CPU知识扫盲以及选购推荐， 本文前半部分是科普，后半部分是命名规则和购买建议。下面就让我们跟随边肖一起来看看吧。
CPU知识扫盲以及选购推荐
简介：
众所周知，人脑是一个人的核心，也就是决策中枢。同样，计算机的核心可以看作是CPU。与上一期提到的显卡不同，显卡依靠大量的核心同时执行许多简单的操作，而CPU则负责重要和复杂的逻辑操作。如果把GPU比作一大群小学生，那么CPU就是一个资深老教授，他只有两只手，也就是两个线程。但是，一个聪明的头脑(复杂指令集)虽然不能像一群小学生一样举得起砖头，但遇到复杂问题时，效率要高得多。所以CPU实际上是计算机中的决策者。
但这只是对CPU的概念性理解。你真的了解他们吗？
1.什么是CPU(CPU基础知识)
在介绍之前，我先给大家讲一个故事，通过对故事的分析得出结论。
1.
黄老板和假老板是一家破产公司的创始人，因为公司欠债3.5亿，被迫跑路。好在他们从小训练麒麟臂，准备搬砖养家。在工头的强烈号召下，大家似乎都很努力，尤其是假老板，他像一个努力的工人，从运砖车到工地来回只需要5分钟，而黄老板需要10分钟，于是假老板得到工头的表彰。但这里面隐藏着一个骗局。因为他们搬砖的时候把砖放在一个密封的篮子里，砖的数量是看不见的，所以假老板玩了一个巧妙的把戏。别人每次搬150斤砖，假老板只拿50斤，报的量却是150斤。其实看起来更快更努力的假老板，一个小时只挑了12x50=600kg的砖，而脚踏实地的黄老板一个小时挑了6x150=900kg的砖。
你明白这意味着什么吗？黄老板和假老板代表两个CPU，其中假老板往返速度更快，所以假老板的主频比黄老板高。嗯，比如假boss是主频超过7GHz的推土机架构，而黄boss是主频只有3.5GHz的i5，黄boss虽然比假boss慢，但是每次做的工作都远远超过假boss。换句话说，黄老板的结构比假老板更高级，每次完成的工作也更多。
为了衡量每次完成的工作量，计算机中有一个专有名词，叫做IPC，或者“每条指令的平均时钟周期数”。可见主频并不是决定单核性能的唯一因素，架构或者工作效率的重要性不言而喻。
2.
后来，黄八和假老板从底层搬砖工逐渐做大，自己也成了包工头。他们带来了大量工人。积累了一些资金后，他们决定创业。后来，黄八在温州开了一家皮革厂，假老板开了一辆互联网汽车。然而，黄八从此走上了不归路。由于皮革厂是劳动密集型产业，需要大量廉价劳动力，黄八在一个秘密的地下工厂里，利用软件工程和基因工程，篡改并重新编译了人类的碱基序列，创造了一群有四只手的工人。虽然一个人的手数有两个人那么多，这些工人的工作效率暂时还达不到“一拖二”的效果，但还是大大提高了效率。最终黄老板获得了事业和生活的双胜利，开了很多分厂，娶了嫂子。
这里的四手工其实就是超线程。
工厂有多少工人，就意味着有多少CPU核心。有四只手的工人可以比普通人做更多的事情，但受限于他们只有一个身体，一个人不能被两个人使用。超线程也是如此。另一根线虽然是假的，是化学成分，但却以很小的代价(20%左右)大大提高了性能。目前英特尔的i3、i7、i9等产品线都采用了超线程技术。
3.
这一次假老板比黄老板踏实多了，不用邪念。但由于前期市场表现不佳，研发成本高，欠下巨额债务，员工斗志开始低落。起初，假老板还用加薪来增强员工的信心，但后来因为资金链紧张，公司负债累累，于是假老板开始强迫工人加班，多月不发工资。最后重压之下，假老板无法翻身，只好宣布公司倒闭，过着清贫的日子。
给员工涨工资就是睿频，也可以说是官方的超频。可以略微提升CPU的性能，但提升一般有限。
强制加班就是超频。虽然可以大幅提升性能，但前提是给员工施加压力，或者给CPU加电压。如果过度，就有“缩肛”的风险。
4.
