Die CPU ist eines der bekanntesten Computerteile überhaupt, aber nicht, weil sie einfach zu verstehen ist. Hier erfahren Sie, was Sie über CPUs wissen müssen.
Die CPU ist vielleicht die bekannteste Computerhardware der Welt, wenn auch nicht immer aus den richtigen Gründen. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Leute den gesamten Computer oder sogar etwas wie einen Router als „CPU“ bezeichnen. Tatsächlich, a Eine einzelne CPU passt in Ihre Handfläche und ist wohl die wichtigste Komponente überhaupt Computer. Hier finden Sie alles, was Sie über CPUs wissen müssen.
Das Gehirn des Computers
Einfach ausgedrückt ist die Zentraleinheit (oder CPU) das Gehirn des Computers, die Komponente, die das eigentliche Denken übernimmt. Um dies zu erreichen, bestehen CPUs aus einem oder mehreren Kernen, die jeweils Arbeitslasten bewältigen können. CPUs benötigen außerdem Zugriff auf den Speicher, in dem Daten gespeichert werden können. Je schneller dieser Speicher ist, desto schneller können Aufgaben erledigt werden. Im Idealfall bezieht eine CPU ihre Daten aus dem RAM (der recht schnell ist und große Datenmengen speichern kann) oder aus seinem Cache (der Teil der CPU ist und schnell ist, aber nur wenig Daten speichert) und nicht von einer Festplatte oder SSD.
Wie praktisch alle anderen Prozessortypen gibt es CPUs in verschiedenen Varianten, die als Befehlssatzarchitekturen (ISAs) bezeichnet werden und die grundlegendste Komponente einer CPU darstellen. Die Unterschiede zwischen zwei unterschiedlichen ISAs sind oft so groß, dass Software, die auf einer ISA läuft, wahrscheinlich nicht auf einer anderen läuft. Sogar CPUs, die dieselbe ISA verwenden, verwenden möglicherweise eine andere Mikroarchitektur, eine andere Art und Weise, wie CPUs entworfen werden, wenn auch nicht so grundlegend wie die ISA. Verschiedene Mikroarchitekturen bieten unterschiedliche Leistungs-, Effizienz- und Funktionsniveaus.
Das macht die CPU einzigartig: Sie ist sehr gut darin, Aufgaben in einer seriellen, sequentiellen Reihenfolge zu erledigen, anstatt viele Dinge parallel oder gleichzeitig zu erledigen. Aus diesem Grund verfügten die ersten CPUs nur über einen einzigen Kern und sogar zwei Jahrzehnte nach dem Debüt des ersten Dual-Core CPU: Die meisten Consumer-Chips bieten acht Kerne oder weniger, obwohl große Server-CPUs normalerweise zwischen 32 und 128 bieten Kerne. CPU-Designer konzentrieren sich darauf, die Leistung pro Kern durch Erhöhung der Taktrate oder Frequenz zu verbessern (die Menge an Arbeit oder Anweisungen, die pro Sekunde ausgeführt werden) und Anweisungen pro Uhr, was davon abhängt Mikroarchitektur.
Die CPU-Landschaft und die Unternehmen, die sie entwickeln
Obwohl es viele CPU-Designer auf der Welt gibt, werde ich mich nur auf die größten und wichtigsten konzentrieren; Viele CPU-Hersteller stellen Chips für elektronische Geräte wie Taschenrechner und Industriemaschinen her, die nicht gerade besonders interessant sind. Wenn es um PCs, Telefone und Rechenzentren geht, gibt es überraschend wenige Player.
Die größten Unternehmen sind heute Intel, AMD, Arm und RISC-V International. Sie alle kennen Intel: Es ist eines der ältesten Computerunternehmen der Welt. Intel hat den x86 ISA erfunden, den es mit AMD teilt, und die beiden Unternehmen stehen seit den 90er Jahren im Wettbewerb. Dann gibt es noch Arm, das die ARM ISA pflegt und an andere Unternehmen wie Apple lizenziert. Samsung und Qualcomm, die benutzerdefinierte ARM-CPUs mit besserer Leistung im Vergleich zu den regulären ARM-CPUs entwickeln ARM-Kerne. Im Gegensatz dazu erlaubt RISC-V International jedem, seine RISC-V ISA, die einen offenen Standard hat, zu verwenden und zu ändern.
