谈笔记本电脑的CPU和显卡.doc

大学计算机基础综合报告笔记本电脑的CPU和显卡众所周知，一般人选购笔记本电脑时，最注重的常常是性价比。在性能方面主要由CPU和显卡决定，也可以说这两个部件决定了电脑的定位和价格。因此，每一个要选购笔记本电脑的人，都需要对它们有一定了解。下面就我自己的一些认识，谈一谈笔记本的CPU和显卡。索引：一、CPU、显卡简介二、CPU和显卡的发展历史 三、笔记本和台式机采用的CPU和显卡的区别四、超频和睿频 五、产品定位附录（CPU和显卡排名）正文：一、 CPU、显卡简介1. CPU CPU即中央处理器（英文CentralProcessingUnit，CPU），是一台计算机的运算核心和控制核心。由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码，并执行指令。其性能指标是主频（外频倍频系数。主频也叫时钟频率，单位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用来表示CPU的运算、处理数据的速度。）外频（外频是CPU的基准频率，单位是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。）、倍频系数（倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的）、缓存（缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，CPU往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。）等。CPU由Intel和AMD双雄兵分天下。从技术上和性能上来说，Intel始终要略胜一筹，AMD的功耗始终是个问题，在台式机上好一点，毕竟有空间散热，对于笔记本来说，散热的压力不小，AMD的优势就是便宜，选用AMD的笔记本比同性能的采用Intel的要价位低，个人建议不要选购AMD的笔记本，因为散热是笔记本的头号问题。所以在这篇文章，我的主要讨论对象是主流的英特尔（Intel）处理器。 2 显卡全称是显示接口卡（Video card，Graphics card），又称为显示适配器（Video adapter），显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，承担输出显示图形的任务，对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。显卡的性能是由核心频率（显卡的核心频率是指显示核心的工作频率，其工作频率在一定程度上可以反映出显示核心的性能）、流处理器单元（流处理单元直接影响处理能力，因为流处理单元是显卡的核心，也可称作大脑。流处理单元个数越多则处理能力越强，一般成正比关系，但这仅限于NVIDIA自家的核心或者AMD自家的核心比较范畴。NVIDIA和AMD的流处理单元比较可采取近似比较，即NVIDIA的1个流处理单元相当于AMD的5个流处理单元）、显存频率（显存频率是指默认情况下，该显存在显卡上工作时的频率，以MHz（兆赫兹）为单位。显存频率一定程度上反应着该显存的速度。）显存位宽（显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则瞬间所能传输的数据量越大，这是显存的重要参数之一）。等等多方面的情况所决定。民用显卡图形芯片供应商主要包括ATI(Array Technology Industry,冶天)和Nvidia(英伟达)两家。3. 显卡的分类显卡大致可以分为3类：集成显卡：是指芯片组集成了显示芯片，使用这种芯片组的主板就可以不需要独立显卡实现普通的显示功能，以满足一般的家庭娱乐和商业应用，节省用户购买显卡的开支。核心显卡：则将图形核心整合在处理器当中，进一步加强了图形处理的效率，并把集成显卡中的“处理器+南桥+北桥（图形核心+内存控制+显示输出）”三芯片解决方案精简为“处理器（处理核心+图形核心+内存控制）+主板芯片（显示输出）”的双芯片模式，有效降低了核心组件的整体功耗，更利于延长笔记本的续航时间。独立显卡：简称独显，是指成独立的板卡存在，需要插在主板的相应接口上的显卡。独立显卡具备单独的显存，不占用系统内存，而且技术上领先于集成显卡，能够提供更好的显示效果和运行性能。独立显卡分为内置独立显卡和外置显卡。 二、 CPU和显卡的发展历史1.CPU的发展1971年: Intel 4004 微处理器1972年: Intel 8008 微处理器1974年: Intel推出8080处理器，并作为Altair个人电脑的运算核心.Intel 8080晶体管数目约为6千颗1978年: 8086、8088 微处理器，晶体管数目约为29,000。1982年: 80286 微处理器，晶体管数目为13万4千颗。