CPU、内存怎么选

全文预计分四篇增量交付，这是第二篇

上一篇：

本篇主讲CPU、内存、硬盘（前俩写多了下一篇再讲）的选择

再次重申：本文无意做任何产品推荐！ 只为记录下查找的资料

如果文中有理解不对的地方，欢迎各位大佬指出

选好CPU就要做好以下四个选择：

4.1 厂商选择

根据最近的CPU天梯图[1]，Intel、AMD都可以选，顶级CPU分别是13900KS、7950X

两者主要的技术差距在于Intel采用了大小核架构，而AMD则是有性能接近的多核心。大核频率高，小核频率低，适合分别处理前后台进程。网上对大小核的负面反馈主要是部分软件不支持大小核调度，导致“一核有难，八核围观”。

但是知乎的林登万提供了一个解决方案，通过更改windows电源方案中的多项异类策略来实现生产力软件对大小核的支持[2]，所以又回到了“哪个性价比高买哪个”。（等一下，现在最新的ubantu有没有完美支持大小核啊？）

我这里选择了Intel，故后面的几个问题就围绕Intel家的CPU展开。

4.2 型号选择

上13900自然是极好的，但是...有必要吗？

按深度学习来说，单卡12代/13代用16线程的CPU就够用了[3]，不过这个可能不太严谨，因为深度学习不同领域对CPU的依赖程度也不尽相同。

按游戏性能来说，13600KF以上玩大型游戏的效果接近13900K[4]

PS：13600有14核20线程，13700有16核24线程，13900有24核32线程

PS：散片大致价位：13600K 2000，13700K 2700，13900K 3800

4.3 后缀选择

后缀带不带K？带不带F？带不带C？（V我50）

带K表示可超频，带F表示无核显

Q1：需不需要超频？

根据硬件茶谈的视频[5]，可超频的CPU能支持内存超到更高的频率。

打个比方，纵使你家内存是一名优质人才，CPU（和主板）也得给它足够的空间展现才能

个人总结如下（当带K时，"【】"内的项不再起限制作用）：

内存最高频率 = min(【无K CPU支持的最高内存频率,】主板支持的最高内存频率, 内存频率)

Q2：CPU核显有什么用呢？

可以在Pr等应用中加速，提高生产力[6]。对于深度学习影响可能不大，但是据说能帮GPU分担一些负担（这个观点我没有找到出处）

4.4 盒装散片选择

茶谈的这期视频[7]也讲得很明白了，Intel散片主打一个性价比，甚至有没有保修都不太关键（除非你喜欢把CPU往死里超频）

综上，我选择了i7-13700K

4.5 部分参数解读

4.5.1 核数C与线程数T

借用Zign的比喻[8]：

CPU是一家银行，核数对应银行柜员数，线程数对应业务窗口数，用户进程或线程对应客户。

银行源源不断地有客户前来办理业务，一个窗口每个时刻只能接待一位客户，而一个柜员每个时刻也只能呆在一个窗口处理业务。

但一个柜员可负责多个窗口，当某个窗口的客户开始填表时，柜员就可以转去服务其他窗口的客户，而不用干等着客户填表，浪费宝贵的柜员资源，本质上就是多个客户（线程）共享一个柜员（核）

这就是超线程技术（Hyper-Threading）：一个内核可以在宏观上同时处理多个线程，微观上交替处理这些线程（并发），以求充分利用空闲CPU资源，使其在相同时间内完成更多工作。

在其他因素不变时，内核数C越多，CPU能并行处理的任务就越多；线程数T越多，CPU资源的利用率越高、能并发处理的任务也越多。C和T都是CPU性能的重要体现。

4.5.2 主频和睿频

主频：CPU内核工作的主时钟频率，通常也是CPU的默频（默认基础频率）。在其他参数不变时，主频越高，CPU运算速度越快。相当于柜员的工作效率

睿频：CPU采用睿频加速技术可达到的更高频率，可以理解为自动超频[9]（相比之下手动超频可能会超坏，小心不给保）。在运行程序时，睿频加速技术可以使核心自动加速到合适的频率，以保证程序流畅运行。CPU通常会标注最高睿频，相当于柜员专心致志工作时的最大工作效率。

Intel大小核（性能核P、能效核E）的核心频率不同，小核的主频和最高睿频都要比大核低（大约少1GHz）

PS：CPU主频和内存频率没有直接的关系，而是看CPU支持的内存频率，切勿混淆

5.1 代数选择

现在市面上的主流内存就是DDR4内存和DDR5内存，那么这个DDR内存是什么呢？

DDR内存全称 DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory 双倍速率同步动态随机存储器)，好家伙这光翼展开...哎，别走，你先听我解释

