Unitate centrală de procesare (CPU)

Totul despre procesoare, nuclee CPU, viteză ceas și altele

Unitatea centrală de procesare (CPU) este componenta computerului care răspunde de interpretarea și executarea majorității comenzilor de la celelalte componente hardware și software ale computerului.

Toate tipurile de dispozitive utilizează un CPU, inclusiv computere desktop, laptop și tablete , smartphone-uri ... chiar televizorul dvs. cu ecran plat.

Intel și AMD sunt cei mai importanți producători de procesoare pentru desktopuri, laptopuri și servere, în timp ce Apple, NVIDIA și Qualcomm sunt producători mari de smartphone-uri și tablete CPU.

Este posibil să vedeți multe nume diferite folosite pentru a descrie procesorul, inclusiv procesor, procesor de calculator, microprocesor, procesor central și "creierul computerului".

Monitoarele de calculator sau hard disk-urile sunt uneori foarte incorect denumite CPU, dar aceste componente de hardware servesc scopuri diferite și nu sunt în nici un fel același lucru ca CPU-ul.

Ce arata un CPU si unde se afla

Un CPU modern este, de obicei, mic și pătrat, cu conectori metalici scurți, rotunzi, de dedesubt. Unele procesoare mai vechi au pini în loc de conectori metalici.

CPU-ul se atașează direct la o "socket" a procesorului (sau uneori un "slot") pe placa de bază . CPU-ul este introdus în mufa cu pini în sus și o mică pârghie ajută la securizarea procesorului.

După ce rulează chiar și puțin timp, procesoarele moderne pot deveni foarte calde. Pentru a ajuta la disiparea acestei căldură, este aproape întotdeauna necesar să atașați un radiator și un ventilator direct deasupra procesorului. De obicei, acestea vin împreună cu o achiziție CPU.

Sunt disponibile și alte opțiuni de răcire mai avansate, inclusiv kituri de răcire cu apă și unități de schimbare a fazelor.

Așa cum am menționat mai sus, nu toate procesoarele au știfturi în partea inferioară a acestora, dar în cele care fac, pinii sunt ușor îndoiți. Aveți mare grijă atunci când manevrați, mai ales când instalați pe placa de bază.

Viteza ceasului procesorului

Viteza ceasului unui procesor este numărul de instrucțiuni pe care le poate procesa în orice secundă dată, măsurat în gigahertz (GHz).

De exemplu, un procesor are o viteză de ceas de 1 Hz dacă poate procesa câte o instrucțiune în fiecare secundă. Extrapolând acest lucru într-un exemplu din lumea reală: un procesor cu o viteză de ceas de 3,0 GHz poate procesa 3 miliarde de instrucțiuni în fiecare secundă.

CPU-uri

Unele dispozitive au un procesor cu un singur nucleu, în timp ce altele pot avea un procesor dual-core (sau quad-core, etc.). După cum se poate observa deja, având două unități procesoare care funcționează una lângă alta, CPU poate gestiona simultan de două ori instrucțiunile din fiecare secundă, îmbunătățind drastic performanța.

Unele CPU-uri pot virtualiza două nuclee pentru fiecare nucleu fizic disponibil, cunoscut sub numele de Hyper-Threading. Virtualizarea înseamnă că un procesor cu doar patru nuclee poate funcționa ca și cum ar avea opt, cu miezurile virtuale suplimentare ale CPU denumite fire separate. Miezurile fizice , însă, au performanțe mai bune decât cele virtuale .

CPU care permite, unele aplicații pot folosi ceea ce se numește multithreading . Dacă un fir este înțeles ca o singură piesă dintr-un proces de calculator, atunci folosirea mai multor fire într-un singur nucleu al CPU înseamnă că mai multe instrucțiuni pot fi înțelese și procesate simultan. Unele programe pot beneficia de această funcție pe mai multe CPU-uri, ceea ce înseamnă că pot fi procesate simultan și alte instrucțiuni.

Exemplu: Intel Core i3 vs. i5 vs. i7

Pentru un exemplu mai specific despre modul în care unele procesoare sunt mai rapide decât altele, să analizăm modul în care Intel a dezvoltat procesoarele sale.