另一方面，黄八后来的经历也好不到哪里去。由于上游仓库货物积压，无法及时送到工厂，经常出现停工现象。黄八本想在工厂附近建一个小仓库，作为临时存放原材料的地方，但由于每一寸土地的地价都无法展示，积压越来越严重，导致供应链多次中断，黄八的下游厂商也逐渐开始与其断绝关系。这下可好，这货无路可走了。这相当于断了黄八的生路，而且形势越来越严峻。在一个漆黑多风的夜晚，黄八和他的嫂子偷偷跑了，只留下空荡荡的工厂。
从这里可以看出，黄八的工厂最终无法成功运营的原因是缓存不够，导致上游供货断断续续，大大拖慢了效率。CPU也是如此。在从内存中提取数据并传输到CPU的过程中，速度远远小于CPU的运算速度，会造成极其严重的延迟。这时候就需要中转仓了。
一般来说，cache分为三级：一级、二级、三级。一级缓存速度最快，容量最小，然后速度变慢，容量依次增大。更大的缓存可以大大提高复杂任务的处理速度，减少延迟。
5.
许多年后，黄八和假老板在街上一家叫粗粮杂货店的超市里聚到了一起。里面卖的商品物美价廉，经常被顾客抢购，导致缺货。然而这也促使曾经的小杂货铺越做越大，店面换了一次又一次。现在已经提供餐饮、购物、游乐等一站式服务。老朋友见面，回首往事，聊了很久，感觉有点热。假老板溜达到柜台，对柜子说：“冰两瓶啤酒，要几串。”他花了9便士，把空调开小了一点。柜台的人又说：“你要罐装啤酒还是散装啤酒？”“大家摊吧，便宜点。”假老板回到餐桌，突然，地面猛地一震。黄八惊慌地喊道，“我编不出来了！
这里的超市就是卖CPU的地方。它提供原装和散装两种形式，也就是盒装和碎片形式，这几乎就是国行正品和港版水货的区别，但又不完全一样。基本上两者在性能和使用寿命上不会有什么区别。盒装版是厂家直销，原装纸箱，上面印着防伪序列号，有官方质保，很多还会附赠一个原装散热器，比实际的摆设多。如果你比较在意保修的话，可以买。大部分零配件都是商家从厂家大量购买的，而且大部分都没有保修，没有包装，没有散热器，很多旧的零配件CPU其实都是二手的。
但是独立CPU的价格会比盒装CPU低很多，而且由于CPU比较耐用，基本上是整机最不容易磨损的部件，一般寿命都在几十年以上，当然前提是不用于制造太多新闻，进行极端的超频，加压，开盖或者物理损坏
其中有风冷式和塔式。一般来说塔式散热比较好，但是低端塔式散热不如很多压力式散热好。压力式更容易做成小体积，成本更低。
水冷有集成式和分体式两种。集成式是厂家组装的，一般是软管，你拿到后直接安装即可。
分体水冷要复杂得多，尤其是硬管，一般用在高端游戏机上。它可以添加很酷的RGB灯光效果，并且具有很高的定制度。一般来说，建议在家庭区域选择便宜实惠的风冷散热。如果机箱比较小，可以采用超薄下压散热或者一体化水冷。
TDP:
TDP的英文全称是“Thermal Design Power”，中文直译是“Thermal Design Power Consumption”。主要提供给计算机系统厂商、散热器/风扇厂商、机箱厂商进行系统设计。一般来说，TDP主要应用于CPU。CPU TDP的值对应的是一系列CPU的最终版本在满载时可能达到的最高散热量(理论上CPU利用率为100%)。当处理器TDP达到最大值时，散热器必须确保处理器温度仍在设计范围内。
流程：
顾名思义，制造工艺是指制造CPU时集成电路的精细程度。
例如28纳米和14纳米。一般来说，数量越少，制造精度越好，集成电路元件体积越小。在相同的面积上可以插入更多的元件，具有降低功耗和提高性能的双重优势。目前主流技术还是14nm。
导热硅脂：
用于填充CPU盖和散热器之间的空隙。一般来说，散热片是包含在内的。
涂导热硅脂的时候，只要在CPU中央挤一颗黄豆大小的，然后用散热器压平就可以了。不宜涂抹过多，尤其是AMD送的原装强力胶。
