Centrālā procesora daļa (CPU)

Viss par procesoriem, CPU kodoliem, pulksteņa ātrumu un daudz ko citu

Centrālais procesors (CPU) ir datora komponents, kas ir atbildīgs par vairāku komandu interpretēšanu un izpildi no datora citas aparatūras un programmatūras.

Visu veidu ierīces izmanto CPU, tostarp galddatorus, klēpjdatorus un planšetdatorus , viedtālruņus ... pat jūsu plakanā ekrāna televizoru.

Intel un AMD ir divi vispopulārākie galddatoru, klēpjdatoru un serveru centrālās procesoru ražotāji, bet Apple, NVIDIA un Qualcomm ir lielie viedtālruņu un planšetdatoru procesoru ražotāji.

Jūs varat redzēt daudzus dažādus nosaukumus, ko lieto, lai aprakstītu CPU, tostarp procesoru, datoru procesoru, mikroprocesoru, centrālo procesoru un "datora smadzenes".

Datora monitorus vai cietie diski dažreiz tiek nepareizi minēti kā CPU, taču šie aparatūras elementi darbojas pilnīgi dažādos nolūkos, un tie nekādā ziņā nav tādi paši kā CPU.

Kāds CPU izskatās un kur tas atrodas

Modernais CPU parasti ir maza un kvadrātveida, tā apakšpusē ir daudz īsu, noapaļotu, metāla savienotāju. Dažiem vecākiem procesoriem ir kontakti, nevis metāla savienotāji.

CPU tieši pievieno CPU "ligzdu" (vai dažreiz "slots") uz mātesplatē . CPU tiek ievietots kontaktligzdā pusi uz leju, un neliels svira palīdz nodrošināt procesoru.

Pēc īsa brīža, mūsdienu CPU var kļūt ļoti karsts. Lai palīdzētu izkliedēt šo siltumu, gandrīz vienmēr ir nepieciešams pieslēgt siltuma izlietni un ventilatoru tieši CPU augšpusē. Parasti tie tiek komplektēti ar CPU pirkumu.

Ir pieejamas arī citas uzlabotas dzesēšanas iespējas, tostarp ūdens dzesēšanas komplekti un fāzes maiņas vienības.

Kā minēts iepriekš, ne visos CPU ir tapas to apakšējā pusē, bet tiem, kas to dara, spraudņi ir viegli saliekti. Uzmanieties, rīkojoties, it īpaši, uzstādot uz mātesplatē.

CPU pulksteņa ātrums

Procesora pulksteņa ātrums ir instrukciju skaits, ko tā var apstrādāt kādā sekundē, mērot gigaihercos (GHz).

Piemēram, CPU ir pulksteņa ātrums 1 Hz, ja tas var apstrādāt vienu mācību daļu katru sekundi. Ekstrapolējot to uz reālāko piemēru: CPU ar pulksteņa ātrumu 3,0 GHz var apstrādāt 3 miljardus instrukciju katru sekundi.

CPU kodols

Dažās ierīcēs ir viena kodola procesors, savukārt citās var būt dual kodolu procesors (vai četrkodolu procesors uc). Kā jau varētu būt acīmredzams, darbojoties blakus esošajām divām procesoru vienībām, CPU var vienlaicīgi divas reizes vadīt instrukcijas katru otro reizi, ievērojami uzlabojot veiktspēju.

Daži CPU var virtualizēt divus serdeņus par katru pieejamo fizisko kodolu, kas pazīstams kā Hyper-Threading. Virtualizācija nozīmē, ka CPU ar tikai četriem kodoliem var darboties tā, it kā tam būtu astoņi, ar papildu virtuālo CPU kodoliem, kurus sauc par atsevišķiem pavedieniem . Fiziskie serdeņi tomēr darbojas labāk nekā virtuālie .

Procesora atļaujot, dažās lietojumprogrammās var izmantot to, ko sauc par multipladēšanu . Ja pavediens tiek saprasts kā vienots datorprocesa gabals, tad, izmantojot vairākus pavedienus vienā CPU kodā, vairākas instrukcijas var saprast un apstrādāt uzreiz. Dažas programmatūras var izmantot šo funkciju vairāk nekā vienā CPU kodolā, kas nozīmē, ka vienlaikus var apstrādāt vēl vairāk instrukciju.

Piemērs: Intel Core i3 vs i5 vs i7

Lai iegūtu precīzāku piemēru tam, kā daži CPU ir ātrāki par citiem, aplūkosim, kā Intel ir izstrādājis savus procesorus.

Tāpat kā jūs, iespējams, domājat no to nosaukšanas, Intel Core i7 mikroshēmas darbojas labāk nekā i5 mikroshēmas, kas darbojas labāk nekā i3 mikroshēmas. Kāpēc kāds darbojas labāk vai sliktāk nekā citi, ir nedaudz sarežģītāka, taču joprojām ir diezgan viegli saprotams.

