英特爾帶來了 18 核心的酷睿 i9，但影響處理器性能的因素可不僅僅是核心數

無論是出於對之前 AMD銳龍系列處理器的反擊，還是對市場需求的考量，Intel這次終於擺脫了以往「擠牙膏」的形象。

在剛剛結束的 Computex 2017上，Intel發布了全新酷睿 X（Core X）系列桌面處理器產品。除了全新 i5和 i7系列，最最最大的亮點是帶來了性能最強的新型號酷睿 i9。

酷睿 i9處理器有 5個型號，核心數量從 10核心起步，最高的旗艦型號 Core i9-7980XE有 18個核心，36線程，基礎頻率為 3.3 GHz。單個處理器的運算速度超過 1TFLOP（每秒 1萬億次浮點運算次數）。

有趣的是，年初的時候，雖然 AMD發布了大量新品，但這次的 Computex 2017，它們依舊留有後手。5月 31日，AMD正式宣布了 Ryzen ThreadRipper高端處理器，最高為 16核心 32線程，64條 PCIe 3.0匯流排，16MB三級緩存，四通道 DDR4內存。

雖然 AMD此次並沒有透漏 ThreadRipper家族的完整型號和規格，不過就已知消息來看，其 64條 PCIe 3.0已經超越了 Intel Core i9-7900X的 44條，而四通道內存也超越了 Kaby Lake X的 Core i5-7640X和 Core i7-7740X的雙通道。

鑒於這段時間 Intel與 AMD發布新品引發了諸多熱議，今天我們來談談影響處理器性能的幾個重要指標：主頻、核心數、緩存。

主頻：一定條件下，衡量 CPU性能強弱的重要指標

提及處理器性能，大家往往首先會想到主頻，甚至相當一部分人將主頻高低與處理器性能划了等號。嚴格來講，主頻是反應處理器性能的一項重要指標，但僅僅是之一。

以主頻高低來衡量處理器的性能，重要的一點在於其它變數需要保持一致（比如核心數、緩存等等），否則沒有參考價值。舉例來講，你會發現主頻更高的老處理器往往實際性能並沒有主頻低一些的新一代處理器強。

首先解釋下什麼是 CPU主頻。CPU的主頻，即 CPU內核工作的時鐘頻率（CPU Clock Speed）。通俗來講，主頻就是 CPU內的時鐘在每秒內有多少個周期。

相同架構下，一定時間所完成指令的數目是固定不變的。也就是說，處理器的主頻越高，完成一個完整周期用時越短，運行速度也更快。

說到這裡，還有一個問題是需要搞清楚的：主頻、外頻、倍頻之間到底有何關係？實際上外頻反應的是 CPU和外部硬體連接的速度，可調節，現在我們所說的超頻，就是通過調節外頻來獲得的。

和外頻不同，倍頻一般由官方鎖定不可改動，主頻、外頻、倍頻之間其實存在比例關係，即：主頻=外頻×倍頻。

回過頭來主頻與 CPU性能之間的關係，理論上來講，主頻乘以一個周期內的指令執行數即是運算速度。因此，架構相同的情況下，主頻對 CPU的運算速度起到決定性作用。

核心數：面對多任務處理更具優勢，不過需要理性看待

文章開頭我們提到了擁有 18核心 36線程的 Intel Core i9-7980XE，以及 16核心 32線程的 AMD Ryzen ThreadRipper頂級處理器。那麼 CPU核心以及線程數，到底對其性能表現有著怎樣的影響？具體到普通消費者，更多核心的到來，又是否值得我們「狂歡」呢？

核心數並不難理解，就是物理硬體上有幾個運算核心，作用是可以同時處理對應核心數的數據流。比如我們常說的雙核、四核、八核，分別對應了 2個、4個、8個獨立的核心單元組，上邊提到的 16核心或者 18核心也是同樣的邏輯。

從物理硬體角度出發，線程數與核心數是一一對應的關係。即 CPU擁有多少核心，就有多少線程。但是，為了充分利用每個核心的性能，英特爾提出了「多線程概念」。

實際上，線程數是一種邏輯的概念，就是模擬出的 CPU核心數。簡單來講，它可以通過一個 CPU核心數模擬出雙線程的 CPU，也就是說它可以同時運行兩個線程，但實際性能相比實際核心還是有一定差距。所以很多時候，你從任務管理器中讀取的 CPU核心數並不等同於實際物理核心數。

