处理器或CPU-您需要知道的所有信息

每个计算机和游戏迷都必须了解其PC的内部硬件， 尤其是处理器 。 我们团队的核心要素，没有它，我们将无能为力，在本文中，我们将向您介绍有关处理器的所有最重要的概念 ，以便您对处理器的使用，零件，模型，历史和重要概念有一个总体了解。

内容索引

什么是处理器

处理器或CPU（中央处理器）是硅芯片形式的电子组件，位于计算机内部，专门通过插槽或插座安装在主板上。

处理器是负责执行由硬盘或中央存储器中存储的程序和操作系统生成的所有逻辑算术运算的元素。 CPU从RAM存储器中获取指令进行处理，然后将响应发送回RAM存储器，从而创建了用户可以与之交互的工作流程 。

第一个基于半导体晶体管的微处理器是1971年的Intel 4004 ，它一次可以使用4位（4个零和1的字符串）进行加法和减法。 该CPU与当前处理器可以处理的64位相距甚远。 但是，在此之前，我们只有宽敞的房间，里面装有用作晶体管的真空管 ，例如ENIAC 。

处理器如何工作

处理器架构

关于处理器，我们必须知道的一个非常重要的元素是其体系结构和制造过程 。 它们的概念更注重于其物理制造方式，但它们为市场设定了指导方针，这是营销的另一要素。

处理器的体系结构基本上是此元素具有的内部结构 。 我们不是在讨论形状和大小，而是在讨论组成处理器的不同逻辑和物理单元的位置，我们是在讨论ALU，寄存器，控制单元等。 从这个意义上讲，目前有两种类型的体系结构：CISC和RISC，这两种方法基于1945年发明数字微处理器的冯·诺伊曼（Von Neuman）的体系结构。

尽管确实如此，架构并不仅仅意味着这一点，因为当前制造商宁愿出于商业兴趣而采用该概念来定义其处理器的不同世代。 但是我们必须牢记的一件事是， 当前所有台式机处理器都基于CISC或x86体系结构 。 发生的事情是制造商对该架构进行了较小的修改，其中包含了更多的内核，内存控制器，内部总线，不同级别的高速缓存等元素。 这就是我们听到诸如Coffee Lake，Skylake，Zen，Zen 2等教派的方式。 我们将看到这是什么。

制造过程

另一方面，我们有所谓的制造过程 ，基本上就是构成处理器的晶体管的大小 。 从第一台计算机的真空阀到今天由台积电和Global Foundries制造的仅几纳米的FinFET晶体管，其发展令人难以置信。

处理器由晶体管组成，内部是最小的单元 。 晶体管是允许或不允许电流通过的元素，0（非电流），1（电流）。 其中之一目前的尺寸为14nm或7nm（1nm = 0.00000001m）。 晶体管创建逻辑门 ，逻辑门创建能够执行不同功能的集成电路 。

领先的台式机处理器制造商

这些是了解直到今天为止处理器是如何开发的基本元素。 我们将经历最重要的事情，我们一定不要忘记制造商，它们是当今个人电脑无可争议的领导者英特尔和AMD 。

当然，还有其他制造商（例如IBM） ，其中最重要的是实际上是处理器的创造者和技术基准。 高通（Qualcomm）等其他公司实际上垄断了智能手机处理器的制造，从而在市场上占据了一席之地。 它可能很快会转向个人计算机，因此请准备好Intel和AMD，因为它们的处理器非常棒。

英特尔处理器的演变

因此，让我们回顾一下蓝色巨人英特尔公司的主要历史里程碑。英特尔是最大的公司，一直在销售处理器和其他PC组件方面处于领先地位。

• 英特尔4004英特尔8008、8080和8086英特尔286、386和486英特尔奔腾多核时代：奔腾D和酷睿2四核酷睿iX时代

它于1971年上市，是第一款基于单芯片且非工业用途的微处理器。 该处理器安装在16针CERDIP （终生蟑螂）的包装上 。 它由2, 300个10, 000nm晶体管构成，总线宽度为4位。

