sunny Cove,也有叫Cypress Cove的,而移動端的微架構則是Willow Cove,后者是前者的小幅度改進版,主要是改進了緩存方面以及多增加了一個AVX512子集,部分場合下會有同頻性能提升,但是部分應用因為對緩存容量不敏感這種改進就變成性能、功耗上的負提升了,
相比于十代的SNC和SKL來說,十一代的這倆架構區別要小得多
intel其實還設計了小核的架構,這個小是相對于和它同時出現的大核而被定義的小,
目前intel的小核的微架構設計思路和上面的Skylake/Sunny Cove區別很大,小核的架構思路比較像AMD的ZEN系列
i5 L16G7就是一款典型的帶小核的產品,是一個大核+四個小核,也就是一個Sunny Cove大核+四個Tremont小核,大核還閹割了AVX
在未來的第十二代酷睿就會大部分產品都會帶小核,
目前來說,除了intel的十代/十一代酷睿出現了桌面端與移動端不同架構的情況,其他代數暫時還是同架構的,
AMD這邊也比較雜,AMD的桌面端這邊分帶核顯的以及不帶核顯的,帶核顯的都砍了L3緩存,而這種帶核顯的產品往往就和移動端的是互為馬甲關系(也就是只改了頻率/功耗墻等方面的參數),
以下將會以移動端來代表AMD那帶了核顯而砍了緩存的產品
ZEN/ZEN+的移動端都比ZEN/ZEN+的臺式機主要型號的L3緩存少了一半,ZEN2的移動端相比ZEN2的臺式機主要型號緩存減少了3/4,而ZEN3的移動端相比ZEN3的臺式機主要型號的L3緩存少了一半,
然后是制程,這里也是八代、十代/十一代酷睿出現了例外,
八代酷睿移動端出現了一個神秘的i3 8121U,很多人可能根本沒聽說這顆處理器,這是Intel首次公開上市的10nm處理器,同時期的主流移動端和桌面級都是14nm++
十代酷睿的移動端頭10nm產品,也有14nm的,前者對應Sunny Cove架構,后者對應Comet Lake架構,十代酷睿的臺式機這邊全是14nm的(十代酷睿桌面級能耗比要比移動端的14++產品好)
十一代酷睿移動端全部是10nm了,十一代酷睿臺式機這邊全是14nm。
目前除了這倆以外,其他系列都是桌面端和移動端制程相同。
至于說核心線程數以及頻率差異,這個應該不用我多說了吧,什么處理器有多少核心多少線程什么樣的頻率,查一查就知道了。還有TDP方面的差異,也是一查就知道。
蘋果定制版處理器有過單獨增加L4的現象。
但是有普通就會有例外,臺式機的CPU有時候也會跑到筆記本上去,而筆記本上不帶頂蓋的CPU也有魔改之后跑到臺式機這邊來,
準系統上就有臺式機CPU上筆記本的案例,
比如說藍天的NH55,這個系列的筆記本就帶有AMD的臺式機ZEN2處理器,
又比如說X170系列,這個系列的筆記本就用的是intel的十代臺式機CPU,
藍天NH55AC AD AF準系統 NH57 未來人類 AMD 銳龍 游戲筆記本電腦 【在售價】4100.00 元 【券后價】3900.00元 ----------------- 【立即領券】點擊鏈接即可領券購買:https://uland.taobao.com/coupon/edetail?e=ym2IQzwfeNwNfLV8niU3RxsUty%2FyJZUCIUcOemCte8jHoQe1tkK55QWL4Oq5EG0ZlY9tKo9YEZ5F0Vw9m5i33Mh3nQYU3RIc2pK1ZCwyjz633g0B50D0DF%2Bd3FzaZ4z5txl6Um37OPJEoOlnWzLH%2Fqd9XjCCDLs2r2UueW7kvDBOJNnJbcKb4rwfNcSCHrz1sXwp43pyqpz%2FOua2kVjrsQ%3D%3D&app_pvid=59590_33.6.197.50_629_1614566334916&ptl=floorId%3A17741&app_pvid%3A59590_33.6.197.50_629_1614566334916&tpp_pvid%3A&union_lens=lensId%3APUB%401614566333%400b01333e_3faf_177eba71a61_64cd%40026cFp2oGdKVilR3nPdFbroW 