抓住性能关键点

《电脑爱好者》2016年第1期 2016-08-01 14:50专题 标签:显示器 液晶电视

在硬件产品选购过程中,很多被过分宣传的东西影响了我们正确的选择。一些有图有真相的宣传并不见得符合我们的情况,对于用户而言哪些产品合适,需要我们正确的判断。

虚拟线程核心

硬件性能当中“看上去很美”的例子有很多,普遍都是这样的配置实际上很不错,也确实对PC的系统性能有提升。但实际上对于我们的实际应用来就无法发挥,并没有在有限的预算中选择到最合理的配件搭配。而这其中最典型的一点就是i7等等处理器的虚拟线程核心。

熟悉这两年处理器规格的用户肯定会知道Intel在i7等高端处理器上使用了四个物理核心和八个虚拟线程的超线程技术,在一些支持超线程技术的应用当中比如说视频渲染、压缩解压缩等等日常PC应用超线程技术的确可以为我们提供性能帮助(图1)。但如果用户是被“i7游戏性能更好”这样的宣传忽悠来的话恐怕要失望了,因为超线程技术在在游戏中表现并不怎么样。

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适合游戏的处理器

目前几乎九成以上的游戏只会要求处理器拥有4C4T(四核四线程)的配置,同时对处理器主频及单核效率有较高要求,对于是否达到4C8T(四核八线程)完全不敏感。也就是说我们如果手动在BIOS里将处理器的超线程功能关闭游戏帧数并不会有什么大变化。

更有甚者在一些游戏中,看上去更强的多线程处理器效率反而没有物理核心版本的处理器强。一些算法老旧的网络游戏会误把虚拟线程当作物理核心调用(图2),如果游戏只支持双核占用,会出现游戏调用了线程0(物理核心1)和线程1(超线程1)的情况,线程2-7完全被空置。虽然这时可以通过快捷方式或者Windows资源管理器手动指定处理器核心调用,但十分麻烦(图3)。

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图2

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此外还有一些技术先进的单机游戏也会出现同一款处理器在关闭超线程之后帧数反而小幅上升的例子,比如著名的“显卡杀手”孤岛危机3等等(图4)。综上所述,目前流行的游戏当中几乎对超线程就没有像样的支持。

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图4

高频处理器和E3的例外

不过在这里我们要注意,近几代Intel处理器当中最适合游戏的两款处理器毫无疑问是i7-4790K和i7-6700K,这两款处理器都是4C8T(四核八线程),这似乎与上面的观点相悖了。其实不然,i7-4790K和i7-6700K适合游戏是因为默认的高主频4.0GHz,而并非超线程技术(图5)。

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图5

此外如果具体产品的预算相当,由于4C8T的CPU一般都会比4C4T(四核四线程)处理器三级缓存多2MB,这部提升可以看作实打实的提升。这也是为什么不超频的用户选择E3处理器搭配B85等芯片组会相对划算的原因。

喜忧参半的热管直触技术

在PC的散热系统当中,如果想要提高散热效果其实只有两条路可以走:一个是扩大散热面积,还一个就是提高导热效率。面对越来越严峻的PC散热形势,哪种方案适合我们呢?在这其中有一种目前已经被广泛使用的技术就是主打提高导热效率的方法——热管直触技术(图6),它看上去很美,但实际的效果还需要具体情况具体分析。

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优势和可能的问题

热管类风冷散热器的理念就是让CPU或者GPU的核心通过硅脂的传导直接和热管接触,而不像普通的热管风冷散热器那样多加一层金属底座的传导(图7)。因为热管散热器最主要的导热是由热管完成,理论上热管直触能提高导热效率。可为什么会说有时候热管直触是看上去很美呢?

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图7

其实核心问题还是在散热系统的另一个关键点——散热面积上。目前高端一些的热管散热器不论是CPU散热器还是显卡散热器都使用了五热管甚至五热管以上的配置,这就是说在热管端接触面积是越来越大了。而由于制造工艺的进步,不论是处理器还是GPU核心的面积都有越做越小的趋势,这两者之间存在矛盾。

细心的读者可能读到这里已经能够发现问题了。没错,就是因为核心小所以实际使用上涂抹了硅脂之后的核心最多只能和热管当中的三根接触,也就是说第234根热管(图8)。而在边缘的第1和第5根热管实际上是没有与核心接触的。这种问题在显卡上更为常见,因为GPU核心不像处理器一样拥有金属顶盖,更多是直接暴露在外面的。拥有金属顶盖的处理器还可以勉强和所有热管都有接触,越做越小的GPU就很难了。