4004仅仅是英特尔个人电脑之旅的开始，当时它是由IBM垄断的。 那时是1972年到1978年之间，英特尔改变了公司的经营理念，完全致力于计算机处理器的制造。

在4004之后，出现了8008 ，该处理器仍采用18针DIP封装 ，将其频率提高到0.5 MHz ，晶体管的数量也提高到3500 。 此后， Intel 8080在40引脚DIP封装下将总线宽度提高到8位，并且频率不低于2 MHz。 它被认为是第一个真正有用的处理器，能够在Altair 8800m或IMSAI 8080等机器上处理图形。

8086是基准微处理器，是迄今为止第一款采用x86架构和指令集的基准微处理器。 16位CPU，功能是4004的十倍。

在这些型号上，制造商开始使用带有方形芯片的PGA插座 。 它的突破在于能够运行命令行程序 。 386是历史上第一个多任务处理器 ，具有32位总线，对您来说听起来肯定要多得多。

我们来看看1989年发布的Intel 486，它对于实现浮点单元和高速缓存的处理器也非常重要。 这是什么意思？ 现在，计算机确实已经从命令行演变为可以通过图形界面使用 。

最后，我们进入了奔腾时代，在那里我们有了几代人，直到台式计算机的奔腾4版本，以及便携式计算机的奔腾 M版本。 假设它是80586 ，但英特尔更改了名称以能够获得其专利许可，而AMD等其他制造商则停止复制其处理器。

这些处理器在其制造过程中首次降低了1000 nm 。 他们跨越了1993年到2002年之间的岁月，使用Itanium 2作为服务器专用处理器，并首次使用64位总线 。 这些奔腾处理器已经完全面向桌面，并且可以通过传奇的Windows 98，ME和XP 毫无问题地用于多媒体渲染 。

奔腾4已经在其称为NetBurst的微体系结构中使用了一套完全针对多媒体的指令集，例如MMX，SSE，SSE2和SSE3 。 同样，它是最早达到工作频率大于1 GHz （特别是1.5 GHz）的处理器之一，这就是为什么即使在定制型号上也有高性能和大型散热器的原因。

然后我们进入了多核处理器时代。 现在，我们不仅可以在每个时钟周期执行一条指令， 而且可以同时执行两条指令。 奔腾D基本上由一个芯片组成， 该芯片具有两个放在同一封装中的奔腾4 。 这样， FSB （前端总线）的概念也被重新发明，它使CPU与芯片组或北桥通信，现在也用于与两个内核通信。

在这两个内核之后， 这四个内核于2006年在LGA 775插槽下出现 ，电流更大了，我们甚至可以在某些计算机上看到它。 他们所有的四个内核都已经采用了64位x86架构 ，其制造工艺始于65 nm，然后是45 nm。

然后我们回到了时代，巨人为其多核和多线程处理器采用了新的命名法。 在Core 2 Duo和Core 2 Quad之后， 2008年采用了新的Nehalem架构 ，其中的CPU分为i3（低性能），i5（中端）和i7（高性能处理器）。

从这里开始， 内核和高速缓冲存储器使用BSB （背面总线）或背面总线进行通信，并且DDR3存储器控制器也被引入了芯片内部 。 前端总线还发展为PCI Express标准，能够在外设与扩展卡和CPU之间提供双向数据流。

第二代英特尔酷睿于2011年采用Sandy Bridge的名称 ，其制造工艺为32纳米，共有2个，4个和最多6个内核。 这些处理器支持HyperThreading多线程技术和Turbo Boost动态频率提升功能，具体取决于市场上的处理器范围。 所有这些处理器都具有集成的图形并支持1600 MHz DDR3 RAM。

此后不久，在2012年，提出了第三代产品Ivy Bridge ，将晶体管的尺寸减小到22 nm。 它们不仅降低了功耗 ，而且变成了3D或Tri-Gate，与以前的产品相比，其功耗降低了多达50％ ，具有相同的性能。 该CPU提供对PCI Express 3.0的支持，并安装在台式机系列的LGA 1155插槽和工作站系列的2011 插槽中。