版本：
在很多志强和E5洋垃圾中，我们经常会看到一些名词，比如ES、QS、正负等。
这些样本很多都是来自CPU正式定型之前的测试版本，有些还存在bug，不稳定。ES代表测试版本，QS或ES基本上是官方版本。此外，ES表明这个术语实际上是错误的。只有QS或官方版本，正反版本代表模型是否能在系统中正确显示。Stepping是CPU R&D过程中的修订版，所以一般推荐官方版QSES。
购买这类CPU时，要多了解不同版本的区别，E5-26XX系列大多单核性能较弱，不适合游戏。虽然E5-16XX是作为单核性能的补充，但市面上大部分x79都是栅格板，价格实惠但容易出问题。但是正规的主板基本上只有二手的，而且价格昂贵，更老的X58耗电很多。虽然性价比极高，但没有丰富的安装经验，这些都不推荐。
如果没有丰富的经验，想要组建工作站，建议直接使用X99主板E5 V3以上。而现在AMD锐龙R7和即将推出的thread ripper也是不错的选择。
指令集：
目前主流的指令集有X86和ARM两种，分别称为复杂指令集和精简指令集。前者主要是我们的桌面使用，后者是手机、平板等Android、iOS设备使用。复杂指令集可以完成大量需要巨大计算性能的工作，所以X86一般被称为桌面级，而ARM的精简指令集可以做的工作非常少，但在低功耗省电上更胜一筹。是指令集CPU等硬件接受指令，执行运算，然后输出结果的机器语言。它要求硬件和软件相互兼容，所以也是应用的基础。这就是为什么你不能在安卓手机上安装Windows，除非你用虚拟机来模拟。
此外，还有一些扩展指令集，如MMX、SSE等。它一般加强了CPU对特定操作模式的支持和运行效率，并扩展了原有的指令集。例如，彭蒂
现在主流的封装都有PGA:管脚在CPU上，需要插入主板上的插槽，LGA，管脚在主板上，CPU上只有触点。BGA主要用于笔记本和移动CPU，芯片直接焊接在主板上。同一个封装芯片有不同的引脚对应不同的主板。比如intel、7代的LGA1151，只能插H110、B150、Z170、B250、Z270等相同管脚的主板。但也有例外，比如771硬到775。
二、处理器命名
先普及两个名词。
台式机：指的是台式机级别，一般是高性能的。
移动：用于笔记本和平板电脑，功耗低，性能低。
英特尔处理器命名：
作为近几年的主流CPU厂商，目前英特尔的产品分为很多系列。由于命名方式比较复杂，这次先介绍一下目前主流的CPU。
赛昂和奔腾主导入门级消费市场，其中奔腾强于赛昂。酷睿系列是目前性能主流的CPU，也是目前最常见的，比如i3、i5、i7等等。志强是专门为服务器和工作站开发的处理器。目前智强E系列是主流。由于Core I系列是最常见的，所以他先说一下。
一系列：
Core I系列的命名方式比较简单。
目前酷睿I系列分为i3、i5、i7、i7至尊、i9五个系列。表现由低到高排序。需要注意的是，这些前缀不同的处理器需要的主板也不同，后面会提到。目前大部分台式机i3是双核四线程，i5是四核四线程，i7是四核八线程或以上，所以性能大致可以根据核心数量来区分。
需要注意的是，由于目前很多游戏的多核优化还是一般，甚至可能会出现单核性能强多核性能弱如i3-7350k的CPU在游戏帧数上秒掉无法超频的非K i7的现象。所以如果只是玩游戏，单核性能强，多核性能还不错的i5是个不错的选择。据说第八代i5和i7会上6核。多核性能大幅提升，对多开机、直播、视频剪辑等大有裨益。
迭代，数字越大，模型越新，一般性能越强。目前最新的是Series 7，这个编号应该也对应了正确的主板芯片组型号。
性能等级是后三位数字，同一数字越大，性能越强。
