Kas ir centrālais procesors? Šeit ir viss, kas jums jāzina

Ja jūs tikai mācāties par datoru un elektronikas pasauli, terminoloģija, ko izmanto, lai atsauktos uz dažādām daļām, var būt mulsinoša. Viens no komponentiem, ar kuriem esat saskāries, ir “CPU”, kas apzīmē “Centrālā procesora bloks.”

CPU atrodas gandrīz visās jums piederošajās ierīcēs, neatkarīgi no tā, vai tas ir viedpulkstenis, dators vai termostats. Viņi ir atbildīgi par instrukciju apstrādi un izpildi un darbojas kā jūsu ierīču smadzenes. Šeit mēs izskaidrojam, kā CPU mijiedarbojas ar citām jūsu ierīču daļām un kas padara tos par skaitļošanas procesa neatņemamu sastāvdaļu.

Kas padara CPU par CPU?

CPU ir galvenais komponents, kas nosaka skaitļošanas ierīci, un, lai gan tas ir ļoti svarīgs, CPU var darboties tikai kopā ar citu aparatūru. Silīcija mikroshēma atrodas īpašā kontaktligzdā, kas atrodas uz galvenās shēmas plates (mātesplates vai pamatplates) ierīces iekšpusē. Tas ir nošķirts no atmiņas, kurā īslaicīgi tiek glabāta informācija. Tas ir arī atsevišķi no

grafiskā karte vai grafikas mikroshēma, kas atveido ekrānā redzamo video un 3D grafiku.

CPU tiek veidoti, vienā datora mikroshēmā ievietojot miljardus mikroskopisku tranzistoru. Šie tranzistori ļauj tai veikt aprēķinus, kas nepieciešami, lai palaistu programmas, kas tiek glabātas jūsu sistēmas atmiņā. Tie efektīvi ieslēdzas vai izslēdzas, tādējādi norādot vieniniekus vai nulles, kas nozīmē visu, ko darāt ar ierīci, neatkarīgi no tā, vai skatāties videoklipus vai rakstāt e-pastu.

Viens no visizplatītākajiem CPU tehnoloģiju sasniegumiem ir padarīt šos tranzistorus mazākus un mazākus. Tā rezultātā gadu desmitiem ir uzlabojies CPU ātrums, ko bieži dēvē par Mūra likums.

Mūsdienu ierīču kontekstā galddatoram vai klēpjdatoram ir īpašs centrālais procesors, kas veic daudzas sistēmas apstrādes funkcijas. Tā vietā mobilajās ierīcēs un dažos planšetdatoros tiek izmantota sistēma mikroshēmā (SoC), kas ir mikroshēma, kas iesaiņo centrālo procesoru kopā ar citiem komponentiem. Intel un AMD piedāvā CPU ar grafikas mikroshēmām un tajās saglabāto atmiņu, kas nozīmē, ka tās var veikt vairāk nekā tikai standarta CPU funkcijas.

Ko CPU patiesībā dara?

CPU pamatā ņem norādījumus no programmas vai lietojumprogrammas un veic aprēķinu. Šis process ir sadalīts trīs galvenajos posmos: ielāde, atšifrēšana un izpilde. CPU ienes instrukciju no RAM, atkodē, kas patiesībā ir instrukcija, un pēc tam izpilda instrukciju, izmantojot attiecīgās CPU daļas.

Izpildītā instrukcija vai aprēķins var ietvert pamata aritmētiku, skaitļu salīdzināšanu, funkcijas izpildi vai skaitļu pārvietošanu atmiņā. Tā kā skaitļošanas ierīcē viss ir attēlots ar skaitļiem, jūs varat uzskatīt CPU kā kalkulatoru, kas darbojas neticami ātri. Iegūtā darba slodze var palaist sistēmu Windows, parādīt YouTube videoklipu vai aprēķināt saliktos procentus izklājlapā.

Mūsdienu sistēmās centrālais procesors darbojas kā zvana vadītājs cirkā, vajadzības gadījumā ievadot datus specializētai aparatūrai. Piemēram, centrālajam procesoram ir jāpasaka grafisko karti lai parādītu sprādzienu, jo esat izšāvis degvielas tvertnes vai teicāt cietvielu diskdzinī pārsūtīt Office dokumentu uz sistēmu RAM ātrākai piekļuvei.

Serdeņi, pulksteņi un izmaksas

Sākotnēji CPU bija viens apstrādes kodols. Mūsdienu modernais CPU sastāv no vairākiem kodoliem, kas ļauj vienlaikus izpildīt vairākas instrukcijas, efektīvi saspiežot vairākus CPU vienā mikroshēmā. Lielākajai daļai mūsdienās pārdoto CPU ir divi vai četri kodoli. Seši kodoli tiek uzskatīti par galveno, savukārt dārgākas mikroshēmas svārstās no astoņiem līdz masīviem 64 kodoliem.