第4代和第5代分别称为Haswell和Broadwell ，它们也不是上一代产品的革命。 Haswells与Ivy网桥和DDR3 RAM共享制造过程。 是的，引入了Thunderbolt支持 ，并且进行了新的缓存设计。 还介绍了具有多达8个内核的处理器。 尽管这些CPU与上一代不兼容 ，但仍继续使用1150和2011年的插槽。 关于Broadwells，它们是首批下降14 nm的处理器 ，在这种情况下，它们与Haswell的LGA 1150插槽兼容。

我们以14 纳米制程的 英特尔第六代和第七代产品走到了最后，它们分别命名为Skylake和Kaby Lake ，并且两代产品均采用了新的兼容LGA 1151插槽 。 在这两种架构中，已经为DDR4， DMI 3.0总线和Thunderbol 3.0提供了支持 。 同样，集成显卡的级别已提高到与DirectX 12和OpenGL 4.6以及60 Hz分辨率下的4K兼容的水平；与此同时，Kaby Lake于2017年问世，其处理器时钟频率得到了改进，并支持USB 3.1 Gen2和HDCP 2.2。

AMD处理器的演变

我们不得不知道的另一家制造商是AMD（Advanced Micro Devices） ，它是英特尔的永恒竞争对手，在Ryzen 3000到今天到来之前，它几乎总是落后于第一家制造商。我们将在后面看到，因此让我们回顾一下AMD处理器的历史 。

• AMD 9080和AMD 386 AMD K5，K6和K7 AMD K8和Athlon 64 X2 AMD Phenom AMD Llano和Bulldozer AMD Ryzen

AMD的旅程基本上是从这种处理器开始的， 无非就是英特尔8080的副本 。 实际上，制造商与英特尔签署了一项合同，能够制造英特尔拥有的x86架构的处理器。 下一个跃迁是AMD 29K ，该系列为其产品提供了图形驱动器和EPROM存储器 。 但是不久之后，AMD决定通过为个人计算机和服务器提供兼容的处理器，直接与英特尔竞争。

但是，当然，一旦AMD成为来自英特尔的真正竞争者，创建英特尔处理器“副本”的这项协议就开始成为问题。 在AMD赢得数项法律纠纷之后，与Intel 386的合同被打破， 我们已经知道将Intel重命名为Pentium的原因 ，从而注册了该专利。

从这里开始，AMD别无选择，只能完全独立地创建处理器，而不仅仅是复制它们。 有趣的是，AMD的第一个独立处理器是Am386 ，显然与Intel的80386较劲。

现在是的，AMD在这场技术战争中找到了自己的方式， 他自己生产了处理器 。 实际上，与K7在一起的时候，两家制造商之间的兼容性消失了，因此AMD创建了自己的主板和自己的插槽 SocketA。2003年安装了新的AMD Athlon和Athlon XP 。

AMD是最早在台式机处理器上实现64位扩展的制造商 ，是在英特尔之前。 看一下目的地，现在是Intel为其处理器采用x64扩展或将x64扩展复制到AMD的目的地。

但这并没有就此止步，因为AMD还能够在2005年英特尔之前销售双核处理器 。 蓝巨人当然用我们以前见过的Core 2 Duo回答了他，AMD的领导从此结束。

由于多核Intel处理器性能的飞跃，AMD落后了，并试图通过重新设计K8的架构来应对它。 实际上， 2010年发布的Phenom II拥有多达6个内核，但对于一个尚未发布的Intel来说还是不够的。 该CPU具有45 nm晶体管，最初安装在AM2 +插槽上，然后安装在AM3插槽上，以提供与DDR3内存的兼容性 。

AMD收购了ATI ，到目前为止，该公司在3D图形卡方面一直是Nvidia的直接竞争对手。 实际上，制造商利用这一技术优势来实现集成GPU的处理器 ，其功能要比Intel的Westmere强大得多。 AMD Llano是这些处理器，它们基于以前的Phenom 的K8L架构 ，当然也有相同的限制。

