Co je to CPU?

CPU je možná nejznámější kus počítačového hardwaru na světě, i když ne vždy ze správných důvodů. Není neobvyklé slyšet, že lidé nazývají celý počítač nebo dokonce něco jako router „CPU“. Ve skutečnosti a jeden CPU se vejde do dlaně a je to pravděpodobně ta nejdůležitější součást v každém počítač. Zde je vše, co potřebujete vědět o CPU.

Mozek počítače

Zjednodušeně řečeno, centrální procesorová jednotka (neboli CPU) je mozkem počítače, komponentou, která provádí skutečné myšlení. Za tímto účelem se CPU skládají z jednoho nebo více jader, z nichž každé může plnit pracovní zátěž. CPU také vyžadují přístup k paměti, kde lze ukládat data, a čím rychlejší je tato paměť, tím rychleji lze dokončit úkoly. V ideálním případě CPU získává data z paměti RAM (která je slušně rychlá a dokáže uložit velké množství dat) nebo z jeho cache (která je součástí CPU a je rychlá, ale ukládá jen málo dat) spíše než HDD resp SSD.

Stejně jako prakticky všechny ostatní typy procesorů mohou CPU přicházet v různých variantách známých jako architektury instrukční sady (nebo ISA), což je nejzákladnější součást CPU. Rozdíly mezi dvěma odlišnými ISA jsou často tak extrémní, že software, který běží na jednom ISA, pravděpodobně neběží na jiném. Dokonce i CPU, které používají stejnou ISA, mohou používat jinou mikroarchitekturu, což je další způsob, jak jsou CPU navrženy, i když ne tak zásadní jako ISA. Různé mikroarchitektury nabízejí různé úrovně výkonu, efektivity a funkcí.

Zde je to, v čem je CPU jedinečný: je velmi dobrý v plnění úkolů v sériovém, sekvenčním pořadí, na rozdíl od provádění mnoha věcí paralelně nebo současně. To je důvod, proč první procesory přišly pouze s jedním jádrem a dokonce i dvě desetiletí po debutu prvního dvoujádra CPU, většina spotřebitelských čipů nabízí osm jader nebo méně, ačkoli velké serverové CPU obvykle nabízejí kdekoli od 32 do 128 jádra. Návrháři CPU se zaměřují na poskytování vylepšení výkonu jednotlivých jader zvýšením taktu nebo frekvence (množství práce nebo instrukcí dokončených za sekundu) a instrukcí na hodiny, což závisí na mikroarchitektura.

Krajina CPU a společností, které je navrhují

I když je na světě mnoho návrhářů CPU, já se zaměřím pouze na ty největší a nejdůležitější; mnoho společností vyrábějících CPU vyrábí čipy pro elektroniku, jako jsou kalkulačky a průmyslové stroje, které nejsou zrovna super zajímavé. Pokud jde o počítače, telefony a datová centra, hráčů je překvapivě málo.

Hlavními společnostmi jsou dnes Intel, AMD, Arm a RISC-V International. Všichni znáte Intel: je to jedna z nejstarších počítačových společností na planetě. Intel vynalezl x86 ISA, který sdílí s AMD, a tyto dvě společnosti si konkurují již od 90. let. Pak je tu Arm, která spravuje ARM ISA a uděluje na něj licence dalším společnostem, jako je Apple, Samsung a Qualcomm, které vytvářejí vlastní procesory ARM s lepším výkonem ve srovnání s běžnými procesory Arm ARM jádra. RISC-V International naopak umožňuje komukoli používat a upravovat svůj RISC-V ISA, který je otevřeným standardem.

Intel a AMD, přestože jsou nejstarší z těchto společností, patří také k těm nejomezeným a vyrábějí pouze CPU pro PC a datová centra. Intel se v jednu chvíli angažoval na trhu s telefony, ale nakonec se svých plánů na převzetí smartphonů vzdal. Naproti tomu Arm a její partneři mají ruce téměř ve všem. Telefony a smartphony byly tradiční baštou procesorů ARM, ale společnosti jako Amazon a Google zavádějí ARM do datových center a Apple a Qualcomm dokonce bojují proti Intelu a AMD. PC.

RISC-V se však na těchto klíčových trzích téměř nevyskytuje a místo toho se prosazuje především v průmyslových aplikacích. Přesto má RISC-V International a její partneři plány na zavedení ISA do počítačů, smartphonů a datových center, aby konkurovali společnostem Intel, AMD a Arm. V příštích letech uvidíme, zda RISC-V vážně naruší status quo, který nebyl narušen dlouhá léta.

Co znamenají CPU pro výkon vašeho zařízení

CPU je jednou z nejdůležitějších součástí v zařízeních, jako jsou PC a smartphony, ať už jde o hraní her, produktivitu nebo běžné věci, jako je procházení internetu nebo sledování videí. Existuje mnoho, mnoho různých CPU s různými kombinacemi mikroarchitektur, jádra počty a další funkce, takže není možné poskytnout úplný přehled o tom, na co si dát u spec prostěradlo. Pokud jste průměrný uživatel a chcete si koupit skvělý CPU, mám pro vás pár tipů.

Jednou z nejdůležitějších věcí, které je třeba pochopit, je, že mít více jader neznamená vždy vyšší výkon. Ne všechny aplikace využijí každé jádro a aplikace, které využívají mnoho jader, bývají určeny pro tvorbu obsahu, jako je vykreslování videí nebo vytváření 3D modelů. Není špatný nápad pořídit si moderní CPU se spoustou jader, ale často můžete najít lepší nabídku, když se rozhodnete pro něco s o něco méně jádry, pokud nevíte, že potřebujete každé možné jádro.

Obzvláště hraní her je pro CPU choulostivé, protože vysoké takty a velké množství mezipaměti jsou nejdůležitějšími funkcemi v skvělý herní CPU. Nicméně i procesor nižší třídy může fungovat stejně jako procesor vyšší třídy, pokud zvolíte nastavení grafiky s nižší snímkovou frekvencí. Například jeden CPU může být schopen pouze 90 FPS ve hře, jako je Star Wars Jedi: Survivor zatímco jiný umí 120 FPS, ale pokud hrajete na 60 FPS, oba CPU budou stejně schopné. Pokud vám vyhovuje klasických 60 FPS, i levné CPU to udělají.

A konečně, pokud chcete získat nejlepší představu o tom, jak bude CPU fungovat, budete si muset přečíst nějaké recenze, a to platí pro stolní počítače, notebooky a smartphony. Budete se muset prokousat spoustou grafů a tabulek plných čísel, ale takhle zjistíte, jaký CPU je na co nejlepší. Technický list vám nikdy neřekne celý příběh a nikdy byste neměli akceptovat marketing v nominální hodnotě. A nebojte se příliš pokusit se získat perfektní CPU. Je pravděpodobné, že většina žetonů bude fungovat dobře pro cokoliv, o co se snažíte.