關於處理器你所需要知道的一切

在應用和軟體的幫助下，處理器執行許多任務。我們是否曾經想過是什麼給了這些軟體這樣的能力？它們是如何執行它們的邏輯的？它們的大腦在哪？

-- Rishabh Kandari

我們的手機、主機以及筆記本電腦這樣的數字設備已經變得如此成熟，以至於它們進化成為我們的一部分，而不只是一種設備。

在應用和軟體的幫助下，處理器執行許多任務。我們是否曾經想過是什麼給了這些軟體這樣的能力？它們是如何執行它們的邏輯的？它們的大腦在哪？

我們知道 CPU （或稱處理器）是那些需要處理數據和執行邏輯任務的設備的大腦。

cpu image

在處理器的深處有那些不一樣的概念呢？它們是如何演化的？一些處理器是如何做到比其它處理器更快的？讓我們來看看關於處理器的主要術語，以及它們是如何影響處速度的。

架構

處理器有不同的架構，你一定遇到過不同類型的程序說它們是 64 位或 32 位的，這其中的意思就是程序支持特定的處理器架構。

如果一顆處理器是 32 位的架構，這意味著這顆處理器能夠在一個處理周期內處理一個 32 位的數據。

同理可得，64 位的處理器能夠在一個周期內處理一個 64 位的數據。

同時，你可以使用的內存大小決定於處理器的架構，你可以使用的內存總量為 2 的處理器架構的冪次方（如：）。

16 位架構的處理器，僅僅有 64 kb 的內存使用。32 位架構的處理器，最大可使用的 RAM 是 4 GB，64 位架構的處理器的可用內存是 16 EB。

核心

在電腦上，核心是基本的處理單元。核心接收指令並且執行它。越多的核心帶來越快的速度。把核心比作工廠里的工人，越多的工人使工作能夠越快的完成。另一方面，工人越多，你所付出的薪水也就越多，工廠也會越擁擠；相對於核心來說，越多的核心消耗更多的能量，比核心少的 CPU 更容易發熱。

時鐘速度

CPU CLOCK SPEED

GHz 是 GigaHertz 的簡寫，Giga 意思是 10 億次，Hertz （赫茲）意思是一秒有幾個周期，2 GHz 的處理器意味著處理器一秒能夠執行 20 億個周期 。

它也以「頻率」或者「時鐘速度」而熟知。這項數值越高，CPU 的性能越好。

CPU 緩存

CPU 緩存是處理器內部的一塊小的存儲單元，用來存儲一些內存。不管如何，我們需要執行一些任務時，數據需要從內存傳遞到 CPU，CPU 的工作速度遠快於內存，CPU 在大多數時間是在等待從內存傳遞過來的數據，而此時 CPU 是處於空閑狀態的。為了解決這個問題，內存持續的向 CPU 緩存發送數據。

一般的處理器會有 2 ~ 3 Mb 的 CPU 緩存。高端的處理器會有 6 Mb 的 CPU 緩存，越大的緩存，意味著處理器更好。

印刷工藝

晶體管的大小就是處理器平板印刷的大小，尺寸通常是納米，更小的尺寸意味者更緊湊。這可以讓你有更多的核心，更小的面積，更小的能量消耗。

最新的 Intel 處理器有 14 nm 的印刷工藝。

熱功耗設計（TDP）

代表著平均功耗，單位是瓦特，是在全核心激活以基礎頻率來處理 Intel 定義的高複雜度的負載時，處理器所散失的功耗。

所以，越低的熱功耗設計對你越好。一個低的熱功耗設計不僅可以更好的利用能量，而且產生更少的熱量。

battery

桌面版的處理器通常消耗更多的能量，熱功耗消耗的能量能在 40% 以上，相對應的移動版本只有不到桌面版本的 1/3。

內存支持

我們已經提到了處理器的架構是如何影響到我們能夠使用的內存總量，但這只是理論上而已。在實際的應用中，我們所能夠使用的內存的總量對於處理器的規格來說是足夠的，它通常是由處理器規格詳細規定的。

RAM

它也指出了內存所支持的 DDR 的版本號。

超頻

前面我們講過時鐘頻率，超頻是程序強迫 CPU 執行更多的周期。遊戲玩家經常會使他們的處理器超頻，以此來獲得更好的性能。這樣確實會增加速度，但也會增加消耗的能量，產生更多的熱量。

一些高端的處理器允許超頻，如果我們想讓一個不支持超頻的處理器超頻，我們需要在主板上安裝一個新的 BIOS 。 這樣通常會成功，但這種情況是不安全的，也是不建議的。

超線程（HT）

如果不能添加核心以滿足特定的處理需要，那麼超線程是建立一個虛擬核心的方式。

如果一個雙核處理器有超線程，那麼這個雙核處理器就有兩個物理核心和兩個虛擬核心，在技術上講，一個雙核處理器擁有四個核心。

結論

處理器有許多相關的數據，這些對數字設備來說是最重要的部分。我們在選擇設備時，我們應該在腦海中仔細的檢查處理器在上面提到的數據。

時鐘速度、核心數、CPU 緩存，以及架構是最重要的數據。印刷尺寸以及熱功耗設計重要性差一些 。

仍然有疑惑？ 歡迎評論，我會儘快回復的。

作者：Rishabh Kandari

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譯者：singledo校對：wxy

本文由LCTT原創編譯，Linux中國榮譽推出

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