1985年: 80386 微处理器，内含275,000 个晶体管，首次支持多工任务设计，能同时执行多个程序。1989年: Intel 80486微处理器，让电脑从命令列转型至点选式(point to click)的图形化操作环境，晶体管数目为120万颗1993年: Intel Pentium 处理器，晶体管数目为310万颗。1997年: Intel Pentium II 处理器，内含750万个晶体管，结合了Intel MMX技术，能以极高的效率处理影片、音效、以及绘图资料1999年: Intel Pentium III 处理器，晶体管数目约为950万颗。2000年: Intel Pentium 4 处理器，内建了4200万个晶体管2002年: Intel Pentium 4 HT处理器2005: Intel Pentium D 处理器，首颗内含2个处理核心的Intel Pentium D 处理器，正式揭开x86处理器多核心时代。2006年: Intel Core 2 Duo处理器，核心代号Conroe,将命名为Core 2 Duo/Extreme家族，其E6700 2.6GHz型号比先前推出之最强的Intel Pentium D 960 (3.6GHz)处理器在性能方面提升了40%，省电效率也增加40%，Core 2 Duo处理器内含2.91亿个晶体管。2、显卡的发展电脑中发展最快的当属显卡的发展，连CPU 的发展都不及于它。第一代图形芯片的代表S3 Virge系列和MATROX Mystique系列第二代图形芯片的代表是3DFX VOODOO和NVIDIA RIVA128第三代图形芯片的代表是3DFX VOODOO 2、NVIDIA TNT、MATROX G200、S3 Savage3D；第四代图形芯片的代表是3DFX VOODOO 3、NVIDIA TNT2、MATROX G400、S3 Savage4。经过这两次换代后，3DFX在图形加速市场上所占的比重下降了，影响也大不如前；第五代图形芯片的代表是Voodoo5 5000、GeForce256、G450、Savage 2000+等，这个时候的图形芯片已经基本进入0.18微米时代。第六代图形芯片的代表是GeForce2系列、Voodoo5 6000、RADEON系列、SiS 315、Blade T64等，大家对这个时候的显卡应该还是比较熟悉的。 第七代图形芯片的代表是GeForce3、钛系列、RADEON 7500、RADEON 8500、G550等，这些显卡在市场已经不多见了。第八，九，十代图形芯片的有GeForce4、FX系列RADEON 9000到9800，还有最新推出的X800，NV30等这些也就是我们现在经常挂在嘴边的显卡了。三、 笔记本和台式机采用的CPU和显卡的区别1.CPU的区别笔记本电脑使用的CPU有两种：移动版与非移动版。非移动版的CPU就是台式机使用的PCU。 有低端笔记本电脑使用这类CPU，但大部分笔记本电脑都在使用移动版CPU。移动版（Mobile CPU）则是专门针对笔记本电脑设计的，追求低发热量和低功耗。最早的笔记本电脑直接使用台式机的CPU，但是随CPU主频的提高, 笔记本电脑狭窄的空间不能迅速散发CPU产生的热量，还有笔记本电脑的电池也无法负担台式CPU庞大的耗电量，所以开始出现专门为笔记本设计的移动版 CPU，它的制造工艺往往比同时代的台式机CPU更加先进。并且移动版 CPU中会集成台式机CPU中不具备的电源管理技术。 4. 显卡的区别笔记本用的主要是移动版显卡，其体积和规格相比桌面级要弱，但是功耗非常低，发热量也减少很多。桌面级显卡是指台式机的显卡，其功能比移动版更强，体积很大，同时功耗也很高。移动版显卡其实是强化了功耗设计的芯片，从硬件特性上讲，和桌面版类似，但是，功耗要低很多，而且现在的移动版显卡芯片一般都可以自主控制单元的开关以及整体频率，借关闭暂时不用的单元以及降低轻负载时的频率来控制功耗，以延长笔记本电池的续航能力.那么要怎么分辨一块显卡是移动版还是桌面级呢？区别在于，移动级的型号后面带M，意思就是移动级的，比如桌面级的Gtx550，对应的移动级就是Gtx550M。四、 超频和睿频有时候一些游戏玩家为了追求笔记本电脑更高性能的发挥，会对CPU和显卡进行超频。超频就是通过人为的方式将CPU、显卡等硬件的工作频率提高，让它们在高于其额定的频率状态下稳定工作。超频原理：以超频最有效果的CPU 为例，目前CPU的生产可以说是非常精密的，以至于生产厂家都无法控制每块CPU到底可以在什么样的频率下工作，厂家实际上就已经自己做了多次测试，将能工作在高频率下的CPU标记为高频率的，然后可以卖更高的价钱。但为了保证它的质量，这些标记都有一定的富余，也就是说，一块工作在2500MHZ的CPU，很有可能在3500MHZ下依然稳定工作，为了发掘这些潜在的富余部分，可以进行超频。