Centrālā procesora vienība (CPU)

The centrālais procesors (CPU) ir datora komponents, kas ir atbildīgs par lielākās daļas citu datora komandu interpretāciju un izpildi aparatūra un programmatūra.

Visu veidu ierīces izmanto centrālo procesoru, tostarp galddatori, klēpjdatori un planšetdatori, viedtālruņi, pat jūsu plakanā ekrāna televizors.

Intel un AMD ir divi populārākie CPU ražotāji galddatoriem, klēpjdatoriem un serveriem, savukārt Apple, NVIDIA, un Qualcomm ir lieli viedtālruņu un planšetdatoru CPU ražotāji.

Jūs varat redzēt daudz dažādu nosaukumu, ko izmanto, lai aprakstītu CPU, tostarp procesoru, datora procesoru, mikroprocesoru, centrālo procesoru un "datora smadzenes".

Datoru monitori vai cietie diski dažreiz ir ļoti nepareizi sauc par centrālo procesoru, taču šīs aparatūras daļas kalpo pavisam citiem mērķiem un nekādā ziņā nav tas pats, kas centrālais procesors.

Kā izskatās centrālais procesors un kur tas atrodas

Mūsdienu centrālais procesors parasti ir mazs un kvadrātveida, un tā apakšpusē ir daudz īsu, noapaļotu metāla savienotāju. Dažiem vecākiem CPU ir tapas, nevis metāla savienotāji.

CPU pievienojas tieši CPU "ligzdai" (vai dažreiz "slots") uz mātesplatē. CPU ir ievietots ligzdā ar tapu uz leju, un neliela svira palīdz nostiprināt procesoru.

Pat pēc neilga darbības laika mūsdienu CPU var ļoti uzkarst. Lai palīdzētu izkliedēt šo siltumu, gandrīz vienmēr ir nepieciešams pievienot siltuma izlietni un ventilatoru tieši CPU augšpusē. Parasti tie tiek komplektēti ar CPU iegādi.

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

CPU pulksteņa ātrums

Procesora takts frekvence ir instrukciju skaits, ko tas var apstrādāt jebkurā sekundē, mērot gigahercos (GHz).

Piemēram, CPU takts frekvence ir 1 Hz, ja tas var apstrādāt vienu instrukciju katru sekundi. Ekstrapolējot to uz reālāku piemēru: CPU ar takts frekvenci 3,0 GHz var apstrādāt 3 miljardus instrukciju katru sekundi.

CPU kodoli

Dažās ierīcēs tiek izmantots viena kodola procesors, savukārt citās var būt divkodolu (vai četrkodolu utt.) procesors. Divu procesora bloku darbināšana līdzās nozīmē, ka centrālais procesors var vienlaicīgi pārvaldīt divreiz vairāk instrukciju ik sekundi, krasi uzlabojot veiktspēju.

Daži CPU var virtualizēt divus kodolus katram pieejamajam fiziskajam kodolam. Šo metodi sauc par Hiperpavedienu veidošana. Virtualizācija nozīmē, ka CPU ar tikai četriem kodoliem var darboties tā, it kā tam būtu astoņi, bet papildu virtuālos CPU kodolus dēvē par atsevišķiem pavedieni. Fiziskā serdeņi tomēr darbojas labāk nekā virtuāls tiem.

Ja CPU atļauj, dažas lietojumprogrammas var izmantot to, ko sauc daudzpavedienu. Ja pavediens tiek saprasts kā viena datora procesa daļa, tad vairāku pavedienu izmantošana vienā CPU kodolā nozīmē, ka vienlaikus var saprast un apstrādāt vairāk instrukciju. Dažas programmatūras var izmantot šo funkciju vairāk nekā vienā CPU kodolā, kas nozīmē, ka pat vairāk instrukcijas var apstrādāt vienlaicīgi.

Piemērs: Intel Core i3 vs. i5 vs. i7

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

Tāpat kā jūs droši vien nojaušat no viņu nosaukumiem, Intel Core i7 mikroshēmas darbojas labāk nekā i5 mikroshēmas, kas darbojas labāk nekā i3 mikroshēmas. Kāpēc viens darbojas labāk vai sliktāk nekā citi, ir nedaudz sarežģītāks, bet tomēr diezgan viegli saprotams.