因此， AMD在新的推土机中重新设计了其架构 ，尽管与Intel Core相比， 结果相当差 。 拥有4个以上的内核并不是什么好处，因为当时的软件在其多线程管理中仍然非常绿色。 他们使用了具有共享的L1和L2缓存资源的32nm制造工艺。

在AMD因先前的架构而失败之后，K8架构的创建者吉姆·凯勒 （ Jim Keller）再次用所谓的Zen或Summit Summit架构对品牌进行了革新。 就像英特尔一样，晶体管下降到14纳米 ，并且它们的性能比薄弱的推土机要强大得多 ，并且ICP更高 。

这些新处理器中一些最具有标志性的技术是： AMD Precision Boost ，它可以自动增加CPU的电压和频率。 或XFR技术 ，即所有Ryzen在解锁倍频后都超频。 这些CPU开始安装在PGA AM4插槽上 ，并一直持续到今天。

实际上，这种Zen架构的演进是Zen + ，AMD通过实施12nm晶体管而使Intel领先。 这些处理器以更高的频率以更低的功耗提高了性能。 得益于内部的Infinity Fabric总线，CPU和RAM事务之间的延迟已得到显着改善，几乎可以与Intel面对面竞争。

当前的Intel和AMD处理器

然后，我们来到今天集中讨论两家制造商正在研究的体系结构 。 我们并不是说必须购买其中之一，但是对于要安装更新的游戏PC的任何用户来说，它们肯定是现在和将来。

英特尔Coffee Lake并进入10nm

英特尔目前处于第9代台式机，笔记本电脑和工作站处理器中 。 第8代（Coffee Lake）和第9代（Coffee Lake Refresh）都继续使用14nm晶体管和LGA 1151插座 ，尽管与前几代产品不兼容。

这一代基本上将每个系列的核心数量增加了2 ，现在拥有4核心i3而不是2、6核心i5和8核心i7。 PCIe 3.0通道数增加到24个， 最多支持6个3.1端口以及128GB DDR4 RAM 。 超线程技术仅在以i9命名的处理器（例如高性能8核，16线程处理器和笔记本处理器） 上启用 。

在这一代产品中，还有面向具有2核和4线程的多媒体工作站的Intel Pentium Gold G5000 ，以及面向双核和MiniPC和多媒体的最基本的Intel Celeron 。 除了其命名法中的F面额外，这一代的所有处理器都集成了UHD 630图形 。

关于第10代 ，很少有确认，尽管预计新的Ice Lake CPU将以笔记本电脑的规格输入，而不是台式机的规格。 数据显示，与Skylake相比，每个核心的CPI将提高18％ 。 总共将有6个新的指令子集，它们将与AI和深度学习技术兼容。 集成的GPU还可以升级到第11代，并能够以120 Hz的4K传输内容 。 最终，我们将对Wi-Fi 6和最高3200 MHz的RAM内存提供集成支持。

AMD Ryzen 3000和已经计划的Zen 3架构

AMD推出了2019年的Zen 2或Matisse架构 ，不仅在制造工艺方面领先于英特尔， 而且在台式机处理器的纯性能方面也取得了领先。 新的Ryzen建立在7nm TSMC晶体管上 ，数量从4个Ryzen 3 核到16个Ryzen 9 9350X核 。 它们都实现了AMD SMT多线程技术，并且解锁了乘法器。 最近发布了AGESA 1.0.0.3 ABBA BIOS更新，以更正这些处理器必须达到其最大库存频率的问题。

他们的创新不仅在这里出现，因为它们支持新的PCI Express 4.0和Wi-Fi 6标准，即具有多达24个PCIe通道的 CPU。 由于更高的基本频率和Infinty Fabric总线的改进，与Zen +相比，平均ICP的平均增长率为13％。 该体系结构基于小芯片或物理模块，其中每个单元有8个内核，以及始终为内存控制器提供的另一个模块。 以此方式，制造商停用或激活一定数量的芯以形成其不同的模型。

