如果您必须选择计算机中最重要的一个部分,那将是中央处理器(CPU)。它是主要的枢纽(或“大脑”),处理来自程序、操作系统或您 PC 中其他组件的指令。
因为有了更强大的 CPU,我们从几乎无法在计算机屏幕上显示图像,发展到能够观看 Netflix、进行视频聊天、使用流媒体以及玩越来越逼真的视频游戏。
CPU 是工程学的奇迹,不过其核心仍然依赖于对二进制信号(1 和 0)的基本概念的解释。

CPU 制造 很复杂。重要的是,每个 CPU 都有硅(一块或者几块),里面包含数十亿个微型晶体管。
正如我们之前提到的,这些晶体管使用一系列电信号(电流“开”和电流“关”)来表示机器 由 1 和 0 组成的二进制代码。由于有如此多的这些晶体管,CPU 能够以比以前更高的速度完成越来越复杂的任务。
晶体管数量不一定意味着 CPU 运行速度就更快。不过,这仍是一个根本原因,您口袋里所携带的手机的计算能力,或许远远超过了当年我们首次登上月球时整个地球的计算能力。
在我们进一步深入探究 CPU 的概念层级之前,咱们来聊聊 CPU 是怎样依据被称作‘指令集’的机器代码执行指令的。不同公司的 CPU 可能会有不同的指令集,但也不绝对。
比如说,大多数 Windows PC 采用 x86-64 指令集,不管它们是英特尔的还是 AMD 的 CPU。但是,2020 年及之后的 Mac 配备了被称为苹果硅的基于 ARM 的 CPU,其使用的是不同的指令集。还有数量虽然不多但持续增加的使用 ARM 处理器的 Windows PC,像联想 Yoga Slim 7x。

现在,咱们来瞧瞧硅本身。上面这张图表源自英特尔 2014 年发布的有关酷睿 i7-4770S 的 CPU 架构的白皮书。这仅仅是一个处理器模样的例子——其他处理器有着不同的布局。
我们可以看到这是一个 四核 处理器。天博注册流程及注意事项曾经有一段时间,CPU 只有一个核心。现在我们有了多个核心,它们处理指令的速度要快得多。核心还可以具备被称为超线程或同步多线程(SMT)的功能,这能让一个核心在 PC 中看起来如同两个。正如您可能想象的那样,这有助于进一步加快处理时间。
在此图中,核心共享一种被称为 L3 缓存的事物。这是 CPU 内部的一种板载内存形式。CPU 还具有 L1 和 L2 缓存,每个核心中都包含这些缓存,还有寄存器,这属于一种低级内存形式。如果您想了解寄存器、缓存和系统内存之间的区别,请查看 StackExchange 上的这个答案。
上面所展示的 CPU 还包含系统代理、内存控制器以及硅片的其他部分,用于管理进出 CPU 的信息。
最后,还有处理器的板载显卡,它生成您在屏幕上看到的所有那些精彩的视觉元素。并非所有的 CPU 都具备自身的图形功能。例如,AMD Zen 台式机 CPU 需要独立显卡才能在屏幕上显示任何内容。一些英特尔酷睿台式机 CPU 也不包括板载显卡。

既然我们已经了解了 CPU 内部的运作情况,现在咱们来瞧瞧它怎样跟您这台个人电脑的其他部分相融合。CPU 位于您个人电脑主板上所谓的插槽中。
一旦它被安装在插槽里,计算机的其他部件能够通过所谓的“总线”与 CPU 相连。例如,RAM 通过其自己的总线连接到 CPU,而许多 PC 组件使用一种特定类型的总线,称为“PCIe”。
每个 CPU 都有一组其能够使用的“PCIe 通道”。例如,AMD 的 Zen 5 CPU 有 28 个直接连接到 CPU 的通道。然后呢,这些通道由主板制造商在 AMD 的指导下予以分配。
例如,通常 16 个通道用于 x16 图形卡插槽。然后,有 8 个通道用于存储,例如快速存储设备,如 M.2 SSD。或者,这 8 个通道也可以拆分。两个通道可用于 M.2 SSD,另外两个用于速度较慢的 SATA 驱动器,如硬盘或 2.5 英寸 SSD 等等。
这里有 24 条通道,另外 4 条为芯片组预留,芯片组是主板的通信中心和流量管控器。然后,芯片组有自己的一组总线连接,使更多的组件能够添加到 PC 中。正如您可能预期的那样,性能更高的组件与 CPU 的连接更为直接。
正如您所看到的,CPU 完成大部分指令的处理,有时甚至承担图形方面的工作(如果其是为此而构建的)。然而,CPU 并不是处理指令的唯一方式。其他组件,如显卡,有自己的板载处理能力。GPU 也使用自己的处理能力与 CPU 配合运行游戏或执行其他图形密集型任务。
最大的区别在于,组件处理器是针对特定任务构建而成的。然而,CPU 是一种通用设备,天博注册流程及注意事项能够完成要求它完成的任何计算任务。这就是为什么 CPU 在您的 PC 中占据主导地位的,而系统的其余部分依赖它来运行。
如果您正在构建一台 PC,尤其是用于游戏的 PC,您要确保选择一个快速且面向未来的处理器。查看我们的市场上最佳 CPU 指南来开始操作。不过,在订购任何其他部件之前,请务必检查您的相关尺寸。