此外，还可以借助一些手段来使CPU稳定工作在更高的频率上，主要是两点：增强散热效果、增加工作电压。 对于显卡也是一样道理。超频显卡除了超频核心频率以外，还可以超频显存频率，超频显存可能会带来很多热量，可以在显存上粘贴散热片来缓解这个问题。超频显卡可以通过超频核心或超频流处理器来实现。可以在显卡控制面板中超频，也可以使用显卡超频软件RivaTuner等超频（软超，如果超频得当可以提高性能百分之二十至五十），还可以通过刷写显卡BIOS超频（所谓的硬超，有一定的危险，谨慎使用此方法）。睿频则是：Intel在最新酷睿i系列cpu中加入的新技术，以往cpu的主频是出厂之前被设定好的，不可以随意改变。而i系列cpu都加入睿频加速，使得cpu的主频可以在某一范围内根据处理数据需要自动调整主频。当启动一个运行程序后，处理器会自动加速到合适的频率，而原来的运行速度会提升 10%20% 以保证程序流畅运行；应对复杂应用时，处理器可自动提高运行主频以提速，轻松进行对性能要求更高的多任务处理。睿频和超频的区别：睿频是工厂设定好的，在设计范围内的提高频率，而且并不是所有核心都提高，而是关闭（或降低频率）一部分核心，同时提高另一些核心的频率，这样就保证了cpu的发热没有明显波动，不会影响稳定性，也不会造成损坏。超频是用户强行让cpu超过设定工作频率，而且所有核心一起提升，这会显著提高发热量，而且会造成稳定性降低，并有可能损坏cpu，因为是用户自行操作，超过设计范围工作，这种情况的损坏一般是不保修的。五、定位与配置毋庸置疑，“一分钱一分货”是通行的道理。因此，低端机有较低廉的价格，高端机或者有特别要求的笔记本价格常常就很高。按照性能和价格，我认为可以把笔记本产品大致分为以下几类：1. 上网本（上网浏览、办公等） 上网本（Netbook）就是轻便和低配置的笔记本电脑，具备上网、收发邮件以及即时信息（IM）等功能。上网本比较强调便携性，多用于在出差、旅游甚至公共交通上的移动上网。尺寸为10-12寸之间居多。上网本外形大多小巧轻薄，同时色彩绚丽。正因为上网本的这些特性，一般配备的都是英特尔Atom处理器（英特尔Atom处理器是英特尔历史上体积最小和功耗最小的处理器，一般是单核，主频一般不超过1GHz）和集成显卡（一般不能更换），强调低能耗和长时间的电池续航能力，性能以满足基本上网需求为主。所以一般成本比较低廉，相应的价格在2000元左右或以下。2. 低端笔记本（办公学习、上网下载、一般影音娱乐等） 这个定位的笔记本电脑，CPU一般是奔腾双核、酷睿2双核或酷睿I 3处理器(但主频一般不超过2.3GHz)，显卡采用核心显卡（如HD Graphic 3000，性能比传统的集成显卡要强劲不少）或低端的独立显卡（如GT520，HD6470等，显卡的入门级）等，性能可以满足一般娱乐和办公应用，流畅播放视频电影等，可以在较低特效和较低分辨率下流畅运行大部分PC游戏。对于学生一族，这种笔记本电脑足以满足日常需要，又因为其价格在2500-4500比较实惠，因而很受学生群体青睐。3. 中端笔记本（高清影音、大型游戏等）这个级别的笔记本，CPU一般配备较高主频的I3处理器或者I5处理器（双核处理器，一般主频在2.3GHz以上，2.6GHz以下），显卡则配备中端的独显（如GT540、HD6570等，流处理器一般是100个左右，显存是1GB居多，频率600700MHz）.这样的配置足以满足日常绝大多数时候的娱乐及工作需要，可以在较高画质流畅运行一般的大型3D游戏。这样的笔记本配置比较主流，CPU和显卡的组合多种多样，适合一般人群选购。价格在45007000。4. 高端笔记本（发烧娱乐、专业图形处理等） 高端笔记本又可以分为娱乐型、商务型、专业型。各自的侧重点不同，配备的CPU和显卡也不同。下面分别一一说明。1.娱乐型的高端笔记本一般配备英特尔I7的四核处理器（外频一般在2.2GHz或以上，显卡则配备强劲的独立显卡(Nvidia GT555、GTS、GTX系列，有的甚至配备了双卡交火提高性能如戴尔的外星人系列。)这种笔记本就是为了娱乐而生，可以在极高的画质下流畅运行所有的大型3d游戏。2.商务型的笔记本商用本非常重视安全性，这不仅仅指笔记本自身的坚固性，还包括硬盘保护、数据的保密和及时备份。注重笔记本的续航能力，以便携性为主，一般配备I3或I5的处理器(3.0Ghz以下，如Intel Core i3-2330M(2.2GHz)、i5-520UM)和核心显卡，以商务移动办公为首，并不追求单纯的高性能。3.图形专业型的笔记本要满足专业的需求，一个好的移动图形工作站，需要有强悍的配置，比如当前最主流的迅驰4平台，还要有一个图形处理功能强大的独立显卡，一般是专业图形处理显卡，比如nVIDIA的Quadro NVS、ATI的 FirePro V5700专业图形显卡。这种笔记本也不追求单纯的娱乐方面的高性能。因其专业，价格也自然不菲，一般要1W以上。顾客应当按照自己的需求和消费能力购买笔记本电脑。