2020年，计划在其Ryzen处理器中对Zen 3进行更新，制造商希望以此来提高其AMD Ryzen的效率和性能。 据称，其架构的设计已经完成， 剩下的一切只是开绿灯，开始生产过程。

它们将再次基于7nm，但晶体管密度比当前芯片高20％ 。 EPYC系列 WorkStation处理器将是第一个投入使用的处理器，处理器可能具有64个内核和128个处理线程。

我们应该了解的有关处理器的零件

在我们将这些信息大餐作为可选阅读并作为了解我们今天所处的基础之后，是时候进一步详细了解我们应该了解的 有关处理器的概念 了 。

首先，我们将尝试向用户解释CPU 最重要的 结构和元素 。 对于有兴趣进一步了解该硬件的用户来说，这将是日常工作。

处理器的核心

原子核是信息处理实体 。 由x86体系结构的基本元素组成的那些元素，例如控制单元（UC），指令解码器（DI），算术单元（ALU），浮点单元（FPU）和指令堆栈（PI） 。

这些核中的每个核都由完全相同的内部组件组成，并且每个核都能够在每个指令周期内执行操作。 该周期以频率或赫兹（Hz）为单位， Hz越高，每秒可以完成的指令就越多，而内核越多，可以同时进行的操作就越多。

如今，像AMD这样的制造商以模块化的方式在硅模块，小芯片或CCX中实现这些内核。 使用该系统，在构建处理器时可获得更好的可伸缩性，因为它是要放置小芯片直到达到所需的数量，每个元素具有8个内核。 此外，可以激活或停用每个内核以达到所需的计数。 同时，英特尔仍将所有内核填充到单个芯片中。

激活所有处理器内核是否错误？ 建议以及如何禁用它们

Turbo Boost和Precision Boost过载

它们是分别使用Intel和AMD主动且智能地控制其处理器电压的系统 。 这样一来，他们可以提高工作频率， 就像是自动超频一样 ，从而使CPU在面对大量任务时表现更好。

该系统有助于提高当前处理器的热效率和功耗，或者在必要时能够改变其频率。

处理线程

但是，当然，我们不仅有核心，而且还有处理线程 。 通常，我们会在规范中将它们表示为X核心/ X线程，或直接称为XC / XT。例如，英特尔酷睿i9-9900K的分辨率为8C / 16T ，而i5 9400的分辨率为6C / 6T。

术语“线程”来自Subprocess ，它并不是处理器的物理组成部分，它的功能完全是逻辑的，并且是通过相关处理器的指令集完成的。

可以将其定义为程序的数据控制流 （程序由指令或进程组成），它可以通过将处理器的任务划分为多个较小的部分（称为线程 ） 来管理它们的任务 。 这是为了优化处理队列中每个指令的等待时间。

让我们这样来理解：有些任务比其他任务困难，因此内核需要花费更多或更少的时间来完成任务。 使用线程，所要做的就是将该任务划分为更简单的任务，以便每个片段都由我们找到的第一个空闲核心进行处理 。 结果始终是不断使核心忙碌，因此没有停机时间。

处理器的线程是什么？ 原子核的差异

多线程技术

为什么在某些情况下为什么看到的内核数与线程数相同，而在其他情况下却没有？ 嗯，这是由于制造商已经在其处理器中实现了多线程技术 。

当CPU的线程数是内核的两倍时，将在其中实现该技术。 基本上，这是执行我们之前所看到的概念的方式， 将一个核分为两个线程或“逻辑核”以划分任务 。 这个划分总是在每个内核两个线程中完成，不能再多了，可以说这是程序可以使用的当前限制。

英特尔的技术称为HyperThreading ，而AMD的技术称为SMT（同步多线程）。 出于实际目的，这两种技术的工作原理相同，在我们的团队中，例如，如果我们渲染照片，我们可以将它们视为真实的原子核。 如果具有8个物理核心，则具有相同速度的处理器要比具有8个逻辑核心的处理器更快。

