Центральный процессор (ЦП) является компьютер компонент , который отвечает за интерпретацию и выполнение большинства команд от другого компьютера аппаратного и программного обеспечения .
Все виды устройств используют ЦП, включая настольные, портативные и планшетные компьютеры, смартфоны и даже телевизор с плоским экраном.
Intel и AMD — два самых популярных производителя процессоров для настольных ПК, ноутбуков и серверов, а Apple, NVIDIA и Qualcomm — крупные производители процессоров для смартфонов и планшетов.
Вы можете увидеть много разных имен, используемых для описания процессора, включая процессор, компьютерный процессор, микропроцессор, центральный процессор и «мозг компьютера».
Компьютерные мониторы или жесткие диски иногда очень неправильно называют процессором, но эти части оборудования служат совершенно другим целям и никоим образом не совпадают с процессором.
Как выглядит процессор и где он находится
Современный процессор обычно маленький и квадратный, с множеством коротких, закругленных металлических разъемов на нижней стороне. У некоторых старых процессоров вместо металлических разъемов есть контакты.
Процессор подключается непосредственно к «сокету» процессора (или иногда к «слоту») на материнской плате . Процессор вставляется в гнездо штырьком вниз, а небольшой рычаг помогает закрепить процессор.
Даже через некоторое время современные процессоры могут сильно нагреваться. Чтобы рассеивать это тепло, почти всегда необходимо прикреплять радиатор и вентилятор непосредственно к верхней части процессора. Как правило, они идут в комплекте с покупкой процессора.
Также доступны другие более продвинутые варианты охлаждения, включая комплекты водяного охлаждения и устройства с фазовым переходом.
Не у всех процессоров есть контакты на их нижней стороне, но в тех, которые делают, контакты легко сгибаются. Соблюдайте осторожность при обращении, особенно при установке их на материнскую плату.
Тактовая частота процессора
Тактовая частота процессора — это количество команд, которые он может обработать в любую секунду, измеряется в гигагерцах (ГГц).
Например, процессор имеет тактовую частоту 1 Гц, если он может обрабатывать один фрагмент команды каждую секунду. Экстраполируя это на более реальный пример: процессор с тактовой частотой 3,0 ГГц может обрабатывать 3 миллиарда команд каждую секунду.
Процессорные ядра
Некоторые устройства используют одноядерный процессор, в то время как другие могут иметь двухъядерный (или четырехъядерный и т. Д.) Процессор. Работа двух процессорных блоков, работающих бок о бок, означает, что центральный процессор может одновременно выполнять две команды каждую секунду, что значительно повышает производительность.
Некоторые процессоры могут виртуализировать два ядра для каждого доступного физического ядра — метод, известный как Hyper-Threading . Виртуализация означает, что ЦП с четырьмя ядрами может функционировать так, как если бы он имел восемь, а дополнительные виртуальные ядра ЦП называются отдельными потоками . Физические ядра, тем не менее, работают лучше, чем виртуальные .
Если разрешить процессор, некоторые приложения могут использовать многопоточность . Если под потоком понимается единственная часть компьютерного процесса, то использование нескольких потоков в одном ядре ЦП означает, что большее количество инструкций можно понять и обработать одновременно. Некоторое программное обеспечение может использовать эту функцию на более чем одном ядре ЦП, что означает, что одновременно может обрабатываться еще больше инструкций.
Пример: Intel Core i3 против i5 против i7
Для более конкретного примера того, как некоторые процессоры работают быстрее других, давайте посмотрим, как Intel разработала свои процессоры.
Как вы, вероятно, подозреваете из их названий, чипы Intel Core i7 работают лучше, чем чипы i5 , которые работают лучше, чем чипы i3. Почему один работает лучше или хуже других, немного сложнее, но все же довольно легко понять.
Процессоры Intel Core i3 — двухъядерные, а чипы i5 и i7 — четырехъядерные.
Turbo Boost — это функция в чипах i5 и i7, которая позволяет процессору увеличивать тактовую частоту по сравнению с базовой скоростью, например, с 3,0 ГГц до 3,5 ГГц, когда это необходимо. Чипы Intel Core i3 не имеют такой возможности. Модели процессоров, оканчивающиеся на «K», могут быть разогнаны , что означает, что эту дополнительную тактовую частоту можно постоянно использовать и использовать; узнайте больше о том, почему вы разгоняете свой компьютер .
Hyper-Threading позволяет обрабатывать два потока для каждого ядра ЦП. Это означает, что процессоры i3 с Hyper-Threading поддерживают только четыре одновременных потока (поскольку они являются двухъядерными процессорами). Процессоры Intel Core i5 не поддерживают Hyper-Threading, что означает, что они тоже могут работать с четырьмя потоками одновременно. Однако процессоры i7 поддерживают эту технологию, и поэтому (будучи четырехъядерным) могут обрабатывать 8 потоков одновременно.
Из-за ограничений по мощности, присущих устройствам, которые не имеют постоянного источника питания (продукты с батарейным питанием, такие как смартфоны, планшеты и т. Д.), Их процессоры — независимо от того, i3, i5 или i7 — отличаются от настольных Процессоры в том, что они должны найти баланс между производительностью и энергопотреблением.
Больше информации о процессорах
Ни тактовая частота, ни просто количество ядер ЦП не являются единственным фактором, определяющим, является ли один ЦП «лучше» другого. Часто это зависит от типа программного обеспечения, которое запускается на компьютере, иными словами, от приложений, которые будут использовать процессор.
Один процессор может иметь низкую тактовую частоту, но является четырехъядерным процессором, тогда как другой имеет высокую тактовую частоту, но является двухъядерным процессором. Решение, какой ЦП превзойдет другой, опять же, полностью зависит от того, для чего ЦП используется.
Например, требовательная к ЦП программа редактирования видео, которая лучше всего работает с несколькими ядрами ЦП, будет лучше работать на многоядерном процессоре с низкой тактовой частотой, чем на одноядерном ЦП с высокой тактовой частотой. Не все программное обеспечение, игры и т. Д. Могут даже использовать больше, чем одно или два ядра, что делает все более доступные ядра ЦП довольно бесполезными.
Другим компонентом процессора является кеш . Кэш процессора — это временное хранилище для часто используемых данных. Вместо вызова оперативной памяти для этих элементов ЦП определяет, какие данные вы, похоже, продолжаете использовать, предполагает, что вы захотите продолжать их использовать, и сохраняет их в кеше. Кэш быстрее, чем использует ОЗУ, потому что это физическая часть процессора; Чем больше кеш, тем больше места для хранения такой информации.
Может ли ваш компьютер работать под управлением 32-разрядной или 64-разрядной операционной системы, зависит от размера блоков данных, которые может обрабатывать процессор. К 64-разрядному процессору можно получить доступ к большему объему памяти одновременно, чем к 32-разрядному процессору, поэтому 64-разрядные операционные системы и приложения не могут работать на 32-разрядном процессоре.
Вы можете увидеть информацию о процессоре компьютера, а также другую информацию об оборудовании, с помощью большинства бесплатных инструментов системной информации .
Помимо стандартных процессоров, доступных в коммерческих компьютерах, квантовые процессоры разрабатываются для квантовых компьютеров с использованием науки, лежащей в основе квантовой механики.
Каждая материнская плата поддерживает только определенный диапазон типов процессоров, поэтому всегда обращайтесь к производителю материнской платы, прежде чем делать покупку. Кстати, процессоры не всегда идеальны. Некоторые процессоры могут иметь серьезные проблемы .