天生兄弟多 CPU与几大硬件的关系
新手营
在第25期E9版我们通过各种角度对CPU有了一个直观认识,今天琪琪将和大家一起了解一下CPU和最亲密的几个朋友——散热器、主板和内存之间的关系。
散热器 嘘寒问暖最体贴
谁和CPU最亲密、对它最好?当然是散热器了。CPU处理数据很忙,火气旺,是个易发高烧的家伙,身边要是没个知冷知热的“基友”那肯定活不成。从上节课我们知道核心热量会通过CPU的外壳传出来,而大家不妨看看咱们的CPU散热器,是不是底部正好是一块很平整的表面,刚好和CPU金属壳紧密接触就将热量“导”走了,最后由风扇吹出来的冷空气将热量带走,这就是散热器散热的工作原理。
小贴士:散热效果好坏与散热器用材也有关系,市场上常见的有全铜、铝铜结合、全铝,它们的散热效率是依次降低的。一般来说,CPU超频尽量用全铜,全铝在常温下足够了。

不过,大家不要以为散热器风扇带走CPU热量就完了,这里面还有几个因素影响CPU散热效果。首先,我们知道散热器底部跟CPU金属壳贴得越紧,热量就越易传上来,但金属盖表面和散热器底部不可能做得那么完美,所以我们就会看见这两个金属表面之间有黏稠灰色物质,它就是硅脂,它就正好可以填补细微的缝隙让CPU和散热器能够“零距离”接触,散热效率就更高了。

我们可以这样理解,散热器风扇转速越高,吹出来的风越猛,散热效果肯定好,不过噪音更大,所以为了照顾静音和散热两方面,就有了智能控制散热器风扇转速的功能。当主板检测到CPU温度升高时就会改变发送给散热器风扇的脉冲信号,使风扇提高转速加紧散热。大家使用像“鲁大师”之类的软件很容易就能获取CPU温度和风扇转速信息,可以看CPU空闲时温度较低,风扇转速也被控制在一个较低的水平,可以减少噪音的产生,而CPU负荷大温度上升到七八十摄氏度以上时,风扇就会全速运转,转速达到3000(转/分钟)。

另外,CPU的热量最终是被空气带走的,而正常情况下,空气一般会从机箱前面进来,吸走了硬件的热量后变成热空气从机箱后面出去。大家想想,如果空气吸走热量后不能及时从后面排出去一直堆积在机箱里,那么CPU风扇吹出来的肯定是热风,那散热效果肯定是大打折扣的。我们在三伏天吹风扇都不怎么觉得凉快,就是这个道理。因此,要给CPU散热,首先机箱风道就要科学,这方面知识大家可以看看在第19期E7对机箱风道的讲解。
主板 传输供电两不误
主板和CPU一直都是电脑中超重要的两个主角,主板相当于电脑中枢,主板上各种总线,如CPU总线、内存总线、PCI总线等构成了电脑的神经网络,电脑中的数据都要由主板来汇总、调配和分发,当然也包括CPU处理的数据。
上节课我们说CPU的电路板和针脚就相当于一个插头,而主板上的CPU底座就相当于插座,插头跟插座接通后,CPU工作时所需要的电能和数据,就通过针脚源源不断地传送给CPU,处理之后再以同样的方式传回去。为了确保上千根针脚和底座上的接口都能良好接触,CPU就必须借助扣具紧紧地扣在主板上。而这方面Intel和AMD的扣具是不同的,但作用都一样,都是为了扣紧CPU罢了。我们知道CPU工作频率非常高,都是用GHz来计算,所以要让CPU安心干活,主板提供给它的电流就必须保证稳定、纯净。这就要提到主板上CPU底座周围排列的许多电容、电感等元件。这些元件的作用就是对提供给CPU的电流进行整流和过滤使之变得平稳,这就好像水库一样,对水流进行调节,水库放水的量永远都保持稳定,不会出现电量一会大一会小的情况。

小贴士:我们常听到的主板用料好坏,这可从CPU供电部分看出来,好主板在CPU供电部分会用好元件,什么固态电容、全封闭式电感,因为好元件提供电源更稳。

而主板和CPU之间的关系,还有个支持与否的关系。这有点像一个两孔插头不能插在三孔插座上一样的道理。那我们怎么知道一块主板支持什么CPU呢?一般来说,主板的包装盒或者网站产品参数上会注明这样的信息:华硕P8H61-M LE采用Intel H61芯片组,支持LGA 1155接口的i3/i5/i7和新奔腾系列CPU,那么我们就照着这些信息配机即可。

内存 提高速度少不了
大家都知道内存频率高、容量大电脑速度就快,但原因很多人都说不上来,这得从内存作为第三者插到CPU和硬盘之间说起。
CPU处理数据速度很快,对数据的胃口也大,但硬盘就像扶不起的阿斗,长期以来送给CPU数据的速度都跟不上CPU的脚步,于是人们把速度更快的内存放到硬盘和CPU之间做缓冲。当CPU需要处理一张图片时,就先把图片从硬盘中调到内存中,然后再从内存中取出图片数据进行处理。如果后续还要进行处理,就只需快速读写内存即可,直到最后处理结束,才一次性将图片写回到硬盘中。这样一来,只需读写一次硬盘就可以对图片进行N次处理,效率大大提高。
这样,我们就好理解,内存容量(GB)越大能够临时存储的数据就越多,硬盘的读写次数因此减少,速度就提高的道理了。而且内存的工作频率越高,那CPU从内存读取数据的速度就越快。这些因素都直接影响着电脑的运行速度。不过,内存的实际工作频率不仅跟内存自身有关系,更取决于一个叫内存控制器的东西。
其实,内存控制器就是控制CPU和内存传数据的。以前内存控制器都集成在主板芯片上,而现在CPU一专多能,也把内存控制器的功能抢过来了。举个例子,CPU使用的是Intel酷睿i3 2120,其集成的内存控制器支持DDR3 1066/1333内存,也就是说搭配DDR3 1066内存时,内存工作频率就是1066MHz,搭配DDR3 1333或更高规格的内存时,内存工作频率就是DDR3 1333。

写在最后
这节课,琪琪和同学们一起了解CPU和散热器、内存、主板之间的关系。了解了一些数据传输的基本原理,大家在理解消化这些知识时一定要参考上一次我们讲解的CPU基本知识,这样才能事半功倍。