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谈笔记本电脑的CPU和显卡
《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Central Processing Unit，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（Videocard，Graphicscard），又称为显示适配器（Videoadapter），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（ArrayTechnologyIndustry,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:
Intel4004微处理器
1972年:
Intel8008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.Intel8080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:
Intel80486微处理器，让电脑从命令列转型至点选式（pointtoclick）的图形化操作环境，晶体管数目为120万颗
1993年:
IntelPentium处理器，晶体管数目为310万颗。
1997年:
IntelPentiumII处理器，内含750万个晶体管，结合了IntelMMX技术，能以极高的效率处理影片、音效、以及绘图资料
1999年:
IntelPentiumIII处理器，晶体管数目约为950万颗。
2000年:
IntelPentium4处理器，内建了4200万个晶体管
2002年:
IntelPentium4HT处理器
2005:
IntelPentiumD处理器，首颗内含2个处理核心的IntelPentiumD处理器，正式揭开x86处理器多核心时代。
2006年:
IntelCore2Duo处理器，核心代号Conroe,将命名为Core2Duo/Extreme家族，其E67002.6GHz型号比先前推出之最强的IntelPentiumD960（3.6GHz）处理器在性能方面提升了40%，省电效率也增加40%，Core2Duo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S3Virge系列和MATROXMystique系列
第二代图形芯片的代表是3DFXVOODOO和NVIDIARIVA128
第三代图形芯片的代表是3DFXVOODOO2、NVIDIATNT、MATROXG200、S3Savage3D；
第四代图形芯片的代表是3DFXVOODOO3、NVIDIATNT2、MATROXG400、S3Savage4。
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Voodoo55000、GeForce256、G450、Savage2000+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、Voodoo56000、RADEON系列、SiS315、BladeT64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、RADEON7500、RADEON8500、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RADEON9000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（MobileCPU）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I3处理器（但主频一般不超过2.3GHz），显卡采用核心显卡（如HDGraphic3000，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600~700MHz）.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4500~7000。
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（NvidiaGT555、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IntelCorei3-2330M（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QuadroNVS、ATI的FireProV5700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XX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SuperPI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）
1
AMDRadeonHD6990MCrossfire
715
900
256
11
40
2
NVIDIAGeForceGTX580MSLI
620
1500
256
11
40
3
NVIDIAGeForceGTX485MSLI
575
1500
256
11
40
4
AMDRadeonHD6970MCrossfire
680
900
256
11
40
5
NVIDIAGeForceGTX470MSLI
535
1250
192
11
40
6
NVIDIAGeForceGTX480MSLI
425
1200
256
11
40
7
AMDRadeonHD6990M
715
900
256
11
40
8
NVIDIAGeForceGTX580M
620
1500
256
11
40
9
NVIDIAGeForceGTX460MSLI
675
1250
192
11
40
10
ATIMobilityRadeonHD5870Crossfire
700
1000
128
11
40
11
NVIDIAGeForceGTX485M
575
1500
256
11
40
12
NVIDIAGeForceGTX570M
575
1150
192
11
40
13
NVIDIAGeForceGTX285MSLI
576
1020
256
10
55
14
NVIDIAQuadro5010M
450
1300
256
11
40
15
AMDRadeonHD6970M
680
900
256
11
40
16
AMDFireProM8900
680
900
256
11
40
17
NVIDIAGeForceGTX280MSLI
585
950
256
10
55
18
AMDRadeonHD6950M
580
900
256
11
40
19
ATIMobilityRadeonHD4870X2
550
888
256
10.1
55
20
NVIDIAQuadro4000M
475
1200
256
11
40
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）
21
NVIDIAGeForceGTX470M
535
1250
192
11
40
22
NVIDIAGeForceGTX480M
425
1200
256
11
40
23
NVIDIAGeForceGTX560M
775
1250
192
11
40
24
NVIDIAGeForceGTX260MSLI
550
950
256
10
55
25
ATIMobilityRadeonHD5870
700
1000
128
11
40
26
NVIDIAQuadro5000M
405
1200
256
11
40
27
ATIFireProM7820
700
1000
128
11
40
28
AMDRadeonHD6870M
675
1000
128
11
40
29
NVIDIAGeForce9800MGTXSLI
500
800
256
10
65
30
NVIDIAQuadro3000M
256
11
40
31
NVIDIAGeForceGTX460M
675
1250
192
11
40
32
NVIDIAQuadroFX3800M
675
1000
256
10
55
33
NVIDIAGeForceGTX285M
576
1020
256
10
55
34
ATIMobilityRadeonHD4870
550
888
256
10.1
55
35
NVIDIAGeForceGTX280M
585
950
256
10
55
36
NVIDIAGeForce9800MGTSLI
500
800
256
10
65
37
NVIDIAGeForce9800MGTSSLI
600
800
256
10
55/65
38
ATIMobilityRadeonHD3870X2
660
850
256
10.1
55
39
NVIDIAGeForce8800MGTXSLI
500
800
256
10
65
40
ATIMobilityRadeonHD3850X2
580
750
256
10.1
55
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）
41
NVIDIAQuadroFX3700M
550
800
256
10
65
42
ATIMobilityRadeonHD4860
650
1000
128
10.1
40
43
ATIFireProM7740
650
1000
128
10.1
40
44
ATIMobilityRadeonHD4850
500
850
256
10.1
55
45
NVIDIAGeForceGTX260M
550
950
256
10
55
46
NVIDIAGeForce9800MGTX
500
800
256
10
65
47
NVIDIAQuadroFX2800M
600
1000
256
10
55
48
NVIDIAGeForceGT555M
590
900
192
11
40
49
AMDRadeonHD6775G2
11
40
50
AMDRadeonHD6770M
725
1600
128
11
40
51
AMDFireProM5950
725
900
128
11
40
52
ATIMobilityRadeonHD5850
625
2000
128
11
40
53
AMDRadeonHD6850M
575/675
800
128
11
40
54
NVIDIAQuadro2000M
550
900
128
11
40
55
NVIDIAGeForce9800MGT
500
800
256
10
65
56
NVIDIAGeForce8800MGTX
500
800
256
10
65
57
NVIDIAQuadroFX3600M
500
800
256
10
65
58
NVIDIAGeForceGT445M
590
1250
192/128
11
40
59
NVIDIAGeForceGTS360M
575
1800
128
10.1
40
6
升级会员 