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图8

热管直触并非不可选

那么处在散热器边缘的热管就完全无法参与散热?其实也不是,如果我们用手接触正在工作的散热器,边缘的热管其实也是温的,说明它同样在导热。虽然核心面积与热管不对等导致的无法直接接触降低了散热效率,但它们勉强可以通过底座传导一部分中心热管的热量出来。

热管直触散热器并非不可选,我们需要根据实际情况选择产品。比如在显卡散热器当中常用的多规格热管散热器,就是说如果采用了五根散热热管其中第234根是全尺寸8mm以上直径、而边缘的第1、5根是辅助的6mm直径,这种产品在设计之初就已经考虑好了此类问题(图9)。而像LGA 2011这样的大面积金属顶盖处理器,我们选择哪种散热器都可以和金属顶盖完全接触无需操心。

 

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图9

怎么选购路由器

目前的路由宣传内容多数强调的是天线数量、穿墙、5GHz等等特性,甚至还有将802.11n和802.11ac频率叠加在一起宣传的,有很大的误导作用。但对于具体用户而言,一款好的路由器关键点可能并不在这里。

不同的用户所关注的点并不同,如果是重视局域网的有线用户就应该多看LAN口数量和速率,而重视无线网的用户则应该看重是否支持新版802.11ac和天线数量。如果对网内资源共享有特殊要求的用户,自然应该选择那些拥有独特功能的产品。

重视局域网功能的用户

现在多数路由器在宣传时标榜的是智能和无线速率,反倒是在LAN口数量和速率上一再精简。原本传统的家用路由器均使用一个WAN四个LAN的规格(图10),而目前很多全新的路由器品牌虽然在功能上比较新颖,但在有线接口上却能省则省(图11)。如果用户家里多数设备对网络要求都比较高需要有线网络,那么那些花哨的功能根本就不适合。

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图10

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图11

除了数量来讲还有速率,宣传中很多千兆路由器是否真的能够达到千兆呢?不少通过速率叠加实现的无线“千兆”产品其WAN和LAN口速率只有100Mbps,折算下来只有12.5MB/s。经过去年整年的宽带提速活动很多地区都已经提速到百兆光纤网络,这种路由器别说局域网,就连使用互联网都已经过时了。

挑选无线功能更强的产品

比起有线功能目前家用的路由器其无线功能是重头戏,无线功能也是厂商的宣传重点,我们怎么在诸多噱头中找到适合自己需求的真材实料呢?无线最重要的肯定是规范,目前在路由器宣传过程中被反复提及的两个关键词是802.11ac以及5GHz网络(图12)。这两个关键词之间有一定联系又有很大区别。

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图12

802.11ac是目前家用无线网络最出色的标准,对应以往的老标准为802.11n。这一个标准的提升能够带来多大的提升呢?比如说iPhone5S使用的就是802.11n,而使用802.11ac的iPhone 6最大无线速度是其三倍左右,目前已经在新手机上广泛采用(图13)。目前802.11ac无线路由器已经比较普及,目前购买新路由器已经不再推荐使用老旧的802.11n路由器了。

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图13

而5GHz路由器是个比较容易让人混淆的概念,先进的802.11ac无线路由器由于其高频的802.11ac信号只会使用5GHz,而路由器还需要向下兼容802.11a/b/g/n,而802.11n是可以同时采用2.4GHz和5GHz两个频段的。就是说,如果新购买路由器一定要认准802.11ac而并非5GHz特性,802.11ac路由器一定是5GHz路由器而反过来则不一定。如果是采用5GHz频段的802.11n信号只在抗干扰性和传输距离和穿墙性上有一定区别,其速度并没有太大差异(图14)。

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图14

注意多天线系统

目前很多看起来比较“高大上”的路由器都使用了3根甚至3根以上的天线,也有很多高端产品采用了内置天线的设计。很多人认为对于无线路由器来讲天线数量就是信号更好,这其实是一种很大的误区。由于Wi-Fi网络传输有一个MIMO多进多出的特性,天线数量其实是和实际传输速度直接挂钩的(图15)。

