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CPU 的基礎頻率有什麽參考意義?

2020-06-17知識

我們來回憶一下CPU的歷史,

先說Intel吧,比較有代表性。

在睿頻誕生前的中古時期,那個時候的CPU頻率設定比較簡單,出廠設定只有一個值,即不會降頻,也不會睿頻(廢話,睿頻還沒誕生)。這個時候CPU廠家(主要是Intel,AMD比較激進後面再說)在充分考慮到大家購買的電源和主機板可能不會太好,散熱也很可能會用原裝散熱的情況下。再加上在對自家產品市場細分的條件下,這個CPU主頻的設定就會非常的保守。

我還記得我當年的E2140可以透過用煙盒錫紙硬改外頻,讓外頻從200改到266、333甚至直接改到400。讓頻率直接翻倍,甚至在效能翻倍的同時,原有的主機板和散熱還壓得住。由此可見當時頻率設定之保守。當然也不全是如此,也有因為某一代CPU整體比較差的時候頻率設定失敗的情況出現。

那麽時至今日,這個設定也還在,只是在睿頻之下變得好像沒有任何意義一般。睿頻的出現改變了很多,比如大家都開始認為睿頻就是CPU應有的基本效能,其實不是的,睿頻其實是廠家幫你超頻,雖然超頻的振幅還是略有保守,但你會發現現在的睿頻越來越接近CPU的風冷極限(其實一體式水冷也是用風扇吹的,也可以算在風冷裏,與風冷對應的是可以降到室溫以下的半導體散熱和液氮)。

比如9900K基礎頻率3.6,全核4.7,單核5.0,(其實這個3.6的基礎頻率就很有上古遺風)這樣一塊CPU你拿到手,只要不上液氮,用常規的風冷水冷基本上也就只能超到全核5.0,最好體質的頂天也就5.1-5.2,甚至有大量體質不好的在360排下也只能4.8-4.9。這一點讓很多人大呼手動超頻沒意義,CPU出廠即灰燼。

AMD更是如此,AMD的頻率設定一向激進,最可笑的就是當年的黑盒版CPU,買到手就沒什麽超頻的潛力,潛力已經被廠家挖掘殆盡,而廠家宣傳的賣點卻是超頻、不鎖倍頻、不鎖外頻之類的。這也怪不得AMD,因為AMD市場占有率一直比較低,還有很長一段時間表現比較低迷,被Intel壓的沒辦法,只能選擇盡量把頻率設高一點,讓自己更有競爭力。所以關於AMD不穩定的傳說很可能也是這麽來的,CPU的執行頻率越接近頻率極限就會越不穩定,會給主機板供電、散熱甚至是自身帶來極大的壓力。也可以說只要過了CPU頻率與功耗最佳效能的那個點,就等於是超頻了。

再比如,睿頻讓TDP變得無意義。甚至現在很多人都在堅定的說TDP不是功耗,TDP是熱設計功耗,TDP是給散熱器做參考的(你看我這篇回答發出去肯定會有人在評論糾正我,TDP不是功耗之類的)。但我要說,如果TDP僅僅是給散熱器做參考的,而CPU執行時的功耗又遠大於TDP,那麽這個TDP標出來就已經不只是騙人這麽簡單了,簡直是害人。而且現在還是有很多盒裝CPU內建原裝散熱的,而且這個散熱器通常是按TDP來的,那麽廠家給你配這樣一個散熱器又為了什麽,明知壓不住的啊?所以TDP是從什麽時候開始變得無意義的呢?其實就是從睿頻誕生後沒多久,當人們習慣上把睿頻頻率當成CPU的實際效能的時候開始的。

所以TDP是什麽?其實TDP就是根據CPU的基礎頻率來的,基本上就是CPU在基礎頻率滿載時候所達到的功耗值。(原裝散熱也就是基礎頻率滿載時的散熱)

那麽,這個基礎頻率是不是真的一點意義都沒有了呢?其實不是

他的意義很簡單,就是全核滿載的下限。

就是當你主機板供電和散熱特別差的時候,CPU執行一定會降頻的時候,這個CPU滿載的時候只會降到基礎頻率,不會更低了。

比如你9900K用了p10主機板,用了原裝散熱器,呃,不對,9900K沒送原裝散熱器,那就這麽說,你嚴格按照TDP選了一款散熱器。當你試圖讓CPU滿載的時候你會發現,沒錯,CPU「降頻」了。這個「 降頻」其實本身就是個偽概念 ,正確的說法應該是說 CPU無法維持睿頻,只能選擇降低睿頻頻率或完全放棄睿頻,只以基礎頻率執行。

而且這個時候通常你會發現,這個時候CPU就算「降頻」了,他也有個下限,這個下限就是基礎頻率,除非你把機箱所有口全堵死,不然不會再低於基礎頻率。

有一個問題忘說了,加一下。

關於CPU有時候會降到很低甚至到零點幾這樣的頻率的原因。

這個是CPU節能,與睿頻是兩回事,睿頻是套用在高負載下的,而節能是套用在無負載下的,註意,不是低負載,可以說是超低負載,就是作業系統在執行,作業系統下一些占資源非常低的套用在執行,比如時間啊,後台程式之類的,沒有任何人為開啟的正在執行的程式,這種超低負載的時候,會啟用節能,允許把頻率降到相當低的程度來節約能源。

關於節能和睿頻這兩個可以這樣理解。

比如汽車,開過車的都知道,掛N擋怠速的時候發動機無負載的時候轉速通常不到一千轉。等你掛了D擋的時候轉速會稍稍升高一點點,車子會緩慢往前走。然後你嫌慢,你踩了一腳油門,車子快速往前跑了,轉速到了兩三千轉,這是因為有負載了。然後你再接受踩,變速箱會升檔,等到升到最高檔的時候你再踩油門轉速就會一直升高到五六千轉甚至一萬轉,這個就可以理解為超頻。

同樣的,CPU也是這樣,當你什麽都沒幹,就一個系統在執行的時候,就相當於電腦在怠速慢慢向前跑,然後你踩了腳油門就相當於你開啟了一個遊戲。而你覺得遊戲幀數太低,你就把頻率調高,幀數就上來了,你玩的就爽了,這就相當於是你地板油。

然後現代的CPU因為比較智能,當他覺得跑得慢了的時候,他會自動給你掛更高的檔,甚至幫你踩油門。

老的CPU沒那麽智能,相當於手動檔,新的CPU非常智能,相當於自動駕駛的自動檔。

節能與睿頻在BIOS裏都是可以關掉的,通常手動超頻的時候都會關閉節能,而手動超頻的時候會把全核頻率固定,也就相當於關閉了睿頻。睿頻這個東西不接受手動調節,你不能規定高單核負載的時候把睿頻提高,他完全是基於自主智能的,你可以測出哪一個核心或哪必修核心的體質更好,單獨把這幾個核心的頻率提高,但作業系統分配資源的時候是動態的,很難把高單執行緒負載強行給某一個特定的核心,因為作業系統也不知道哪一個行程突然就要高效能,所以單獨超某幾個核心也不是很好用。

只是目前來說,AMD這邊開始有多CCD CPU了,而同個CPU內的多個CCD的體質並不相同,所以在手動超頻的時候是可以針對單個CCD單獨超頻的。

以上是我個人的理解,希望大家批評指正,理性交流,謝謝。