Что такое процессор? Вот все, что вам нужно знать
Если вы только знакомитесь с миром компьютеров и электроники, терминология, используемая для обозначения различных частей, может сбить с толку. Один из терминов, с которыми вы, возможно, сталкивались, — это «ЦП», что означает « центральный процессор ».
Процессоры имеются практически во всех ваших устройствах, будь то умные часы, компьютер или термостат. Они отвечают за обработку и выполнение инструкций и действуют как мозги ваших устройств. Здесь мы объясняем, как процессоры взаимодействуют с другими частями ваших устройств и что делает их настолько важными для вычислительного процесса.
Что делает процессор процессором?
ЦП является основным компонентом, определяющим вычислительное устройство, и, хотя он имеет решающее значение, ЦП может функционировать только вместе с другим оборудованием. Кремниевый чип находится в специальном разъеме, расположенном на основной плате (материнской или материнской плате) внутри устройства. Он отделен от памяти, в которой временно хранится информация. Он также отделен от видеокарты или графического чипа, который отображает видео и 3D-графику, отображаемую на вашем экране.
Процессоры создаются путем размещения миллиардов микроскопических транзисторов на одном компьютерном чипе. Эти транзисторы позволяют процессору выполнять вычисления, необходимые для выполнения программ, хранящихся в памяти вашей системы. Функционируя как крошечные переключатели, они попеременно переключаются между состояниями «включено» и «выключено», передавая двоичные единицы и нули, которые лежат в основе всех ваших действий на устройстве, будь то просмотр видео или написание электронного письма.
Одним из наиболее распространенных достижений в технологии ЦП является уменьшение размеров транзисторов. Это привело к улучшению скорости процессора на протяжении десятилетий, что часто называют законом Мура .
В контексте современных устройств настольный компьютер или ноутбук имеет выделенный процессор, который выполняет множество функций обработки для системы. Вместо этого в мобильных устройствах и некоторых планшетах используется система на кристалле (SoC), которая представляет собой чип, объединяющий ЦП вместе с другими компонентами.И Intel, и AMD предлагают процессоры с графическими чипами и встроенной в них памятью, а это означает, что они могут выполнять больше, чем просто стандартные функции процессора.
Что на самом деле делает процессор?
По своей сути ЦП принимает инструкции из программы или приложения и выполняет вычисления. Этот процесс разбивается на три ключевых этапа: выборка, декодирование и выполнение. ЦП извлекает инструкцию из ОЗУ, декодирует, чем она на самом деле является, а затем выполняет ее, используя соответствующие части ЦП.
Выполняемая инструкция или расчет может включать в себя базовую арифметику, сравнение чисел, выполнение функции или перемещение чисел в памяти. Поскольку все в вычислительном устройстве представлено числами, вы можете думать о процессоре как о калькуляторе, который работает невероятно быстро. В результате рабочая нагрузка может запустить Windows, отобразить видео на YouTube или вычислить сложные проценты в электронной таблице.
В современных системах ЦП действует как смотритель манежа в цирке, передавая данные на специализированное оборудование по мере необходимости. Например, процессор должен сообщить видеокарте, что она должна показать взрыв, потому что вы выстрелили в бочку с топливом в игре, или указать твердотельному накопителю передать документ Office в оперативную память системы для более быстрого доступа.
Ядра, тактовые частоты и стоимость
Первоначально процессоры имели одно вычислительное ядро. Сегодняшний современный процессор состоит из нескольких ядер, которые позволяют ему выполнять несколько инструкций одновременно, эффективно размещая несколько процессоров на одном кристалле. Сегодня процессоры начального уровня имеют от двух до четырех ядер, тогда как в игровых устройствах и ПК более распространено от шести до восьми ядер. Высокопроизводительные модели могут иметь до 32 ядер, а профессиональное оборудование может иметь больше ядер.
Многие процессоры также используют технологию, называемую одновременной многопоточностью. Представьте себе одно физическое ядро ЦП, которое может одновременно выполнять две строки выполнения (потока), тем самым представляя собой два «логических» ядра на стороне операционной системы. Эти виртуальные ядра не так мощны, как физические ядра, поскольку они используют одни и те же ресурсы, но в целом они могут помочь повысить производительность процессора в многозадачном режиме при запуске совместимого программного обеспечения.
Тактовая частота широко рекламируется, когда вы смотрите на процессоры. Это цифра в «гигагерцах» (ГГц), которая фактически обозначает, сколько инструкций процессор может обрабатывать в секунду, но это еще не вся картина производительности. Тактовая частота в основном играет роль при сравнении процессоров одного семейства или поколения. При прочих равных условиях более высокая тактовая частота означает более быстрый процессор. Однако процессор с тактовой частотой 3 ГГц 2010 года будет выполнять меньше работы, чем процессор 2 ГГц 2020 года, из-за более совершенного базового кремния новой модели.
Сколько вы должны заплатить за процессор? В общем, если вы не заядлый геймер или не хотите редактировать видео, вам не нужно тратить более 200–300 долларов. Вы можете снизить затраты, отказавшись от новейшего оборудования и вместо этого придерживаясь процессора последнего поколения.
Для процессоров Intel это означает чипы 12-го или 13-го поколения. Определить их поколение можно по названию продукта. Например, Core i7-10700K — это старый чип 10-го поколения, а Core i5-13600K — более новый чип 13-го поколения.
AMD делает нечто подобное со своими процессорами Ryzen: Ryzen 9 3950X — это чип третьего поколения, а Ryzen 7 5700X — процессор четвертого поколения, основанный на архитектуре компании Zen 3. Ryzen 4000 был выпущен как линейка чипов для ноутбуков и в виде APU, но доступность для настольных компьютеров у сборщиков систем была очень ограниченной. Учитывая это, можно спорить о том, является ли Ryzen 7000 (технически) пятым поколением процессоров AMD Ryzen, но это последнее поколение, и совсем недавно AMD объединила свои платформы для ноутбуков, APU и настольных компьютеров под баннером Ryzen 7000.
Насколько важен процессор?
В наши дни ваш процессор не так важен для общей производительности системы, как раньше, но он по-прежнему играет важную роль в отклике и скорости вашего вычислительного устройства, и без него он вообще не будет работать. Геймеры, как правило, найдут преимущества в более высоких тактовых частотах, в то время как более серьезная работа, такая как САПР и редактирование видео, увидит улучшение за счет большего количества ядер ЦП.
Вы должны помнить, что ваш процессор является частью системы, поэтому вы должны быть уверены, что у вас достаточно оперативной памяти и быстрое хранилище, которое может передавать данные на ваш процессор. Возможно, самый большой вопросительный знак будет висеть над вашей видеокартой, поскольку вам обычно требуется некоторый баланс внутри вашего ПК, как с точки зрения производительности, так и с точки зрения стоимости.
Теперь, когда вы понимаете роль процессора, вы можете сделать осознанный выбор своего компьютерного оборудования. Воспользуйтесь нашим руководством по покупке процессоров , чтобы узнать больше о лучших чипах, доступных в настоящее время. Как только вы это сделаете, проверьте лучшие варианты в наших списках лучших процессоров Intel и лучших процессоров AMD, доступных прямо сейчас.