Mis on CPU? Siin on kõik, mida pead teadma

Kui õpite alles arvuti- ja elektroonikamaailma tundma, võib erinevatele osadele viitav terminoloogia olla segadusttekitav. Üks komponenditermin, millega olete kokku puutunud, on "CPU", mis tähendab "keskprotsessor.”

Protsessorid asuvad peaaegu kõigis teile kuuluvates seadmetes, olgu selleks siis nutikell, arvuti või termostaat. Nad vastutavad juhiste töötlemise ja täitmise eest ning toimivad teie seadmete ajudena. Siin selgitame, kuidas protsessorid teie seadmete muude osadega suhtlevad ja mis muudab need arvutusprotsessi lahutamatuks osaks.

Mis teeb CPU-st CPU?

Protsessor on põhikomponent, mis määrab arvutusseadme, ja kuigi see on kriitilise tähtsusega, saab CPU toimida ainult koos muu riistvaraga. Ränikiip asub seadme sees asuvas põhitrükkplaadil (emaplaadil või emaplaadil) spetsiaalses pesas. See on eraldi mälust, kuhu teave ajutiselt salvestatakse. See on ka eraldi graafikakaart või graafikakiip, mis renderdab teie ekraanil kuvatavat videot ja 3D-graafikat.

Protsessorid on ehitatud miljardeid mikroskoopilisi transistore paigutades ühele arvutikiibile. Need transistorid võimaldavad tal teha arvutusi, mida ta vajab teie süsteemi mällu salvestatud programmide käitamiseks. Need on tõhusalt väikesed väravad, mis lülituvad sisse või välja, edastades seeläbi ühed või nullid, mis tähendavad kõike, mida seadmega teete, olgu see siis videote vaatamine või meili kirjutamine.

CPU-tehnoloogia üks levinumaid edusamme on nende transistoride väiksemaks muutmine. Selle tulemuseks on protsessori kiiruse paranemine aastakümnete jooksul, mida sageli nimetatakse Moore'i seadus.

Kaasaegsete seadmete kontekstis on laua- või sülearvutil spetsiaalne protsessor, mis täidab süsteemi jaoks paljusid töötlemisfunktsioone. Mobiilseadmed ja mõned tahvelarvutid kasutavad selle asemel kiibisüsteemi (SoC), mis on kiip, mis pakendab protsessori teiste komponentidega. Intel ja Mõlemad AMD pakuvad protsessoreid graafikakiipide ja neile salvestatud mäluga, mis tähendab, et nad saavad teha enamat kui lihtsalt standardsete protsessorifunktsioonide täitmine.

Mida CPU tegelikult teeb?

Keskmiselt võtab protsessor programmilt või rakenduselt juhiseid ja teostab arvutuse. See protsess jaguneb kolmeks peamiseks etapiks: toomine, dekodeerimine ja käivitamine. Protsessor hangib juhised RAM, dekodeerib, mis käsk tegelikult on, ja täidab seejärel käsu CPU vastavaid osi kasutades.

Täidetav käsk või arvutus võib hõlmata põhilist aritmeetikat, arvude võrdlemist, funktsiooni täitmist või arvude liigutamist mälus. Kuna arvutusseadmes on kõike kujutatud numbritega, võite mõelda CPU-st kui kalkulaatorist, mis töötab uskumatult kiiresti. Sellest tulenev töökoormus võib käivitada Windowsi, kuvada YouTube'i video või arvutada liitintressi arvutustabelis.

Kaasaegsetes süsteemides toimib protsessor nagu tsirkuse ringmeister, edastades andmeid spetsiaalsele riistvarale vastavalt vajadusele. Näiteks CPU peab seda ütlema graafikakaart plahvatuse näitamiseks, kuna tulistasite kütusetrumli või käskisid pooljuhtdraivil Office'i dokument süsteemi teisaldada RAM kiiremaks juurdepääsuks.

Südamikud, kellad ja kulud

Algselt oli protsessoritel üks töötlemistuum. Tänapäeva kaasaegne protsessor koosneb mitmest tuumast, mis võimaldavad tal täita mitut käsku korraga, täites tõhusalt mitu protsessorit ühele kiibile. Enamikul tänapäeval müüdavatel protsessoritel on kaks või neli tuuma. Kuut südamikku peetakse peavooluks, samas kui kallimad kiibid ulatuvad kaheksast kuni massiivse 64 tuumani.

