Τι είναι η CPU;

Η CPU είναι ίσως το πιο γνωστό κομμάτι υλικού υπολογιστή στον κόσμο, αν και όχι πάντα για τους σωστούς λόγους. Δεν είναι ασυνήθιστο να ακούμε ανθρώπους να αποκαλούν ολόκληρο τον υπολογιστή ή ακόμα και κάτι σαν δρομολογητή "CPU". Στην πραγματικότητα, α Η ενιαία CPU μπορεί να χωρέσει στην παλάμη του χεριού σας και είναι αναμφισβήτητα το πιο σημαντικό στοιχείο σε οποιαδήποτε υπολογιστή. Εδώ είναι όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τους CPU.

Ο εγκέφαλος του υπολογιστή

Με απλά λόγια, η Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ή CPU) είναι ο εγκέφαλος του υπολογιστή, το στοιχείο που κάνει την πραγματική σκέψη. Για να γίνει αυτό το σκεπτικό, οι CPU αποτελούνται από έναν ή περισσότερους πυρήνες που μπορούν να επιτύχουν φόρτους εργασίας. Οι CPU απαιτούν επίσης πρόσβαση στη μνήμη όπου μπορούν να αποθηκευτούν δεδομένα και όσο πιο γρήγορα αυτή η μνήμη, τόσο πιο γρήγορα μπορούν να ολοκληρωθούν οι εργασίες. Στην ιδανική περίπτωση, μια CPU λαμβάνει τα δεδομένα της από τη μνήμη RAM (η οποία είναι αξιοπρεπώς γρήγορη και μπορεί να αποθηκεύσει μεγάλο όγκο δεδομένων) ή από την κρυφή μνήμη της (η οποία είναι μέρος της CPU και είναι γρήγορη, αλλά αποθηκεύει μόνο λίγα δεδομένα) αντί από έναν σκληρό δίσκο ή SSD.

Όπως σχεδόν όλοι οι άλλοι τύποι επεξεργαστών, οι CPU μπορούν να διατίθενται σε διαφορετικές ποικιλίες γνωστές ως αρχιτεκτονικές συνόλου εντολών (ή ISA), το οποίο είναι το πιο θεμελιώδες στοιχείο μιας CPU. Οι διαφορές μεταξύ δύο διαφορετικών ISA είναι συχνά τόσο ακραίες που το λογισμικό που εκτελείται σε ένα ISA πιθανότατα δεν εκτελείται σε άλλο. Ακόμη και οι CPU που χρησιμοποιούν το ίδιο ISA μπορεί να χρησιμοποιούν διαφορετική μικροαρχιτεκτονική, έναν άλλο τρόπο με τον οποίο σχεδιάζονται οι CPU, αν και όχι τόσο θεμελιώδης όσο ο ISA. Διαφορετικές μικροαρχιτεκτονικές προσφέρουν διαφορετικά επίπεδα απόδοσης, αποδοτικότητας και χαρακτηριστικών.

Αυτό είναι που κάνει τη CPU μοναδική: είναι πολύ καλή στο να εκτελεί εργασίες με σειριακή, διαδοχική σειρά, σε αντίθεση με το να κάνει πολλά πράγματα παράλληλα ή ταυτόχρονα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι πρώτες CPU ήρθαν με έναν μόνο πυρήνα, και μάλιστα δύο δεκαετίες μετά το ντεμπούτο του πρώτου διπλού πυρήνα CPU, τα περισσότερα τσιπ καταναλωτών προσφέρουν οκτώ πυρήνες ή λιγότερους, αν και οι μεγάλοι επεξεργαστές διακομιστή συνήθως προσφέρουν οπουδήποτε από 32 έως 128 πυρήνες. Οι σχεδιαστές CPU επικεντρώνονται στην παροχή βελτιώσεων στην απόδοση ανά πυρήνα αυξάνοντας την ταχύτητα ή τη συχνότητα ρολογιού (το ποσό της εργασίας ή των οδηγιών που ολοκληρώνονται ανά δευτερόλεπτο) και οδηγίες ανά ρολόι, το οποίο εξαρτάται από το μικροαρχιτεκτονική.