（参考资料：概念性的定义来自百度百科）(正文完，共8页)回索引处附录1、CPU产品梯图，仅供参考2. 笔记本处理器性能排名（就Super PI计算能力和3DMark06处理器单项得分）3.笔记本电脑显卡性能排行榜本排行榜根据3D游戏及应用实际效果生成，并随各新款显卡的发布而随时更新。更新日期：2011年08月10日排名型号核心频率(MHz)显存频率(MHz)显存位宽(Bit)支持DirectX版本制造工艺(纳米)1AMD Radeon HD 6990M Crossfire71590025611402NVIDIA GeForce GTX 580M SLI620150025611403NVIDIA GeForce GTX 485M SLI575150025611404AMD Radeon HD 6970M Crossfire68090025611405NVIDIA GeForce GTX 470M SLI535125019211406NVIDIA GeForce GTX 480M SLI425120025611407AMD Radeon HD 6990M71590025611408NVIDIA GeForce GTX 580M620150025611409NVIDIA GeForce GTX 460M SLI6751250192114010ATI Mobility Radeon HD 5870 Crossfire7001000128114011NVIDIA GeForce GTX 485M5751500256114012NVIDIA GeForce GTX 570M5751150192114013NVIDIA GeForce GTX 285M SLI5761020256105514NVIDIA Quadro 5010M4501300256114015AMD Radeon HD 6970M680900256114016AMD FirePro M8900680900256114017NVIDIA GeForce GTX 280M SLI585950256105518AMD Radeon HD 6950M580900256114019ATI Mobility Radeon HD 4870 X255088825610.15520NVIDIA Quadro 4000M47512002561140排名型号核心频率(MHz)显存频率(MHz)显存位宽(Bit)支持DirectX版本制造工艺(纳米)21NVIDIA GeForce GTX 470M5351250192114022NVIDIA GeForce GTX 480M4251200256114023NVIDIA GeForce GTX 560M7751250192114024NVIDIA GeForce GTX 260M SLI550950256105525ATI Mobility Radeon HD 58707001000128114026NVIDIA Quadro 5000M4051200256114027ATI FirePro M78207001000128114028AMD Radeon HD 6870M6751000128114029NVIDIA GeForce 9800M GTX SLI500800256106530NVIDIA Quadro 3000M256114031NVIDIA GeForce GTX 460M6751250192114032NVIDIA Quadro FX 3800M6751000256105533NVIDIA GeForce GTX 285M5761020256105534ATI Mobility Radeon HD 487055088825610.15535NVIDIA GeForce GTX 280M585950256105536NVIDIA GeForce 9800M GT SLI500800256106537NVIDIA GeForce 9800M GTS SLI6008002561055/6538ATI Mobility Radeon HD 3870 X266085025610.15539NVIDIA GeForce 8800M GTX SLI500800256106540ATI Mobility Radeon HD 3850 X258075025610.155排名型号核心频率(MHz)显存频率(MHz)显存位宽(Bit)支持DirectX版本制造工艺(纳米)41NVIDIA Quadro FX 3700M550800256106542ATI Mobility Radeon HD 4860650100012810.14043ATI FirePro M7740650100012810.14044ATI Mobility Radeon HD 485050085025610.15545NVIDIA