首先，介绍一下DDR的祖宗RAM。随机存储器RAM是一类易失性（断电后会丢失数据）的半导体存储器，RAM又可分为SRAM（静态RAM）和DRAM（动态RAM），两者的主要区别就是DRAM需要不断地刷新电路才能保存内部存储的数据（不停自己动，所以叫"动态"），而SRAM不需要刷新就能保存数据。SRAM主要用于制作二级Cache，DRAM主要用于制作内存

数据一般有两种传输方式，同步和异步，数据异步传输速率较慢但稳定，同步传输速率较快但复杂（需要数据收发双方商定一个统一的时钟信号）。SDRAM（同步DRAM）就是在传统DRAM的异步传输技术的基础上加了一个同步传输技术，比DRAM传输速率更高[10]

接下来有请重量级选手DDR SDRAM（双倍速率SDRAM，简称DDR）隆重登场！SDRAM在每个时钟周期内传输一次数据，而DDR能传两次！两次啊两次！（德柱打的比方是，呼吸=时钟周期，说话=传输数据，一次呼吸说一句话vs一呼一吸各说一句话[11]）即DDR是有双倍数据传输率的SDRAM，比DRAM不知道快到哪里去了。

DDR发展到现在已经出现了第5代，各代数间的区别主要体现在传输速率和工作电压上，下一代往往比上一代实现了频率翻倍（时钟周期更短，传输速率更快），工作电压更低（耗电量也更低）。总结表格如下（取自德柱的视频[11]）

那是不是该无脑选频率高的DDR5呢？

我的观点是不一定，因为频率高的代价就是时序也会增加，频率和时序的概念会在5.3节中详细阐述，而且需要支持DDR5的主板，所以还是那句话“哪个性价比高选哪个”。

鉴于今年DDR5内存价格跳水，而且支持DDR5的主板价格与支持DDR4的主板相差不大，性价比也终于能和DDR4拼拼刺刀了。

深度学习基本不吃内存频率[12]，所以这块只看游戏需求

根据装机猿和德柱的测试结论[13]，不同游戏对于内存频率和时序的敏感度各不相同，DDR4和DDR5实际帧数差距很小，就《古墓丽影:暗影》来说，DDR4 4000频率 CL15≈DDR5 6000频率 CL36。

5.2 品牌选择

一般来说都是推荐购买大品牌的内存...

但是根据文章[14]和阿鹿君的推荐视频[15]，我选择了金百达银爵DDR5 6000 CL30 16G*2套条，它采用的是海力士A-die颗粒，时序也还不错，散热怎么样我就看不来了

需要注意的是，文章[14]提到金百达内存搭配的“主板最好选主流厂商，小厂有可能不兼容”，我在网上也确实搜到了一些内存条与部分主板兼容性不佳的帖子（常见的如XMP死机），所以在购买主板时最好了解清楚是否兼容金百达内存。

5.3 部分参数解答

5.3.1 容量

内存是一个速度超快的数据临时中转站，容量越大，可容纳的数据就越多[11]。这个中转站主要用于暂时存放CPU、GPU中的运算数据、与硬盘等外部存储器交换的数据。

当内存没有足够的空间存放CPU所需要的数据时，就会影响系统的流畅度。

深度学习需要多大的内存容量呢？套用上一篇中的经验法则：内存大小 ≈ 125%显存大小，为大型数据集的处理留一些余量。所以4090的24G显存，对应32G内存应该够用了

游戏党需要多大的内存呢？32G内存就稳如老狗了[11]

视频剪辑使用Pr，32G还算OK[11]

5.3.2 颗粒

颗粒是内存条的核心部件，是由超多的存储单元组成的DRAM芯片（所以它不是真的只有一粒芝麻那么大），一条内存条上集成了多块颗粒

不同的颗粒体质也不同，会影响到频率和时序，体质越好，越有超高频的潜质。[16]

新崛起的海力士A-die颗粒体质好，耐超，卷得业内其他厂家D5内存价格纷纷跳水

根据吃饭团的佳乐同学的视频[17]，御三家如今的DDR5颗粒排名已经变为了：

海力士A-die > 海力士M-die  > 三星 > 镁光

5.3.3 频率和时序

内存频率表示内存可达到的最高工作频率，单位：MHz 兆赫兹

本质上，内存频率是CPU对内存条访问的频率，CPU每访问一次，都会为内存条带来或带走一些数据。CPU每秒访问内存的次数越多，单位时间内产生的数据量也就越多，表现为内存条的读写速度快。但内存颗粒每秒能承受CPU的访问次数是有上限的，一旦超过上限，内存颗粒就去了~（开不了机，GG！）颗粒的承受上限是由它出厂时的体质决定的。[16]

