探索 CPU 世界，必知的所有秘籍在此
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CPU（中央处理单元）是计算机和许多电子设备的核心组件，负责执行指令和处理数据。从智能手表到高性能计算机，CPU无处不在，其性能直接影响设备的运行速度和效率。本文将为您详细介绍CPU的工作原理、技术指标以及选购建议。
什么是CPU？
CPU几乎存在于您拥有的所有设备里，无论是智能手表、计算机还是恒温器。它们负责处理和执行指令，并充当设备的大脑。在这里，我们解释 CPU 如何与设备的其他部件交互以及是什么使它们对计算过程如此不可或缺。
CPU 是定义计算设备的核心组件，虽然它至关重要，但 CPU 只能与其他硬件一起工作。硅芯片处在设备内部主电路板（主板或者母板）上的特殊插座里。它与内存分开，内存是临时存储信息的地方。它也与显卡或图形芯片分开，显卡或图形芯片负责渲染屏幕上显示的视频和 3D 图形。
CPU 是通过在单个计算机芯片上排列数十亿个微观晶体管制成的。这些晶体管能让 CPU 去执行存储在系统内存里的程序所需要的计算。作为微小的开关，它们在开和关状态之间交替，传达构成您在设备上所有操作（无论是观看视频还是撰写电子邮件）基础的二进制 1 和 0。
在 CPU 技术领域，最为常见的进步之一在于让那些晶体管变得越来越小。这使得几十年来 CPU 速度得以提高，此现象通常被称为摩尔定律。
在现代设备的范畴中，台式机或者笔记本电脑拥有一个专用的 CPU，为系统执行诸多处理功能。移动设备和部分平板电脑则采用片上系统（SoC），这是一种把 CPU 与其他组件封装在一起的芯片。英特尔和AMD 均提供带有图形芯片和内存的 CPU，这意味着它们所能做的远不止标准的 CPU 功能。
CPU 实际上是做什么的？
从本质上来说，CPU 从程序或应用程序获取指令并展开计算。这个过程被划分为三个关键阶段：取指、译码和执行。CPU 从 RAM 中获取指令，对指令的实际内容进行译码，然后运用 CPU 的相关部分执行指令。执行的指令或进行的计算可能涵盖基本算术运算、数字比较、函数执行或在内存中对数字进行移动。
由于计算设备中的所有内容均以数字形式呈现，您不妨将 CPU 视作运行速度超快的计算器。由此产生的工作负载或许会启动 Windows 系统、显示 YouTube 视频，或者在电子表格里计算复利。在现代系统中，CPU 宛如马戏团的领班，依照需求向专用硬件提供数据。例如，由于您在游戏里射击了一个燃料桶，CPU 得告诉显卡显示爆炸，或者告知固态硬盘把 Office 文档传输到系统的 RAM 来加快访问速度。
内核、时钟和成本
最初，CPU 仅有一个处理核心。如今的现代 CPU 由多个核心构成，这使其能够同时执行多项指令，实际上相当于在单个芯片里塞进了多个 CPU。如今，入门级处理器拥有两到四个核心，而在游戏设备和 PC 里，六到八个核心更为常见。高端型号能够拥有多达 32 个核心，专业硬件甚至能超过这个数量。
许多处理器还采用了一种称为同步多线程的技术。想象一下，一个单一的物理 CPU 内核能够同时执行两条执行线路（线程），从而在操作系统端看起来像两个“逻辑”内核。这些虚拟内核不如物理内核强大，因为它们共享相同的资源，但总体而言，在运行兼容软件时，它们可以帮助提高 CPU 的多任务处理性能。
在查看 CPU 时，时钟速度被显著提及/突出展示。这是“千兆赫”（GHz）这个数字，它有效地表明了 CPU 每秒能够处理多少指令，但这并非性能的全部。在比较来自相同产品系列或代际的 CPU 时，时钟速度主要起作用。在其他条件相同的情况下，更快的时钟速度意味着更快的处理器。然而，由于较新的型号具有更先进的底层硅，2010 年的 3GHz 处理器的工作效率将低于 2020 年的 2GHz 处理器。
您应该为 CPU 支付多少费用？一般来讲，除非您是铁杆游戏玩家或者是想要编辑视频的人，否则您不需要花费超过 200 到 300 美元。您可以通过避开最新的硬件，转而坚持使用较新的一代 CPU 来帮助降低成本。对于英特尔 CPU，这意味着是第 12 代或第 13 代芯片。您可以依据产品名称来确定其所属的代数。例如，酷睿 i7 - 10700K 是较旧的第 10 代芯片，而酷睿 i5 - 13600K是较新的第 13 代芯片。
AMD 对其锐龙 CPU 也有类似的做法：锐龙 9 3950X 是第 3 代芯片，而锐龙 7 5700X 是基于该公司 Zen 3 架构的第 4 代 CPU。锐龙 4000 以笔记本电脑芯片系列和 APU 的形式发布，通过系统制造商在台式机上的可获取性非常有限。考虑到这一点，锐龙 7000从技术层面上讲是否属于 AMD 锐龙 CPU 的第五代存在争议，但它是最新的，而且最近，AMD 已将其笔记本电脑、APU 和台式机平台统一在锐龙 7000 旗下。
CPU 有多重要？
如今，您的 CPU 对于整体系统性能不像以前那么重要，但它仍然在您的计算设备的响应和速度方面发挥着重要作用，没有它，根本无法工作。游戏玩家通常能从更高的时钟速度中获益，而像 CAD 和视频编辑这类更严肃的工作，则会从更高的 CPU 核心数量中看到提升。
您应该记住，您的 CPU 是系统的一部分，所以您得确保有足够的内存（RAM），并且拥有能给您的 CPU 提供数据的快速存储设备。也许您的显卡存在最大的疑问，因为您通常需要在您的 PC 中实现某种平衡，无论是在性能还是成本方面。