电脑科普 | 睿频、TDP、架构是什么？快速带你了解CPU的那些参数！

在选择 CPU 的时候，会发现 CPU 有各种参数，这些参数都是什么意思，我们需要注意哪些参数？这可能是我们比较关心的问题。本文将带你快速了解 CPU 的各种基本参数，让你在看到 CPU 的参数时做到心中有数。

核心数

核心数是指 CPU 物理核心的数量，核心用于执行任务，核心数越多，可同时处理的任务就越多。

在不使用超线程技术（Hyper-Threading）的情况下，一个核心同时只能执行一个任务。

线程数

线程数是指 CPU 同时可以执行的任务的数量。

使用超线程技术可以使得一个核心可以同时处理多个任务。因此，线程数大于或等于核心数。

频率

时钟周期是计算机最基本的时间单位，每个时钟周期，CPU 完成一个最基本的操作。

每秒包含的时钟周期数就是时钟频率，即，时钟频率是时钟周期的倒数，时钟频率的单位是赫兹（Hz），1 GHz = 10^9 Hz。有时会把时钟频率称为时钟速度。

主频与睿频/最大加速频率

Intel 称睿频，AMD 称最大加速频率，睿频和最大加速频率可看作同一概念。

主频指 CPU 的基本时钟频率，睿频/最大加速频率指 CPU 可以达到的最大时钟频率。

主频和睿频/最大加速频率都是厂商经过测试后，充分考虑稳定、性能、功耗等因素而预设的值，睿频不是 CPU 实际所能达到的物理极限。

超频

BCLK Frequency，又称外频、系统时钟频率，是系统的基准频率，系统各部件的频率都是外频的倍数。注意，外频并不等同于总线频率。

超频指提高 CPU 时钟频率，可以提高 CPU 的性能。主频 = 外频 × 倍频系数，超频可以从外频和倍频系数入手。

由于外频是系统基准频率，提高倍频会使得各部件的频率都提高，容易导致部件运行不稳定，甚至烧坏硬件，所以，目前超频以提高倍频系数为主。

英特尔只有带 K 后缀的 CPU 不锁倍频，而 AMD 的 CPU 全系不锁倍频。

当然，不是只有 CPU 可以超频，只是本文的超频只谈 CPU。睿频/最大加速频率实际上也是超频，只不过由 CPU 自动完成。

IPC 与 IPS

IPC 表示每个时钟周期可运行的指令的数量，IPS 表示每秒可运行的指令的数量，IPS = 频率 × IPC。

MIPS 表示每秒可运行的指令的数量，以百万为单位。

缓存

CPU 速度快、主存（内存）速度慢，为缓解 CPU 和 主存之间速度不匹配的矛盾，在二者之间引入缓存，缓存的速度介于 CPU 和主存之间。CPU 先去缓存中读取数据，若发现数据不在缓存中，则再去主存读取数据。

通常 CPU 分为三级缓存，即 L1、L2、L3，CPU 先去 L1 读数据，若发现数据不在 L1，则去 L2 读取数据，L3 同理。

缓存策略即如何维护缓存，包括将哪些数据放入缓存、哪些数据从缓存中移除等。在不考虑缓存策略的前提下，缓存容量越大，CPU 在缓存中读取到数据的概率就越大，CPU 执行任务的速度就越快。

制程

制程指 CPU 的工艺技术，又称工艺节点、节点，以纳米（nm）为单位。制程数值越小，表示制程越先进，芯片单位面积内所能容纳的晶体管的数量就越多。更先进的制程往往意味着更优秀的性能和能耗比。

台积电制程：

• 2020年量产 5nm，即 N5，此后相继推出 N5P、N4、N4P制程；
• 2022 年量产 3nm，即 N3，此后相继推出 N3E、N3P制程；
• 预计 2025 年量产 2nm，即 N2。

英特尔制程：

• 2019 年量产 10nm，即 Intel 7；
• 2022 年量产 7nm，即 Intel 4；
• 2024 年量产 3nm，即 Intel 3；
• 预计 2025 年量产 2nm，即 Intel 20a。

TDP

Thermal Design Power，散热设计功耗。想让 CPU 发挥官方标称的性能，就需要一个散热能力大于 TDP 的散热器，也即，TDP 指标是供散热器厂商以及联想等 OEM 厂商设计和选择散热器参考的。

Intel 当初对 TDP 的定义是，散热解决方案的设计必须满足的最糟糕、最坏情况下的功耗，即 CPU 的最大功耗。

在未超频的情况下，TDP 可看作 CPU 的最大功耗值，在超频（含睿频）的情况下，CPU 的实际满载功耗大于 TDP。

指令集

计算机按指令系统进行划分可划分为：复杂指令系统计算机（CISC）、精简指令系统系统计算机（RISC）。

CISC 的主要特点：

1. 指令系统复杂，指令数目多；
2. 指定长度不固定，指令格式多，寻址方式多；
3. 可访存的指令不受限制；
4. 通用寄存器数量少；
5. 各指令使用频度相差很大；
6. 各指令执行时间相差很大，大多数指令需要多个时钟周期才能完成；
7. 控制器大多采用微程序控制；
8. 难以优化编译生成生成高效代码。

RISC 的主要特点：

1. 指令系统简单，指令数目少；
2. 指定长度固定，指令格式少，寻址方式少；
3. 可访存的指令只有 Load/Store；
4. 通用寄存器数量多；
5. 各指令均比较常用；
6. 绝大多数指令在一个时钟周期内能够完成；
7. 控制器大多采用组合逻辑控制；
8. 有利于编译程序代码优化。

x86 架构计算机是 CISC 的典型代表，Intel 和 AMD 均采用 x86 架构，所以在选择 CPU 时，实际不用考虑其指令集。注意，虽然 Intel 和 AMD 均采用 x86 架构，但有各自特有的指令，也即二者的指令集并不完全相同。

架构

架构通常包括指令集架构和微架构。

指令集架构（ISA，Instruction Set Architecture）是计算机系统所支持的机器指令的集合。常见的指令集架构包括 x86、ARM、RISC-V。x86 架构在电脑领域占主要地位，ARM 架构在手机和平板领域占主要地位。

微架构（Micro-Architecture）是指令集架构的一种实现或具体设计，包含如何实现指令集、如何执行指令等。常见的微架构包括：AMD 的 Zen，Intel 的 Lake，Arm 的 Cortex。更先进的架构往往意味着更高的 IPC、更大的时钟速度、更低的延迟等，这也从侧面说明，“买新不买旧”有一定的道理。

核显

核显是整合在处理器中的显示芯片，用于图像处理。处理器不一定带核显，不如 Intel 带 F 后缀的处理器。

在有独显的情况下，还需要核显吗？不带核显通常会比带核显的处理器更便宜，但是，差别不会太大，并且，如果有核显，至少可以在独显出现故障的时候让电脑亮机，单独凭借这一点，建议购买带有核显的处理器。

型号

处理器的型号通常包含处理器的基本参数信息。

以 intel Core i7-13700K 为例，Intel 表示品牌名，Core 表示子品牌，i7 表示产品线，13 表示代数，700 表示 SKU，K 表示带核显、高频率、未锁频、高性能。

以 AMD Ryzen 7 7700 X 为例，AMD 表示品牌，Ryzen 表示子品牌，7 表示产品线，7 表示代数，700 表示 SKU，X 表示无核显、高频率、未锁频、最高性能。

关于处理器的命名规则，详细可参考 电脑科普 | 电脑处理器是如何命名的，从命名中可以知道些什么？。

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以上就是本文的全部内容，未来将会持续更新更多与电脑相关的科普文章，敬请期待。

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