什么是超线程？ 更多细节

缓存重要吗？

实际上，它是处理器的第二重要元素。 高速缓存内存比RAM快得多，并且直接集成到处理器中 。 3600 MHz DDR4 RAM的读取速度可达到50, 000 MB / s，而L3缓存的速度可达到570 GB / s，L2的速度为790 GB / s， L1的速度为1600 GB / s。 Ryzen 3000 nevi中记录的完全疯狂的数字。

这种内存是SRAM （静态RAM）类型，快速且昂贵，而用于RAM的内存是DRAM （动态RAM），速度慢且价格便宜，因为它一直需要刷新信号。 在缓存中，将存储处理器要立即使用的数据 ，从而避免了我们从RAM中获取数据并优化处理时间的等待。 在AMD和Intel处理器上，共有三级缓存：

• L1：它是最接近CPU内核的， 最小的也是最快的 。 延迟小于1 ns，该内存当前分为 L1I（指令）和L1D（数据）两种。 在第9代Intel Core和Ryzen 3000中，它们的大小均为32 KB， 每个内核都有自己的 。 L2：接下来是L2，延迟大约为3 ns，并且还在每个内核上独立分配了 L2 。 Intel CPU有256 KB，而Ryzen有512 KB。 L3：这是三个内存中最大的内存，它以共享形式分配在内核中 ，通常以4个内核为一组。

现在，CPU内部的北桥

处理器或主板的北桥具有将RAM内存连接到CPU的功能 。 当前，两家制造商都在CPU本身中 实现此内存控制器或PCH （平台控制中心），例如，在基于小芯片的CPU中，它是在单独的硅片中实现的。

这是一种显着提高信息交易速度并简化主板上现有总线的方法， 仅保留了称为芯片组的南桥 。 该芯片组专用于路由来自硬盘驱动器，外围设备和某些PCIe插槽的数据。 最新的台式机和笔记本电脑处理器能够以3200MHz本机速率 （启用XMP的JEDEC配置文件为4800MHz）路由高达128GB的双通道RAM 。 该总线分为两部分：

• 数据总线 ：它承载程序的数据和指令地址总线 ：存储数据的单元的地址在其中循环。

除了内存控制器本身之外， 内核还需要使用另一条总线相互通信，并与高速缓存存储器通信 ，这称为BSB或 Back-Side Bus。AMD 在Zen 2架构中使用的总线 称为Infinity Fabric ，即它能够以5100 MHz的频率工作，而Intel的称为Intel Ring Bus 。

什么是L1，L2和L3缓存，它如何工作？

IGP或集成显卡

集成图形是收费的另一个非常重要的要素，在面向游戏的处理器中收费不高，而在功能较弱的处理器中收费不高。 如今，大多数现有处理器都具有许多专用于图形和纹理的内核 。 英特尔，AMD和其他制造商（例如高通公司，其Adreno用于智能手机）或Realtek（用于智能电视和NAS）都具有这样的内核。 我们称这类处理器为APU （加速处理器单元）

原因很简单，可以将这项艰苦的工作与程序的其他典型任务分开，因为如果APU中未使用例如128位的更高容量的总线，则它们会变得繁重而缓慢 。 像正常原子核一样，可以在数量和工作频率上对其进行测量。 但是它们还具有其他组件，例如着色单元 。 以及其他措施，例如TMU （纹理单位）和ROP （渲染单位）。 所有这些都将帮助我们确定布景的图形效果。

英特尔和AMD当前使用的IGP如下：

• AMD Radeon RX Vega 11 ：它是第一代和第二代Ryzen 5 2400和3400处理器中功能最强大和使用最多的规范。 它们总共有11个采用GNC 5.0架构的Raven Ridge内核，最大工作频率为1400 MHz，它们最多具有704个着色器单元，44个TMU和8个ROP。 AMD Radeon Vega 8 ：它具有比以前更低的规格，具有8个内核，并在1100 MHz的频率下工作，具有512个着色单元，32个TMU和8个ROP。 它们将它们安装在Ryzen 3 2200和3200上。Intel Iris Plus 655 ：这些集成显卡在笔记本电脑U范围（低功耗）的第八代Intel Core处理器中实现，能够以384的频率达到1150 MHz遮光单元，48个TMU和6个ROP。 其性能与以前的相似。 英特尔UHD图形630/620-这些是内置在所有第8代和第9代台式机CPU中的图形，它们的名称中不带有F。 它们的图形要比以1200 MHz渲染的Vega 11低，具有192个着色单元，24个TMU和3个ROP。

