Centrálna procesorová jednotka (CPU)

The centrálna procesorová jednotka (CPU) je komponent počítača, ktorý je zodpovedný za interpretáciu a vykonávanie väčšiny príkazov z druhého počítača hardvér a softvér.

Procesor využívajú všetky druhy zariadení, vrátane stolných počítačov, notebookov a tabletov, smartfónov, dokonca aj televízora s plochou obrazovkou.

Intel a AMD sú dvaja najpopulárnejší výrobcovia CPU pre stolné počítače, notebooky a servery, zatiaľ čo Apple, NVIDIAa Qualcomm sú veľkí výrobcovia CPU pre smartfóny a tablety.

Môžete vidieť mnoho rôznych názvov používaných na opis CPU, vrátane procesora, počítačového procesora, mikroprocesora, centrálneho procesora a „mozgu počítača“.

Počítačové monitory resp pevné disky sú niekedy veľmi nesprávne označované ako CPU, ale tieto časti hardvéru slúžia úplne iným účelom av žiadnom prípade nie sú to isté ako CPU.

Ako CPU vyzerá a kde je umiestnený

Moderný CPU je zvyčajne malý a štvorcový, s mnohými krátkymi, zaoblenými, kovovými konektormi na spodnej strane. Niektoré staršie procesory majú namiesto kovových konektorov kolíky.

CPU pripája sa priamo k "zásuvke" CPU (alebo niekedy "slot") na základná doska. CPU sa vkladá do pätice kolíkom nadol a malá páčka pomáha zaistiť procesor.

Po krátkej dobe chodu sa moderné procesory môžu veľmi zahriať. Na odvádzanie tohto tepla je takmer vždy potrebné pripojiť chladič a ventilátor priamo na CPU. Zvyčajne sa dodávajú spolu s nákupom CPU.

K dispozícii sú aj ďalšie pokročilejšie možnosti chladenia, vrátane súprav vodného chladenia a jednotiek na zmenu fázy.

Rýchlosť CPU

Hodinová rýchlosť procesora je počet inštrukcií, ktoré dokáže spracovať za danú sekundu, merané v gigahertzoch (GHz).

Napríklad CPU má rýchlosť hodín 1 Hz, ak dokáže spracovať jednu inštrukciu každú sekundu. Extrapolovať to na príklad z reálneho sveta: CPU s taktovacou frekvenciou 3,0 GHz dokáže spracovať 3 miliardy inštrukcií za sekundu.

Jadrá CPU

Niektoré zariadenia používajú jednojadrový procesor, zatiaľ čo iné môžu mať dvojjadrový (alebo štvorjadrový atď.) procesor. Spustenie dvoch procesorových jednotiek pracujúcich vedľa seba znamená, že CPU môže každú sekundu súčasne spravovať dvakrát toľko inštrukcií, čo výrazne zvyšuje výkon.

Niektoré procesory dokážu virtualizovať dve jadrá pre každé jedno fyzické jadro, ktoré je k dispozícii, technika známa ako Hyper-Threading. Virtualizácia znamená, že CPU s iba štyrmi jadrami môže fungovať, ako keby ich malo osem, pričom ďalšie virtuálne jadrá CPU sa označujú ako samostatné vlákna. Fyzické jadrá však fungujú lepšie ako virtuálne tie.

Ak to CPU dovoľuje, niektoré aplikácie môžu používať tzv multithreading. Ak sa vlákno chápe ako jeden kus počítačového procesu, potom použitie viacerých vlákien v jednom jadre CPU znamená, že je možné pochopiť a spracovať viac inštrukcií naraz. Niektorý softvér môže využiť túto funkciu na viac ako jednom jadre CPU, čo znamená, že aj viac inštrukcie môžu byť spracované súčasne.

Príklad: Intel Core i3 vs. i5 vs. i7

Pre konkrétnejší príklad toho, ako sú niektoré procesory rýchlejšie ako iné, sa pozrime na to, ako Intel vyvinul svoje procesory.

Ako by ste pravdepodobne tušili z ich pomenovania, Intel Core i7 čipy fungujú lepšie ako i5 čipy, ktoré fungujú lepšie ako čipy i3. Prečo jeden funguje lepšie alebo horšie ako ostatní, je o niečo zložitejšie, ale stále je celkom ľahké pochopiť.

