Яка роль процесора?

Можливо, ви чули пояснення, що процесор комп’ютера подібний до мозку. Як випливає з цієї аналогії, центральний процесор піклується про «думки» комп’ютера, отримуючи вхідні дані та обробляючи дані для отримання результатів. На відміну від мозку, центральний процесор не є основним місцем для зберігання довгострокової або короткострокової пам'яті, завдання віднесено до жорсткого диска та оперативної пам'яті відповідно. Процесори та мозок також принципово відрізняються своєю інтеграцією: ви можете замінити ЦП, не потребуючи доктора Франкенштейна.

ЦП обчислює дані майже під час кожної дії, яку ви виконуєте на своєму комп’ютері. Коли ви відкриваєте калькулятор і додаєте «2 + 2», центральний процесор визначає відповідь «4». Коли ви граєте в стратегію у такій грі, як "Civilization", центральний процесор планує ходи кожного опонента AI за допомогою гри програмування. Незалежно від того, наскільки складна задача, ці дії розбиваються на основні інструкції, зрозумілі центральним процесором будь-якого ПК, незалежно від марки чи моделі. Процесори мобільних пристроїв, з іншого боку, мають різні набори інструкцій і вимагають різного програмного забезпечення.

Всередині комп’ютера процесор підключається безпосередньо до материнської плати через роз’єм ЦП. Тип роз’єму залежить від материнської плати, що накладає обмеження на роботу процесора з кожною платою – важлива специфікація, яку слід перевірити під час оновлення. Поряд з центральним процесором знаходяться жорсткий диск, оперативна пам'ять і різні карти розширення. Всі ці компоненти працюють разом для досягнення результату. ЦП покладається на дані, що зберігаються в активній пам'яті оперативної пам'яті, і виводить результати у файли на жорсткому диску. Плати розширення включають додаткові компоненти, які розвантажують роботу з інших частин, наприклад, відеопам'ять і графічний процесор на відеокарті.

Статистика процесора включає два вимірювання: тактова частота, що вимірюється в гігагерцах, і кількість ядер. Разом ці статистичні дані дають приблизну оцінку швидкості. Кількість ядер впливає на те, наскільки добре процесор може виконувати кілька завдань одночасно. Центральний процесор з одним ядром може виконувати лише одне завдання за раз - може здатися, що він може виконувати багатозадачність, але насправді він перемикається між завданнями, пропонуючи гіршу продуктивність, ніж багатоядерний ЦП. Деякі програми можуть розподіляти роботу між ядрами, пропонуючи прискорення роботи багатоядерних процесорів, навіть якщо вони не виконують багатозадачність.

Тактову частоту процесора іноді називають просто «швидкістю», але цей опис помилково означає, що вищий рейтинг повсюдно створює більш швидший процесор. Щоб уявити, як тактова частота співвідноситься з фактичною швидкістю, уявіть собі два велосипеди, один з великими колесами, а інший з маленькими. Якби обидва велосипеди обертали колеса з однаковою кількістю обертів за хвилину, велосипед з більшими колесами рухався б швидше. Нові процесори мають «більші колеса» завдяки технологічним удосконаленням, таким як постійно зростаюча кількість транзисторів, передбачена законом Мура. Загалом, порівняння тактової частоти допомагає лише під час порівняння процесорів однієї марки, випущених протягом року або двох один з одним.