处理器的插槽

现在我们移出CPU的组成部分，看看应该在哪里连接它。 显然，它是插座 ，这是主板上的大型连接器，带有数百个插针，这些插针将与CPU接触以传输功率和数据以进行处理。

通常，每个制造商都有自己的插座，它们也可以是各种类型：

• LGA：Land Grid Array ，其引脚直接安装在板子的插槽中，而CPU仅具有扁平触点。 它允许更高的连接密度，并且被英特尔使用。 当前的插槽是用于台式机CPU的LGA 1151和用于面向工作站的CPU的LGA 2066 。 AMD还将其用于TR4命名的 Threadrippers。 PGA：引脚网格阵列 ，正好相反，现在引脚位于CPU本身，并且插槽上有孔。 AMD仍将其所有台式机Ryzen都使用它，名称为BGA：Ball Grid Array ，基本上是直接将处理器焊接在其中的插槽。 它用于AMD和Intel的新一代笔记本电脑。

散热器和IHS

IHS（集成散热器）是顶部带有处理器的包装。 基本上，这是一块用铝制成的方形板，该板粘贴到CPU的基板或PCB上，然后粘贴到DIE或内部硅上。 它的功能是将热量从这些传递到散热器 ，并充当保护盖。 它们可以直接焊接到DIE或用导热胶粘贴。

处理器是工作在很高频率下的元件，因此它们将需要一个散热片，以吸收热量并借助一两个风扇将其排放到环境中。 大多数CPU都有或多或少的不良库存 ，尽管最好的 CPU 来自AMD 。 实际上，我们有基于CPU性能的模型：

• Wrait Stealth ：Ryzen 3和Ryzen 5的最小单位，尽管比Intel还要大，但没有面额X Intel ：它没有名字，它是一个铝制散热器，带有非常嘈杂的风扇，几乎所有的处理器都配有风扇i9。 自Core 2 Duo以来，此散热器一直保持不变。 幽灵尖塔 -中号，带有更高的铝块和85毫米风扇。 适用于带有X标记的Ryzen 5和Ryzen 7： Wrait Prism ：上乘型号，结合了两级模块和铜热管以提高性能。 它由Ryzen 7 2700X和9 3900X和3950X带来。 幽灵开膛手 ：这是由Cooler Master为Threadrippers制造的塔式水槽。

处理器散热器：它们是什么？ 提示与建议

除此之外，还有许多制造商拥有与我们看到的插座兼容的自定义型号 。 同样，我们拥有液体冷却系统 ，可为塔式散热器提供卓越的性能。 对于高端处理器，我们建议使用以下 240mm（两个风扇）或360mm（三个风扇）系统之一。

CPU最重要的概念

现在，让我们看一下与处理器相关的其他概念，这些概念对用户来说很重要。 它与内部结构无关，而与内部结构中用来衡量或改善其性能的技术或程序有关。

如何衡量绩效：什么是基准

当我们购买新处理器时，我们总是喜欢看它能走多远，并能够与其他处理器甚至其他用户一起购买。 这些测试称为基准测试 ，它们是压力测试 ，处理器要根据它们的性能给予一定的评分 。

有诸如Cinebench （渲染分数）， wPrime （执行任务的时间）， Blender设计程序 （渲染时间）， 3DMark （游戏性能）等程序负责执行这些测试， 以便我们可以将它们与其他处理器通过网络上发布的列表。 他们提供的几乎所有的东西都是他们自己的分数，这些分数是仅由该程序具有的才能计算出来的，因此我们无法购买带有3DMark分数的Cinebench分数 。