Procesory Intel Core i3 sú dvojjadrové, zatiaľ čo čipy i5 a i7 sú štvorjadrové.

Turbo zrýchlenie je funkcia v čipoch i5 a i7, ktorá umožňuje procesoru zvýšiť rýchlosť hodín nad základnú rýchlosť, napríklad z 3,0 GHz na 3,5 GHz, kedykoľvek to potrebuje. Čipy Intel Core i3 túto schopnosť nemajú. Modely procesorov končiace na "K" môžu byť pretaktovaný, čo znamená, že táto dodatočná rýchlosť hodín môže byť vynútená a neustále využívaná; naučiť sa viac o prečo by ste pretaktovali počítač.

Hyper-Threading umožňuje spracovať dve vlákna na každom jadre CPU. To znamená, že procesory i3 s Hyper-Threading podporujú iba štyri súčasné vlákna (keďže ide o dvojjadrové procesory). Procesory Intel Core i5 nepodporujú Hyper-Threading, čo znamená, že môžu pracovať so štyrmi vláknami súčasne. Procesory i7 však túto technológiu podporujú, a preto (ako štvorjadrové) dokážu spracovať 8 vlákien súčasne.

Kvôli obmedzeniam energie, ktoré sú vlastné zariadeniam, ktoré nemajú nepretržitú dodávku energie (produkty napájané batériou, ako sú smartfóny, tablety atď.), ich procesory – bez ohľadu na to, či ide o i3, i5 alebo i7 – sa líšia od desktopových CPU v tom, že musia nájsť rovnováhu medzi výkonom a výkonom. spotreba.

Viac informácií o CPU

Ani takt, ani jednoducho počet jadier CPU nie je jediným faktorom určujúcim, či je jeden CPU „lepší“ ako druhý. Často to najviac závisí od typu softvéru, ktorý beží na počítači – inými slovami od aplikácií, ktoré budú využívať CPU.

Jeden procesor môže mať nízku rýchlosť hodín, ale je to štvorjadrový procesor, zatiaľ čo iný má vysokú rýchlosť hodín, ale je to iba dvojjadrový procesor. Rozhodnutie, ktorý CPU by prekonal ten druhý, opäť úplne závisí od toho, na čo sa CPU používa.

Napríklad náročné na CPU program na úpravu videa ktorý funguje najlepšie s niekoľkými jadrami CPU, bude fungovať lepšie na viacjadrovom procesore s nízkymi taktovacími rýchlosťami ako na jednojadrovom CPU s vysokými taktovacími rýchlosťami. Nie každý softvér, hry a tak ďalej môžu dokonca využívať výhody viac ako len jedného alebo dvoch jadier, takže ďalšie dostupné jadrá CPU sú celkom zbytočné.

Ďalšou súčasťou CPU je cache. Cache CPU je ako dočasné miesto pre bežne používané dáta. Namiesto volania Náhodný vstup do pamäťe pri týchto položkách CPU určuje, aké údaje zrejme budete naďalej používať, predpokladá sa, že to budete chcieť zachovať a uloží ho do vyrovnávacej pamäte. Cache je rýchlejšia ako používanie RAM, pretože je to fyzická časť procesora; viac vyrovnávacej pamäte znamená viac miesta na uchovávanie takýchto informácií.

Či váš počítač môže spustiť a 32-bitové alebo 64-bitové operačný systém závisí od veľkosti dátových jednotiek, ktoré CPU dokáže spracovať. So 64-bitovým procesorom je možné pristupovať k väčšiemu množstvu pamäte naraz a po väčších kusoch, a preto operačné systémy a aplikácie, ktoré sú 64-bitové špecifické nemôže bežať na 32-bitovom procesore.

U väčšiny môžete vidieť podrobnosti o procesore počítača spolu s ďalšími informáciami o hardvéri bezplatné systémové informačné nástroje.

Okrem štandardných procesorov dostupných v komerčných počítačoch sa vyvíjajú kvantové procesory kvantové počítače pomocou vedy kvantovej mechaniky.

Každá základná doska podporuje iba určitý rozsah typov CPU, preto sa pred kúpou vždy poraďte s výrobcom základnej dosky.