【立即下單】點擊鏈接立即下單:https://s.click.taobao.com/t?e=m%3D2%26s%3Dj0BgppkZSKscQipKwQzePOeEDrYVVa64LKpWJ%2Bin0XLjf2vlNIV67tUEnuUID63G%2B24pk81cuap5uhE0%2B1VOWtcQUs02aaa9L7Y6A9JkxvWNPHXaYAZ%2B2R3%2FCoIWZl4klntEOsmn00zkzhiaLWZJINgyzzKtvo8V2A%2BvZsjqRJ4Is5xaC1wCeDM15gorQ8UE&scm=null&pvid=null&app_pvid=59590_33.6.197.50_629_1614566334916&ptl=floorId%3A17741&originalFloorId%3A17741&app_pvid%3A59590_33.6.197.50_629_1614566334916&union_lens=lensId%3APUB%401614566333%400b01333e_3faf_177eba71a61_64cd%40026n3cMHEe6zyReCBqzuEhtQ?uland.taobao.com/coupon/edetail?e=ym2IQzwfeNwNfLV8niU3RxsUty%2FyJZUCIUcOemCte8jHoQe1tkK55QWL4Oq5EG0ZlY9tKo9YEZ5F0Vw9m5i33Mh3nQYU3RIc2pK1ZCwyjz633g0B50D0DF%2Bd3FzaZ4z5txl6Um37OPJEoOlnWzLH%2Fqd9XjCCDLs2r2UueW7kvDBOJNnJbcKb4rwfNcSCHrz1sXwp43pyqpz%2FOua2kVjrsQ%3D%3D&app_pvid=59590_33.6.197.50_629_1614566334916&ptl=floorId%3A17741&app_pvid%3A59590_33.6.197.50_629_1614566334916&tpp_pvid%3A&union_lens=lensId%3APUB%401614566333%400b01333e_3faf_177eba71a61_64cd%40026cFp2oGdKVilR3nPdFbroW
藍天X170SMG準系統RTX2080S未來人類2070游戲筆記本電腦X170 機皇 【在售價】8699.00 元 【券后價】8499.00元 ----------------- 【立即領券】點擊鏈接即可領券購買:https://s.click.taobao.com/U4mpxqu 【立即下單】點擊鏈接立即下單:https://s.click.taobao.com/IVhpxqu?s.click.taobao.com/U4mpxqu
而移動端的CPU也有上臺式機的,
淘寶就有一堆BGA轉LGA的移動端CPU,最典型的就是四代的移動端CPU,六代七代也有,我想未來也會出現Tigerlake-H轉LGA從而誕生Tigerlake-S的這種現象,
甚至還有部分一體機用的還是低壓U,我之前就有看見過一些一體機的CPU用的是8250U這種低壓處理器。
可以明確的是,只要微架構是一樣,那么臺式機和筆記本的CPU,在核心線程以及頻率相同的情況下,區別主要就在“性能釋放、內存能效”這兩個方面,
筆記本的CPU受限于散熱以及供電條件,在功耗上是跑不了多高的,目前來說移動端的標壓CPU普遍功耗只能跑80W左右,也有只能跑60w左右的,部分機型里的部分CPU可以跑100W以上,功耗不夠用帶來最直接的問題就是頻率跑不滿,也就是會出現殘血性能,
但是并不是所有的筆記本CPU都只能殘血發揮,這個要具體情況具體分析,有些也是可以滿血發揮的
而臺式機這邊的CPU基本不會擔心功耗不夠用的問題,因為只要主板合適,跑滿睿頻性能是絕對沒問題的,像10900K在不算差的Z490主板上滿載之后可以隨隨便便跑出200W以上的功耗,
內存方面,筆記本的內存這邊的能效低于臺式機的,筆記本的內存普遍時序較差,這一點筆記本暫時沒有什么好的解決方案,臺式機這邊可以調教出DDR4 4000 C14 14 14 30這種內存(這還不是最極限的調教),而筆記本目前做不到,一是缺少調教的途徑,二是內存沒有那么好的顆粒,
至于說筆記本的CPU有些型號帶USB4帶了一堆臺式機CPU沒有的東西,這種就因U而異了
PU(Central Processing Unit,中央處理器)作為計算機系統的核心,負責執行各種計算任務和控制操作。以下是關于CPU的基本知識介紹:
一、定義與功能
定義:CPU是計算機的主要組成部分,負責執行指令、控制計算機的操作和處理數據。它是信息處理和程序運行的最終執行單元。
功能:CPU的主要功能包括算術運算、邏輯運算、控制流程等。它是計算機系統的運算和控制核心。
二、發展歷程
