穿越侯门女之将门妇继上一篇「深入浅出笔记本电脑推荐-启示篇」所述的那样,从这一篇开始,我们逐一拆解分析笔记本电脑的各个核心组件,来深入浅出地让同学们掌握关于笔记本电脑选购所需要知道的那些核心要点。
在这里,如果想要阅读一下「深入浅出笔记本电脑推荐-启示篇」的,点击这里跳转进入:
CPU中央处理器在计算机中所承担的角色相当于人的大脑。作为计算机系统的运算和控制中心,它是程序运行和处理信息的执行中心。
市面上无论是台式PC机,还是便携式计算机,其中的CPU的品牌均被两大厂牌所占领,其一是英特尔Intel,另外一个厂牌便是AMD。
接下来我们就按照品牌顺序,将各个品牌的处理器产品系列、型号等信息详细解读,让各行业人员都可以从宏观层面得以了解哪一款CPU处理器是最符合自己期望需要的。
英特尔Intel处理器,1968年成立于美国,是一家专门以研制CPU为主的公司,也是全球最大的计算机零件和CPU制造商。自1971年英特尔退出了全球第一款微处理器,自此便掀起了计算机和互联网的革命,正在改变这世界。
Intel中央处理器主要分为PC机、服务器、移动设备、IoT设备四条产品线。接下来我们逐个了解一下每个系列的CPU产品优缺点及其应用场景。
酷睿Core是英特尔面向中端、高端消费者、工作站推出的系列CPU处理器。目前市面上酷睿处理器通过i9、i7、i5、i3的布局,逐步取代了曾经占据着PC中高端的奔腾系列,并将奔腾、赛扬系列处理器推向低端市场。
从「i+数字」的酷睿处理器命名格式可知,数字越大,性能越强。目前英特尔酷睿Core处理器已经发展到了第10代以上,工艺已经低至10nm,普通计算机也已经可以用上原先只有在服务器级别才能接触得到的8核16线程以上的处理器产品。
奔腾系列作为曾经的x86核心处理器霸主,于1993年开始就所向披靡,直至后来的酷睿系列横空出世了之后,才日渐被降级或者替代。
目前奔腾系列处理器在市面上主要存在于中低端市场上的超极本等不要求高性能事务处理的计算机,是酷睿以下中低端市场PC产品的重要CPU产品线。
在奔腾的旗舰级产品上,6MB缓存、4核、8线GHz的最大Turbo频率,也足以让中低端消费者应付大多数的办公场景。自然地,如果涉及到高FPS的大型游戏处理,这样子的CPU产品在计算能力上也是抓襟见肘的,建议这类型的用户选用更高端的酷睿Core处理器i5以上系列CPU产品。
赛扬处理器在目前消费级PC的市场上已经几近消失,只存在于低端入门型的PC机器、或者嵌入式上会有留存的应用场景。
赛扬CPU目前旗舰级产品多为4MB缓存、4核、4线程的组合,相对于奔腾系列低一层级,适合对于计算性能要求不高,日常只做一些普通办公文档、图片处理的任务的计算机使用。
凌动Atom处理器是英特尔面向移动设备(智能手机、平板电脑、低端PC等)研发出来的一款处理器产品。
采用凌动Atom处理器,可以使得移动设备的启动速度变得更快、工作时间变得更长,同时还支持分辨率更高的超高清 4K 多媒体和高帧率 (FPS) 流处理,为网络边缘的设备带来了高效智能。
英特尔® Quark™ 处理器是英特尔专为小尺寸和低功耗物联网 (IoT)设备而设计的,主要面向包括可穿戴设备在内的新兴市场。
利用Quark夸克处理器这类高效型微控制器和 SoC 依托灵活的低功耗设计,使得交付出色的连接性、集成性与兼容性的产品变得更加容易。
至强Xeon处理器主要面向于服务器、工作站使用,部分超级计算机也采用该系列处理器进行计算任务。
发展至今已经到了第三代,借助英特尔® 至强® 可扩展处理器,您能够推动具有可操作性的深入见解、利用硬件增强的安全性,并部署动态服务交付。支持混合云基础设施和要求最苛刻的应用,包括内存中分析、人工智能、无人驾驶、高性能计算 (HPC) 和网络转型。
不过也正是其性能高,价格相较于酷睿Core处理器更为昂贵,所以在价格方面也一改发行之初的高性价比的吸引力。
在每一款CPU处理器产品,都有其独一无二的处理器编号。而我们普通消费者则可以根据其编号,快速识别该CPU的性能排位。关于CPU主频、缓存、内核数和TDP热设计功耗等参数,则需要深入阅读对应CPU产品的详细参数细节。
