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為什麼你不能使用CPU時鐘速度來比較計算機性能

為什麼你不能使用CPU時鐘速度來比較計算機性能

Geoffrey Carr

購買新電腦?不要過分關注CPU時鐘速度。 “CPU速度”曾經很容易(如果不是完全準確的話)比較兩台計算機的性能 - 只需比較GHz即可。但不是了。

對於大多數基本任務而言,現代CPU的速度非常快,因此在比較性能時,您還需要了解其他內容。例如,計算機是否配有SSD或較慢的磁性硬盤?

為什麼你不能只比較時鐘速度

CPU時鐘速度或時鐘速率以赫茲為單位 - 通常以千兆赫茲或GHz為單位。 CPU的時鐘速率是CPU每秒可執行的時鐘週期數的度量。例如,時鐘速率為1.8 GHz的CPU每秒可執行1,800,000,000個時鐘週期。

這看起來很簡單。 CPU可以執行的時鐘週期越多,它可以完成的事情就越多,對吧?嗯,是的,不。

一方面,時鐘速度 在比較同一系列中的類似CPU時非常有用。例如,假設您正在比較兩個Intel Haswell Core i5 CPU,它們的時鐘頻率不同。一個運行在3.4 GHz,一個運行在2.6 GHz。在這種情況下,當3.4 GHz處理器以最高速度運行時,其運行速度將提高30%。這是正確的,因為處理器在其他方面是相同的。但是你無法將Haswell Core i5的CPU時鐘頻率與其他類型的CPU進行比較,例如AMD CPU,ARM CPU,甚至是舊的Intel CPU。

這一開始可能看起來不太明顯,但實際上這是一個非常簡單的原因。現代CPU變得更加高效。也就是說,他們可以在每個時鐘週期完成更多的工作。例如,英特爾於2006年發布了時鐘頻率為3.6 GHz的Pentium 4芯片。現在已經到了2013年底,最新的,最快的Intel Haswell Core i7 CPU出廠時頻率為3.9 GHz。這是否意味著CPU性能在七年內只有一點點改善?一點也不!

相反,Core i7 CPU可以在每個時鐘週期內完成更多工作。重要的是不要只關注時鐘週期,而應關注CPU每個時鐘週期可以完成的工作量。在所有其他條件相同的情況下,工作時間更少的時鐘週期比更多的時鐘週期更好,時鐘週期越少意味著CPU需要更少的功率並產生更少的熱量。

此外,現代處理器還具有其他改進,使其能夠更快地執行。這包括額外的CPU內核和CPU可以使用的更大量的CPU高速緩存。

動態時鐘速度調整

現代CPU也沒有固定在單一速度,特別是筆記本電腦,智能手機,平板電腦和其他移動CPU,其中電源效率和熱量產生是主要問題。相反,CPU在空閒時(或者當您沒有做太多時)以較慢的速度運行,並且在負載下運行速度更快。 CPU在需要時動態增加和減少其速度。在做一些苛刻的事情時,CPU會提高其時鐘頻率,盡快完成工作,並恢復較慢的時鐘速率,從而節省更多電量。

所以,如果你正在購買一台筆記本電腦,你也會考慮這個問題。請記住,冷卻也是一個因素 - Ultrabook中的CPU可能只能以最高速度運行一段時間才能以較低的速度運行,因為它無法正常冷卻。由於過熱問題,CPU可能無法始終保持最高速度。另一方面,具有完全相同CPU但更好冷卻的計算機可以在最高速度下具有更好,更一致的性能,如果它可以保持CPU足夠冷卻以在那些最高速度下運行更長時間。

其他硬件問題,特別是固態硬盤

在計算機的一般性能方面,其他硬件也非常重要。例如,大多數計算機用戶可能會認為具有固態驅動器的計算機比正常使用傳統磁性硬盤驅動器的計算機更快,即使具有傳統磁性硬盤驅動器的計算機具有更好的CPU。硬盤訪問是一個嚴重的性能瓶頸。計算機是否具有SSD可能比CPU的速度更重要。

當然,SSD並不是唯一重要的硬件。擁有更多的RAM將允許您一次完成更多的事情,而無需不斷地交換到您的計算機的頁面文件,而更強大的顯卡將提高PC遊戲性能,而不是更快的CPU。另一方面,如果您只想瀏覽網頁,觀看視頻和處理文檔,那麼更快的圖形卡甚至更高的RAM都不會引起注意。

如何比較計算機性能

您不能簡單地查看CPU速度數,了解哪台計算機更快,或者計算機在現實世界中的速度有多快。大多數人也不一定會注意到CPU性能提升超過某一點。例如,MacBook Air或類似的Ultrabook具有較慢的Intel Haswell Core i5處理器,旨在節省電力並儘可能地運行。但是,如果您只是想瀏覽網頁,聽音樂,觀看視頻和處理文檔,CPU可能會足夠快,以至於您不會注意到它與顯著更快的桌面級CPU之間的區別。 CPU時鐘頻率不僅不重要 - CPU性能本身也變得不那麼重要了。

另一方面,如果您計劃運行多個虛擬機,進行3D建模以及玩最新的PC遊戲,您可能更關心性能。

在購買筆記本電腦(甚至是台式機的CPU)之前,您可能希望查看實際的基準測試,以了解CPU與現實世界中的其他CPU相比如何疊加。實際基準測試是比較計算機和CPU性能的唯一真正可靠的方法。


對於現代筆記本電腦而言,速度並非一切 - 電池續航時間也很重要。如果一台筆記本電腦的性能足夠好,那麼擁有一台速度較慢的CPU可能會比一台你不會注意到的更快的CPU獲得更好的電池續航時間。

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