后缀，K代表无锁频倍频，可以随意超频，X代表高性能。一般用在i7至尊处理器，是同代CPU的旗舰。其性能和价格都是名列前茅的。后缀S低功耗版，T超低功耗版，P非核心显示版，M移动版一般都是双核，性能较低，U移动超低电压版。这种后缀一般性能最弱，但功耗小。至于Y后缀.那就真的只能当上网本用了。购买笔记本要注意后缀M、U、Y。同型号性能远弱于台式机。很多笔记本i7和i5处理器其实都是低压U后缀版本。但是6代以后就没有m后缀了。HQ，MQ，QM代表移动四核版，保持低功耗的同时兼顾多核性能。但由于频率较低，还是弱于桌面版。MX、XM代表移动极致性能版，除了直接放在台式机上，一般都是笔记本电脑的顶部。发热量也很感人。
所以这里可以简单的区分一些CPU。比如i7-7700K是指i7系列定位高端倍频的第七代处理器，i7-7500u是指i7系列定位中端的低压处理器。
但i7-7500u由于平台不同，性能甚至弱于i3-7100。
志强：
主要用在工作站和服务器上，分为E3、E5、E7三个系列，很多都不显示。E3是和之前酷睿系列一样的LGA115X接口，而E5和E7会使用LGA2011接口的主板。大多数E3都是四核和八线程的，几乎是带f的i7
还有一些小规则。比如E5的1开始核少主频高，就像E5-1620四核八线程，它的2开始核多主频低。比如十四核二十八线程的E5-2683 V3。至于其他型号，因为比较少见，就不深究了。
第二位和第三位代表性能水平，同代数字越大，性能越强。
最后一位数字代表非核显示，0代表非核显示，5代表核显示，部分代表性能水平。
后缀L代表低功耗，后面的V加一个数字就是迭代版本。不过同样的接口是LGA2011。不同版本的E5和E7需要不同的主板。X79主板用于不带后缀和V2的，X99主板用于V3及以上的。
新的赛扬和奔腾都是G开头的，大部分是双核双线程，少数是双核四线程，主要用于入门级和低端市场。因为命名规则很复杂，而且目前只有G4560和G4620双核四线程CPU值得购买，所以就不详细描述了。如果需要，请查阅表格。
至于老芯和智强赛扬奔腾，由于LGA775和771接口都很老了，而且我对这个也不熟悉，很遗憾不能分析。
AMD处理器命名：
前几年AMD令人失望的推土机架构就犯了不少错误，不过好在这次发布的锐龙不再是360翻身，性价比相当高。
目前AMD的CPU主要分为四个系列：最新的锐龙系列，骁龙系列，推土机等农机结构FX，核显非常强大的A系列，老款的翼龙和迅猛龙系列。
锐龙系列的命名方法很简单。甚至可以说像英特尔一样，锐龙R3、R5、R7、Threadripper有四个系列。最高的达到了16核32线程，就连最低的R3也是四核四线程。对比英特尔的i3、i5/i7、i7 Extreme、i9，有趣的是，无论是哪个系列，AMD的CPU大多都比英特尔多了两个核心或者更多的超线程，这无疑是从多核性能上碾压同级别的iu，同时也弥补了AMD的GF global foundries晶圆超频性能差导致的单核弱的问题。
第一个数字代表迭代，锐龙目前是第一代。
后面三个数字代表性能水平，700~800属于R7，800 ~ 800属于Threadripper，400~600属于R5，400 ~ 800属于R3。性能区别非常明显。
最后一个后缀X表示这是一个默认频率更高的CPU，它支持完整的XFR扩频技术(R7-1700也支持但不完整)。目前只有这个后缀。值得注意的是，锐龙系列解锁倍频，支持超频。
推土机
AMD的FX系列采用推土机架构，32nm工艺，核心多，主频高，超频，但功耗巨大，单核性能较弱，实际游戏性能与i5相当，但多核性能强于i5。如果预算不高，但需要视频剪辑、多开机等高多核性能的应用，可以考虑。今天的性价比还是不错的。