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图15

熟悉802.11a/b/g/n/ac等协议的用户肯定会知道在典型的802.11n环境下单通道传输速率最多150Mbps,可是那些动辄号称自己有450Mbps甚至600Mbps的无线路由器是在忽悠我们吗?并不是,这是多路叠加后的结果。

由于从802.11n开始Wi-Fi支持MIMO多进多出技术,只要路由器端和设备端拥有足够多的通道(天线),就允许它们之间交叉交换数据,其速率可以叠加效率有些类似多核处理器一般。比如在40MHz带宽下802.11n单路速率最高150Mbps,三天线路由就是450Mbps。这不是说路由器和手机或者笔记本电脑之间无线传输就可以达到这一理论值了,笔记本也需要拥有3根以上天线的无线网卡(3T3R)才可以(图16)。

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图16

结合设备选路由器

现在很多路由器在频率上大做文章,不仅只标注叠加后的速率,更有甚者还将802.11n以及802.11ac的速率叠加在一起作为产品的速率宣传,比如一个三天线同时支持802.11n以及802.11ac的产品其速率为450Mbps和1300Mbps,厂家就会宣传为1750Mbps路由器,这其实对于用户来讲毫无意义(图17)。

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图17

我们日常最常见的智能手机多数都只有1T1R的线路,不过新手机绝大多数都支持802.11ac,只需认准ac路由器即可无需纠结天线数量。iPad Air这类的平板电脑以及绝大多数入门笔记本电脑的无线天线为2T2R,而很多专业一些的笔记本电脑和高端笔记本电脑则会配备3T3R的无线天线。

色温和颜色

原来由于很多国产显示器出场校色不准,显示器偏色比较严重,所以用户习惯性将显示器调整至冷色调而非标准色调,甚至9300K这样的色温值。冷色调看上去白色和蓝色都相对更纯,但其实这样做是否合适,需要具体结合设备和使用环境决定。

首先谈谈色温,色温其实指的是光的颜色,由于物体被加热到高温时光的颜色和温度之间存在逻辑关系(图18),所以业界普遍使用温度开尔文(K)为单位来表示颜色。国际照明协会所规定的标准白光是6500K,相当于白天的天光(图19)。更高的色温会让白色逐渐变蓝,这和天文中蓝色恒星温度更高的道理是相同的。

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图18

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图19

显示器显示模式

回到PC应用环境,6500K是普通PC和sRGB的固定标准,绝大多数液晶显示器在色温一项上都有暖色、标准和冷色三种选择,其中的标准多数都代表着6500K。但也有个别显示器使用暖色作为6500K色温的,就算是同类型产品的出厂态也有可能不同,具体不能一概而论(图20)。

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图20

我们应该使用什么样的色温来观看显示器呢?这其实和显示器中显示的内容紧密挂钩。NTSC和数字高清电视的国际标准要求采用6500 K的色温,绝大多数网页和视频在PC上观看时,用户都应将液晶显示器的色温设置在6500 K。但根据色彩还原方面的差异,有时也需要调整到9300 K附近。比如说大多数日本电影采用9300K环境,非日本电影采用6500 K环境。这意味着我们在观看日本电影时,理论上液晶显示器的色温需要分别设置才能尽可能贴近电影制作者意图使用的色彩还原,如果一律默认6500K有可能会过暖(图21)。

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图21

显示器和液晶电视的切换

我们常说并不推荐用户将液晶电视和PC显示器互换使用,除了大家比较熟悉的亮度、刷新率以及点距等等问题,还有一个比较关键的因素就是色温。日本广播标准(NTSC-J)的现行标准为9300 K,这大大高于标准PC环境的6500 K。由于业界电视多采用这个标准,这也是为什么很多电视画面实际上明显偏蓝的原因。

然而大多数人似乎习惯了电视的效果,所以常常感觉电脑屏幕的颜色偏红;也有一部分是显示器质量不过关导致的偏色问题凸显冷色调更为准确的原因。所以有些显示器产品提供了9300 K左右色温的图像模式,有时命名为“冷色”色调、也有作为“电影”或类似的场景模式供用户选择(图22)。

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图22

当使用PC显示器下观看电视画面时,我们可以选择9300 K的色温以获得类似于电视的色彩还原。而使用电视连接PC显示PC内容时不仅需要降低显示器亮度还需要将电视调整至PC模式,目前很多高端液晶电视会自动侦测信号源来自行调整色温色调,对于PC用户而言是一个比较贴心并且方便的设计。