CPU自產生以來,經歷了從4位到8位、16位、32位到64位的發展過程,從專用于數學計算到廣泛應用于通用計算。CPU的發展歷史可以分為以下幾個階段:
①4位和8位低檔微處理器時代(1971年-1973年):代表產品是Intel 4004處理器。
②8位中高檔微處理器時代(1974年-1977年):代表產品是Intel 8080。
③16位微處理器時代(1978年-1984年):代表產品是Intel 8086。
④32位微處理器時代(1985年-1992年):代表產品是Intel 80386,可以勝任多任務、多用戶的作業。
⑤奔騰系列微處理器時代(1993年-2005年):Intel發布了Pentium處理器,首次采用超標量指令流水結構,引入了指令的亂序執行和分支預測技術,大大提高了處理器的性能。
⑥多核與并行化時代(2005年后):處理器逐漸向更多核心、更高并行度發展。代表產品包括英特爾的酷睿系列處理器和AMD的銳龍系列處理器。
三、技術特性
1、核心數:CPU由多個核心組成,每個核心都可以執行一條指令流,從而實現多任務并行處理。核心數越多,處理器的處理能力越強。
2、主頻:主頻指的是CPU每秒鐘能執行的指令數,通常以赫茲(Hz)來表示。主頻越高,處理速度越快。
3、睿頻:是 Intel 引入的一項技術, AMD 則稱之為“動態加速技術”。 睿頻技術允許CPU在需要高性能時自動提升其運行頻率,超出其標稱的基礎頻率,而在不需要時則自動降低,以節省功耗。這一過程完全由CPU內部的智能算法控制,無需用戶干預。
4、位數:CPU的位數指的是CPU一次能處理的數據位數,常見的有32位和64位。64位處理器能夠處理更大的數據量和更復雜的計算任務。
5、緩存:CPU的緩存是用于臨時存儲數據的高速存儲器,CPU 會通過分析數據的使用模式,去預測接下來可能需要的數據和指令,預先將這些數據從 RAM 移動到 CPU 緩存中。緩存分為一級緩存(L1)、二級緩存(L2)和三級緩存(L3)。緩存的大小和級數對處理器的性能有重要影響。
①L1 緩存:最快但容量最小,通常為每個核心分配,容量范圍在 128 KB 到 2 MB 之間。
②L2 緩存:響應速度和容量居中,可以為每個核心獨有,也可以是共享的,容量量范圍在 256 KB 到 32 MB 之間。
③L3 緩存:響應速度最慢但容量最大,通常是共享的,容量范圍在 1 MB 到 128 MB 之間。
6、架構:CPU的架構決定了其性能和功能特性,常見的架構有x86、ARM和MIPS等。不同的架構具有不同的指令集和性能特點。
7、功耗與散熱:高性能的CPU通常會產生較高的功耗和熱量,需要適當的散熱措施以保證穩定運行。
以Intel酷睿i5 12400F和AMD Ryzen 5 5600為例,技術參數如下:
型號 | Intel 酷睿 i5 12400F | AMD Ryzen 5 5600 |
cpu系列 | 酷睿i5 12代系列 | AMD Ryzen 5000 (14) |
制作工藝 | 10納米 | 7納米 |
CPU架構 | Golden Cove | Vermeer (Zen 3) |
CPU主頻 | 2.5GHz | 3.50 GHz |
最高睿頻 | 4.4GHz | 4.4GHz |
核心數量 | 六核心 | 六核心 |
線程數量 | 十二線程 | 十二線程 |
二級緩存 | 7.5MB | 3.00 MB |
三級緩存 | 18MB | 32.00 MB |
熱設計功耗(TDP) | 65W | 65W |
最大加速功耗(MTP) | 117W | 65W |
四、主要制造商
CPU的主要制造商有英特爾(Intel)和AMD(Advanced Micro Devices)。它們分別推出了多個系列和型號的CPU產品,滿足不同應用場景的需求。
以下是針對Intel和AMD兩大主流處理器制造商的CPU型號編制規律的詳細解析:
1、Intel CPU型號編制規律
①系列與標識:
英特爾的處理器分為多個系列,如Celeron、Pentium、Core i系列等。每個系列都有其特定的性能定位和應用場景。
以“Intel Core iX”為例,“Intel”是品牌標識,“Core”表示核心系列,“iX”中的“X”代表數字,表示處理器的性能等級(如i3、i5、i7、i9等)。
②代數與SKU值:
型號中的數字往往代表處理器的代數或SKU值。例如,i7-8700K中的“8”可能代表第八代處理器。
SKU值用于區分同一系列中不同性能的CPU型號。數字越大,通常表示性能越強,如i5 12400F、i5 12600KF。