第一个数字代表内核数量(数字9也是8个内核)。比如FX8350是八核，FX6300是六核，剩下的三个数字代表性能水平。数字越大，性能越强。
在APU中，前面的A加A数就是一个系列，也代表定位。第一个数字代表迭代，后3位数字代表性能水平，后缀K代表更高的频率。APU的核显性能强大，堪比一些入门级显示器，但CPU性能较弱，非常低的预算玩LOL之类的游戏是不错的选择。
AMD的Opteron和Velociraptor系列前缀代表核心数。比如X4 955是四核，X2 240是双核，后面几个数字基本代表了性能水平。有很多详细的命名规则，但篇幅限制不讨论。
三、CPU选购推荐
在选择适合自己的CPU之前，首先你需要掏出钱包，所以决定买什么的不是我们，而是钱包.
建议你把60%的钱花在CPU和显卡上。如果你想检查显卡，你可以检查las
如果你的整机预算在10000元左右，想在游戏和专业应用上获得顶级体验，那么i7-7700k配Z270主板和R7-1700(X)，R5-1600X配B350主板都是不错的选择，主板的CPU在3000元左右。
如果你只想玩3A大作，不在乎很多多线程性能和专业应用，总预算在5000元左右，那么i5-7500或者i5-7600k配B250主板，R5-1400X配B350主板，都能获得不错的游戏体验。CPU主板价格在2000元左右，剩下的钱可以买个显卡。
如果你预算较低，总预算在2500左右，想玩游戏，那么可以考虑老平台或者入门级CPU，G4560，一款媲美i3的CPU H110主板，i5-3470或者E3-1230 V2配B75。虽然升级潜力不高，但是可以好好体验一下，还是即将推出的R3-1200 A320主板CPU主板1000元左右。
如果你的总预算很低，需要运行测试多线程的专业应用，打开更多，AMD的FX8350 970主板或E3-1230 V2加B75主板可以获得不错的性能。CPU主板1000元左右，E5系列X79主板也可以考虑，但是风险比较大。
如果你的总预算已经在2000元以下，又没有先买显卡，可以选择APU最新的A8-9600或者加钱A12-9800配B350主板。LOL等游戏体验不错，AM4界面有升级锐龙的潜力。CPU主板1100左右，i3-7100和G4560的核显也不错，升级潜力很大。
如果预算低于1000元，就没有新的U可以选择了。AMD的X4-955配880主板只需要500元，X4-740配A55主板只需要200元。X4-860K性价比也很高，可以搭配AMD的专用条，价格很低。
CPU介绍
中央处理器(CPU)是超大规模集成电路，是计算机的计算核心和控制单元。它的功能主要是解释计算机指令和处理计算机软件中的数据。
CPU主要包括算术逻辑单元(ALU)、高速缓存以及用于数据、控制和状态的总线。它与内存和输入输出设备一起被称为电子计算机的三大核心部件。
物理结构
包括CPU逻辑单元、寄存器单元和控制单元。
逻辑组件
英语逻辑元件；算术逻辑单元。您可以执行定点或浮点算术运算、移位运算和逻辑运算，以及地址运算和转换。
注册
寄存器组件，包括寄存器、专用寄存器和控制寄存器。通用寄存器可分为定点数和浮点数，用于存储指令执行过程中临时存储的寄存器操作数和中间(或最终)运算结果。通用寄存器是CPU的重要组成部分之一。
控制部件
英制控制单元；控制部分主要负责对指令进行解码，并为每个指令要执行的每个操作发出控制信号。
有两种结构：一种是以微存储器为核心的微程序控制模式；一种是基于逻辑硬接线结构的控制模式。
微码保存在微存储器中，每个微码对应一个最基本的微操作，也叫微指令；每条指令由不同的微码序列组成，形成微程序。CPU对指令进行解码后，发出具有一定时序的控制信号，以一个微周期为节拍，按照给定的顺序执行由这些微代码确定的若干微操作，从而完成某条指令的执行。