GeForce GTX 260M550950256105546NVIDIA GeForce 9800M GTX500800256106547NVIDIA Quadro FX 2800M6001000256105548NVIDIA GeForce GT 555M590900192114049AMD Radeon HD 6775G2114050AMD Radeon HD 6770M7251600128114051AMD FirePro M5950725900128114052ATI Mobility Radeon HD 58506252000128114053AMD Radeon HD 6850M575 / 675800128114054NVIDIA Quadro 2000M550900128114055NVIDIA GeForce 9800M GT500800256106556NVIDIA GeForce 8800M GTX500800256106557NVIDIA Quadro FX 3600M500800256106558NVIDIA GeForce GT 445M5901250192 / 128114059NVIDIA GeForce GTS 360M575180012810.14060AMD Radeon HD 6755G21140排名型号核心频率(MHz)显存频率(MHz)显存位宽(Bit)支持DirectX版本制造工艺(纳米)61AMD Radeon HD 6750M600900128114062NVIDIA GeForce GT 550M740900128114063NVIDIA GeForce GTS 260M550180012810.14064NVIDIA GeForce GTS 160M600800256105565NVIDIA GeForce 9800M GTS6008002561055 / 6566AMD Radeon HD 6830M575900128114067ATI Mobility Radeon HD 5830500800128114068AMD Radeon HD 6760G2114069AMD Radeon HD 6740G2114070NVIDIA GeForce 9800M GS530800256105571ATI Mobility Radeon HD 483055070012810.14072AMD Radeon HD 6730M725800128114073ATI Mobility Radeon HD 5770650800128114074AMD Radeon HD 6570M650900128114075NVIDIA GeForce GTS 150M40080025610.05576NVIDIA GeForce 8800M GTS500800256106577ATI Mobility Radeon HD 57505501600128114078AMD Radeon HD 6720G2114079NVIDIA GeForce GT 540M672900128114080NVIDIA Quadro 1000M1281140排名型号核心频率(MHz)显存频率(MHz)显存位宽(Bit)支持DirectX版本制造工艺(纳米)81ATI Mobility Radeon HD 5730650800128114082ATI FirePro M5800650800128114083AMD Radeon HD 6690G2114084AMD Radeon HD 6650M600900128114085NVIDIA GeForce GT 435M650800128114086AMD Radeon HD 6680G2114087AMD Radeon HD 6550M600900128114088NVIDIA GeForce GTS 350M500160012810.14089NVIDIA GeForce GTS 250M500160012810.14090AMD Radeon HD 6630M485800128114091NVIDIA Quadro FX 1800M560110012810.14092ATI Mobility Radeon HD 5650450-650800128114093AMD Radeon HD 6530M500800128114094NVIDIA GeForce GT 525M600900128114095ATI Mobility Radeon HD 565v67580012810.15596ATI Mobility Radeon HD 467067580012810.15597NVIDIA GeForce GT 425M560800128114098NVIDIA GeForce 9700M GTS530800256106599AMD Radeon