时序就是当内存收到CPU发来的指令后完成一系列操作所需的时钟周期数，反映了内存对CPU给出反应的延迟时间，单位：时钟周期，其中最重要的四个时序被称为“第一时序”，通常以CL-tRCD-tRP-tRAS的形式标注出来:

CL（CAS Latency 列地址选择时间）：发送列地址到响应间的时钟周期，被认为是时序中最重要的参数

tRCD（RAS to CAS Delay 行到列延迟）：打开新行时加载列的时钟周期

tRP（RAS Precharge Time 行预充电时间）：结束一个行访问到重新开始的间隔时间

tRAS（RAS Active Time 行激活时间）：行激活和预充电间的最短时间

PS：CAS/RAS(Column/Row Address Strobe 列/行地址选通脉冲)

PS：为什么说时序主要看CL？因为列地址连接着储存数据信息的电容，写入时电荷从列地址流向电容，读取时电荷从电容流向列地址，并输出到DQ引脚，所以CL的延迟对于内存读写性能影响最大[18]。这段话牵涉到电路的知识点，没看懂没关系，我也不是很懂。

DDR内存的延迟计算公式如下：（单位：纳秒 ns）

内存延时 ≈ 时序CL的时钟周期数 × 2000 / DDR频率

不难看出，延迟时间与时序的时钟周期数成正比，与内存频率成反比。但是当内存的频率升高，很难压下时序；压低时序时，频率很难升高，这是为了在高频时保证内存的稳定性（先生，你也不想让你家内存被超坏吧）

下面尝试解释第一时序：

感谢PCEVA评测室制作了这么一张精美的图片来解释时序[18]。我来粗略地打个比方

内存是楼盘，CPU来看房（存取数据），售楼员带着CPU来到某一栋楼（BANK），CPU说要看303室（行列地址指令）

由于某些不可描述的原因（DRAM芯片特性），各楼层电闸随时间推移会逐渐断开，售楼员首先就要在底楼推上3楼的电闸（③行预充电时间tRP），然后带着CPU乘电梯到3楼（②行到列延迟tRCD），再找到303室并用钥匙打开房门（①列地址选择时间CL），之后CPU就可以发起后续操作啦（数据写入或读出）

当然，CPU不一定只看一间房，它常常还想看看同层的其他房间，售楼员就只需要找到对应房间并打开房门（①CL）。但有时候CPU想看其他楼层的房间，那么售楼员就要很辛苦地去“推电闸->乘电梯->找房间”（③tRP->②tRCD->①CL）

在看完一间房到看下一间房之间需要留一段时间让售楼员把房间整理成该有的样子（读写操作分别对应tRTP内存读取与预充电延迟和tWR写入恢复延迟，两者都属于第二时序）

售楼员从进电梯选楼层到整理完所看房间的这段时间为④行激活时间tRAS，所以④tRAS总是略大于①tCL+②tRCD

说实话这个比方未能贴切地描述某些细节，但我暂时也想不出更好的了，就先这样吧。

总之，结论就是：

在其他参数不变时，对于内存读写性能，频率越高越好，时序(尤其是CL)越低越好。但是纳秒级别的延迟差异普通用户基本察觉不到，不必太过纠结，在满足容量需求的基础上只要预算能接受就没问题。

5.3.4 XMP

内存通常都是以默认频率来工作的，而XMP（Extreme Memory Profile 极致内存配置文件）是Intel用在内存上的一种优化技术，有利于自动超频。厂商经过各种考量为内存设置了一套超出默频和时序的配置文件（这个配置文件存在内存的一个小小的EEPROM芯片中），开启XMP模式后，主板可以读取这套配置文件，使得内存频率更高、读写性能更好，相比手动超频安全又省心。

要让内存进入XMP模式，必须在主板BIOS界面进行设置。否则买来的XMP6000的中端内存就只能在4800入门级都不及的基础频率工作了，感觉怪亏的。

5.3.5 多通道与套条

我将引入三个问题来解释这两个概念

Q1：如果我需要32G的内存容量，为什么大多推荐买两根16G的内存条而不是单根32G或者4根8G呢？

这就牵涉到了多通道问题。硬件茶谈的视频[19]很好的讲解了双通道内存的工作原理，多通道能让CPU和内存的交互效率提高。我这里另外打个比方。

我(CPU)要吃曲奇，指定吃8块圆形的（从内存中取数据）。现在有一个大盒蓝罐曲奇(320g，每种曲奇8块)、两个中盒蓝罐曲奇(160g，每种曲奇4块)、四个小盒蓝罐曲奇(80g，每种曲奇2块)，每个盒子只允许我伸进一只手去拿曲奇，我一共有两只手（支持双通道）。请问是大盒*1？中盒*2？还是小盒*4最快满足我的需求呢？

