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買CPU必看:哪個參數最能影響性能又最直觀反應處理器能力?

2020-07-16 13:19:59
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供稿:網友

處理器的關鍵參數究竟有多少?構架(核心、線程等等)、頻率(包括動態頻率)、緩存(一、二、三級)、優化指令集……總之有很多,對很多人來說,這有點過于復雜了。尤其是最近CPU市場辣么熱鬧,很多人又將目光轉到了處理器上,不過,哪個最能影響性能、哪個參數又最直觀反應處理器能力呢?

現在的處理器動輒x核心x線程,一看就是滿滿的高大上。不過很多人并不了解核心線程存在的意義。究竟核心線程越多越好還是單核心高頻率至上?

小編先來說說“核心和線程”的概念,核心好理解,就是同一個CPU下有幾個物理內核,家用電腦一般也就是2至8個最多了,線程則是在這些物理核心的繼續上虛擬出來的另外一個核心。如果從應用程序的角度來看,每個任務都以線程為基礎執行的,無論這個線程是真的物理核心還是虛擬出來的哪一個,一個任務安排給一個線程來計算就是了。

看起來,每個分配出來的任務都是由一個線程來負責運算,但這并不意味著1+1+1+1+1大于5。因為畢竟線程是虛擬建立于物理核心基礎上的,所以最多是一個百分比的性能、效率提升,而不是成倍的效能增長。什么?聽不懂?

好吧,假設各位都在工地打工,每個人分配工作是搬磚頭(單核心),一個人一只手搬磚,一小時搬10塊(1線程),兩只手一起搬是15塊(2線程),這樣好理解多了吧?當然,這個工地不可能就你一個人搬磚,可能是兩個、三個、四個。每個人都是同等的搬磚效率,這就是多核心多線程。

那你一定認為多核心多線程的處理器就是最好的了對吧?也不盡然。在任務分配上,工頭(程序)安排的是否合理,如何安排,也將很大程度上決定搬磚的效率(性能)。比如說無論你肌如海綿枯瘦如柴,還是壯如牛、身如鋼鐵(相當于處理器頻率高低,后面小編會說到),每小時搬10個磚頭,但是工頭認為目前運送磚頭的這個路線只能允許你一個人來回搬動,那么,他就指揮你一個人干,其他人再壯、再有力氣,也只能旁邊看著了。

換個角度,假如這個工地同一時間需要快速搬大量的磚,那么就需要多個人干同一樣工作,這就是多核心多線程的作用。

顯然,這個核心線程的利用率最終是依靠程序的需求決定的。那問題也隨之而來了,究竟什么類型的應用要依靠單核處理、什么時候又需要多核心協同作戰?對于大部分程序而言,都是計算密集型的應用。比如應用的GUI繪制、編/解碼、復雜的結構數據運算、物理結構計算(游戲需要這兩部分),這些理論上都是優先單核心進行計算的。因為對程序員而言,編碼一個程序,復雜度越低難度就越低、同時可以最大可能提高能耗比(運行效率)。這個時候,單核心是否強壯如牛(頻率夠高)就非常重要。只有在單核心無法滿足計算要求的情況下,才會將來不及計算的任務分配個別的核心線程去處理(大型游戲)。另外按道理來說,每運行一個程序,系統就應該調度一個核心線程分配,然后這些同時運行的程序按照占用資源的多少被執行動態的分配,至于效率高低,那要看操作系統的調度能力了。

喏,這就是碼農的心聲

總結一下,處理器首先要看中單核心的運算能力,然后考慮多核心多線程的總體性能。相信這時候肯定有人說,你嗶~了這么多半天,到底選哪個?給哥個痛快的!那好,小編繼續把沒說完的告訴大家。

日常應用追求頻率更高(身體更壯)、構架更新的處理器(注:更高的頻率也能一定程度彌補核心線程不足的問題),價格適中即可,不要過分貪大求全;每天大型游戲、視頻剪輯等,多線程處理器更適合你。

另外要提醒一點,單線程應用中對內存和硬盤的傳輸速度要求有限,多線程復雜應用不僅僅是處理器一個部分的事情,內存(大容量高頻率)、超強的磁盤性能也必不可少,這需要完整的一套體系互相匹配才可以。還有一點,多媒體指令集比如Intel的AVX2等等,對應用有非常大的效率提升作用,這一點也需要考慮進去(程序支持哪種指令集)。

常用單線程應用:解壓縮、視頻編解碼、圖片編輯、辦公應用、影音娛樂、游戲

常用多線程應用:大型游戲、視頻剪輯、虛擬機等專業應用

其實一般應用需求中,60%以上的情況都是單核心性能決定了處理器的表現。好了不說了,小編繼續搬磚去,今天的磚還沒搬完呢。 

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