为什么你不能拿CPU速度来比较计算机的性能

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要准备购买新电脑吗?不要太在意CPU的时钟速度。“CPU 速度”曾经是一种简单、几近完全准确的比较两台计算机性能的方法 —— 只比较主频的高低。但现在再也不是这样了。

现代的CPU的运算速度处理大多数普通任务已是绰绰有余,当比较性能的时候,你也应该看看别的。例如,这台计算机是不是要用SSD,或者继续配慢一点的磁介质硬盘?

为什么你不能只比较CPU时钟?

CPU时钟速度,或者叫时钟频率,是用赫兹来度量的 —— 通常是以千兆赫为单位,也称为GHz。 CPU的时钟速度是依据CPU每秒可以执行多少个时钟周期来衡量的。例如,一个时钟频率为1.8GHz CPU一秒内可以执行1,800,000,000个时钟周期。

表面看起来好像很简单。执行的时钟周期越多,CPU就能干越多的事,对吧? 嗯,说对也不对。

话说回来,当比较同一系列中的类似的CPU时,比较时钟速度是有效的。例如,我们假定你在比较两个英特尔Haswell 酷睿 i5 的处理器,它们的区别就仅仅在时钟速度上。一个计算速度是3.4GHz ,一个是2.6GHz。在这里,当这两个处理器都以它们的最高速度运行时,3.4GHz 的处理器将会快30%。 这是事实,因为这两个处理器的其它部分都是相同的。但是你不能拿Haswell 酷睿i5的处理器速度与其它类型的CPU相比,如AMD 或 ARM CPU, 或者甚至是一个旧的英特尔的处理器。

也许刚开始不明显,但它实际上是一个非常简单的原因。现在的处理器变得越来越高效。也就是说,在一个时钟周期内可以完成更多的计算。例如,英特尔发布了主频为3.6 GHz的奔腾4芯片在2006年。现在是2013年的年底,厂家公布的最新、最快的英特尔Haswell的酷睿i7 CPU的主频是3.9 GHz。这是否是说CPU性能在七年内只提高了一点点?根本不是这样!

相反,酷睿 i7 处理器只是在每个时钟周期内做更多的工作。所以重点是不仅仅要看CPU的时钟周期数,还要看每个时钟周期它可以完成的工作量。在其它因素相同的情况下, 时钟周期数少但单个周期完成的工作多,要比时钟周期多但单个周期完成的工作少要好 —— 更少的时钟周期意味着处理器需要的电力能少,产生的热量也少。

另外,现代的处理器还有很多其它方面的改进,这使它们运行速度更快。包括增加了的处理器核以及处理器使用的大容量处理器缓存。

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动态调整时钟速度

现代的CPU也不是固定运行在单一频率上,特别是注重电能效率和产生热量的笔记本电脑和智能手机、平板电脑和其它移动设备的处理器。取而代之的是,当处理器空闲时(或者是你没有让它干太多的工作),它就运行在较低的频率上,如果有负载,它就运行在较高的频率上。CPU会根据需要来增加或降低它的速度。当你做一些费力的工作时,CPU会提高它的时钟周期,尽可能快地完成工作,然后再降回到较低的频率,以便节省一些电力。

如果你准备买一台笔记本电脑,你还需要考虑这些因素。要牢记降温也是一个因素 —— UltrabookCPU也许不能在高频运行太长的时间就要转入低速运行,因为它的降温处理不好。为了防止过热,CPU不能一直以最高的频率运行。另一方面,如果计算机的CPU降温得足够好,能让它在最高速度运行更长,一台拥有相同型号CPU的计算机将有更好的、一致的性能体验。

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其它硬件因素,特别是固态硬盘SSD

谈到计算机的整体性能,其它硬件因素也是很重要的。例如,大多数计算机用户可能会考虑带有固态硬盘(SSD)的计算机,在正常使用时,固态硬盘的计算机要比带有传统硬盘的计算机要快,即使这台带传统硬盘的计算机有一个更快的CPU。 硬盘访问是一个严重的性能瓶颈。比起哪个CPU更快,计算机是否带有SSD可能是一个更重要的问题。

当然,SSD并不是唯一要关心的硬件。拥有更多的RAM,让你一次可以做更多的事情而不用经常交换到计算机的页面文件中去,一块更强劲的显卡比一块更快的CPU能更显著地提高PC游戏的性能。另一方面,如果你仅仅是浏览网页、看看视频、写写文档,到了一定程度,更快的显卡或是更多的内存对你也不会有什么帮助。

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如何比较两台计算机的性能

你不能仅仅简单看一下CPU的速度就知道哪一台更快,或是一台计算机真正运行起来有多快。在到了一定程度之后,大多数人不一定感觉到CPU的改进。例如,一个 MacBook Air 或同级的 Ultrabook 有一个较慢的英特尔 Haswell 酷睿 i5的处理器,这个处理器设计是省电,尽可能保持低温运行。但如果你只是想浏览网页、听听音乐、看看视频和写写文档,CPU已经是足够用的了,你是感觉不到它和一个明显快得多的桌面级的CPU的区别。不仅仅是CPU的时钟频率不重要了 —— 是CPU的性能本身都变得不那么重要了。

另一方面,如果你准备在机器上运行几个虚拟机,做3D 建模,要玩最新的电脑游戏,你就要更加关注性能。

在购买笔记本电脑 (或是台式机的CPU) 之前,你可能要找一下实际基准,与其它的CPU比起来,这个CPU究竞表现如何。实际基准是比较计算机和CPU性能的唯一真正可信的方法。

对现在的笔记本来说速度不是全部 —— 电池的续航时间也是很重要的。如果笔记本的性能对你来说足够的前提下,可能选择较慢的CPU来拥有更强的电池续航能力,要好过有一个你觉察不到更快的CPU



原文链接: Chris Hoffman 翻译: 极客范 - alex

译文链接: http://www.geekfan.net/6292/

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