值得一提的是，過去很長一段時間，多線程概念僅僅基於 Intel的 CPU而言，不過隨著 AMD剛剛發布的最新 Ryzen銳龍處理器同樣支持多線程，也打破了這個規則。

多核心的意義是什麼？有關這個問題，在之前結束的 Computex 2017上，英特爾客戶端計算事業部移動端總經理 Anand Srivatsa也給出了答案。

Anand Srivatsa認為：「不同應用在核方面的伸縮能力不同。內容處理應用能夠在很多核之間伸縮自如，遊戲的伸縮能力就比較弱，所以現在大多數遊戲本只配四核處理器就足夠了。但其實也要考慮到超級巨型任務用戶的需求，為這些用戶準備多核心處理器已經是必然的趨勢。」

簡單來講，多核心的優勢在於，面對多任務處理時更加出色。值得一提的是，這裡講到的多任務處理並不是我們日常同時打開多個網頁這些比較簡單的操作，應付這些任務，四核心處理器便可以很好的完成。它所對應的是對處理器要求更高的大型任務（比如 3D後期渲染）。

但如果應付對處理器單核性能有一定要求的運算任務，實際上由於功耗限制，你會發現擁有更多核心的處理器，反而單核性能要弱一些。

所以還是應該理性來看待 CPU核心數提升這件事兒，如果說你確實對於多任務處理有更高的要求，那麼在經濟條件允許的情況下，選擇擁有更多核心的處理器無可厚非。但對於更多的普通消費者而言，沒有必要盲目跟風。

緩存：容量並不大，但對處理器運行速度有很大影響

由於處理器處理速度非常的快，這就對數據交換提出了嚴苛的要求。而緩存的出現，是用來彌補處理器速度與數據調取速度之間的差距。

由於它的工作效率遠遠大於系統內存和硬碟，所以可以幫助處理器更高效的工作。目前處理器緩存包括三部分： L1 Cache（一級緩存）、L2 Cache（二級緩存）、L3 Cache（三級緩存）。

這裡我們從 CPU的工作原理來出發，來更為詳細的對緩存進行解釋。具體來講，CPU要讀取一個數據時，會首先從緩存中查找，找到就立即讀取。如果沒有找到，則需要從內存中去調取數據，但工作效率也相應地會有所下降，通俗來講，處理器性能會受到影響。

總結 CPU調取數據的順序，其實是先緩存，再內存。緩存與內存的關係，實際上和內存與硬碟之間的關係大致相同。

用一個相對形象的比喻來說，內存相當於倉庫，而硬碟則可以看成播著有各類莊稼的土地。為了方便，通常的邏輯是先把莊稼收割放到倉庫里，需要的時候，即可直接從倉庫中調用。

就此而言，倉庫的容量顯然越大越好。理論上更大的緩存容量，無疑可以幫助處理器可以更快速的調度數據。但礙於製造工藝以及 CPU內有限的面積，就目前而言，緩存容量並不大。

不過雖然緩存容量有所限制，可以做的事情還是很多。比如剛剛發布的酷睿i9處理器，其除了在核心數量方面相對以往有所提升，英特爾在底層架構方面也做了一些調整，比如通過調整 L2/L3比例，加大 L2（二級緩存）規模來有效提高性能。總結

以上我們談到了 CPU的主頻、核心數、緩存對其性能所產生的影響，正如文章開始時我說到的，這幾項僅僅是所有影響處理器性能因素中的幾項，包括架構、製造工藝、工作電壓等都會對處理器的性能有影響。

當然，除了前邊列舉出來的幾項，使用過程中，它的實際表現還會受到很多不可控因素的影響。比如溫度這一項。

以筆記本產品為例，無論輕薄本、商務本還是目前比較火的遊戲本，散熱性能都是大家關注的焦點。尤其是經常處於長時間、高負載運行的遊戲本，對於自身散熱要求要更高。

究其原因，除了機身溫度會造成使用體驗下降，更重要的一點在於，當溫度過高的情況下，將導致處理器降頻，造成性能下降。

嚴格來講，我們在考察一款處理器性能是否足夠出色的時候，需要顧及到的因素很多。但從消費者實際購買的角度出發，如果把所有可能影響處理器性能的因素考慮在內，去衡量是否應該入手，顯然不太現實。

其實，無論 Intel還是 AMD，對於旗下不同產品線都進行了目標人群分類。大家在購買相關產品的時候，提前去查閱相關資料，根據自己的實際需要去選擇即可。

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