DIY:如何选择 CPU?初学者完全指南

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DIY:如何选择 CPU?初学者完全指南

CPU 负责电脑中的大部分任务:无论是打开应用程序或将文件拖放到另一个文件夹这样简单的任务,还是需要多任务处理或高级计算的复杂操作,都只能由电脑的 CPU 执行。

计算机应用领域广阔,不同的应用对 CPU 的要求也不尽相同,这也是资深 PC 制造商在选择 CPU 时精挑细选的原因。无论您是要运行 Adobe Photoshop 进行照片编辑,还是要打开 QQ 或浏览器标签页、玩视频游戏或使用 3D 渲染软件,您都需要了解单个应用程序或游戏的需求,以改进工作流程,提高整体工作效率。

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这就是为什么选择合适的 CPU(无论是 AMD 还是英特尔)不仅至关重要,而且可能是一个复杂的过程,因为您必须考虑能够满足您当前和未来需求的各种因素。

规格、兼容性、超频和构建平衡配置是我们将在本篇文章中详细讨论的几个要点。本篇文章结束时,您将掌握选择 CPU 的所有基本知识,从而可以立即开始构建自己的电脑。

了解 CPU 规格

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核心/线程和时钟速度等 CPU 规格您一定听过很久了,即使您不知道这些是什么意思。然而,您需要关注的并不仅仅是这两个规格。CPU 的众多规格和参数为其奠定了坚实的基础,帮助其达到理想的性能。架构、工艺节点、高速缓存、iGPU、TDP 等都是需要考虑的基本和关键参数。

架构:与其他 CPU 规格相比,了解架构更为复杂。它是 CPU 的基本设计,有助于 CPU 处理指令和数据。如果跳转几代,架构对 CPU 的影响会非常大,可能导致 2 倍以上的性能差距。

架构上的改进使英特尔和 AMD 能够在提高芯片性能的同时,保持比上一代产品更高的能效。如果你的目标只是了解 CPU 的基本原理,那么了解完整的架构并不是你应该花费大量时间去做的事情,因此我们不会深入探讨更多细节。不过,我们还是建议您熟悉当前一代 CPU 及其架构。

内核/线程:一个 CPU 可以包含多个子 CPU(又称内核),它们可以处理单个应用程序,以实现快速处理。一个应用程序可根据其工作量使用一个以上的内核。现代台式机主流 CPU 的内核数量从 2 个到 24 个不等。有些 CPU 还具有 “超线程” 功能,可将 CPU 的内核数增加一倍,以分散负载,加快处理速度。

英特尔更先进的处理器至少有两种不同类型的 CPU 内核,一种是专为提高性能而设计的 P 内核,另一种是专为提高效率而设计的 E 内核。这些内核需要在操作系统和应用程序中获得适当的调度程序支持,以提供最佳性能。同时,AMD 还利用基于同一架构的两种不同内核,一种是以性能为导向的经典内核(如 Zen 5),另一种是以效率为导向的 “C” 密集型内核,可在较低的功耗要求下提供较低的时钟速度。

时钟速度:时钟速度是指 CPU 执行操作的速度。它通常以 GHz(千兆赫)或 MHz(兆赫)为单位,其中的数字表示 CPU 每秒能执行多少个周期。你通常会在 CPU 规格下看到 3.4GHz 或 5.1GHz 这样的规格。因此,举例来说,如果 CPU 的时钟频率为 3.4GHz,这意味着它每秒可处理 34 亿个周期。现代 CPU 有基本时钟和提升时钟,这是 CPU 运行的特定范围。因此,基本时钟频率为 3.0GHz 而提升时钟频率为 4.2GHz 的 CPU 可以在这两个时钟频率之间运行,前提是 CPU 没有超频或启用了涡轮增压。

IPC:虽然时钟速度越高越好,但实际的架构性能影响来自于 IPC 或每时钟指令数,它决定了芯片在一定时钟速度下可以计算多少指令。在相同的时钟速度下运行两代不同的 CPU 架构时,可以确定每一代的 IPC,从而了解新设计能带来什么样的增益。