Intel Core i3 procesori ir divkodolu procesori, savukārt i5 un i7 mikroshēmas ir četrkodolu procesori.

Turbo Boost ir iezīme i5 un i7 mikroshēmās, kas ļauj procesoram palielināt tā pulksteņa ātrumu pāri tā bāzes ātrumam, piemēram, no 3,0 GHz līdz 3,5 GHz, kad vien tas nepieciešams. Intel Core i3 mikroshēmām nav šīs iespējas. Procesora modeļi, kas beidzas ar "K", var būt pārāk lielā ātrumā, kas nozīmē, ka šo papildu pulksteņa ātrumu var piespiest un izmantot visu laiku.

Kā minēts iepriekš, Hyper-Threading ļauj apstrādāt divus pavedienus uz katru CPU kodolu. Tas nozīmē, ka i3 procesori ar Hyper-Threading atbalsta tikai četrus vienlaicīgus pavedienus (jo tie ir divkodolu procesori). Intel Core i5 procesori neatbalsta Hyper-Threading, kas nozīmē, ka viņi vienlaicīgi var strādāt ar četriem pavedieniem. Tomēr i7 procesori atbalsta šo tehnoloģiju, un tādēļ (ja ir četrkodolu procesors) vienlaikus var apstrādāt 8 pavedienus.

Sakarā ar jaudas ierobežojumiem, kas raksturīgi ierīcēm, kurām nav nepārtrauktas barošanas jaudas (ar akumulatoru darbināmi produkti, piemēram, viedtālruņi, planšetdatori utt.), To procesori neatkarīgi no tā, vai tie ir i3, i5 vai i7, atšķiras no darbvirsmas CPU, jo viņiem jāatrod līdzsvars starp veiktspēju un enerģijas patēriņu.

Plašāka informācija par CPU

Neviens pulksteņa ātrums, ne vienkārši CPU kodolu skaits, ir vienīgais faktors, kas nosaka, vai viens CPU ir "labāks" nekā cits. Tas bieži vien visvairāk ir atkarīgs no programmatūras veida, kas darbojas datorā, citiem vārdiem sakot, lietojumprogrammām, kuras izmantos CPU.

Vienam procesoram var būt zems pulksteņa ātrums, bet ir četrkodolu procesors, kamēr citam ir liels pulkstenis, bet tas ir tikai divkodolu procesors. Atkārtoti lemjot, kurš CPU pārspēj otru, pilnībā ir atkarīgs no tā, kāds ir CPU.

Piemēram, CPU prasīga video rediģēšanas programma, kas vislabāk darbojas vairāku centrālajos procesoros, labāk darbosies daudzkodolu procesorā ar zemu pulksteņa ātrumu, nekā tas būtu uz viena kodola procesoru ar augstu pulksteņa ātrumu. Ne visas programmatūras, spēles un tā tālāk var pat izmantot vairāk par vienu vai diviem kodoliem, padarot pieejamākos CPU kodolus diezgan bezjēdzīgus.

Vēl viens CPU komponents ir kešatmiņa. CPU kešatmiņa ir kā pagaidu novietošanas vieta bieži lietojamiem datiem. Tā vietā, lai piesaistītu šo objektu brīvpiekļuves atmiņu ( RAM ), CPU nosaka, kādus datus jūs, šķiet, turpina izmantot, pieņem, ka jūs vēlaties to turpināt lietot un saglabāt tajā kešatmiņā. Kešatmiņa ir ātrāka nekā RAM izmantošana, jo tā ir procesora fiziskā daļa; vairāk kešatmiņu nozīmē vairāk vietas šādas informācijas glabāšanai.

Vai jūsu dators var darbināt 32 bitu vai 64 bitu operētājsistēmu, ir atkarīgs no datu vienību lieluma, ko var apstrādāt CPU. Vairākas atmiņas var piekļūt vienlaicīgi un lielākos gabalos ar 64 bitu procesoru nekā 32 bitu, tādēļ operētājsistēmas un 64 bitu raksturīgās programmas nevar darboties 32 bitu procesorā.

Jūs varat redzēt datora CPU informāciju kopā ar citu aparatūras informāciju, izmantojot lielāko daļu bezmaksas informācijas sistēmas rīku .

Katra mātesplate atbalsta tikai noteiktu CPU tipu klāstu, tāpēc pirms pirkuma veikšanas vienmēr pārbaudiet ar savu mātesplates ražotāju. Starp citu CPU ne vienmēr ir perfekti. Šis raksts pēta to, kas ar tiem var kļūt nepareizi .