Daudzi procesori izmanto arī tehnoloģiju, ko sauc par multithreading. Iedomājieties vienu fizisku CPU kodolu, kas vienlaikus var veikt divas izpildes līnijas (pavedienus), tādējādi parādoties kā divi “loģiski” kodoli operētājsistēmas galā. Šie virtuālie kodoli nav tik jaudīgi kā fiziskie kodoli, jo tiem ir vienādi resursi, taču kopumā tie var palīdzēt uzlabot CPU vairākuzdevumu veiktspēju, darbinot saderīgu programmatūru.

Pulksteņa ātrums tiek skaidri reklamēts, kad skatāties uz centrālajiem procesoriem. Šis ir “gigahercu” (GHz) skaitlis efektīvi apzīmē, cik instrukciju centrālais procesors var apstrādāt sekundē, taču tas nav viss sniegumu. Pulksteņa ātrums galvenokārt tiek ņemts vērā, salīdzinot vienas un tās pašas produktu saimes vai paaudzes CPU. Ja viss pārējais ir nemainīgs, ātrāks pulksteņa ātrums nozīmē ātrāku procesoru. Tomēr 3 GHz procesors no 2010. gada nodrošinās mazāk darba nekā 2 GHz procesors no 2020. gada.

Tātad, cik daudz jums vajadzētu maksāt par CPU? Mums ir vairāki ceļveži, lai sniegtu dažus ieteikumus priekš labākie CPU tu vari nopirkt. Tomēr vispārīgai informācijai, ja vien neesat smags spēlētājs vai kāds, kas vēlas rediģēt videoklipus, jums nav jāiztērē vairāk par 250 ASV dolāriem. Jūs varat palīdzēt samazināt izmaksas, izvairoties no jaunākās aparatūras un tā vietā pieturoties pie jaunākās paaudzes CPU.

Intel CPU, tas nozīmē 8., 9. vai 10. paaudzes mikroshēmas. To paaudzi var noteikt pēc produkta nosaukuma. Piemēram, Core i7-6820HK ir vecāka 6. paaudzes mikroshēma, savukārt Core i5-10210U ir jaunāka 10. paaudzes mikroshēma.

AMD dara kaut ko līdzīgu ar saviem Ryzen centrālajiem procesoriem: Ryzen 5 2500X ir 2. paaudzes mikroshēma, kuras pamatā ir jaunais Zen+ pamata dizains, savukārt Ryzen 9 3950X ir 3. paaudzes centrālais procesors. Ryzen 4000 tika izlaists kā klēpjdatora mikroshēmu līnija un APU formā ar ļoti ierobežotu pieejamību galddatorā, izmantojot sistēmu veidotājus. Paturot to prātā, var strīdēties, vai Ryzen 5000 ir ceturtā vai piektā AMD Ryzen CPU paaudze, taču tas ir jaunākais, un pavisam nesen AMD ir apvienojis savu klēpjdatoru, APU un galddatoru platformas ar Ryzen 5000 baneris.

Cik svarīgs ir centrālais procesors?

Mūsdienās jūsu centrālais procesors nav tik svarīgs sistēmas vispārējai veiktspējai, kā tas bija agrāk, taču tam joprojām ir liela nozīme jūsu skaitļošanas ierīces reakcijā un ātrumā. Spēlētāji parasti gūs labumu no lielāka pulksteņa ātruma, savukārt nopietnāki darbi, piemēram, CAD un video rediģēšana, uzlabos lielāku CPU kodolu skaitu.

Jums jāpatur prātā, ka jūsu centrālais procesors ir daļa no sistēmas, tāpēc jūs to vēlaties pārliecinieties, ka jums ir pietiekami daudz RAM un arī ātra krātuve, kas var ievadīt datus uz jūsu CPU. Iespējams, lielākā jautājuma zīme karājas virs jūsu grafiskā karte jo parasti datorā ir nepieciešams zināms līdzsvars gan veiktspējas, gan arī izmaksu ziņā.

Tagad, kad jūs saprotat CPU lomu, jums ir labākas iespējas izdarīt izglītotu izvēli par savu skaitļošanas aparatūru. Izmantojiet šo rokasgrāmatu, lai uzzinātu vairāk par labākās AMD un Intel mikroshēmas.

Redaktoru ieteikumi

• Šeit ir viss, kas jāapsver, iegādājoties CPU 2023. gadā
• Cik daudz RAM jums ir nepieciešams?
• Kā mēs pārbaudām datora komponentus un aparatūru
• Labākā bezmaksas vecāku kontroles programmatūra personālajiem datoriem, Mac, iOS un Android
• Viss, kas jums jāzina par GPU iegādi 2023. gadā