缓存:高速缓冲存储器是位于 CPU 内部的易失性存储器。与 CPU 从主系统 RAM(随机存取存储器)访问数据相比,缓存可大幅缩短响应时间,因此可存储与应用程序相关的数据,以便频繁访问,从而帮助处理器提高性能。缓存可进一步分为三种不同类型: 其中 L1 缓存最靠近 CPU,速度也最快。L2 稍大,但速度也较慢。L3 通常是最大的缓存存储器,速度最慢,但对性能影响很大。

TDP:TDP 或热设计功率以瓦特为单位,粗略表示 CPU 在 100% 使用情况下的总功耗。CPU 根据工作负载消耗不同程度的能量,可能会明显超出默认的 TDP。高端处理器的能耗往往高达几百瓦,但节能型和入门级 CPU 的能耗大多低于 100 瓦。

考虑自己的需求

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在选择 CPU 时,应根据自己的需求而不仅仅是规格来选择。这样既能买到合适的 CPU,又不至于花冤枉钱。

一般应用:如果您主要使用互联网浏览器、MS Office、Adobe Photoshop 和类似的轻量级应用程序,您最好使用任何入门级或经济型 CPU。四核 CPU 对于此类生产力应用程序来说已经足够。在这种情况下,英特尔酷睿 i3 和 Ryzen 3 系列处理器就足够了,价格在 70 美元至 125 美元之间。如果你买得起 Ryzen APU,它也能满足低密集图形负载的需求,但一般来说,大多数入门级 CPU 即使配备低端集成显卡也能胜任。

游戏:运行视频游戏比一般的生产力应用程序要求更高,虽然入门级 CPU 不会拒绝运行游戏,但与中端和高端处理器相比,性能可能会明显下降。对于游戏,我们建议至少使用带有超线程功能的四核 CPU,如果系统使用的是经济型显卡,则建议使用六核 CPU。

如果想获得更好的性能,可以选择六核或八核 CPU(带超线程功能),这样即使系统使用的是功能强大的中端图形处理器,也能正常运行。价格在 125 美元至 250 美元之间的处理器完全可以满足游戏需求。不过,如果你不想妥协,那么这个价位以上的几款芯片与最好的显卡搭配,可以最大限度地提高系统性能。这些芯片非常适合现代 GPU,因为在更高分辨率下,CPU 可能会受到束缚。

专业工作负载:需要大量马力的应用程序需要高核数芯片,这些应用程序一般与渲染、编译、压缩/解压缩、编码等操作有关。

专业内容创作者也属于这一类,他们制作视频,使用虚幻引擎 5 等引擎进行游戏开发,使用 AutoCAD 和类似应用程序。最好使用最新一代的八核 CPU。虽然有些应用程序更喜欢更强的单核性能,但在大多数情况下,更高的核心数会让您受益匪浅。在大多数情况下,8-12 核 CPU 就足够了,但在某些情况下,20 核或更多核的处理器可以为您节省大量时间。如果您选择这些芯片,请准备好花费几百美元。

货比三家很重要

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对于每个价格区间,您都会发现有很多 CPU,其规格都很有竞争力。这可能会让您感到困惑,因为您会发现 CPU 在某些游戏/应用程序中处于领先地位,而在另一些游戏/应用程序中则处于落后地位。找到合适 CPU 的最佳方法是在您目前使用或将来计划使用的游戏或应用程序中比较两个或多个 CPU。请记住,您应该比较价格相近且在您预算范围内的 CPU。

一个 CPU 的纸面规格可能比另一个 CPU 更好,比如更多的内核或更高的线程数,但由于架构上的差异,它的性能不一定比另一个 CPU 好。因此,对两者进行直接比较至关重要。您可以查看我们的 CPU 评测或其他热门第三方网站的评测,这些网站提供了对 CPU 各方面的详细分析,包括游戏、生产力、功耗、散热、性价比等。

与主板的兼容性

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处理器被插入主板上的特定插座,该插座在 CPU 和其他组件之间建立连接。每个插座都是为一组特定的处理器设计的,也就是说,CPU 的支持因其与插座的兼容性而异。

只要遵循一个简单的兼容性标准,就能了解主板需要购买哪种 CPU,反之亦然。AMD 和英特尔都有自己的专用平台。每一代处理器都使用特定类型的主板插座,这些插座可能与上一代或下一代处理器兼容,也可能不兼容。

