Hvad er en CPU?

CPU'en er måske det mest kendte stykke computerhardware i verden, dog ikke altid af de rigtige årsager. Det er ikke ualmindeligt at høre folk kalder hele computeren eller endda noget som en router for en "CPU". Faktisk en enkelt CPU kan passe i din håndflade, og det er uden tvivl den vigtigste komponent i enhver computer. Her er alt, hvad du behøver at vide om CPU'er.

Computerens hjerne

Forenklet sagt er den centrale processorenhed (eller CPU) computerens hjerne, den komponent, der gør den faktiske tænkning. For at gøre den tankegang er CPU'er sammensat af en eller flere kerner, der hver især kan udføre arbejdsbelastninger. CPU'er kræver også adgang til hukommelse, hvor data kan lagres, og jo hurtigere hukommelsen er, jo hurtigere kan opgaver udføres. Ideelt set får en CPU sine data fra RAM'en (som er rimelig hurtig og kan gemme en stor mængde data) eller fra sin cache (som er en del af CPU'en og er hurtig, men kun gemmer lidt data) i stedet for en HDD eller SSD.

Som stort set alle andre typer processorer kan CPU'er komme i forskellige varianter kendt som instruktionssætarkitekturer (eller ISA'er), som er den mest grundlæggende komponent i en CPU. Forskellene mellem to forskellige ISA'er er ofte så ekstreme, at software, der kører på en ISA, sandsynligvis ikke kører på en anden. Selv CPU'er, der bruger den samme ISA, kan bruge en anden mikroarkitektur, en anden måde, CPU'er er designet på, dog ikke så grundlæggende som ISA. Forskellige mikroarkitekturer tilbyder forskellige niveauer af ydeevne, effektivitet og funktioner.

Her er, hvad der gør CPU'en unik: den er meget god til at udføre opgaver i en seriel, sekventiel rækkefølge, i modsætning til at gøre mange ting parallelt eller på samme tid. Dette er grunden til, at de første CPU'er kun kom med en enkelt kerne, og endda to årtier efter debuten af ​​den første dual-core CPU, de fleste forbrugerchips tilbyder otte kerner eller mindre, selvom store server-CPU'er normalt tilbyder alt fra 32 til 128 kerner. CPU-designere er fokuseret på at levere forbedringer til per-core ydeevne ved at øge clockhastigheden eller frekvensen (mængden af ​​arbejde eller instruktioner udført pr. sekund) og instruktioner pr. ur, som afhænger af mikroarkitektur.

Landskabet af CPU'er og de virksomheder, der designer dem

Selvom der er mange CPU-designere i verden, vil jeg kun fokusere på de største og vigtigste; mange CPU-fremstillingsvirksomheder laver chips til elektronik som regnemaskiner og industrielle maskiner, som ikke ligefrem er superinteressante. Når det kommer til pc'er, telefoner og datacentre, er der overraskende få spillere.

De største virksomheder i dag er Intel, AMD, Arm og RISC-V International. I kender alle Intel: det er et af de ældste computerfirmaer på planeten. Intel opfandt x86 ISA, som de deler med AMD, og ​​de to virksomheder har været i konkurrence siden 90'erne. Så er der Arm, som vedligeholder ARM ISA og licenserer det ud til andre virksomheder som Apple, Samsung og Qualcomm, som skaber brugerdefinerede ARM CPU'er med bedre ydeevne sammenlignet med Arms almindelige ARM-kerner. RISC-V International tillader derimod enhver at bruge og ændre sin RISC-V ISA, som er åben standard.

Intel og AMD er, på trods af at de er de ældste af disse virksomheder, også blandt de mest begrænsede og laver kun CPU'er til pc'er og datacentre. Intel var på et tidspunkt involveret i telefonmarkedet, men opgav til sidst sine planer om at overtage smartphones. Arm og dens partnere har derimod deres hænder i stort set alt. Telefoner og smartphones har været den traditionelle højborg for ARM CPU'er, men virksomheder som Amazon og Google introducerer ARM til datacentret, og Apple og Qualcomm tager endda kampen mod Intel og AMD i Stk.

RISC-V har dog næsten ingen tilstedeværelse på disse afgørende markeder, og har i stedet vundet frem primært inden for industrielle applikationer. Alligevel har RISC-V International og dets partnere planer om at tage ISA til pc'er, smartphones og datacentre for at konkurrere med Intel, AMD og Arm. I de kommende år vil vi se, om RISC-V for alvor vil forstyrre status quo, som ikke har været forstyrret i mange år.

Hvad CPU'er betyder for din enheds ydeevne

CPU'en er en af ​​de vigtigste komponenter i enheder som pc'er og smartphones, uanset om det handler om spil, produktivitet eller at lave afslappede ting som at surfe på internettet eller se videoer. Der er mange, mange forskellige CPU'er derude med forskellige kombinationer af mikroarkitekturer, kerne tæller og andre funktioner, så det er umuligt at give et komplet overblik over, hvad man skal være opmærksom på på en spec ark. Hvis du er den gennemsnitlige bruger, og du ønsker at købe en stor CPU, jeg har nogle tips til dig.

En af de vigtigste ting at forstå er, at det at have flere kerner ikke altid betyder mere ydeevne. Ikke alle applikationer vil gøre brug af hver kerne, og de applikationer, der bruger mange kerner, har en tendens til at være til indholdsskabelse, som til at gengive videoer eller skabe 3D-modeller. Det er ikke en dårlig idé at få en moderne CPU med mange kerner, men du kan ofte finde et bedre tilbud ved at vælge noget med lidt færre kerner, medmindre du ved, at du har brug for alle mulige kerner.

Specielt spil er en vanskelig arbejdsbyrde for CPU'er, fordi høje urehastigheder og masser af cache er de vigtigste funktioner i en fantastisk gaming CPU. Selv en low-end CPU kan dog udføre identisk med en high-end CPU, hvis du vælger grafikindstillinger, der sætter billedhastigheden lavere. For eksempel kan én CPU kun være i stand til 90 FPS i et spil som Star Wars Jedi: Survivor mens en anden kan lave 120 FPS, men hvis du spiller ved 60 FPS, vil begge CPU'er være lige dygtige. Hvis du har det fint med den klassiske 60 FPS, selv billige CPU'er vil gøre arbejdet.

Endelig, hvis du vil have den bedste idé til, hvordan en CPU vil præstere, bliver du nødt til at læse nogle anmeldelser, og dette gælder for stationære computere, bærbare computere og smartphones. Du bliver nødt til at gennemsøge masser af grafer og tabeller fyldt med tal, men det er sådan, du finder ud af, hvilken CPU der er bedst til hvad. Et spec-ark vil aldrig fortælle dig hele historien, og du bør aldrig bare acceptere markedsføring for pålydende værdi. Og du skal ikke bekymre dig for meget om at prøve at få den perfekte CPU. Odds er, at de fleste chips vil fungere fint, uanset hvad du prøver at gøre.