计算机 CPU 怎么选

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CPU的一级缓存越大,运行程序速度越快,CPU时钟速度高只表示处理能力高低而已,要决定一个CPU的好坏基本就是看一级缓存,频率也就只是个表面功夫而已,超级计算机强悍也是因为一级缓存从KB变成MB而已。这就是为什么i5一出AMD已无敌手的原因。再之后为什么intel的CPU比AMD的CPU贵,原因也是因为一级缓存,一级缓存的半导晶体价格可是很贵的,稀土价格越贵,晶体价格就贵,这就是原因。

面这是K10.5架构的AMD 6核CPU,很清楚的看到是原生6核。

上面的K10.5,L2位于各core旁边,各L2都连接中间的HT,而L3在右边,这里会发现core1和其L2距L3有相当长的距离。core0,1,2,3都要经过中间那个地带才能到达L3.而且,CPU的内存控制在左边,这样,L3就显得很无奈了。
但是整体是看上面,CPU的架构很清晰,结构简单明了,很容易减去core0,1或是减去core0,1,2,3.
也可以看到,每个core都配了很大面积的L2,L3也有很大一块。这样,K10.5的性能在前几年,还是很不错的。


但是我们看看下面这张,是第一代i7的架构图

上面一代i7的架构也很清晰。首先感觉就是各core的位置好像都是平等的,它们距上面的内存控制和下面的L3都很近,这样,从感觉上。内核访问数据的路径与通道,相比K10.5直接的多。而且可以对比一代i7与K10.5的图,在差不多大小的情况下,i7的corer的有效面积占有,比K10.5大的多。这点,也许可以参考显卡的处理单元的多少,从感觉上i7具有更多的处理单元。再加上很便捷的数据通道,结果就很明显了。




回到AMD,下面是推土机的架构



上面这个推土机内核没有标明,但我们很容易的会感觉到它是一个四核处理器。其实,我们都知道,它是一个四模块,八核心的设计。我们可以清楚的看到有8块L2部分,和4块L3部分。除了这种模块的设计,我们可以发现对比K10.5的一个很大变化就是L2与L3的物理距离大大减小了,而且,L3可以直接和内存控制器连接。相信CPU的效能应该会有所提升。
但是,实际上,我们都说,推土机的单核效能还不如K10.5。这点是可以理解的,就像上面这个CPU,它更像是一个四核处理器,它是一个加大了单个核心处理能力的四核。其实,如果把推土机的core部分,就是每个模块部分,内部调整一下,或就对外说就是一个核,那么上面这个四模块,就分明是一个四核处理器,和一代i7一样,有着很大的core有效物理面积,有着很强的处理能务的大核。这样想的话,推土机的设计相对于对手的四核并不差。其实,在服务器上也可以看到推土机的处理能力是很不错的。但为什么在桌面上就显得很慢呢?是很慢,而不是拉得少。
为什么会慢,首先从物理路径上看,推土机的设计感觉过于追求标准化,纺一化。就从眼睛上看,我们就很容易发现,AMD的设计图比intel的图要清晰规整的多,就好比是,AMD总是在用直线直角作图,而intel却是各种飞线,斜拉,以达到最优路径。其次,就是工艺,再有就是指令与优化。种种问题造就了推土机的慢。但推土机的思想设计并不差。




接下来,我们看看SNB架构

我们可以从上图中,很清楚的看到SNB每个corer的不规则的L2排列和与L3的有效近距离接触,更重要的是相比一代i7,SNB把内存控制放在了L3的下面。还有就是SNB仍然拥有很大的core物理面积比例,就像显卡强大的处理器单元规模。




下面是最新的IVB架构

IVB感觉和SNB的整体变化不大,从物理面积上看,IVB加强了右边IO控制类,内存控制也加强了,
从IVB的内核图上,我们更清楚地看到,CPU里面core部分占有的绝对有效物理面积。相对于全部CPU所用晶体管数,真正的处理单元所占具的数量。






再来看看下面AMD最新的打桩机架构图

打桩机相比推土机,变化不大,加了L2和L3,我们可以看到L2和L3的物理面积比例相比IVB大太多了。如果你把打桩机的每个模块当作两个核心来看的话,L2的面积居然和core一样大,L3占的物理面积比例也太大了。可能这种设计更符合多任务多应用吧(可以参考至强CPU相比i7把L3做的更大)
可能AMD还有一个短处,就是AMD的L2,L3的速度不行,AMD的L2之所以做的这么大,就是它的L2只相当于intel的L3,而AMD的L3,可能只能和intel的内存速度比了。
可以这么说,AMD的设计思想是走的多拉慢走,而intel走的是快跑也尽量多拉。
core就像是发动机,L2,L3就像是车箱
AMD就像是重卡,小core拖着大车箱,而intel就像是跑车,大core小车身。加上AMD走的是国道,intel走的是高速。AMD用的都是铁工艺,intel用的都是铝合金加碳纤维……


还有,intel为了符合架构设计,可以把芯片做成长条的,AMD却是为了正方的芯片把架构设计成方的。

 

参考资料

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