DIY打造PC系統：選擇CPU與主機板
作者 : Brian Dipert，EDN專欄作者
本文介紹如何DIY打造分別採用AMD和Intel的現代PC系統，包括如何選擇CPU與主機板的過程，以利於比較並瞭解兩種系統及其供應商生態系統...
經過多年的系統改裝與裝置拆解經驗，如今，我對於成功地安裝現代CPU並牢固地連接散熱片更有信心了，對於未來也有了更積極的計劃。就像寶寶從「爬行」過渡到「行走」一樣，在思考如何處理從系統中取出的英特爾(Intel) Core i5-3570時，我發現自己多年來無意中收集了許多備件，不僅足以兜成一個基於Core i5-3570的完整系統，加上從超微(AMD) A8-5600K Trinity 3.6GHz (3.9GHz Turbo)四核心CPU (這我在六年多前就曾經提過，但未曾真的動手實現)，以及在那之後取得的另一款AMD處理器——A10-7850K Kaveri 3.7GHz (4GHz Turbo)四核心，甚至還能再完成另外兩套DIY系統。
你可能會問：在打造這些系統後，打算如何處理呢？我想把它們捐贈給慈善機構。具體來說，我已經聯繫了住家附近的Evergreen Christian Outreach，這個非營利組織持續在推動一項無家可歸者的收容計劃。一般來說，該組織服務的對象(澄清：雖然以Christians為名，但並不僅限於基督徒)包括參與治療課程以及求職和面試等，但這些服務都因為近來COVID-19疫情嚴峻，導致面對面接觸暫停而變得極其複雜。
透過電腦與網路互動是選擇之一，當然，除了要能使用電腦連接網路之外，還必須為系統準備網路攝影機、麥克風和揚聲器，以便能夠用於實現更全面的視訊會議平台。因此，我也為每套系統購買了各種裝置，以及DRAM模組、外殼或其他以前遺失的幾塊「拼圖」，並將在未來幾週內打造完整的PC。我相信在未來的部落格文章中也會跟讀者們分享這些DIY的經驗和結果。
順道一提，我猜想自己之前寫過的一些關於「黑蘋果」(Hackintosh)的系統，最終也將會一併捐贈出去，只要等到我的實驗完成即可。那麼，我打算用什麼來代替自己平常使用的PC？沒錯，這就是我計劃中從「行走」過渡到「跑步」部份的重點。我其實打算DIY打造兩台更現代的PC，一台採用AMD，另一台則是Intel-based系統，以便我能用於比較兩種系統，以及更快瞭解兩家供應商的生態系統。
首先是AMD系統。為此，我選擇了該公司的Ryzen 7 3700X作為其基礎；Ryzen 7 3700X是一款8核心(16執行緒) 3.6GHz時脈速度(最大4.4GHz)的CPU。
AMD 8核心3.6GHz CPU—Ryzen 7 3700X。（圖片來源：AMD）
AMD的愛好者可能會對我這個選擇感到有些驚訝，因為該處理器是基於Zen微架構的第三代Zen 2核心，而最新的第四代Zen 3在每時脈週期指令(IPC)方面有著更多的改進。但我的選擇是根據以下幾個關鍵因素：
- 即使Zen 3桌上型處理器已經推出幾個月後，零售店中也幾乎不太可能找得到，更不用說是8核心或更多核心數的產品了。即使您可以買到8核心Ryzen 7 5800X，它的價格也可能會比449美元的建議零售價更高出一大截。相反地，我以99美元的價格就從Newegg網站買到了Ryzen 7 3700X (另外付了35.99美元的三年保固)。
- 此CPU的峰值功耗規格僅65W。我計劃將Ryzen 7 3700X (加上獨立顯卡，因為這款特殊CPU並不包括整合繪圖核心)裝載於一個超小型的迷你ITX機箱中(Cooler Master Elite 110，尺寸約260×208×280mm3)，其風扇數量/尺寸限制了氣流(特別是散熱)往往帶來挑戰，因此低功耗成為首選。
- Zen 2的IPC已經相當不錯了。更一般地說，各代Zen微架構的能力不斷在進展中，加上打造該處理器的先進製程技術(以及英特爾多年來犯下的製造失誤)，一直是AMD重新對抗英特爾的關鍵，特別是增強CPU對遊戲玩家的吸引力方面(但遊戲領域至今仍然由單執行緒主導)。
Cooler Master Elite 110 mini-ITX機箱。（圖片來源：Cooler Master）
接下來是英特爾系統。針對此系統，我不會再使用基於先進架構的處理器(以及協同晶片組)，儘管嚴格來說，第11代‘Rocket Lake’產品在我2月中旬開始撰寫此文時還未出貨(它們在今年1月的CES才正式宣佈)。相反地，我選擇了基於第10代‘Comet Lake’架構的Core i9-10850K，這是一款10核心(20執行緒)、3.6GHz時脈速度(最大5.2GHz)的CPU。