最常见的英特尔®处理器名称以英特尔®酷睿™,英特尔®奔腾®和英特尔®赛扬®开头。英特尔®奔腾®和英特尔®赛扬®处理器是为注重价格的消费者而设计的经济型产品线。英特尔®酷睿™处理器带来更快的性能和英特尔®奔腾®和英特尔®赛扬®型号不具备的其他功能。英特尔®至强®可扩展处理器可为服务器和工作站提供更高级别的性能。
品牌和品牌修饰符出现之后,处理器的生成指示器。在所有英特尔®酷睿™处理器品牌的处理器编号中都标识了英特尔®处理器的世代。在四位数处理器编号中,第一位数通常代表代。例如,带有数字9800的处理器是第9代处理器,而带有标号8800的处理器是第8代技术。
对于第10代Intel®Core™处理器,Intel命名方案略有不同,即编号前两位数字为10。
SKU后缀是处理器功能的另一个关键指标,主要针对于处理器的功耗级别、所涉及的设备类型作出区分。
这些剩余的差异由基于字母的产品线后缀表示。例如,在英特尔®酷睿™处理器系列中,U表示为节能笔记本电脑或2合1笔记本电脑设计的处理器。同时,XE表示专为实现最佳性能而设计的台式机“旗舰版”处理器。
针对于特殊的笔记本电脑所设计的第十代英特尔酷睿处理器通畅较为轻薄,与常见版本在命名上具有两种不一样的命名约定。
表示已针对基于图形的使用进行了优化,并包括更新的图形技术,其SKU包含两位数字的发行代数(“10”),然后是接着的两位数的SKU数字,再跟着两个“字母+数字”形式的后缀。后缀表示处理器提供的图形级别。较高的数字(例如G7)表示图形性能相对于较低的数字(例如G1)有所改善。
也以“10”作为发行代数,后跟三位数字的SKU(连续五位总数字)。这些数字后跟一个单字母后缀(U,Y,H,K等),该后缀类似于上一代命名约定,并指示功耗级别和所设计的设备类型。
英特尔®奔腾®Silver处理器的名称包括一个单字母前缀,后跟一个四位数的SKU号。英特尔®奔腾®金牌处理器没有字母前缀,并且包含SKU和后缀。
处理器类别或系列中较高的数字通常表示功能和基准得到了改进,包括缓存,时钟速度或前端总线。英特尔®奔腾®金牌和银牌处理器的突出特点是总体CPU性能。英特尔®奔腾®金牌处理器针对性能进行了优化,而英特尔®奔腾®银牌处理器针对成本进行了优化。
英特尔®赛扬®处理器的名称具有两种不同的格式。某些英特尔®赛扬®处理器具有三位数字的SKU,没有字母前缀。其他包括单字母前缀,后跟四位数的SKU。处理器类别或系列中的较高数量通常表示改进的功能和基准,包括缓存,时钟速度或前端总线。
AMD处理器即由AMD(超微半导体)公司生产的处理器。AMD公司成立于1969年,同样也是一家有着悠久企业历史的CPU厂商,也是目前市面上唯一能与英特尔Intel抗衡的CPU厂商。额外地,AMD旗下的独立显卡部门也和Nvidia平分天下。
AMD公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器、闪存和低功耗处理器的解决方案。
目前AMD在消费市场上的处理器产品线,主要有锐龙、FX、A系列、速龙四大类。
AMD的锐龙Ryzen处理器是面向x86微处理器品牌,AMD Zen核心架构的CPU产品之一,旨在于取代旧有的AMD FX系列处理器的核心地位。
在AMD的整个消费领域处理器方面,2017年上市销售的锐龙CPU的地位不可撼动,旗舰级的CPU都是锐龙系列的。
当前锐龙型号主要分为4个,分别是R9、R7、R5、R3,其命名分别对标英特尔同类产品Core i9、i7、i5、i3。
AMD FX系列处理器主要是为了满足对于游戏有极高要求的玩家所设计的,适用于3D游戏和单线发布后的接下来的几年里,由于无法和英特尔在这片游戏芯片市场里展开竞争,导致了好几年AMD暂停推出更新一代的FX处理器。直到2013年又再次推出FX系列8核处理器,使得AMD再一次成为游戏发烧友的CPU热门选择。
目前因为锐龙Ryzen的发行,消费市场上的AMD FX处理器逐步被锐龙系列所占领,FX系列目前仅集中至盒装零售领域,在台式机和笔记本默认装配方面已经失去了领地。
AMD A系列处理器,在速龙APU未发行之前,它是AMD处理器中唯一的APU系列,也是继AMD收购了ATI之后的重要作品。
