姜姜小知識:“核”世界

姜姜又來啦

今天要給大家分享的是關于“核”的一些小知識。不是原子彈哦(????????),而是我們每天都會用到的手機、電腦中的“核”——CPU

INTEL 酷睿 i7 CPU

現在我們每天都用手機和電腦,我們在日常生活中經常會聽到很多廠家的宣傳說自己的產品使用的是8核10核的CPU,非常具有煽動力。但是,“核”真的是越多越好嗎?“核”到底又是什么東西咧?

CPU中文全稱是“中央處理器”,英文名稱Central Processing Unit。也叫做“核”、“核心”。世界上能生產CPU的廠家不多,比較有名的比如英特爾、AMD、高通、聯發科、華為等。其中高通、聯發科和華為都是做手機芯片的。

其實,大家只需要稍微了解下面這些關于CPU的知識,就足夠我們日常使用了。

問題:CPU是干什么的?
回答:負責手機、電腦這些設備進行計算工作的,是這些設備最核心的部件之一,簡單的說:CPU相當于大腦。

大腦負責所有的運算

問題:什么是多核?
回答:其實最開始的CPU都是單核的,也就是一個核心,但是隨著技術和用戶需求的發展,逐漸出現了多個核心集成在一個CPU里面的技術。現在比較常見的有雙核、四核、八核等等。繼續上面的例子,多核簡單來說就是:好幾個大腦集中在一個腦殼里。

舉榴蓮的例子我也不想的……但你們以為多個腦袋集中在一個腦殼里的圖片那么找找啊-。-

問題:四核比雙核好嗎?八核比四核好嗎?
回答:不是的。現在廠商動不動就吹自己的產品是八核甚至十核處理器就是利用了像我們這種“善良百姓”的一個慣性思維,多了總比少了好。其實在CPU的世界里,還真就不是這樣的。

要回答這個問題,我們要首先要知道,為什么會出現“多核”CPU。其實,在多核CPU出現之前,單核CPU就是朝著“更快”這個方向發展的。

就好像我們原來燒一壺水,需要5分鐘,新的CPU可以讓你3分鐘就燒好。

讓我們想象CPU工作和燒水是一樣一樣的

但這么個簡單的問題,稍微演化一下,就會出現一個有意思的現象。例如,如果我要燒2壺水呢?

單核CPU會先燒一壺,再燒第二壺,也就是我們需要3+3=6分鐘燒好兩壺水。但是,雙核CPU就可以做到同時燒兩壺水,互相不干擾。也就是說,我們只需要3分鐘就燒好了兩壺水了。多核處理器的優勢就在這里,可以同時完成不同的工作。用技術上的話說就是:多線程任務。

那這樣看起來,4核的是比2核的好嘛。為什么我要說不是這樣的呢?

要解釋這個問題就要牽扯到我們實際使用的情況了。

不得不說,由單核處理器進化為雙核處理器,是一個巨大的進步。但是我們日常使用的情況下,有多少機會同時運行這么多任務和,我們可以設想一下日常使用的場景:系統運行、開著微信、開著QQ、用著網頁瀏覽器或者編輯一些文檔、再或者同時下載一些“小電影”,這就是幾乎我們日常會同時用到的全部了。而這其中,像微信、瀏覽器、文檔編輯這些占用的資源是非常少的,所以,我們絕大多數情況下都不會需要超過4核以上的CPU。有沒有特殊情況?當然有,例如用“格式工廠”同時轉換很多個視頻。但這種情況太少,而且和我下面要說到的另外一個因素也有很大的關系。

我們其實絕大多數情況下,根本同時處理不了那么多工作

這另一個原因就是單個核心的計算能力。

單個計算核心的計算能力是以"GHz"來計算的,我們一般會聽到別人說一個CPU是多少多少“雞赫茲”,就是說的這個單位。比如現在比較常見的一個CPU因特爾的i5-6200U來說,就是一款雙核,每個核心計算能力為2.3G赫茲的CPU。那么問題就來了,以現在的制造工藝來說,一般核心數越多,單個核心的計算能力越弱。聯發科前段時間發表了一款10核處理器,單個處理核心的計算能力只有1GHz左右,也就是說,雖然它能同時處理很多個任務,但單個任務的完成時間,還不如核心少的CPU。

有一幅圖很能說明問題


被瘋狂吐糟的:1核有難,9核圍觀的十核心處理器
被瘋狂吐糟的:1核有難,9核圍觀的十核心處理器

上面這個圖里,聯發科10核CPU,在處理單個大任務時,一個核心在瘋狂工作,其他9個因為不是自己的任務,所以都不參與工作。而高通公司的CPU稍微能好一點,幾個核心多少能共同完成一個工作,但是效率有限。蘋果的A系列處理器就是單核心,超高能力的俄羅斯大媽了!

綜合以上的兩個原因:一是我們實際情況下,根本用不著那么多核心,二是多核心的單任務計算能力還不如少核心的計算能力。所以,我們可以得出結論了,多核心不一定比少核心強。

其實,現在的CPU發展方向也印證了這個觀點,現在的CPU制造商已經停止一味追求多核心了,轉而向提高單個核心的計算能力的方向上發展。而主流CPU的核心數現在也基本穩定在4核心左右了。因為這才是最符合現在人需求的。

當然,上面這些文字只是簡單的分析了CPU“核”的問題,其實還省略了很多相關因素、例如線程、制造技術、架構、散熱、能耗、超頻、內存、緩存等等,不過對于我們來說,知道上面這些就足夠讓我們在選擇下一臺電腦或者手機的時候,不被廠家瞎忽悠了!

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