บทบาทของโปรเซสเซอร์คืออะไร?

คุณอาจเคยได้ยินคำอธิบายว่าโปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์เปรียบเสมือนสมองของมัน ตามการเปรียบเทียบนี้โดยนัย หน่วยประมวลผลกลางดูแล "ความคิด" ของคอมพิวเตอร์ รับอินพุตและประมวลผลข้อมูลเพื่อสร้างผลลัพธ์ ต่างจากสมองตรงที่ CPU ไม่ใช่พื้นที่เก็บข้อมูลหลักสำหรับหน่วยความจำระยะยาวหรือหน่วยความจำระยะสั้น งานจะถูกลดระดับลงไปยังฮาร์ดไดรฟ์และ RAM ตามลำดับ ซีพียูและสมองนั้นแตกต่างกันโดยพื้นฐานในการรวมเข้าด้วยกัน: คุณสามารถแทนที่ CPU โดยไม่ต้องใช้ Dr. Frankenstein

CPU คำนวณข้อมูลในเกือบทุกการกระทำที่คุณดำเนินการบนคอมพิวเตอร์ของคุณ เมื่อคุณเปิดเครื่องคิดเลขและเพิ่ม "2 + 2" ซีพียูจะกำหนดคำตอบ "4" เมื่อคุณเล่นกลยุทธ์ เกมเช่น "อารยธรรม" ซีพียูวางแผนการเคลื่อนไหวของฝ่ายตรงข้าม AI ทุกคนโดยใช้เกม การเขียนโปรแกรม ไม่ว่างานจะซับซ้อนเพียงใด การดำเนินการเหล่านี้จะแบ่งออกเป็นคำสั่งพื้นฐานที่ CPU ของพีซีทุกเครื่องเข้าใจ โดยไม่คำนึงถึงยี่ห้อหรือรุ่น ในทางกลับกัน โปรเซสเซอร์อุปกรณ์พกพามีชุดคำสั่งต่างกันและต้องการซอฟต์แวร์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ต่างกัน

ภายในคอมพิวเตอร์ CPU จะเชื่อมต่อโดยตรงกับเมนบอร์ดผ่านซ็อกเก็ต CPU ประเภทของซ็อกเก็ตจะแตกต่างกันไปตามมาเธอร์บอร์ด ทำให้มีข้อจำกัดที่ CPU ทำงานร่วมกับแต่ละบอร์ด ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่สำคัญในการตรวจสอบเมื่อพิจารณาที่จะอัพเกรด ข้างๆ CPU คือฮาร์ดไดรฟ์, RAM และการ์ดเอ็กซ์แพนชันต่างๆ ส่วนประกอบเหล่านี้ทั้งหมดทำงานร่วมกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ CPU อาศัยข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำที่ใช้งานของ RAM และส่งออกผลลัพธ์ไปยังไฟล์บนฮาร์ดไดรฟ์ การ์ดเอ็กซ์แพนชันประกอบด้วยส่วนประกอบพิเศษที่ถ่ายงานจากส่วนอื่น ๆ เช่น RAM ของวิดีโอและหน่วยประมวลผลกราฟิกบนการ์ดแสดงผล

สถิติของ CPU ประกอบด้วยการวัดสองแบบ: ความเร็วนาฬิกา วัดเป็นกิกะเฮิรตซ์ และจำนวนคอร์ เมื่อรวมกันแล้ว สถิติเหล่านี้จะให้ค่าประมาณความเร็วคร่าวๆ จำนวนคอร์ส่งผลต่อประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ที่สามารถจัดการงานหลายอย่างพร้อมกันได้ CPU ที่มีแกนเดียวสามารถทำงานได้ครั้งละหนึ่งงานเท่านั้น ดูเหมือนว่ามันสามารถทำงานหลายอย่างพร้อมกันได้ แต่มันสลับไปมาระหว่างงานจริง ๆ ทำให้ประสิทธิภาพแย่กว่ามัลติคอร์ ซีพียู บางโปรแกรมสามารถแบ่งงานระหว่างคอร์ได้ ช่วยเพิ่มความเร็วให้กับซีพียูแบบมัลติคอร์ แม้ว่าจะไม่ได้ทำงานหลายอย่างพร้อมกันก็ตาม

ความเร็วสัญญาณนาฬิกาของโปรเซสเซอร์บางครั้งเรียกง่ายๆ ว่า "ความเร็ว" แต่คำอธิบายนี้บอกเป็นนัยอย่างไม่ถูกต้องว่าระดับที่สูงกว่าโดยทั่วไปจะสร้างโปรเซสเซอร์ที่เร็วขึ้น เพื่อให้เห็นภาพว่าความเร็วนาฬิกาสัมพันธ์กับความเร็วจริงอย่างไร ลองนึกภาพจักรยานสองคัน คันหนึ่งมีล้อขนาดใหญ่และอีกคันมีล้อขนาดเล็ก หากจักรยานทั้งสองหมุนล้อด้วยจำนวนรอบต่อนาทีเท่ากัน จักรยานที่มีล้อขนาดใหญ่กว่าจะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่า โปรเซสเซอร์ที่ใหม่กว่ามี "ล้อที่ใหญ่ขึ้น" เนื่องจากการปรับปรุงทางเทคโนโลยี เช่น จำนวนทรานซิสเตอร์ที่เพิ่มมากขึ้นตามคำทำนายของกฎของมัวร์ โดยทั่วไป การเปรียบเทียบความเร็วสัญญาณนาฬิกาจะช่วยได้เมื่อเปรียบเทียบ CPU ของแบรนด์เดียวกันที่วางจำหน่ายภายในหนึ่งปีหรือสองปีของกันและกัน