③后綴字母:
后綴字母用于表示處理器的特定屬性或功能。例如:
“F”intel CPU后綴帶F表示無內置核顯,需要搭配獨立顯卡。
“K”表示該處理器支持超頻。
“U”表示低功耗的筆記本專用CPU。
“H”表示高性能的筆記本或臺式機CPU。
“QM”或“MQ”表示四核筆記本CPU。
“HQ”表示集成了高性能核芯顯卡的CPU。
“XM”表示頂級性能、不鎖頻的筆記本CPU。
④頻率與緩存:
對于某些系列的CPU(如Celeron D),頻率和緩存大小也被納入型號命名中。
2、AMD CPU型號編制規律
①系列與標識:
AMD的處理器主要分為Ryzen系列。命名規則類似Intel,如“AMD Ryzen X-YYYY”,其中“X”代表數字,表示性能等級(如R3、R5、R7、R9等)。。
②代數與SKU值:
AMD的型號命名也包含了代數或SKU值信息,如Ryzen 5 3600中的“3”代表第三代處理器。
SKU值用于區分同一系列中不同性能的CPU型號。數字越大,通常表示性能越強,如R5 5500、R5 5600。
③后綴字母:
AMD的CPU后綴字母相對較少,但也有一些特定含義。例如,“X”可能表示該處理器支持XFR(擴展頻率范圍)技術。
不帶后綴:無核顯,可超頻;
X:支持XFR自動超頻技術;
G:內置Vega核顯,性能較強;
GE:低功耗帶核顯的CPU;
E:低功耗處理器;
H:標準電壓,性能強,常用在游戲本;
HS:標準電壓略低,性能較強,常用在輕薄全能本。
PU代表中央處理器的英文縮寫,包括內核結構在內的詳細參數主頻,外頻,倍頻,接口,緩存,多媒體指令集,制造工藝,電壓,封裝形式,整數單元和浮點單元等。
1、如果做成圓形,在切芯片的時候會浪費更多的材料,會增加耗材,增加CPU的成本。
2、方腳排列整齊,節省空間,提高實用性。
3、CPU芯片是由硅制成的,所以與硅片晶體的性質有關。當在硅晶片上制造芯片時,它會被切割然后封裝。天然硅的切割方向為垂直90度,比較適合切割,但很難切割成圓形。
圖示: 方形CPU
4、CPU方形包裝比圓形包裝好很多,也符合行業標準。
5、方形芯片安裝在PCB上;圓形芯片不能不留空隙的覆蓋這個平面,圓形芯片的PCB面積會比方形芯片大很多。
CPU 引腳的數量可能會有所不同,具體取決于它支持的插槽。例如,AMD 1000、2000、3000、4000 和 5000 臺式機 CPU 上的 AM4 插槽有 1331 個針腳。而第10代和第11代英特爾CPU 上的 LGA 1200 插槽有 1200 個針腳。
圖示: CPU芯片焊盤和主板的插腳
LGA插座類型
帶 LGA 插槽的 CPU 底部沒有突出的引腳。相反,它們有小焊盤,也稱為焊盤。 Intel 的 CPU 主要使用基于 LGA 的插槽設計。與 Intel 一樣,主板上的 CPU 插槽 沒有伸出 CPU,而是伸出釘子,鎖定時會與 CPU 上的焊盤接觸。
圖示 針伸出和平面觸點的處理器
PGA 插座類型
帶有 PGA 插座的 CPU 有從底部伸出的引腳。
BGA插座類型
Ball Grid Socket 類型用于為筆記本電腦和移動設備構建的 CPU。使用這種插座類型,處理器直接焊接到主板上,因此無法拆卸或更換。Intel 和 AMD 的移動處理器都使用 BGA 插槽類型。
CPU是影響電腦運行的最重要因素之一。所以在采購電腦配件的同時,選擇適合自己的是非常有必要的,現在小編給大家介紹一下CPU選購需要關注的幾個性能指標,希望能給大家帶來一些幫助!
圖示: 英特爾處理器
1、看主頻
CPU的時鐘頻率用來表示CPU計算和處理數據的快慢。一般來說,主頻越高,CPU速度越快。
2、看CPU的外頻
CPU的基頻決定了主板的運行速度。
3、看擴展總線速度
安裝在電腦系統上的本地總線,當我們打開電腦時,它會攔截一些插槽版的東西,這些是擴展插槽,擴展總線是CPU聯系這些外部設備的橋梁。
4、看緩存
作為CPU的重要指標之一,緩存的結構和大小對CPU的運行速度有很大的影響。高速緩存的運行頻率極高,一般以與處理器相同的頻率運行,其工作效率遠高于內存和硬盤。
5、看前段總線頻率
影響CPU與內存之間數據交換的速度。
6、看制造工藝
制造工藝的微米數指IC內電路與電路之間的距離。
圖示: cpu制造工藝
那么一個CPU有多少個管腳呢?這個問題的答案取決于您的 CPU 的品牌和型號。CPU芯片的元器件封裝引腳一般采用以上三種類型。在選購電腦CPU的指標中,第一個是預算問題,第二個是需求問題,特別是對于電腦游戲玩家群體,CPU作為一臺電腦的“大腦”,自然是最為重要的。