APU(Accelerated Processing Unit)中文名字叫加速处理器,是AMD“融聚未来”理念的产品,它第一次将中央处理器和独显核心做在一个晶片上,它同时具有高性能处理器和最新独立显卡的处理性能,支持DX11游戏和最新应用的“加速运算”,大幅提升了电脑运行效率。
简单明了地说,就是包含了CPU和GPU核心显卡的一款处理器产品,对标是包含了核心显卡的英特尔处理器产品,但AMD APU的性价比远远高于英格尔的同类产品。
AMD速龙系列处理器对标着英特尔处理器奔腾,在1999年亮相之后就发布了第一颗达到千兆赫兹(GHz)频率的桌面级处理器。目前的应用场景已经非常有限,并且当前速龙处理器还在生产的仅限于速龙的APU系列处理器,主要面向的是台式机集成、盒装零售版两个方面,在笔记本电脑领域已经被AMD的更高级别处理器产品所替代。
关于AMD CPU产品的各个后缀,列出了如下一张对应列表,便于标识出各个后缀的含义。
可以简单粗暴地理解成系统总线的工作频率,系统总线的概念在上文CPU参数部分有讲解过。
外频的任务就是让电脑的各个部件保持同步,外频是有芯片组提供的,同时芯片组的基本任务是充当CPU与计算机的其他部件之间的协调者。
倍频又称为倍频系数,它是没有单位的,以0.5作为一个间隔单位,数值从1.5X一直往上递增,理论上没有设定数值上限。目前计算机系统中设定的倍频数大多设置成了整数,摒弃了0.5作为一个递增单位的策略。
如果不知道自己的CPU当前的倍频和外频是多少,可以安装一个「CPU-Z」软件即可查看,如下截图所示:
从公式上可以看出,实现超频的办法有两种,一种是增加外频,另一种是增加倍频系数。
该策略是大多数超频用户常用的超频方法,操作较为简单,只需要调整CPU上的倍频系数即可实现超频。但有的厂家为了防止超频或者是避免通过修改倍频的方式容易导致CPU越频运行损坏CPU的风险,便将CPU的倍频数值锁定了。例如大部分英特尔INtel的CPU都是锁了倍频的,要想实现手动超频只能用策略二中提到的增加外频的办法。
手动增加外频是可以实现CPU的超频,但是所谓水桶原理,主板上的其它组件是否可以在超频后的频率下正常工作,这一点就存在着很大的风险。哪怕是超出了一点点,都会出现系统运行的不稳定,甚至是系统挂掉,数据丢失等意外情况。
所以,超频的最佳实践,无论是调增倍频,还是调整外频,都应该适度,要衡量好其他组件的运行瓶颈。
如果希望长期超频使用,那么万不可使用过度。如果因此造成了CPU的损耗使用寿命缩减,那就得不偿失了。
无论是台式PC还是笔记本电脑Laptop,我们肉眼可见的CPU中央处理器都是方形的,而不是圆形的。圆形不是更符合「Unit」这个词给人的感觉么?
我们看见的表面的一层金属片,其实只是CPU在投入生产之时所使用的金属封装,其本体芯片被封装在了中心位置。
整个过程大概是提取硅元素,制成一个个粗长的单晶硅棒,然后进而切割成“晶圆”,也就是一片片很薄的圆形硅片。
再经过离子注入、电镀、纳米光刻等步骤,进而在晶圆上分割出许多小块的CPU单元(形状近乎方形),剔除掉冗余的部分(特别留意这里,这里是关键知识点)。
「接下来的关于怎么把芯片放到PCB板上,怎么使用铝盖封装,怎么使用钎焊和硅脂做连接工作,后续用额外文章来详细阐述CPU的制作过程。」
倘若我们从大块晶圆上分隔出来的小块CPU单元是一个小圆形,那么材料切割情况大致如下图所示:
在切割过程中我们会在边缘处浪费不少的单晶硅原料,同时要想切割成大量的小圆形所需要的切割工艺也是极其苛刻的。
而我们来看看倘若切割成方形的小块CPU单元会是怎样的一种情况,如下图所示:
如图所展示的那样,我们会发现,切割成方形,不仅在耗材上会节省很大的一笔单晶硅原料,产生更少的边角料,还能在切割工艺上降低难度,提高切割过程中的良品率。这些对于生产力上的效能提升都是巨大的。
所以正如题目所言,CPU是方形的而不是圆形的,并不是因为技术问题,更不是因为科学家喜好问题,而是因为这样子最高效,最节约,最环保。
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