用CPU-Z看懂CPU规格，外频、倍频、快取

CPU-Z是玩家必备的CPU辨识程式，它会去侦侧系统，所以有时会被防毒软体（比如卡巴斯基）挡下来，别担心，这程式很安全。



1.制程、封装脚位、电压、TDP



CPU是所谓的半导体制程下的产物，大家应该对这种高科技、高污染的产业有点概念，它是用硅化合物做成可通电或不通电的电晶体（所以叫「半」导体），塞在小小一块面积裡，运算电脑世界中0与1组合的资料，现在主流的CPU大约有1～3亿个电晶体在那块小小的豆干上。
制程（Manufacture Process）是指晶片裡电子移动通道的宽度，现在一般是90nm或65nm（nm为奈米，十亿分之一公尺），製程进步就是宽度缩减，让Die面积缩小，Die面积缩小就可以省钱（晶片是先製造一大块晶圆，比如八吋、12吋晶圆，再去切割成一颗颗的Die，封装之后变成晶片）；另一方面，宽度缩减也代表可以在相同面积下塞进更多电晶体，让晶片有更多功能，所以各大半导体厂都把製程缩减列为首要目标。

封装脚位（Package）则是晶圆做成晶片后，拉出来传输资料的脚，前一篇我们已经有拍Intel和AMD产品的针脚，Intel目前用的是LGA775，已经用了好几年了，数字就是针脚的数目（虽然事实上并没有「针」脚）。而AMD目前的脚位有点乱，包括Socket 939/AM2/AM2+/AM3，除了Socket 939之外，其他都是940根针脚，但针脚的电气定义并不相同，AMD针脚数目较多、脚位规格溷乱是有原因的，后面的章节再讨论。

电压（Core Voltage）和TDP密不可分，电压是驱动CPU工作的电力，由于製程精进，CPU所需的电压愈来愈低了，现在大约在1.3V左右或更低。可是TDP（Thermal Design Power）也得考虑进去，TDP是让CPU工作而且不会热当机时所必须散发掉的热能，单位是瓦（W），现在CPU没有散热器就没办法运作，所以TDP不是单纯指CPU的耗电量而已，65W的TDP是指让CPU全速运作时，必须散掉65W的热，CPU才不会过热当机，而这65W的热可藉由风扇、热导管、水冷等各种散热方式来消除。TDP数值愈低愈好。


2.型号、核心代号

型号没什麽好说的，就是CPU贩卖时的产品名称。代号（Codename）反而比较值得注意，厂商在製造CPU时，并不是每个产品型号都做一款，而是大量生产少数几种晶片，再筛选每一颗晶片，依特性去划分成不同的产品，这样可节省製造成本。而这少数几种晶片就是CPU的核心代号，同一个核心会衍生出不同的产品型号，最后的规格也会不同。这是因为晶圆製造并不一定每一颗都很完美，最完美的会划成高阶产品，稍微有问题的，比如无法到达高时脉，或是部分电晶体有缺陷，就降成低阶产品，充份利用每一个生产的晶圆。

所以从代号有时可以看出厂商的策略，比如图中的代号「Conroe」（网路上常戏称它是「控肉」）是目前最红的Intel Core 2 Duo的代号，第一代的C2D产品都是用这个核心，可是后来E6300和E6400这两个产品换成Allendale核心，即使他们最终的产品名称和规格都一样。因为Conroe的晶片内部有4MB快取，而E6300/E6400则是2MB快取的产品，初期可能晶圆有缺陷，正好降低规格卖出，但製程良率提升之后，这种有缺陷的晶圆变少了，就得手动关闭部分功能来生出低阶产品，这会造成厂商在单个晶圆上的获利变少（明明是完美的，却得降价卖），所以这时就会换生产另一颗核心，换比较便宜的晶片来提高获利，就E6300/E6400的例子，Allendale就是内部原本就只有2MB快取的核心，晶片面积变小，适合较低阶的产品。

