Unità centrale di elaborazione (CPU)

Il unità centrale di elaborazione (CPU) è il componente del computer responsabile dell'interpretazione e dell'esecuzione della maggior parte dei comandi dall'altro computer hardware e Software.

Tutti i tipi di dispositivi utilizzano una CPU, inclusi computer desktop, laptop e tablet, smartphone e persino il televisore a schermo piatto.

Intel e AMD sono i due produttori di CPU più popolari per desktop, laptop e server, mentre Apple, NVIDIA, e Qualcomm sono grandi produttori di CPU per smartphone e tablet.

Potresti vedere molti nomi diversi usati per descrivere la CPU, inclusi processore, processore del computer, microprocessore, processore centrale e "il cervello del computer".

Monitor per computer o dischi fissi sono a volte molto scorrettamente indicato come CPU, ma quei pezzi di hardware servono a scopi completamente diversi e non sono in alcun modo la stessa cosa della CPU.

Che aspetto ha una CPU e dove si trova

Una CPU moderna è solitamente piccola e quadrata, con molti connettori metallici corti, arrotondati sul lato inferiore. Alcune vecchie CPU hanno pin invece di connettori metallici.

La CPU si collega direttamente a un "socket" della CPU (o talvolta uno "slot") sul scheda madre. La CPU è inserita nel socket con il pin rivolto verso il basso e una piccola leva aiuta a fissare il processore.

Dopo aver funzionato anche per poco tempo, le moderne CPU possono diventare molto calde. Per aiutare a dissipare questo calore, è quasi sempre necessario collegare un dissipatore di calore e una ventola direttamente sulla CPU. In genere, questi vengono forniti in bundle con l'acquisto di una CPU.

Sono disponibili anche altre opzioni di raffreddamento più avanzate, inclusi kit di raffreddamento ad acqua e unità a cambiamento di fase.

Velocità di clock della CPU

La velocità di clock di un processore è il numero di istruzioni che può elaborare in un dato secondo, misurato in gigahertz (GHz).

Ad esempio, una CPU ha una velocità di clock di 1 Hz se può elaborare un'istruzione ogni secondo. Estrapolando questo a un esempio più reale: una CPU con una velocità di clock di 3,0 GHz può elaborare 3 miliardi di istruzioni al secondo.

Core della CPU

Alcuni dispositivi utilizzano un processore single-core mentre altri possono avere un processore dual-core (o quad-core, ecc.). L'esecuzione di due unità processore che lavorano fianco a fianco significa che la CPU può gestire contemporaneamente il doppio delle istruzioni ogni secondo, migliorando drasticamente le prestazioni.

Alcune CPU possono virtualizzare due core per ogni core fisico disponibile, una tecnica nota come Hyper-Threading. Virtualizzazione significa che una CPU con solo quattro core può funzionare come se ne avesse otto, con i core della CPU virtuale aggiuntivi indicati come separati discussioni. Fisico i core, tuttavia, si comportano meglio di virtuale quelli.

CPU permettendo, alcune applicazioni possono utilizzare ciò che viene chiamato multithreading. Se un thread è inteso come un singolo pezzo di un processo informatico, l'utilizzo di più thread in un singolo core della CPU significa che più istruzioni possono essere comprese ed elaborate contemporaneamente. Alcuni software possono sfruttare questa funzione su più di un core della CPU, il che significa che anche Di più le istruzioni possono essere elaborate contemporaneamente.

Esempio: Intel Core i3 vs. i5 contro i7

Per un esempio più specifico di come alcune CPU siano più veloci di altre, diamo un'occhiata a come Intel ha sviluppato i suoi processori.

Proprio come probabilmente sospetteresti dal loro nome, Intel Core i7 i chip funzionano meglio di chip i5, che funzionano meglio dei chip i3. Perché uno si comporta meglio o peggio degli altri è un po' più complesso ma comunque abbastanza facile da capire.

I processori Intel Core i3 sono dual-core, mentre i chip i5 e i7 sono quad-core.

Turbo Boost è una funzionalità nei chip i5 e i7 che consente al processore di aumentare la velocità di clock oltre la velocità di base, ad esempio da 3,0 GHz a 3,5 GHz, ogni volta che è necessario. I chip Intel Core i3 non hanno questa capacità. I modelli di processore che terminano con "K" possono essere overcloccato, il che significa che questa velocità di clock aggiuntiva può essere forzata e utilizzata in ogni momento; impara di più riguardo perché dovresti overcloccare il tuo computer?.

Hyper-Threading consente l'elaborazione dei due thread per ogni core della CPU. Ciò significa che i processori i3 con Hyper-Threading supportano solo quattro thread simultanei (dato che sono processori dual-core). I processori Intel Core i5 non supportano l'Hyper-Threading, il che significa che anche loro possono lavorare con quattro thread contemporaneamente. I processori i7, tuttavia, supportano questa tecnologia e quindi (essendo quad-core) possono elaborare 8 thread contemporaneamente.

A causa dei vincoli di alimentazione inerenti ai dispositivi che non dispongono di un'alimentazione continua (prodotti alimentati a batteria come smartphone, tablet, ecc.), i loro processori, indipendentemente dal fatto che siano i3, i5 o i7, differiscono dalle CPU desktop in quanto devono trovare un equilibrio tra prestazioni e potenza consumo.

Maggiori informazioni sulle CPU

Né la velocità di clock, né semplicemente il numero di core della CPU, è l'unico fattore che determina se una CPU è "migliore" di un'altra. Spesso dipende soprattutto dal tipo di software in esecuzione sul computer, in altre parole, dalle applicazioni che utilizzeranno la CPU.

Una CPU può avere una velocità di clock bassa ma è un processore quad-core, mentre un'altra ha una velocità di clock elevata ma è solo un processore dual-core. Decidere quale CPU supererà l'altra, ancora una volta, dipende interamente da cosa viene utilizzata la CPU.

Ad esempio, una CPU impegnativa programma di editing video che funziona meglio con diversi core della CPU funzionerà meglio su un processore multicore con basse velocità di clock rispetto a una CPU single-core con elevate velocità di clock. Non tutti i software, i giochi e così via possono anche sfruttare più di uno o due core, rendendo praticamente inutili i core della CPU più disponibili.

Un altro componente di una CPU è cache. La cache della CPU è come un luogo di conservazione temporaneo per i dati di uso comune. Invece di chiamare memoria ad accesso casuale per questi elementi, la CPU determina quali dati sembri continuare a utilizzare, presuppone che vorrai farlo mantenere usandolo e lo memorizza nella cache. La cache è più veloce dell'utilizzo della RAM perché è una parte fisica del processore; più cache significa più spazio per contenere tali informazioni.

Se il tuo computer può eseguire un 32 bit o 64 bit sistema operativo dipende dalla dimensione delle unità dati che la CPU può gestire. È possibile accedere a più memoria contemporaneamente e in pezzi più grandi con un processore a 64 bit rispetto a uno a 32 bit, motivo per cui sistemi operativi e applicazioni che sono Specifico per 64 bit non può essere eseguito su un processore a 32 bit.

Puoi vedere i dettagli della CPU di un computer, insieme ad altre informazioni sull'hardware, con la maggior parte strumenti di informazione di sistema gratuiti.

Oltre ai processori standard disponibili nei computer commerciali, si stanno sviluppando processori quantistici per computer quantistici utilizzando la scienza alla base della meccanica quantistica.

Ogni scheda madre supporta solo una certa gamma di tipi di CPU, quindi verifica sempre con il produttore della scheda madre prima di effettuare un acquisto.