Paljud protsessorid kasutavad ka tehnoloogiat, mida nimetatakse multithreadinguks. Kujutage ette üht füüsilist protsessorituuma, mis suudab korraga täita kahte täitmisrida (lõime), ilmudes seeläbi kahe "loogilise" tuumana operatsioonisüsteemi otsas. Need virtuaalsed tuumad ei ole nii võimsad kui füüsilised tuumad, kuna neil on samu ressursse, kuid üldiselt võivad need aidata parandada CPU multitegumtöö jõudlust ühilduva tarkvara käitamisel.

Kella kiirust reklaamitakse silmatorkavalt, kui vaatate protsessoreid. See on gigahertsi (GHz) arv tähistab tõhusalt seda, kui palju juhiseid CPU suudab sekundis käsitleda, kuid see pole kogu pilt esitus. Kellakiirus tuleb enamasti mängu sama tooteperekonna või põlvkonna protsessorite võrdlemisel. Kui kõik muu on sama, tähendab kiirem taktsagedus kiiremat protsessorit. 2010. aastast pärit 3 GHz protsessor annab aga vähem tööd kui 2020. aastast pärit 2 GHz protsessor.

Niisiis, kui palju peaksite CPU eest maksma? Meil on mitu juhendid, mis annavad teile soovitusi Selle eest parimad protsessorid saate osta. Üldiselt ei pea te kulutama rohkem kui 250 dollarit, välja arvatud juhul, kui olete kõva mängija või keegi, kes soovib videoid redigeerida. Saate aidata kulusid vähendada, vältides uusimat riistvara ja jäädes selle asemel uue põlvkonna protsessorile.

Inteli protsessoritele, see tähendab 8., 9. või 10. põlvkonna kiipe. Nende põlvkonna saate määrata tootenime järgi. Näiteks Core i7-6820HK on vanem 6. põlvkonna kiip, samas kui Core i5-10210U on uuem 10. põlvkonna kiip.

AMD teeb midagi sarnast oma Ryzeni protsessoritega: Ryzen 5 2500X on 2. põlvkonna kiip, mis põhineb selle uuel "Zen+" põhidisainil, samas kui Ryzen 9 3950X on 3. põlvkonna protsessor. Ryzen 4000 anti välja sülearvuti kiibisarjana ja APU kujul, mille saadavus töölaual süsteemiehitajate kaudu oli väga piiratud. Seda silmas pidades on vaieldav, kas Ryzen 5000 on AMD Ryzeni CPU neljas või viies põlvkond, kuid see on uusim ja viimati ühendas AMD oma sülearvuti, APU ja lauaarvuti platvormid Ryzen 5000 alla bänner.

Kui oluline on protsessor?

Nendel päevadel pole teie protsessor süsteemi üldise jõudluse jaoks nii oluline kui kunagi varem, kuid see mängib endiselt olulist rolli teie arvutiseadme reageerimisel ja kiirusel. Mängijad leiavad üldiselt kasu suuremast taktsagedusest, samas kui tõsisemate tööde, nagu CAD ja videotöötlus, protsess paraneb suuremast CPU tuumade arvust.

Peaksite meeles pidama, et teie protsessor on osa süsteemist, seega soovite seda teha veenduge, et teil on piisavalt RAM-i ja ka kiire salvestusruum, mis suudab andmeid edastada oma CPU-le. Võib-olla ripub teie kohal suurim küsimärk graafikakaart kuna tavaliselt vajate oma arvutis tasakaalu nii jõudluse kui ka kulude osas.

Nüüd, kui mõistate protsessori rolli, on teil parem teha oma arvutiriistvara osas haritud valik. Selle kohta lisateabe saamiseks kasutage seda juhendit parimad AMD ja Inteli kiibid.

Toimetajate soovitused

• Siin on kõik, mida kaaluda protsessori ostmisel 2023. aastal
• Kui palju RAM-i vajate?
• Kuidas testime arvuti komponente ja riistvara
• Parim tasuta vanemliku järelevalve tarkvara PC, Mac, iOS ja Android jaoks
• Kõik, mida pead teadma GPU ostmise kohta 2023. aastal