豬腦爸 D NOW BA: CPU介紹與採購技巧

2010年11月21日星期日

CPU介紹與採購技巧

Ⓞ簡介
CPU(Central Processing Unit)，中文多稱為中央處理器、中央處理單元

CPU是英文縮寫，其英文全名為Central Processing Unit，中文則稱中央處理器或中央處理單元。
CPU是電腦運作時的中心樞紐，其負責解析運算各式指令、控制整台電腦的動作，就如同人體的大腦，因此CPU處理資料的速度幾乎也決定了整台電腦的運作效能。目前市佔率最高的當屬AMD和INTEL。

◎規格名詞說明
❶內頻、外頻、倍頻
內頻指的是CPU內部運作時的速度，也稱作CPU時脈，是一般用來分辨CPU等級的最方便的方式，基本上CPU時脈的數字愈大表示CPU的運算速度愈快、效能愈高，但也有例外的情形。
外頻則是電腦中各式零組件工作時脈的基準值，早期CPU是沒有區分內外頻的，後來因為CPU時脈不斷提昇，拉大了與其它元件的時脈差距，因此使用了外頻及倍頻的技術；舉例來說，如果外頻為200MHz，也就是電腦中各式零組件工作時脈的基準值是200MHz，CPU則在使用8倍的倍頻技術後，其內頻就會提昇為1600MHz，也就是1.6GHz的CPU。

由此我們可發現內頻、外頻、倍頻的關係如下： CPU時脈(內頻)=外頻x倍頻

❷南橋、北橋與FSB、HT技術
CPU要與對其它元件溝通、傳輸資料，需透過二個非常重要的元件----南北橋。南橋負青的是較低速的元件，例如，USB裝置、音效裝置、網路裝置…等；北橋負責的則是高速的元件，例如，記憶體、顯示卡…等。電腦的運作的速度要快，CPU與北橋的通道速度，有著相當大的影響。
FSB、HT指的就是CPU與北橋的通道速度，FSB(Front Side Bus)為Intel CPU所使用的技術名稱，中文稱作前置匯流排或前端匯流排。

HT(HyperTransport)則是AMD CPU所使用的技術名稱。不管是FSB還是HT，其目的都是一樣。

❸多核心
INTEL在CPU尚未發展出多核心之前所發展的技術，是一種將一顆CPU模擬成二顆CPU的技術，稱之為HT(超執行緒)。實際效能大約提昇10%~20%左右。現今市場上以多核心CPU為主流及發展方向，什麼是多核心呢？簡單的來說，原本一顆CPU中封裝的只有一個核心，但進來因廠商不斷努力研發的成果，現在的製造技術進步到一顆CPU元件中能封裝進二個核心，甚至是四個核心。雙核心就是一顆CPU中有二個核心，若一顆CPU中有三個核心，稱做三核心；而一顆CPU中有四個核心，當然就稱作四核心。原則上，同時脈差不多的產品其核心數愈多，也就代表效能愈高。

❹快取
電腦中所有的程式資料都儲存在硬碟中，當我們要執行某個程式時，才會將這資料從硬碟中載入到記憶體中，CPU再從記憶體中讀取這些資料並負責解析運算。
但CPU的速度還是遠快於記憶體，於是便在CPU中建置了與CPU時脈相當的高速記憶體，這種高速記憶體就是快取(Cache)。當CPU要從記憶體存取資料時，就會先將資料載入到快取，再讓CPU由快取中存取資料，由於快取的速度和CPU相當，因此能有效減少CPU等待的時間，若要存取的資料仍存於快取中，也可以直接就從快取上重覆讀取使用，不用再到記憶體中讀取。

所以快取(Cache)可說是用來協助CPU快速存取記憶體中的資料。快取(Cache)又分為L1 Cache及L2 Cache，也就是第一層快取、及第二層快取，甚至有些高檔的CPU還會有L3 Cache，通常L1 Cache的容量小於L2 Cache。而快取的容量大小是影響CPU效能的因素之一，大致上，快取容量愈大，CPU效能也愈好。

❺製程
別看CPU不過就那小小一塊，當中可是塞滿數億個電晶體在裡面，所以這些在裡面的電晶體及線路可是細小的不得了。所以，製程就是指製作這些電晶體及線路的細緻程度，製程的數值愈小，表示製程技術愈好。

❻封裝
CPU雖然是電腦中最重要的零組件之一，但它仍然需要與其它零組件搭上線，才能起得了作用。CPU在製作過程中只是一個晶圓，而為了將晶圓中這些細得不能再細的線路做成可以對外連接的接點，就是所謂的封裝。而封裝會因不同的廠商、不同等級、不同世代的CPU，而會有不同的封裝方式。例如：INTEL的LGA775、AMD的Socket940…等。

❼電壓
指的是CPU運作時所需要的電壓。電壓愈低，也就表示比較省電，運作時所產生的廢熱就愈少。

◎選購技巧
❶雙核、四核的選擇：多核心CPU是目前及未來的趨勢，比單核心擁有更佳的運作效率，多核心不只提供高於單核心的資料處理能力，即使同時擁入大量的資料處理需求，仍可讓系統具有較佳的反應能力。因此，即便多核心CPU的時脈低於單核心CPU的時脈，其效能仍能高於單核心CPU。若是「同一時間」要處理多樣工作的人(邊打線上遊戲、邊錄影片、邊聽音樂、邊下載東西、邊備份資料…)，那麼愈多核心愈好。

❷時脈迷思
CPU時脈不一定是數字愈大就愈快，例如，有A、B二顆CPU，其時脈分別為2.6GHz及2.53GHz，如果單看時脈來挑選，一般都會挑選2.6GHz的A CPU，不過，請等一下，等看過下列的規格表，再來決定吧！

雖然A的2.53GHz看起來比B的2.6GHz慢了點，但A的FSB(前置匯流排)、L2快取都比B來得好，若以整體效能來看，A可是比B擁有更佳的效能，而且在製程部份A的45nm也優於B的65nm。