目前,我们有 AMD 的 AM5 插座和英特尔的 LGA 1700 插座,分别兼容 AMD Ryzen 7000、8000、9000 系列和英特尔第 12、13 和 14 代处理器。AMD 保留特定插槽的时间通常比英特尔要长得多,而 LGA 1700 插槽将在第 14 代 Raptor Lake Refresh CPU 上结束支持。下一代 Arrow Lake S 台式机处理器将使用 LGA 1851 处理器,而 AMD 可能会为 AM5 平台准备更多的 CPU 阵容。

了解集成显卡的作用

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CPU 的芯片上有不同的组件,集成图形处理单元或 iGPU 就是其中之一。并非每个 CPU 都有 iGPU,有 iGPU 的 CPU 可以在显示器上呈现视觉输出。没有 iGPU 的 CPU 需要独立 GPU 才能在显示器上输出,这是您在购买 CPU 时应该牢记的。

也许不是每个人都需要 iGPU,但如果你是我们前面谈到的那些主要从事 “一般任务” 的人,如果你想节省购买独立 GPU 的钱,iGPU 可能会很重要。专注于游戏的电脑最好使用独立 GPU,因为 iGPU 性能无法与现代独立 GPU 解决方案相媲美。但有时,iGPU 对故障排除和类似工作也有帮助。有了 iGPU,当你想在电脑上工作时,如果 GPU 死机,你至少还能正常开机。

目前,除了型号名称中带有 “F” 的 SKU 之外,英特尔和 AMD 处理器都配备了某种 iGPU,通常是在最后一个。例如,Core i5 14400F 和 Ryzen 7500F 没有 iGPU,但英特尔第 12/13/14 代处理器和 Ryzen 7000、8000 和 9000 系列的其他处理器(不含 “F”)都配备了 iGPU。购买前请务必仔细检查产品规格。

超频及其优势

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超频是指提高 CPU 核心时钟频率的过程。如前所述,CPU 的运行速度以 GHz 或 MHz 为单位。当通过 BIOS 或软件手动或自动提高时钟频率时,我们就说 CPU 已经超频。

超频的作用是提高 CPU 性能,以获得更好的分数或整体性能。超频在 PC 制造商和游戏玩家群体中是众所周知的事情。英特尔(Intel)和 AMD 生产的芯片一般都支持超频,而不支持超频。如果从未接触过超频,可能会觉得很复杂,但通过 Ryzen Master 和 Intel Extreme Tuning Utility 等各种超频软件,进行一些基本的超频就容易多了。

高级用户可以通过手动更改参数获得更高的时钟速度。不过,这仍然会带来热节流的风险,因为提高电压和时钟速度也会导致过热。因此,超频只能在为 CPU 使用合适的散热解决方案的情况下进行。尽管如此,在某些情况下性能提升可能并不显著,这就是为什么如果你是初学者,超频并不是你应该做的第一件事。

平衡配置的重要性

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下一个可能也是最容易被忽视的一个方面是了解均衡配置对计算机性能的影响。如果你将 100 美元的 CPU 与 1000 美元的 GPU 搭配使用,那么你的系统将无法达到你所看到的其他人使用相同 GPU 可以轻松达到的理想性能。这是因为你的 CPU 性能太弱,跟不上 GPU 的性能。

反之亦然,这就是所谓的 “瓶颈”。CPU 必须将指令分配给 GPU 执行,如果其中任何一个组件跟不上,系统性能就会大幅下降。同样,需要足够的 RAM 才能让 CPU 尽快访问所需的应用程序数据。

如果您的电脑是用于执行基本的生产任务,那么 8GB 内存就足够了,但游戏至少需要 16GB 内存。如果程序对内存比较敏感,则需要 32GB 或更高。无论如何,请记住,CPU 负责大部分操作,首先选择性能强大的芯片,就能消除大部分性能限制。

总结

如果您是构建个人电脑或选择硬件的完全初学者,那么现在是了解 CPU 的最佳时机。这是一个瞬息万变的领域,每年市场上都会推出具有突破性技术进步的新 CPU。我们建议您将本指南添加到书签中以供参考,但与此同时,我们也建议您不断熟悉 CPU 行业的新发展。

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