硬體研討, 預設

淺談選購電腦零件:Intel CPU篇

今天要介紹的是電腦的核心:CPU(中央處理器)。

這篇文章主要面向是DIY方面,由於不是在上計概課,不會去扯那些課本上的理論。不討論比較深入的東西。

CPU
CPU百百種,規格到底寫的是什麼,應該選哪顆才好?

 

目前家用CPU製造廠商主要分為兩家:Intel以及AMD。而CPU執行的速度到底應該怎麼辨別呢?從規格上來看,時脈、核心數、快取(Cache)都是很重要的。但並不是絕對,為什麼?理論上來說,時脈越高,「單核心」執行效能會越好,但這僅適用於同樣一顆CPU的前提下。也就是說,同一顆CPU,時脈越高,效能越好,是這樣嗎?其實也不是絕對,而是大多數情況下,而在一般使用者可及的範圍內,時脈與效能是可以說成正比的。核心數量呢?理論上越多核心速度應該越快,但事實上也不是絕對是這樣,我們必須考量到軟體能使用的核心數,這是很重要的。快取呢?理論上也是越多越好,但並不是絕對。

你可能有疑問了,說這麼多,又看時脈又看核心數,但是又不是絕對,那應該怎麼判斷呢?很簡單,看CPU架構。

CPU的架構影響效能很大,好的架構帶你上天堂,壞的架構又熱又吃電。Intel在2007年提出了Tick-Tock戰略,也就是偶數年改進製程,奇數年改進架構。但提這些東西之前,先讓我們對時脈、核心有一些認識。

時脈(Clock Rate、Frequency)

CPUZ
知名軟體CPU-Z,可看見CPU各種資訊

首先,我們看到這一顆CPU是Intel Core i7 860,Code Name代號Lynnfield,這是這顆CPU使用的架構。然後看到Socket 1156 LGA,意思是以LGA封裝方式(可參考這篇)製成的1156腳位CPU。Technology表示他的製程技術是45奈米。

再來我們看到左下角,Core Speed就是目前這顆CPU的運作時脈,是2931.3MHz,也就是2.93GHz(1G≒1000M)。這個時脈是怎麼來的?由底下的Multiplier(倍頻)乘上第三格的Bus Speed(外頻)。右邊則是L1、L2、L3快取的大小。最右下角我們可以看到Cores顯示2,表示他目前以雙核心運作(i7-860是四核心),Threads則是執行緒,由於開啟HT超執行緒,目前是4個執行緒(可以簡單看成模擬四核心)。

在同一架構下,不考慮其他環境變速(其他硬體或作業系統),時脈越高,單核心運作效能越好。也就是說,如果今天有兩顆i7-860,一顆3GHz、一顆4GHz,那麼以單核心運算,測試出來4GHz速度會比較快。那麼如果今天是i7-860 2GHz對上i5-750 4GHz,以單核心測試呢?雖然i7定位比較高,但是時脈輸了很多,以單核心(也就是不考慮多核心優勢下)測試,i5可以輕易擊敗i7(這兩顆CPU是相同架構)。假設今天有一個軟體支援32核心,那麼四核心的i7-860 4GHz對上雙核心i3-540 4GHz,會是i7-860佔優勢,因為核心可被完全使用。

以Intel家用產品來說,同架構下,CPU依照不同等級分為i7、i5、i3、Pentium、Celeron。i7是四核心以上產品並支援HT多執行緒(筆電版本有雙核心版本),i5是四核心並不支援HT(第一代i5有雙核心版本,筆電版本也有雙核心版本),i3是雙核心並支援HT,Pentium及Celeron則是雙核心不支援HT。理論效能是由等級排下來,但是如果你沒有特殊用途的話,是完全用不出來的。i7跟Celeron用起來都一樣。除非你有壓制、算圖之類…相當吃CPU效能的需求,要不然低階市場的Pentium和Celeron幾乎可以完成所有一般工作。文書、多媒體都難不倒他。

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近年Intel CPU – 取自維基百科

 

從上圖來看,紅線區塊是家用市場的CPU,黑線區塊則是廣為人知的i7、i5、i3系列。目前市面上販售的大部分是架構Haswell的CPU。他們的封裝腳位以及支援的晶片組都不盡相同。

 

該如何選購?

基本上,我們能從市場上買到的都是同一個架構的CPU,所以我們只要以核心數以及時脈來做挑選即可,一般文書Pentium、Celeron,一般遊戲i3以下就夠了(基本上吃的是顯卡不是CPU),壓制、算圖可以選擇i5以上。

那主機板呢?一定要選擇同樣腳位的並且支援的晶片組,要不然是無法開機的!目前Haswell(不含Ivy Bridge-E如i7-4970X、i7-4930K、i7-4820K這些高階CPU)主要是使用1150腳位,晶片組則是Z87、H87、B85。高階的Ivy Bridge-E則是X79晶片組,2011腳位。(相容於前一代Ivy Bridge-E),Ivy Bridge則是1155腳位(與Sandy Bridge相同),使用H61、B75、H77、H81等…晶片組。

目前市面上最新的Haswell CPU大概為這幾顆:

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