Intel Core i9 10850K CPU（圖片來源：Intel）
坦白說，如果我能等‘Rocket Lake’上市，應該會獲得更多的改進，包括更先進的整合GPU、明顯改進的IPC、支援AVX-512和‘Deep Learning Boost’硬體加速指令集、晶片組支援PCI Express Gen 4以及四個額外的PCIe通道(共20個)、2倍寬的DMI CPU到晶片組互連匯流排(總共8通道)，以及硬體加速支援更先進的視訊編解碼器配置等等。
也就是說，正如我之前提到的，直到讀者們在看這篇文章時，‘Rocket Lake ’才會開始出貨；但為了打造此系統，我在2020年新年前夕就買了這款CPU。
CPU在此特定系統設置中包含整合GPU非常方便，可避免繪圖附加卡不穩定，而且可能也很重要的是，如果所採用的另一款mini-ITX機箱(稍大但仍小型的Cooler Master Elite 120 Advanced，尺寸為240×207.4×401.4mm3)受限於功耗或散熱，在這些情況下就不建議使用獨立顯卡了。而且，如果沒採用最新最好的整合繪圖架構也沒什麼大不了，因為我計劃將該系統用於創作內容，而非電競遊戲。
Cooler Master Elite 120 Advanced mini-ITX機箱（圖片來源：Cooler Master）
單執行緒的性能改善都很不錯，但‘Rocket Lake ’CPU系列並不提供10核心(20執行緒)衍生版本。同樣地，由於我計劃主要在此系統上執行多執行緒友善的內容創建應用程式，因此我認為在此特定情況下進行權衡折衷更重要。
事實上，缺少AVX-512和Deep Learning Boost的支援是讓我最猶豫不決的權衡因素之一。但是AMD目前的CPU並不支援這些指令集，如果系統中有任何人工智慧(AI)推論，就不打算用來做太多事情了，至於深度學習模型訓練，無論如何我可能會利用外部GPU作為加速器。
目前，至少PCI Express v4的支援對於先進NVMe SSD主要還是有利的，即使在此的好處看來有點不確定，尤其是考慮到PCIe v4 SSD較其主流PCIe v3同類產品所增加的價格。
不過，缺少了對先進視訊編解碼器配置檔的硬體加速支援則令人失望，但除非關鍵在於傳輸速率，否則許多內容創作者都依靠微調的純軟體編碼，以最低位元率實現最高品質。務實地說，‘Rocket Lake’感覺就像權宜之計，因為它確實就是。它的存在只是因為前面提到的英特爾致力於將最新的10奈米(nm)製造製程投入大量生產；產量和速度問題迫使該公司將其最新‘Sunny Cove’CPU架構(可發現用於其行動‘Tiger Lake’CPU)向後移植到14nm。如今，英特爾既然已經解決其10nm問題，據報導，它的下一個CPU系列‘Alder Lake’——具有標準高性能和Atom衍生版低功耗核心的‘big.LITTLE’大小核般組合，將於今年秋天推出，積極地擺脫‘Rocket Lake’六個月的短暫的生命。相形之下，‘Comet Lake’處理器已經出貨近一年了。
而且，我最終在Core i9-10850K上獲得了優惠價格：從Newegg網站以389.99美元的價格購入(同樣地，我額外支付了43.99美元購買三年保修)。我猜測，由於當時坊間盛傳英特爾將在不到兩週後的CES上公開發表其下一代‘Rocket Lake’處理器，因此該公司的零售合作夥伴開始提前大幅折扣促銷各種‘Comet Lake’CPU，以便清理剩餘庫存。事實上，自從我近兩個月前購買Core i9-10850K以來，還沒有看到過此價格或更低價銷售Core i9-10850K。
關於Core i9-10850K (以及其他相關的英特爾CPU)的另一個注意事項：僅選擇基本產品並不夠；而完整產品名稱中是否存在各種後綴字母，影響著您將獲得的產品功能(以及您支付的價格)。例如，我買的CPU名稱中出現‘K’，表示它不僅具有更高「規格」的基礎和渦輪時脈(可能還有與之匹配的功耗)，而且還可以進行超頻。如果產品型號中有‘F’後綴字，則表示CPU不包含整合繪圖核心(事實上，晶片上可能還是存在GPU核心，只是未經測試而且被停用了)。
所以這就是我的計劃，但這僅僅是在CPU方面，接下來當然還有很多東西要討論，包括DRAM世代及其容量和速度、SSD外形及其介面和容量、繪圖卡、有線和無線連接(網路以及其他)、晶片組和主機板，以及電源等。
選擇主機板與晶片組