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

Turbo Boost ir i5 un i7 mikroshēmu funkcija, kas ļauj procesoram palielināt pulksteņa ātrumu virs tā bāzes ātruma, piemēram, no 3,0 GHz līdz 3,5 GHz, kad vien tas ir nepieciešams. Intel Core i3 mikroshēmām šādas iespējas nav. Procesoru modeļi, kas beidzas ar "K", var būt overclocked, kas nozīmē, ka šo papildu pulksteņa ātrumu var uzspiest un izmantot visu laiku; uzzināt vairāk par kāpēc jūs pārspīlējat datoru.

Hyper-Threading ļauj apstrādāt divus pavedienus katrā CPU kodolā. 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 arī tie var strādāt ar četriem pavedieniem vienlaikus. i7 procesori tomēr atbalsta šo tehnoloģiju, un tāpēc (būdami četrkodolu procesori) vienlaikus var apstrādāt 8 pavedienus.

Tā kā ierīcēm, kurām nav nepārtrauktas strāvas padeves (ar akumulatoru darbināmi izstrādājumi, piemēram, viedtālruņi, planšetdatori utt.), ir raksturīgi jaudas ierobežojumi, to procesori — neatkarīgi no tā, vai tie ir i3, i5 vai i7 — atšķiras no galddatoru CPU ar to, ka tiem ir jāatrod līdzsvars starp veiktspēju un jaudu. patēriņu.

Plašāka informācija par CPU

Ne pulksteņa ātrums, ne vienkārši CPU kodolu skaits nav vienīgais faktors, kas nosaka, vai viens CPU ir "labāks" par otru. Tas bieži vien ir visvairāk atkarīgs no datorā darbināmās programmatūras veida, citiem vārdiem sakot, no lietojumprogrammām, kas izmantos centrālo procesoru.

Vienam CPU var būt zems takts frekvence, bet tas ir četrkodolu procesors, savukārt citam ir augsts takts ātrums, bet tas ir tikai divu kodolu procesors. Izlemšana, kurš CPU būtu labāks par otru, atkal ir pilnībā atkarīgs no tā, kādam CPU tiek izmantots.

Piemēram, CPU prasīgs video rediģēšanas programma kas vislabāk darbojas ar vairākiem CPU kodoliem, labāk darbosies daudzkodolu procesorā ar zemu takts frekvenci nekā viena kodola centrālajam procesoram ar lielu takts ātrumu. Ne visas programmatūras, spēles un tā tālāk var pat izmantot vairāk nekā tikai vienu vai divus kodolus, padarot visus pieejamos CPU kodolus diezgan nederīgus.

Vēl viena CPU sastāvdaļa ir kešatmiņa. CPU kešatmiņa ir kā pagaidu glabāšanas vieta bieži lietotiem datiem. Tā vietā, lai piezvanītu brīvpiekļuves atmiņa šiem vienumiem centrālais procesors nosaka, kādus datus jūs, šķiet, turpināt izmantot, pieņemot, ka vēlaties paturēt izmantojot to un saglabā to kešatmiņā. Kešatmiņa ir ātrāka nekā RAM, jo tā ir procesora fiziska daļa; vairāk kešatmiņas nozīmē vairāk vietas šādas informācijas glabāšanai.

Vai jūsu dators var darbināt a 32 bitu vai 64 bitu operētājsistēma ir atkarīga no datu vienību lieluma, ko CPU var apstrādāt. Ar 64 bitu procesoru var piekļūt vairāk atmiņas uzreiz un lielākās daļās nekā 32 bitu procesors, tāpēc operētājsistēmas un lietojumprogrammas, kas ir 64 bitu specifisks nevar darboties ar 32 bitu procesoru.

Lielākajā daļā gadījumu varat redzēt datora CPU informāciju, kā arī citu aparatūras informāciju bezmaksas sistēmas informācijas rīki.

Papildus standarta procesoriem, kas pieejami komerciālajos datoros, tiek izstrādāti kvantu procesori kvantu datori izmantojot kvantu mehānikas zinātni.

Katra mātesplate atbalsta tikai noteiktu CPU veidu klāstu, tāpēc pirms pirkuma vienmēr sazinieties ar mātesplates ražotāju.