Așa cum ați suspecta probabil de la denumirea lor, chips-urile Intel Core i7 au performanțe mai bune decât chips-urile i5, care funcționează mai bine decât chips-urile i3. De ce se realizează mai bine sau mai rău decât altele, este un pic mai complex, dar încă destul de ușor de înțeles.

Procesoarele Intel Core i3 sunt procesoare dual-core, în timp ce chips-urile i5 și i7 sunt quad-core.

Turbo Boost este o caracteristică a chips-urilor i5 și i7 care permite procesorului să-și mărească viteza de ceas peste viteza de bază, de la 3.0 GHz la 3.5 GHz ori de câte ori este necesar. Cipurile Intel Core i3 nu au această capacitate. Procesoarele care se termină în "K" pot fi overclockate , ceea ce înseamnă că această viteză suplimentară de ceas poate fi forțată și utilizată tot timpul.

Hyper-Threading, așa cum am menționat mai devreme, permite ca cele două fire să fie procesate pentru fiecare nucleu CPU. Aceasta înseamnă că procesoarele i3 cu suport Hyper-Threading suportă doar patru fire simultane (deoarece sunt procesoare dual-core). Procesoarele Intel Core i5 nu acceptă Hyper-Threading, ceea ce înseamnă că și ele pot lucra cu patru fire în același timp. Procesoarele i7 suportă totuși această tehnologie și, prin urmare (fiind quad-core) pot procesa 8 fire în același timp.

Datorită constrângerilor de putere inerente dispozitivelor care nu au alimentare continuă (produse cum ar fi smartphone-uri, tablete etc.), procesoarele lor - indiferent dacă sunt i3, i5 sau i7 - diferă de desktop CPU-uri în sensul că trebuie să găsească un echilibru între performanță și consumul de energie.

Mai multe informații despre procesoare

Nici viteza ceasului, nici pur și simplu numărul de nuclee ale procesorului, este singurul factor care determină dacă un CPU este "mai bun" decât altul. De multe ori depinde cel mai mult de tipul de software care rulează pe computer - cu alte cuvinte, aplicațiile care vor folosi CPU-ul.

Un CPU poate avea o viteză mică a ceasului, dar este un procesor quad-core, în timp ce un alt procesor are o viteză mare de ceas, dar este doar un procesor dual-core. Deciderea care CPU ar depasi performanta celuilalt, depinde din nou de ce CPU este folosit.

De exemplu, un program de editare video exigent CPU care funcționează cel mai bine pe mai multe nuclee de CPU va funcționa mai bine pe un procesor multicore cu viteze mici de ceas decât ar fi pe un CPU cu un singur core cu viteze mari de ceas. Nu toate software-urile, jocurile și așa mai departe pot profita de mai mult de unul sau două nuclee, făcând mai multe nuclee de CPU disponibile destul de inutile.

O altă componentă a unui procesor este memoria cache. Cache-ul CPU este ca un loc de menținere temporar pentru datele utilizate în mod obișnuit. În loc să apelați memoria de acces aleatorie ( RAM ) pentru aceste elemente, CPU-ul determină ce date păstrați să utilizați, presupune că veți dori să - l utilizați în continuare și îl stocați în memoria cache. Cache-ul este mai rapid decât utilizarea RAM deoarece este o parte fizică a procesorului; mai multă memorie cache înseamnă mai mult spațiu pentru a ține astfel de informații.

Indiferent dacă calculatorul dvs. poate rula un sistem de operare pe 32 sau 64 de biți depinde de dimensiunea unităților de date pe care CPU-ul le poate gestiona. Mai multă memorie poate fi accesată dintr-o dată și în bucăți mai mari cu un procesor pe 64 de biți decât cu un 32 de biți, motiv pentru care sistemele de operare și aplicațiile care sunt specifice pe 64 de biți nu pot funcționa pe un procesor pe 32 de biți.

Puteți vedea detaliile procesorului unui computer, împreună cu alte informații hardware, cu cele mai multe instrumente gratuite de informații despre sistem .

Fiecare placă de bază suportă doar o anumită gamă de tipuri de procesoare, deci verificați întotdeauna cu producătorul plăcii de bază înainte de a efectua o achiziție. CPU-urile nu sunt întotdeauna perfecte, apropo. Acest articol explorează ce poate păși greșit cu ei .