Centrální procesorová jednotka (CPU)

The centrální procesorová jednotka (CPU) je počítačová komponenta, která je zodpovědná za interpretaci a provádění většiny příkazů z druhého počítače Hardware a software.

CPU používají všechny druhy zařízení, včetně stolních počítačů, přenosných počítačů a tabletů, chytrých telefonů a dokonce i televizoru s plochou obrazovkou.

Intel a AMD jsou dva nejoblíbenější výrobci CPU pro stolní počítače, notebooky a servery, zatímco Apple, NVIDIA, a Qualcomm jsou velcí výrobci CPU smartphonů a tabletů.

Můžete vidět mnoho různých názvů používaných k popisu CPU, včetně procesoru, počítačového procesoru, mikroprocesoru, centrálního procesoru a „mozku počítače“.

Počítačové monitory popř pevné disky jsou někdy velmi nesprávně označované jako CPU, ale tyto kusy hardwaru slouží zcela jiným účelům a v žádném případě nejsou totéž jako CPU.

Jak CPU vypadá a kde je umístěn

Moderní CPU je obvykle malé a čtvercové, s mnoha krátkými, zaoblenými, kovovými konektory na spodní straně. Některé starší CPU mají místo kovových konektorů kolíky.

CPU připojuje se přímo do "zásuvky" CPU (nebo někdy "slot") na základní deska. CPU se vkládá do patice kolíkem dolů a malá páčka pomáhá zajistit procesor.

Po krátké době běhu se moderní procesory mohou velmi zahřát. Aby se toto teplo odvádělo, je téměř vždy nutné připevnit chladič a ventilátor přímo na CPU. Obvykle jsou součástí dodávky CPU.

K dispozici jsou také další pokročilejší možnosti chlazení, včetně sad vodního chlazení a jednotek pro změnu fáze.

Rychlost CPU

Takt procesoru je počet instrukcí, které dokáže zpracovat za danou sekundu, měřeno v gigahertzích (GHz).

Například CPU má taktovací frekvenci 1 Hz, pokud dokáže zpracovat jednu instrukci každou sekundu. Extrapolujeme to na reálnější příklad: CPU s taktovací frekvencí 3,0 GHz dokáže zpracovat 3 miliardy instrukcí každou sekundu.

CPU jádra

Některá zařízení používají jednojádrový procesor, zatímco jiná mohou mít dvoujádrový (nebo čtyřjádrový atd.) procesor. Provoz dvou procesorových jednotek pracujících vedle sebe znamená, že CPU může každou sekundu současně spravovat dvakrát tolik instrukcí, což výrazně zvyšuje výkon.

Některé CPU mohou virtualizovat dvě jádra pro každé fyzické jádro, které je k dispozici, což je technika známá jako Hyper-Threading. Virtualizace znamená, že CPU s pouze čtyřmi jádry může fungovat, jako by jich mělo osm, přičemž další virtuální CPU jádra jsou označována jako samostatná vlákna. Fyzický jádra však fungují lépe než virtuální jedničky.

Pokud to CPU dovolí, mohou některé aplikace používat tzv multithreading. Pokud je vlákno chápáno jako jeden kus počítačového procesu, pak použití více vláken v jednom jádru CPU znamená, že lze porozumět a zpracovat více instrukcí najednou. Některý software může tuto funkci využít na více než jednom jádru CPU, což znamená, že i více instrukce mohou být zpracovány současně.

Příklad: Intel Core i3 vs. i5 vs. i7

Pro konkrétnější příklad toho, jak jsou některé CPU rychlejší než jiné, se podívejme na to, jak Intel své procesory vyvinul.

Jak byste pravděpodobně tušili z jejich pojmenování, Intel Core i7 čipy fungují lépe než i5 čipy, které fungují lépe než čipy i3. Proč jeden funguje lépe nebo hůř než ostatní, je o něco složitější, ale přesto je docela snadné pochopit.

Procesory Intel Core i3 jsou dvoujádrové procesory, zatímco čipy i5 a i7 jsou čtyřjádrové.

Turbo zrychlení je funkce v čipech i5 a i7, která umožňuje procesoru zvýšit takt nad základní rychlost, například z 3,0 GHz na 3,5 GHz, kdykoli to potřebuje. Čipy Intel Core i3 tuto schopnost nemají. Modely procesorů končící na "K" mohou být přetaktováno, což znamená, že tuto dodatečnou rychlost hodin lze vynutit a využívat po celou dobu; dozvědět se víc o proč přetaktovat počítač.

Hyper-Threading umožňuje zpracování dvou vláken na každé jádro CPU. To znamená, že procesory i3 s Hyper-Threading podporují pouze čtyři simultánní vlákna (protože se jedná o dvoujádrové procesory). Procesory Intel Core i5 nepodporují Hyper-Threading, což znamená, že také mohou pracovat se čtyřmi vlákny současně. Procesory i7 však tuto technologii podporují, a proto (jakožto čtyřjádrové) mohou zpracovávat 8 vláken současně.

Kvůli omezením napájení, která jsou vlastní zařízením, která nemají nepřetržitou dodávku energie (produkty napájené bateriemi, jako jsou chytré telefony, tablety atd.), jejich procesory – bez ohledu na to, zda se jedná o i3, i5 nebo i7 – se liší od stolních CPU v tom, že musí najít rovnováhu mezi výkonem a výkonem. spotřeba.

Více informací o CPU

Ani takt, ani jednoduše počet jader CPU není jediným faktorem určujícím, zda je jeden CPU „lepší“ než druhý. Často to nejvíce závisí na typu softwaru, který běží na počítači – jinými slovy na aplikacích, které budou CPU využívat.

Jeden procesor může mít nízkou rychlost, ale je to čtyřjádrový procesor, zatímco jiný má vysokou rychlost, ale je pouze dvoujádrový. Rozhodování o tom, který CPU by překonal ten druhý, opět zcela závisí na tom, k čemu se CPU používá.

Například náročné na CPU program na úpravu videa který funguje nejlépe s několika jádry CPU, bude fungovat lépe na vícejádrovém procesoru s nízkými taktovacími rychlostmi než na jednojádrovém CPU s vysokými takty. Ne každý software, hry a tak dále mohou dokonce využívat více než jen jedno nebo dvě jádra, takže další dostupná jádra CPU jsou docela zbytečná.

Další součástí CPU je mezipaměti. Cache CPU je jako dočasné místo pro uložení běžně používaných dat. Místo volání paměť s náhodným přístupem u těchto položek CPU určuje, jaká data budete zřejmě nadále používat, předpokládá se, že to budete chtít držet pomocí a uloží jej do mezipaměti. Cache je rychlejší než použití RAM, protože je to fyzická součást procesoru; více mezipaměti znamená více místa pro uložení takových informací.

Zda váš počítač může spustit a 32-bit nebo 64-bit operační systém závisí na velikosti datových jednotek, které CPU zvládne. S 64bitovým procesorem lze přistupovat k více paměti najednou a po větších kusech, a proto operační systémy a aplikace, které jsou 64bitové specifické nelze spustit na 32bitovém procesoru.

U většiny můžete vidět podrobnosti o CPU počítače spolu s dalšími informacemi o hardwaru bezplatné systémové informační nástroje.

Kromě standardních procesorů dostupných v komerčních počítačích se vyvíjejí kvantové procesory kvantové počítače pomocí vědy za kvantovou mechanikou.

Každá základní deska podporuje pouze určitý rozsah typů CPU, proto se před nákupem vždy informujte u výrobce základní desky.