总之，核心会影响CPU的特性，也能帮助了解CPU产品线的规格。


3.核心时脉


时脉（Clock）是CPU最重要的规格，单位是MHz或GHz，意思是CPU每秒跑几「百万次」（MHz）或「十亿次」（GHz）。CPU内部是一个个的运算单元，像小型计算机那样可以算一些加减乘除，而所谓的「跑一次」，就是CPU内部所有单元做一次动作，执行某些运算，2GHz的CPU就代表它可以每秒做20亿次的动作。所以很直觉的，时脉愈高，数字愈大，执行的速度就愈快，而这也是划分CPU产品定位的第一标准。

但不同核心的CPU时脉不能溷在一起做比较，因为它们「跑一次」所做的事并不一定相同，这就是所谓的「时脉週期」（Clock Cycle）。比如过去Intel Pentium4的CPU动不动就2GHz、3GHz，换到Core 2 Duo之后就变成只有1GHz、2GHz，可是事实上C2D的效能比P4好太多了，好到让Intel全面放弃旧架构的Pentium4，因为C2D每个时脉週期可以做更多事，就算时脉没有前一代产品高，整体效能还是比较好。

至于为什麽CPU的时脉都可以拉到GHz这麽高等级，是因为现在CPU内部是「管线化」的架构，讲管线好像很难，其实很好理解。假设有一台洗衣机可以做洗衣、脱水、烘乾的步骤，一堆衣服丢进去，整个做下来要30分钟，如果管线化拆成三台机器，每台只做一个步骤，虽然一堆衣服仍然要30分钟才能处理完，可是会变成一次可以处理三堆衣服，而且每台机器运作的时间也变短了。而运算时间变短，就是一个时脉週期缩短，也就是时脉提高了。现在新的CPU内部大概都是十几个阶段（Stage），之前Pentium4时脉会那麽夸张，就是用了20个阶段来飙速度。



4.外頻、倍頻

CPU得对外和其他零组件沟通，而外频（Bus Speed）就是CPU「对外」的时脉，那跟前面讲的CPU时脉有什麽不同？其实早期外频和CPU的内部时脉是相同的，但在CPU开始导入管线化架构之后，时脉突飞勐进，远远超越其他零组件，所以CPU便使用外频和倍频（Multiplier）的机制。CPU内部跑的是高时脉，但对外就降到较低的外频，现在一般是200～333MHz，而内部的高时脉就是「外频 x 倍频」，倍频的话，现在是6到11不等，不过以前也曾有过20几倍频的。

为了进一步让事情複杂化，外频也不是其他零组件跑的时脉，而是其他零组件「做为基准」的时脉，因为各零件的发展速度不一，所以便衍生成这种状况。比如CPU的老相好记忆体，便是以外频为基准，乘上不同的比值或算法，变成记忆体时脉。而底下要讲的FSB则固定是外频的四倍。

正常贩售的CPU的倍频都是只能下降不能提高（除了少见的工程测试版，或极高阶的CPU），倍频下降是CPU自己启动的省电机制，降低时脉来节省耗电。所以大家所说的「超频」都是拉高外频，而因为外频是其他零组件做为基准的时脉，一拉外频就鸡犬升天，CPU、记忆体、FSB的速度都跟着提高，电脑的整体效能就会显着提升。

注：记忆体时脉的算法因记忆体控制器不同，会有不一样的「公式」。Intel是固定几种比值乘上外频，AMD则是连同倍频一起纳入计算，而NVIDIA新的晶片组号称有Unlink非连结模式，可让记忆体和外频时脉各自独立调整，但那只是内建更多的比值，让记忆体时脉可以细微变动，基本上仍然都以CPU的外频为计算基础。

5.Front Side Bus（Intel）和HyperTransport（AMD）

CPU直接连接一个重要装置：北桥（关于「北桥」的用途，请参照主机板的章节），而「前端汇流排」（Front Side Bus，或简称FSB）就是CPU和北桥之间沟通的速度，北桥连接的全都是高速週边，所以FSB对效能的影响非常大。要注意的是，FSB是Intel CPU专用，AMD的CPU用的是HyperTransport（简称HT），技术不同，但功能一样是连接北桥。