温度始终处于受控状态，以避免热调节

还有一些与温度有关的概念，每个用户都应该意识到，特别是如果他们拥有昂贵而强大的处理器。 互联网上有许多程序不仅可以测量 CPU 的温度，还可以测量传感器随附的许多其他组件的温度 。 高度推荐的将是HWiNFO 。

与温度相关的是热节流 。 这是一个自动保护系统 ， 当温度达到其最大允许温度时 ，CPU必须降低提供的电压和功率 。 这样，我们降低了工作频率并降低了温度，从而稳定了芯片，使其不会燃烧。

而且制造商本身也提供有关处理器温度的数据，因此我们可以找到其中的一些：

• TjMax ：该术语是指处理器能够在其矩阵中 （即在其处理核心内） 承受的最高温度 。 当CPU达到这些温度时，它将自动绕过上述保护措施，从而降低CPU电压和功率。 Tdie，Tjunction或Junction温度 ：该温度是通过位于核内的传感器实时测量的。 它永远不会超过TjMax ，因为保护系统将更快地起作用。 TCase ：它是在处理器的IHS中测量的温度，也就是说，在其封装中，它始终与CPU内核封装中标记的温度不同：它是CPU所有内核Tunion温度的平均值。 CPU

剥落

消除或删除是为了提高CPU温度而进行的一种做法。 它包括从处理器中卸下IHS，以露出安装的不同芯片。 如果由于焊接而无法将其移除，我们将对其表面进行最大程度的抛光。 通过将液态金属导热膏直接放在这些DIE上并将散热片放在顶部，可以最大程度 地 改善热传递 。

通过这样做，我们可以获得什么？ 好吧，我们消除或最小化了IHS给我们的额外厚度，使热量直接传递到散热器，而无需中间步骤。 锡膏和IHS都是耐热的元素，因此通过消除它们并将其放置在液态金属中，我们可以通过超频 将温度降至20°C 。 在某些情况下，这不是一件容易的事，因为将IHS直接焊接到DIE，所以除了打磨而不是将其脱掉，没有其他选择。

下一步是放置液氮冷却系统 ，该系统仅保留用于实验室设置。 当然，我们总是可以使用包含氦气或衍生物的冰箱电机来创建系统。

处理器超频和欠压

与以上内容密切相关的是超频技术，该技术可以提高CPU电压，并修改乘法器以增加其工作频率 。 但是我们不是在谈论诸如turbo模式之类的规范中的频率，而是要讨论超出制造商规定的寄存器 。 不会给任何人带来损失，它会威胁到处理器的稳定性和完整性。

要超频，我们首先需要一个未锁定乘法器的CPU ，然后是一个启用这种操作的芯片组主板。 所有AMD Ryzen 以及K命名的Intel处理器都容易超频。 同样， AMD B450，X470和X570芯片组也支持这种做法，英特尔X和Z系列也是如此。

也可以通过 增加基本时钟或BCLK的频率 来进行超频。 它是主板的主要时钟，它实际上控制着所有组件，例如CPU，RAM，PCIe和芯片组。 如果我们增加这个时钟，我们将增加甚至锁定了乘法器的其他组件的频率， 尽管它承担着更大的风险并且是一种非常不稳定的方法。

另一方面， 欠压正好相反， 降低电压以防止处理器进行热调节 。 这是在散热系统无效的笔记本电脑或图形卡上使用的一种做法。

适用于台式机，游戏和工作站的最佳处理器

本文中不能缺少对我们指南的参考，该指南包含了市场上最好的处理器。 在其中，我们将我们认为最好的Intel和AMD模型放置在现有的不同范围中。 不只是游戏，还有多媒体设备，甚至是工作站。 我们会始终保持更新，并带有直接购买链接。

关于处理器的结论

您不能抱怨本文没有学到任何东西，因为我们已经完全回顾了两家主要制造商的历史及其架构。 此外，我们还回顾了CPU的不同部分，这些部分是了解内部和外部的必不可少的部分，以及一些重要的概念以及社区常用的概念。

我们邀请您在评论中添加我们忽略的其他重要概念，并且您认为它们对本文很重要。 我们始终试图尽可能地改善这些对于刚起步的社区特别重要的文章。