HD 6645G21140100NVIDIA Quadro FX 2700M5308002561065排名型号核心频率(MHz)显存频率(MHz)显存位宽(Bit)支持DirectX版本制造工艺(纳米)101NVIDIA GeForce GT 335M450106612810.140102ATI Mobility Radeon HD 387066085025610.155103AMD Radeon HD 6640G21140104AMD Radeon HD 6620G4001132105ATI Mobility Radeon HD 516560090012810.155106ATI Mobility Radeon HD 560v55080012810.155107ATI Mobility Radeon HD 465055080012810.155108NVIDIA GeForce Go 7950 GTX SLI5757002569c90109NVIDIA GeForce Go 7900 GTX SLI5006002569c90110NVIDIA GeForce GT 420M5008001281140111ATI Mobility Radeon HD 385058075025610.155112NVIDIA GeForce GT 330M575106612810.140113NVIDIA Quadro FX 880M55079012810.140114NVIDIA Quadro NVS 5100M55080012810.140115NVIDIA GeForce GT 240M55080012810.140116NVIDIA GeForce Go 7950 GTX5757002569c90117NVIDIA Quadro FX 3500M5757002569c90118NVIDIA GeForce 8700M GT SLI6258001281080119NVIDIA GeForce 9700M GT6258001281065120NVIDIA GeForce GT 230M50080012810.140排名型号核心频率(MHz)显存频率(MHz)显存位宽(Bit)支持DirectX版本制造工艺(纳米)121ATI Mobility Radeon HD 550v45060012810.155122AMD Radeon HD 6545G21140123AMD Radeon HD 6540G21140124AMD Radeon HD 6515G21140125AMD Radeon HD 6490M700 / 750 / 800800641140126NVIDIA GeForce GT 325M450106612810.140127NVIDIA GeForce GT 520MX900900641140128NVIDIA GeForce Go 7800 GTX SLI4405502569c110129NVIDIA GeForce 8600M GT SLI4757001281080130NVIDIA GeForce Go 7900 GS SLI3755002569c90131NVIDIA GeForce GT 130M60010661281055132NVIDIA NVS 4200M810800641140133NVIDIA GeForce Go 7900 GTX5006002569c90134NVIDIA Quadro FX 2500M5006002569c90135NVIDIA GeForce 9650M GS6258001281080136NVIDIA GeForce 9650M GT5508001281055137NVIDIA GeForce 8700M GT6258001281080138NVIDIA Quadro FX 1700M6258001281065139NVIDIA Quadro FX 1600M6258001281080140NVIDIA GeForce Go 7800 GTX4405502569c110排名型号核心频率(MHz)显存频率(MHz)显存位宽(Bit)支持DirectX版本制造工艺(纳米)141NVIDIA GeForce Go 7900 GS3755002569c90142NVIDIA Quadro NVS 320M5757001281080143NVIDIA Quadro FX 1500M3755002569c90144NVIDIA GeForce 9600M GT5008001281065145NVIDIA GeForce GT 220M5008001281065146NVIDIA Quadro FX 770M5008001281065147NVIDIA GeForce GT 120M50010001281055148AMD Radeon HD 6510G21140