而在介紹了計劃分別為DIY打造AMD和英特爾PC系統的CPU選擇後，接下來將討論它們將與哪些核心邏輯晶片組搭配使用，以及可用在哪些主板上？讓我們先從AMD系統開始吧！因為它最終提供了更直接的選擇過程。我希望兩台PC都配備Thunderbolt 3介面；一方面，我懷抱著讓它們成為雙O/S‘Hackintosh’的願望，加上Thunderbolt 3比 USB 3 (我認為這兩個系統也提供)具有更高的性能和更強大的功能。
針對AMD的系統，這意味著只有兩種可能的主板選項之一；為大尺寸(EATX) Threadripper CPU客製的高階技嘉(Gigabyte) TRX40 Designare，以及為小尺寸(Mini-ITX) Ryzen設計的華擎(ASRock) Phantom Gaming ITX TB3：
Gigabyte TRX40 Designare主機板。（圖片來源：Gigabyte）
ASRock Phantom Gaming ITX TB3主機板。（圖片來源：ASRock）
鑑於我在DIY打造這兩個專案的重點是小型系統，因此選擇ASRock Phantom Gaming ITX TB3可能更有利(儘管我承認有時晚上夢見仍在執行基於64核心/ 128執行緒CPU的PC…)。由於ASRock主機板(顧名思義)是為遊戲玩家量身打造的，因此提供了內建和附加的RGB LED炫光，雖然我並不是特別喜歡，但所幸使用者可以停用此「功能」。此外，該主機板備受好評，也很順利即可開機啟動。
對於基於英特爾的系統而言，mini-ITX也是首選，這為只支援兩個包含Thunderbolt 3的主機板選項開啟了大門(不過，它比上次多了一個！)。ASRock的產品組合中也提供了相關產品——Z490 Phantom Gaming-ITX/TB3：
ASRock Z490 Phantom Gaming ITX/TB3主機板。（圖片來源：ASRock）
而其競爭替代方案是來自微星科技(MSI)的MEG Z490I Unify：
MSI MEG Z490I Unify主機板。（圖片來源：MSI）
MSI主機板少了為玩家量身打造的炫光設計和其他裝飾，這對我來說自然更具有吸引力，而且MEG X490I Unify也備受好評。我在亞馬遜(Amazon)網站上短暫看到銷售價格為237.86 美元，趕緊抓住這大好機會下手；該主機板通常售價約300美元。
順道一提，我清楚自己在此過程的選擇較常規稍落後些：主要根據周邊設備選擇主機板，而直接採用「伴隨而來」的核心邏輯晶片組(但我通常會先作篩選)。無論如何，幸好這些晶片組就是我會選擇的。AMD的系統採用的是X570晶片組，已經將PCIe的支援升級到最新一代4.0 (相對於其前代產品)，並且擴展其所支援的PCIe 4.0通道數(相對於其同類競爭方案)至包括m.2 SSD以及通用(繪圖和其他)附加卡。
針對英特爾系統，我打算採用Z490晶片組(對於那些已經瞭解主板備選名稱的人來說並不奇怪)。如同其AMD同類產品，但又異於其較傳統的同代產品，該晶片組支援CPU和記憶體的超頻選項。對於基於Z490的主機板(及其所採用的晶片組)，還有一個更重要的(至少對我而言)細微差別值得一提，這與前向相容性有關。
正如我在前面提到的，目前我打算採用第10代‘Comet Lake’10核心處理器，以及第11代‘Rocket Lake’8核心後繼處理器。即將推出的第12代‘Alder Lake’CPU插槽將會無法相容於其前代，但‘Comet Lake’和‘Rocket Lake’則彼此相容(當然，假設‘Comet Lake’主板的BIOS隨後也將升級以支援‘Rocket Lake’)。
ASRock和MSI都在可升級性方面更進一步；只要插入‘Rocket Lake’CPU，您將會自動獲得PCIe 4.0相容性。但這並不會是完整的‘Rocket Lake’體驗，就像您從基於Z590晶片組的後繼主板獲得的體驗一樣，您可能無法利用兩倍寬的DMI鏈接到CPU。但對於已經進行Z490硬體投資的人來說，它仍然是一個很好的可用壽命延長點。
在本系列的後續文章中，我將討論為這兩個系統所做的DRAM和大容量儲存選擇、計劃與每個主板搭配的顯卡、打算如何為兩套系統(以及內部的CPU)充份供電和冷卻以及其他細節。最終，我當然會完成兩個系統的組裝，並與您分享過程與細節。但是，現在我們先喊「暫停」並期待在評論中看到您的建議。
編譯：Susan Hong
(參考原文：Building a PC: CPU selection、Choose your chipset and motherboard，by Brian Dipert)
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