Централно устройство за обработка (CPU)

Всичко за процесорите, процесорите, скоростта на часовника и още

Централният процесор (CPU) е компютърният компонент, който отговаря за тълкуването и изпълнението на повечето от командите от друг хардуер и софтуер на компютъра.

Всички видове устройства използват CPU, включително компютри, настолни, лаптоп и таблети , смартфони ... дори вашият телевизор с плосък екран.

Intel и AMD са двамата най-популярни производители на процесори за настолни компютри, лаптопи и сървъри, докато Apple, NVIDIA и Qualcomm са големи производители на процесори за смартфони и таблети.

Може да видите много различни имена, използвани за описание на процесора, включително процесора, компютърен процесор, микропроцесор, централен процесор и "мозъкът на компютъра".

Компютърните монитори или твърдите дискове понякога се наричат неправилно CPU, но тези хардуерни части служат изцяло за различни цели и по никакъв начин не са същите като процесора.

Какво изглежда CPU и къде се намира

Модерен процесор обикновено е малък и квадрат, с много къси, заоблени, метални съединители от долната му страна. Някои по-стари процесори имат щифтове вместо метални конектори.

CPU се свързва директно с "гнездо" на процесора (или понякога с "слот") на дънната платка . Процесорът се вкарва в гнездото отгоре-надолу и малък лост помага за закрепването на процесора.

След като тече дори кратко, модерните процесори могат да станат много горещи. За да се разсее тази топлина, почти винаги е необходимо да поставите радиатор и вентилатор директно върху процесора. Обикновено те се предлагат заедно с покупка на процесор.

Съществуват и други по-разширени възможности за охлаждане, включително комплекти за водно охлаждане и агрегати за фазова подмяна.

Както бе споменато по-горе, не всички процесори имат игли в долната си страна, но в тези, които правят, щифтовете лесно се навеждат. Обърнете внимание при работа, особено при инсталиране на дънната платка.

Скорост на CPU часовника

Скоростта на часовника на процесора е броят на инструкциите, които може да обработва във всяка секунда, измерена в гигахерца (GHz).

Например, процесорът има тактова честота от 1 Hz, ако може да обработва един инструмент всяка секунда. Екстраполирайки това с по-реалистичен пример: процесор с тактова честота 3.0 GHz може да обработва 3 милиарда инструкции всяка секунда.

CPU ядра

Някои устройства имат процесор с едно ядро, докато други могат да имат двуядрен (или четириъгълна и т.н.) процесор. Както вече може да се види, разполагането на два процесора единици едно до друго означава, че процесорът може едновременно да управлява два пъти инструкциите всяка секунда, като драстично подобрява производителността.

Някои процесори могат да виртуализират две ядра за всяко физическо ядро, което е известно като Hyper-Threading. Виртуализирането означава, че процесор с само четири сърцевини може да функционира така, сякаш има осем, като допълнителните виртуални процесори се наричат ​​отделни нишки . Физическите ядра обаче функционират по-добре от виртуалните .

CPU позволява, някои приложения могат да използват това, което се нарича multithreading . Ако нишката се разбира като единична част от компютърен процес, а след това използването на множество нишки в едно централно ядро ​​на процесор, повече инструкции могат да бъдат разбрани и обработени едновременно. Някои софтуери могат да се възползват от тази функция на повече от едно ядро ​​на процесора, което означава, че още повече инструкции могат да бъдат обработени едновременно.

Пример: Intel Core i3 срещу i5 срещу i7

За по-конкретен пример за това как някои процесори са по-бързи от други, нека разгледаме как Intel е разработил своите процесори.

Точно както вероятно бихте подозирали от именуването им, чиповете Intel Core i7 имат по-добри резултати от i5 чиповете, които се представят по-добре от i3 чипове. Защо човек се представя по-добре или по-зле от други, е малко по-сложен, но все още доста лесен за разбиране.

Процесорите Intel Core i3 са двуядрени процесори, докато i5 и i7 чиповете са четириядрени.

Turbo Boost е функция в чиповете i5 и i7, които позволяват на процесора да увеличава скоростта на часовника си по-бързо от базовата си скорост, като например от 3,0 GHz до 3,5 GHz, когато това е необходимо. Чиповете Intel Core i3 нямат тази възможност. Моделите на процесорите, завършващи в "K", могат да бъдат овърклочени , което означава, че тази допълнителна скорост на часовника може да бъде принудена и използвана през цялото време.

Hyper-Threading, както беше споменато по-горе, позволява двете нишки да бъдат обработени за всяко ядро ​​на процесора. Това означава, че i3 процесорите с Hyper-Threading поддържат само четири едновременни нишки (тъй като те са двуядрени процесори). Процесорите Intel Core i5 не поддържат Hyper-Threading, което означава, че те също могат да работят с четири нишки едновременно. Процесорите i7 обаче поддържат тази технология и следователно (като четириядрен) може да обработва 8 нишки едновременно.

Поради ограниченията на захранването, присъщи на устройства, които нямат непрекъснато захранване (продукти, захранвани от батерии, като смартфони, таблети и т.н.), техните процесори - независимо дали са i3, i5 или i7 - CPU, тъй като те трябва да намерят баланс между производителност и консумация на енергия.

Повече информация за процесорите

Нито скоростта на часовника, нито просто броят на процесорите, е единственият фактор, определящ дали един CPU е "по-добър" от друг. Това често зависи най-вече от типа на софтуера, който се изпълнява на компютъра - с други думи, от приложенията, които ще използват процесора.

Една CPU може да има ниска скорост на часовника, но е четириядрен процесор, докато друг има висока тактова честота, но е само двуядрен процесор. Решаването на това кой CPU ще надминава другия, отново зависи изцяло от това, за какво се използва CPU.

Например, една изискваща CPU програма за редактиране на видео, която работи най-добре на множество ядра на процесора, ще работи по-добре на многоядрен процесор с ниски тактови честоти, отколкото на едноядрен CPU с високи тактови честоти. Не всички софтуер, игри и т.н. дори могат да се възползват от повече от едно или две ядра, правейки по-достъпни CPU ядра доста безполезни.

Друг компонент на CPU е кеша. CPU кеша е като временно място за съхраняване на често използвани данни. Вместо да се обаждате на памет с произволен достъп ( RAM ) за тези елементи, CPU определя кои данни изглежда да продължи да използвате, предполага, че ще искате да продължите да го използвате и го съхранявате в кеша. Кешът е по-бърз от използването на RAM, защото е физическа част от процесора; повече кеш означава повече място за съхраняване на такава информация.

Дали компютърът Ви може да работи с 32-битова или 64-битова операционна система зависи от размера на единиците данни, които процесорът може да обработва. Повече памет може да бъде достъпен наведнъж и на по-големи парчета с 64-битов процесор, отколкото 32-битов, поради което операционни системи и приложения, които са 64-битово-специфични, не могат да работят с 32-битов процесор.

Можете да видите подробностите за процесора на компютъра, заедно с друга информация за хардуера, с повечето безплатни инструменти за системна информация .

Всяка дънна платка поддържа само определен диапазон от типове CPU, така че винаги се консултирайте с производителя на дънната платка, преди да направите покупка. Процесорите не винаги са идеални, между другото. Тази статия изследва какво може да се обърка с тях .