By 时代数字趋势2021-06-27

中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)是电脑中重要的零组件，它是负责运算和执行大多数命令的硬体。

你可能会看到许多用来描述CPU的不同名称，包括处理器、电脑处理器、微处理器、中央处理器和电脑的大脑等。

虽然我们说到CPU就会直接联想到电脑，但其实各种设备都会使用到CPU，包括桌上型电脑、笔记型电脑、平板电脑、智慧型手机、Apple Watch，甚至连特斯拉电动车也都有CPU。

而Intel和AMD是桌上型电脑、笔记型电脑和服务器中最受欢迎且频繁採用的两个CPU製造商，而Apple、NVIDIA和高通则是智慧型手机和平板电脑 的CPU製造商。

• CPU的外观和位置
• 什么是CPU时脉速度(CPU Clock Speed)?
• 什么是CPU核心(CPU Cores)?
• 以Intel Core i3、i5和i7举例
• 关于CPU的更多资讯

CPU的外观和位置

现代CPU通常都是小正方形的外观，在底部有许多短而圆的金属接触点，而较旧的CPU款式可能还是使用针脚形式，而不是使用金属接触点。

安装CPU时，就直接将CPU的金属接触点或针脚朝下放入主机板的座槽，然后用一个小槓桿的机构固定CPU。

另外，并非所有CPU底部都有针脚，但在有针脚的CPU种类中，针脚真的很容易会弯折到。所以在安装或拆卸时要格外小心，尤其是在将它们安装到主机板时，一定要特别小心。

运行一小段时间后，CPU会变得非常烫。为了帮助CPU散热，几乎所有CPU都会需要安装散热器和风扇，通常这些物品都会在购买CPU时附赠。最后，不要忘记在CPU和散热器中间涂上一层薄博的散热膏。

当然现在还有其他更高阶的CPU冷却选项，比如水冷式散热套件或双塔式气冷散热器。

什么是CPU时脉速度(CPU Clock Speed)?

CPU中央处理器的时脉速度是指它在任何给定秒数内可以处理的指令数，一般以GHz为单位。

例如CPU每秒可以处理一条指令，那么它的时脉速度就是1 Hz。我们以比较贴近实际情况来举例，假设一个CPU时脉速度为3.0 GHz，那么就代表它每秒可以处理30亿条指令。

什么是CPU核心(CPU Cores)?

有些设备使用单核心CPU处理器，而有些则使用双核、四核或甚至更多核心的处理器，那么这个几核心是什么意思呢?

所谓核心是指单位时间内能执行几倍的指令数量，比如双核心CPU就代表它每秒可以同时处理两倍的指令辆，从而显着提高性能，因此核心数简单来讲就是多多益善。

另外，你应该听过CPU虚拟八核心之内的名称，这个意思是每个可用的物理核心虚拟化成两个核心，这种技术称为超执行绪或超线程。

也就是说一颗只有四个核心的CPU，可以透过超线程来达到像有八个核心的CPU一样运算，而额外多出来的4个CPU核心就是虚拟核心。不过，物理核心的性能肯定要比虚拟核心好。

在CPU允许的情况下，某些应用程序可以使用所谓的多线程来运算。你可以将线程理解为电脑运算的单个部分，那么在单个CPU核心中使用多个线程代表可以同时运算和处理更多指令。

以Intel Core i3、i5和i7举例

想了解CPU实际範例用Intel Core处理器来举例应该最快，让我们来认识Intel是如何开发出它的处理器。

你应该可以从他们的产品命名猜到，Intel Core i7处理器的性能优于i5处理器，然后i5处理器的性能又优于i3处理器。

为什么它们三种之间会有性能表现差异呢?

Intel Core i3处理器是双核心处理器，而i5和i7处理器是四核处理器，所以从核心数可以很容易理解i3处理器性能不如i5和i7的原因。但是，i5和i7核心数一样，又是什么原因导致性能有高下之分呢?

Turbo Boost是i5和i7晶片中的一项功能，可让处理器在需要时将时脉速度提高到超过基本速度，例如从3.0 GHz提升到3.5 GHz，而i3晶片中没有这个功能。

以”K”结尾的处理器型号可以超频，这代表可以一直强制使用这种额外的时脉速度。

超线程使每个CPU核心能够处理两个线程，这代表具有超线程的i3处理器仅支援四个并发线程，因为i3是双核心处理器。

Intel i5 处理器不支援超线程，这代表着它最多可以同时处理四个线程。但是，i7处理器再次支援双线程技术，因此四核心处理器可以同时处理8 个线程。

另外，没有持续供电的设备有固定功率限制，像是笔记型电脑、智慧型手机、平板电脑等，它们的处理器(无论是i3、i5或i7)与桌上型电脑使用的CPU就是会有不同，因为它们必须在性能和耗电之间找到平衡点。

关于CPU的更多资讯

时脉速度和CPU核心数量都不是完全决定一款CPU是否比另一个更好的唯一考量因素。它通常也要考虑主要在电脑上执行的软件类型。换句话说，将使用CPU的应用程序也是影响性能的原因之一。

一个CPU可能具有低时脉速度，但它是一个四核心处理器，而另一个具有高时脉速度，但只是双核心处理器。同样的，决定哪个CPU的性能优于另一个CPU，完全取决于CPU的实际用途。

例如，与具有高时脉速度的单核CPU相比，一个拥有多核心且时脉速度较低的CPU，反而更适合用来进行影片剪辑使用。

还有就是并非所有软件、游戏都可以利用全部的核心数，这使得具备更多可用核心数的CPU变得毫无用处。例如一款游戏就是用到两个核心来运算，那么四核心CPU就有两个核心在发呆没有工作。

CPU的另一个组件是CPU快取缓存(CPU Cache)，CPU缓存就像是一个临时存放常用数据的地方。CPU不会为这些项目调用RAM来用，而是会确定你是否继续使用特定数据，假设你希望继续使用它，那么CPU就会将它储存在缓存中。

从CPU缓存拿数据，比存到RAM再从RAM提取数据快多了，因为它本身是中央处理器的一部分，而更多的缓存代表需要更多的空间来保存这些临时数据。

你的电脑是否可以运行32位元或64位元的操作系统，取决于CPU可以处理的数据位元大小。与32位元CPU处理器相比，64位元处理器可以一次处理更多的缓存，这就是为什么64位元的操作系统和应用程序不能在32位元处理器上执行的原因。