CPU频率是什么?主频、睿频和超频哪个更重要?
CPU频率是什么?主频、睿频和超频哪个更重要?
CPU频率是衡量CPU性能的重要指标之一,它决定了CPU内部数字脉冲信号震荡的速度。在选购电脑时,我们经常会看到CPU频率的参数,比如3.0GHz、4.0GHz等,这些数字到底代表什么含义?主频、睿频和超频又有什么区别?本文将为你详细解答这些问题。
什么是CPU频率?
CPU频率指的是CPU内部的数字时钟信号频率。我们可以将CPU比作人类的大脑,大脑需要向五官四肢发出信号协同工作。同样,CPU也需要保证内部硬件协同工作,因此CPU架构工程师们设计了一套时钟信号与系统同步进行操作。
时钟信号是一种特殊信号,它在高和低的状态之间振荡,按照一定的电压幅度和时间间隔连续发出方波信号。信号之间的时间间隔称为周期,单位是秒(s);单位时间内产生的脉冲个数称为频率,频率的标准计量单位是赫兹(Hz)。
时钟频率就是每秒钟产生的脉冲信号数量,是评定CPU性能的重要指标。
CPU主频、外频、总线频率
CPU的主频,即CPU内核工作的主时钟频率,表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。比如我们平时看到的4.0GHz、3.0GHz等指的就是CPU主频,即每秒可以产生40亿、30亿个脉冲信号。
主频的计算公式是:
主频 = 外频 × 倍频系数
那么,什么是外频呢?外频通常为系统总线的工作频率,是CPU的基准频率,单位是MHz。外频是CPU与主板之间同步运行的速度,因此也可以说CPU的外频决定着整块主板的运行速度。
倍频系数是指CPU的核心工作频率与外频之间存在的比值关系,这个比值就是倍频系数,简称倍频。以前没有倍频概念时,外频(系统总线频率)就相当于CPU的主频,两者速度一样。随着CPU的速度越来越快,倍频技术也就随之出现。即使外频(系统总线频率)工作速度相对较低,CPU速度仍然可以通过倍频来提升。
但是,由于CPU与系统之间数据传输速度有限,如果一味追求高倍频,CPU会出现明显的瓶颈效应,即CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。所以一般Intel的CPU都锁了倍频(工程样板可能除外),AMD之前也因为不锁倍频而很受电脑发烧友的追捧。
CPU频率越高速度越快吗?
现在CPU频率越来越高,从2.4GHz、3.0GHz到4.0GHz,大家很容易产生CPU频率越高,速度越快的想法。严谨来说,主频和实际的运算速度存在一定的关系,并不直接代表运算速度,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。
在同一时钟周期内,CPU执行一条运算指令,200MHz主频应该要比100MHz的主频快一倍,但除了CPU内核的工作频率,CPU的运算速度还要看CPU的流水线(如缓存、指令集、CPU位数等)各方面的性能指标,所以大家好才是真的好,不能只看CPU主频喔~
默频/睿频/超频有什么不同?
默频即默认基础频率,是CPU标出的主频。
睿频是采用Intel睿频加速技术可达到的更高频率,可以理解为自动超频。
超频是为了实现超过额定频率性能,人为调整各种指标(如电压、散热、外频、电源、BIOS等),属于手动超频。
但由于强行超频对系统和硬件会产生负面影响,所以大厂们在CPU出厂时将其倍频锁定在一个固定的数值,使其倍频系数不能再任何变动,即锁频。
睿频与超频有什么区别?
睿频和超频很像,都可以提升频率,提高性能,但两者还是有本质区别。
超频是人为提升频率,调整各项指标,一般会超过处理器的规划规格,导致功耗的大幅度增加,虽然超频可以带来明显的性能提升,但是准入门槛高,风险很大,对CPU和系统都可能造成严重损坏。
而且,服务器的CPU是不允许超频的,如果服务器CPU超频,改变了外频,会产生异步运行,造成整个服务器系统的不稳定。
睿频是采用睿频加速技术(Intel的睿频技术为Turbo Boost Technology;AMD的睿频技术为TurboCore),依靠处理器的智能自主处理,使CPU主频可以在某一范围内根据处理数据需要自动调整主频。
通过分析当前CPU的负载情况,智能地完全关闭一些用不上的核心,把能源留给正在使用的核心,并使它们更高频率运行,进一步提升性能;
比如我们需要运行一个复杂程序,处理器会在原来的运行速度上自动提升10%~20%以保证程序流畅运行。
相反,需要多个核心时,动态开启相应的核心,智能调整频率。这样,在不影响CPU的TDP情况下,能把核心工作频率调得更高。
运行轻量程序时降低功耗,增加续航,运行大型程序或游戏时提升频率保证流畅,这种智能处理可以最大程度兼顾性能使用和处理器的稳定。
简单理解各个频率,走路等于默频,小跑等于睿频,百米冲刺等于超频,速度不一样,功耗也不同。