简单指令由(3 ~ 5)个微操作组成，复杂指令由几十个甚至上百个微操作组成。
强函数
处理指令
英文处理说明；这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的指令有严格的顺序，必须严格按照程序中规定的顺序执行，以保证计算机系统的正确性。
执行操作
英语表演动作；指令的功能通常由计算机中的组件执行的一系列操作来实现。CPU要根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，并发送给相应的部件，从而控制这些部件按照指令的要求动作。
控制时间
英语控制时间；时间控制是各种操作的计时。在一条指令的执行过程中，应该严格控制何时做什么。只有这样，计算机才能有条不紊地工作。
处理数据
也就是说，对数据执行算术和逻辑运算，或者执行其他信息处理。
其功能主要是解释计算机指令，处理计算机软件中的数据，执行指令。在微型计算机中，也叫微处理器。计算机的所有操作都由CPU控制，CPU的性能指标直接决定了微机系统的性能指标。CPU有以下四个基本功能：数据通信、资源共享、分布式处理和提供系统可靠性。操作原理基本上可以分为四个阶段：取、解码、执行和写回。
工作过程
CPU从内存或缓存中取出指令，将其放入指令寄存器，并对指令进行解码。它将指令分解成一系列微操作，然后发出各种控制命令执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。指令是计算机指定要执行的操作的类型和操作数的基本命令。一条指令由一个或多个字节组成，包括一个操作码字段，一个或多个与操作数地址有关的字段，以及一些表示机器状态的状态字和特征码。有些指令还直接包含操作数本身。
画
第一阶段fetch从内存或高速缓存中检索指令(数值或一系列数值)。存储器的位置由程序计数器指定。(程序计数器保存用于识别程序位置的值。换句话说，程序计数器记录了CPU在程序中的踪迹。)
译
根据CPU从存储器中提取的指令来执行。在解码阶段，指令被分解成有意义的片段。根据CPU的指令集架构(ISA)定义，数值被解释为指令。指令值的一部分是操作码，它指示要执行哪些操作。其他值通常为指令提供必要的信息，例如加法运算的运算目标。
执行
在提取和解码阶段之后，它立即进入执行阶段。在这个阶段，它连接到能够执行所需操作的各种CPU组件。
例如，如果需要加法运算，算术逻辑单元(ALU)将连接到一组输入和一组输出。提供了要相加的值，输出将包含求和结果。ALU包含一个电路系统，使得输出可以很容易地执行简单的普通运算和逻辑运算(如加法和位运算)。如果加法运算产生的结果对于CPU处理来说太大，则可以在标志寄存器中设置算术溢出标志。
回复
最后是写回，简单的用某种格式写回执行阶段的结果。操作的结果通常被写入CPU的内部寄存器，以便后续指令快速访问。在其他情况下，计算结果可能写入速度较慢，但容量更大，成本更低的主存储器。一些类型的指令操作程序计数器而不直接产生结果。这些通常被称为“跳转”，并在程序中带来循环行为、条件执行(通过条件跳转)和函数。许多指令会改变标志寄存器的状态位。这些标记可以用来影响程序行为，因为它们经常显示各种操作结果。例如，使用“比较”指令来判断两个值的大小，并根据比较结果在标志寄存器上设置一个值。这个标志可以通过后续的跳转指令来确定程序的走向。指令执行完毕，写回结果后，程序计数器值将递增，重复整个过程，在下一个指令周期正常取下一条顺序指令。
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