现在Intel的FSB固定是外频的四倍，AMD的HT则是外频五倍，一些低阶的产品则是四倍（＊注：新架构的AMD CPU不再是外频4或5倍，算法未知），但因为Intel和AMD的CPU的外频并不相同，Intel的处理器外频是200、266和333MHz（依产品定位高低而不同），AMD则固定是200MHz，乘上倍数之后，Intel的FSB是800、1066和1333MHz，AMD的HT则是800或1000MHz，除了Intel最新的1333MHz比较快之外，另外两个是差不多的。

FSB和HT都是CPU和北桥连接的速度，所以这不仅是CPU的规格，也是主机板北桥的规格，两边要支援相同的速度才能搭配。

注：FSB和HyperTransport通道宽度不一样，FSB是64 bits，HT是32 bits，但HT是「双倍资料速度」（Double Data Rate），每个时脉週期可以传两次资料，抵销之后，直接比较FSB和HT的时脉就知道谁的频宽比较大。

6.L1/L2快取

算完一堆数学有点头昏脑胀了吗？接下来也是个数大便是美的规格，但不必再乘来乘去了，快取（Cache）。

在这一系列教学的第一篇就有讲到，CPU需要记忆体做资料暂存，但CPU实在太快了，在记忆体裡运算资料还是嫌太慢了，所以现在CPU都直接在晶片裡内装记忆体，也就是快取机制，由于快取记忆体根本就在CPU裡面，时脉和CPU一致，速度飞快。一般是64KB的「L1资料快取」和64KB的「L1指令快取」，还有1MB到4MB不等的「L2资料快取」。

电脑很多地方都有「快取」的设计，它的意义很简单，就是高速装置和慢速装置中间的缓冲区。以CPU为例，当你执行一个软体，比如Word，资料就先从硬碟载到记忆体，再从记忆体读到CPU快取裡，CPU是从快取裡执行，这样遇到需要重複使用的资料时，就能从快取裡读，不必再绕远路去翻记忆体。而L1和L2就是第一、第二层快取，因为.....该死的！CPU实在太快，必须要有非常非常快的快取做为它的暂存区，这就是L1，可是这种超高速的快取製作困难，成本极高，量不能太大，通常只有64KB或128KB，暂存最近执行的资料。而第二层的L2就比较大，1MB、2MB、４MB都有人做，放一些较久之前执行的资料，再更久一点的就到记忆体去，而不太常用的才回到硬碟。

而CPU找资料也是从L1、L2、记忆体、硬碟依序从最近（最快，容量最小，最贵），到最远（最慢、容量最大，最便宜）找下去，而储存资料时，比如存档Word文件，也是这样一步一步回到硬碟去。一些伺服器用的CPU还会有更大的L3快取做第三层缓冲，未来製程进步，也许一般消费端CPU也会有L3。快取是愈大愈好，因为CPU内部的运算单元执行速度超快，对一点点的延迟都很敏感，最好一切都能在快取内执行，需要载入新资料时，不得已才从记忆体裡读。所以快取大小是评断CPU效能的依据，通常性能愈强的CPU，也会搭配更大的快取。

但要注意，不同厂商的快取大小不能溷为一谈，因为所用的架构不同，比如Intel CPU的快取通常是AMD CPU的两倍或更大，这是有特殊原因的。






CPU存取资料的顺序如上图所示，由最快最近的地方找起，如果没抓到想要的资料再一层层往下找，因此愈上层的部分，影响效能就愈明显。写入资料时也是一层层往下写，除了硬碟可以永久储存之外，其他都是一断电，资料就消失，所以如果你在编辑一个Word档，在还没有存档之前，只有CPU的快取和记忆体裡有资料，一跳电，就完了。