Obwohl Intel und AMD die ältesten dieser Unternehmen sind, gehören sie auch zu den Unternehmen mit den wenigsten Möglichkeiten und stellen nur CPUs für PCs und Rechenzentren her. Intel engagierte sich zeitweise im Telefonmarkt, gab aber schließlich seine Pläne zur Übernahme von Smartphones auf. Im Gegensatz dazu haben Arm und seine Partner praktisch alles im Griff. Telefone und Smartphones waren traditionell die Hochburg für ARM-CPUs, aber auch Unternehmen wie Amazon und Google führen ARM im Rechenzentrum ein, und Apple und Qualcomm nehmen den Kampf sogar mit Intel und AMD auf Stck.
RISC-V ist in diesen wichtigen Märkten jedoch kaum präsent und hat stattdessen vor allem in industriellen Anwendungen an Bedeutung gewonnen. Dennoch haben RISC-V International und seine Partner Pläne, die ISA auf PCs, Smartphones und Rechenzentren zu übertragen, um mit Intel, AMD und Arm zu konkurrieren. In den kommenden Jahren werden wir sehen, ob RISC-V den Status quo, der seit vielen Jahren nicht mehr gestört wurde, ernsthaft stören wird.
Was CPUs für die Leistung Ihres Geräts bedeuten
Die CPU ist eine der wichtigsten Komponenten in Geräten wie PCs und Smartphones, egal ob es um Spiele, Produktivität oder gelegentliche Dinge wie Surfen im Internet oder Ansehen von Videos geht. Es gibt viele, viele verschiedene CPUs mit unterschiedlichen Kombinationen von Mikroarchitekturen und Kernen Daher ist es unmöglich, einen vollständigen Überblick darüber zu geben, worauf bei einer Spezifikation zu achten ist Blatt. Wenn Sie der durchschnittliche Benutzer sind und einen kaufen möchten tolle CPU, ich habe ein paar Tipps für dich.
Eines der wichtigsten Dinge, die man verstehen muss, ist, dass mehr Kerne nicht immer mehr Leistung bedeuten. Nicht alle Anwendungen nutzen jeden Kern, und die Anwendungen, die viele Kerne nutzen, dienen in der Regel der Inhaltserstellung, etwa dem Rendern von Videos oder der Erstellung von 3D-Modellen. Es ist keine schlechte Idee, eine moderne CPU mit vielen Kernen zu kaufen, aber Sie können oft ein besseres Angebot finden, indem Sie sich für etwas mit etwas weniger Kernen entscheiden, es sei denn, Sie wissen, dass Sie jeden möglichen Kern benötigen.
Vor allem Gaming stellt für CPUs eine knifflige Belastung dar, denn hohe Taktraten und viel Cache sind die wichtigsten Features in einem tolle Gaming-CPU. Allerdings kann sogar eine Low-End-CPU die gleiche Leistung erbringen wie eine High-End-CPU, wenn Sie Grafikeinstellungen wählen, die die Framerate niedriger einstellen. Beispielsweise kann es sein, dass eine CPU in einem Spiel wie diesem nur 90 FPS schafft Star Wars Jedi: Überlebender während ein anderer 120 FPS schafft, aber wenn Sie mit 60 FPS spielen, sind beide CPUs gleichermaßen leistungsfähig. Wenn Sie mit den klassischen 60 FPS zufrieden sind, Selbst billige CPUs reichen aus.
Wenn Sie schließlich die beste Vorstellung von der Leistung einer CPU bekommen möchten, müssen Sie einige Testberichte lesen, und das gilt für Desktops, Laptops und Smartphones. Sie müssen viele Grafiken und Tabellen voller Zahlen durchsehen, aber so finden Sie heraus, welche CPU wofür am besten geeignet ist. Ein Datenblatt wird Ihnen niemals die ganze Geschichte erzählen, und Sie sollten Marketing niemals einfach für bare Münze nehmen. Und machen Sie sich keine allzu großen Gedanken darüber, die perfekte CPU zu finden. Die Chancen stehen gut, dass die meisten Chips für alles, was Sie tun möchten, gut funktionieren.