应该是中盒*2。因为大盒要单手取8次才能吃到目标数，中盒和小盒则只要双手取4次，但小盒*4有额外打开盖子的时间，比中盒*2稍微慢了一点点。当然，如果我能手脚并用（支持四通道），那么应该是小盒*4最快。

还有一个双16G比4*8G好的原因，未来需要更大容量可以升级成4*16G。

综上，一般的家用平台使用两根内存组成双通道内存性能表现最好。

Q2：主板上有4根内存插槽，那我插4根不就是四通道吗？不是爆杀双通道？

不是这样的。主板具体支持几通道需要到产品官网进行查看，通常4插槽的主板支持双通道，12槽、34槽各组成一个通道，8插槽的主板支持四通道，12、34、56、78槽各组成一个通道。而且光主板支持还不够，也要去官网查询CPU支持几通道。

综上，能组成多少通道还要看CPU和主板的脸色。

Q3：那么我要组双通道内存，是买两个单根？还是买套条呢？

套条就像从产品线上前后脚下来的双胞胎兄弟，可以最小化两根内存的颗粒体质差异，兼容性更好，更难出现蓝屏，也更有利于超频（减少一根超不上拖另一根的后腿的概率）。

不过这个只是理论层面，天知道实际差异有多小。购买相同型号、容量、频率、时序的内存其实就可以了。

附录二、参考资料 Reference

1. (2023-04-24) 【知乎】2023年CPU天梯图（更新7800X3D）

https://www.zhihu.com/tardis/bd/art/280070583?source_id=1001

2. (2023-01-18) 【知乎】简单解决生产力用户使用英特尔大小核时的调度问题

https://zhuanlan.zhihu.com/p/599836142

3. (2023-01-09) 深度学习主机需要顶级cpu吗

4. (2023-02-13) 史上最强！游戏党必看的CPU显卡搭配指南！内含17款CPU+9款显卡+6种游戏测试数据！

5. (2020-01-09)【硬件科普】内存频率到底由谁决定上下限？不同频率的内存混插按谁算？如何为你的CPU和主板选择合适频率的内存？

6. (2022-12-02) 原来PR导出视频效率帮助最大的…居然是CPU里的核显…

7. (2019-06-19)【硬件科普】散片CPU是小作坊制作的？详解CPU散片和盒装的具体区别与优劣

8. (2022-10-22) 【知乎】CPU 核数和线程数有什么作用？

https://www.zhihu.com/question/560582529

9. (2021-03-09) 【CSDN】CPU频率是什么？主频、睿频和超频哪个更重要？

https://blog.csdn.net/wads23456/article/details/114579366

10. (2020-07-03) 【知乎】ddr ，ddr2，ddr3，ddr4都有什么区别？

https://www.zhihu.com/question/324166754/answer/1316380536

11. (2022-04-20) 超全面！内存选购万能攻略，一站式内存基础知识入门指南！8大参数全方位剖析！

12. (2018-12-16) 【国外大神】完全硬件指南：教你 DIY 一套自己的深度学习机器

https://timdettmers.com/2018/12/16/deep-learning-hardware-guide/

13. (2023-03-04) DDR4 vs DDR5 内存对游戏性能的影响终章

(2022-09-05) ddr4对决ddr5！游戏党到底该选哪个？DDR4和DDR5到底有多大差距？

14. (2023-02-11)【知乎】深度学习/AI绘画炼丹生产力兼游戏性主机DIY配置详解

https://zhuanlan.zhihu.com/p/618026401

15. (2023-04-04) 新装电脑选DDR4还是DDR5，2023年4月性价比内存条推荐，以及不推荐内存型号

16. (2022-06-01) 【知乎】超详细！搞懂内存条颗粒频率时序，附DDR4内存条推荐

https://www.zhihu.com/tardis/bd/art/225796443

17. (2023-04-14)【装机必看】海力士A-die颗粒无敌？如今DDR5值得入手吗？

18. (2021-06-21) 彻底讲透内存超频-理论篇 DDR4命令与时序定义

(2021-06-21) 彻底讲透内存超频 理论篇

19. (2019-12-01)【硬件科普】为什么买内存推荐买8GX2而不是16GX1？详解内存双通道工作原理与作用

————————本文没引用到，但很不错的文章————————

20. (2022-11-16) 【知乎】为什么有的人说 Intel 大小核技术不好？

https://www.zhihu.com/question/565089490/answer/2760813198