快取对CPU有多重要？有图有真相，这是一张CPU晶圆的显微照相图，周围一块是L3快取、中间是L2快取、裡面还有L1快取。事实上，现在CPU电晶体将近1/2都是快取。






CPU-Z裡有个「latency.exe」，执行就可以看读快取的延迟，图中显示L1是3个时脉週期，L2是14个时脉週期。存取记忆体的话，大概需要3位数的时脉週期。


7.Stepping

呼～最难的已经过去了，前面讲到一颗核心会衍生不同产品，不过一颗核心也会随着时间做改版，也就是Stepping。通常一个核心做出来不会是100%完美，可能会有一些bug等等，核心改版通常会改善一些电气特性，像是耗电量稍低一点、超频性能好一点、增加功能，甚至提升FSB的速度，虽然还是同一个核心，但Stepping愈新，CPU的体质也会更好。

Stepping由一个英文和一个数字组成，最初可能是A0、A1，数字代表小改版，再来可能是B0、B1、B2，英文字改变代表大改版。比如Intel最新出的FSB 1333MHz的CPU，就仍然是Conroe核心，但Stepping已经到G0了，而最前面图中是写L2改版，这是让CPU在閒置时耗电量从22瓦降到12瓦。


双核心 / HyperThreading

最后，现在流行的「双核心」（Dual Core）是什麽？其实就是在一个CPU的晶片裡，有两个完整的CPU运算核心，他们共用快取来互相分享资料、共用FSB或HyperTransport与外面沟通，运算时则互相帮忙，平分工作量，Windows XP已经支援多核心的CPU，执行绪会自动分派到两颗核心。用最直觉的比喻，就是以前CPU只能「全速」做一件很操的事，双核心后就能全速做两件（比如一边做3D绘图，一边压缩影片。真是太疯狂了.....）。会朝向双核心发展其实有点不得已，因为这几年，CPU单一时脉週期的效能成长已经逐渐趋缓，利用增加核心来提高效能反而是比较简单的解决方式，2008年四核心就会普及，接下来就八核心......再接下来，可能就是划时代的新CPU架构了。


（此处图片看2楼）

而在双核心还没这麽普及以前，Intel想出一个很聪明的作法，称为「HyperThreading」（超执行绪），有点像虚拟的双核心。前一篇说过，CPU一次只能跑一条执行緖，HyperThreading则让CPU可以同时「接收两条」，当其中一条执行绪只用到CPU一部分的运算单元时，另一条就可以插进去补满，让全部的运算单元都有事做。事实上CPU仍然只有单核心的运算资源，只是让运算单元的利率用提高，由于HyperThreading不是实体的双核心，所以效能顶多增加10%～15%左右（Intel宣称有30%，听听就好），总比没有好。Pentium 4绝大部分的产品都有HyperThreading，在Windows XP下看就有两个CPU佔用率，即使实体上只有一个核心。

Pentium 4灭绝之后，HyperThreading也跟着被淘汰，不过在Intel下一代产品中准备来个大复活，Intel之后会推出一个四核心的产品Penryn，每个核心都内建HyperThreading，猜猜看Windows XP下会看到什麽？没错，就是八脚章鱼.....!我们真的需要这麽多核心的CPU吗？这问题等到2009年再来回答好了。

希望新手朋友可以明白！

EXIF版本: 设备制造商:Alisoft 摄影机型号:1.0
光圈: 快门: 拍照时间:

为什么不能在一楼编辑图片呢？

对 楼主 菠蘿 说：
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呵呵 ~ 多谢你了
新手学习了 !

台湾是大国么？我怎么不知道。

请问,LZ是中国人吗??????????????

台湾什么时候成为大国了？

       这贴挺好，大家怎么好像只关心“台湾大国”的说法。

用中文的不就好了吗   累~~~

台湾不是大国 是一个大省--中国的一个省！

台湾是中国的  不是大国  是个大岛  难道作者支持台独？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！