Το τοπίο των CPU και οι εταιρείες που τις σχεδιάζουν

Ενώ υπάρχουν πολλοί σχεδιαστές CPU στον κόσμο, θα εστιάσω μόνο στους μεγαλύτερους και πιο σημαντικούς. Πολλές εταιρείες κατασκευής CPU κατασκευάζουν τσιπ για ηλεκτρονικά είδη, όπως αριθμομηχανές και βιομηχανικές μηχανές, τα οποία δεν είναι ακριβώς εξαιρετικά ενδιαφέροντα. Όσον αφορά τους υπολογιστές, τα τηλέφωνα και τα κέντρα δεδομένων, υπάρχουν εκπληκτικά λίγοι παίκτες.

Οι μεγαλύτερες εταιρείες σήμερα είναι οι Intel, AMD, Arm και RISC-V International. Όλοι γνωρίζετε την Intel: είναι μια από τις παλαιότερες εταιρείες υπολογιστών στον πλανήτη. Η Intel επινόησε το x86 ISA, το οποίο μοιράζεται με την AMD, και οι δύο εταιρείες βρίσκονται σε ανταγωνισμό από τη δεκαετία του '90. Έπειτα, υπάρχει η Arm, η οποία διατηρεί το ARM ISA και το εκχωρεί σε άλλες εταιρείες όπως η Apple, Samsung και Qualcomm, που δημιουργούν προσαρμοσμένους επεξεργαστές ARM με καλύτερη απόδοση σε σύγκριση με τους κανονικούς της Arm Πυρήνες ARM. Αντίθετα, το RISC-V International επιτρέπει σε οποιονδήποτε να χρησιμοποιεί και να τροποποιεί το RISC-V ISA του, το οποίο είναι ανοιχτού προτύπου.

Η Intel και η AMD, παρόλο που είναι οι παλαιότερες από αυτές τις εταιρείες, είναι επίσης από τις πιο περιορισμένες και κατασκευάζουν μόνο CPU για υπολογιστές και κέντρα δεδομένων. Η Intel σε ένα σημείο συμμετείχε στην αγορά τηλεφώνων, αλλά τελικά εγκατέλειψε τα σχέδιά της να αναλάβει τα smartphones. Αντίθετα, ο Arm και οι συνεργάτες του έχουν τα χέρια τους σχεδόν σε όλα. Τα τηλέφωνα και τα smartphone ήταν το παραδοσιακό προπύργιο για τους επεξεργαστές ARM, αλλά εταιρείες όπως η Amazon και η Google εισάγουν την ARM στο κέντρο δεδομένων και η Apple και η Qualcomm δίνουν μάχη με την Intel και την AMD στο Η/Υ.

Ωστόσο, το RISC-V δεν έχει σχεδόν καθόλου παρουσία σε αυτές τις κρίσιμες αγορές, και αντ' αυτού κερδίζει έδαφος κυρίως σε βιομηχανικές εφαρμογές. Ωστόσο, η RISC-V International και οι συνεργάτες της έχουν σχέδια να μεταφέρουν το ISA σε υπολογιστές, smartphone και κέντρα δεδομένων για να ανταγωνιστούν τις Intel, AMD και Arm. Τα επόμενα χρόνια, θα δούμε αν το RISC-V πρόκειται να διαταράξει σοβαρά το status quo, το οποίο δεν έχει διαταραχθεί εδώ και πολλά χρόνια.

Τι σημαίνουν οι CPU για την απόδοση της συσκευής σας

Η CPU είναι ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία σε συσκευές όπως υπολογιστές και smartphone, είτε πρόκειται για παιχνίδια, είτε για παραγωγικότητα, είτε για περιστασιακά πράγματα όπως η περιήγηση στο διαδίκτυο ή η παρακολούθηση βίντεο. Υπάρχουν πολλές, πολλές διαφορετικές CPU εκεί έξω με διαφορετικούς συνδυασμούς μικροαρχιτεκτονικών, πυρήνα μετράει και άλλα χαρακτηριστικά, επομένως είναι αδύνατο να δοθεί μια πλήρης επισκόπηση του τι πρέπει να προσέξετε σε μια προδιαγραφή σεντόνι. Εάν είστε ο μέσος χρήστης και θέλετε να αγοράσετε ένα εξαιρετική CPU, έχω μερικές συμβουλές για εσάς.

Ένα από τα πιο σημαντικά πράγματα που πρέπει να καταλάβετε είναι ότι το να έχετε περισσότερους πυρήνες δεν σημαίνει πάντα περισσότερη απόδοση. Δεν θα χρησιμοποιούν όλες οι εφαρμογές κάθε πυρήνα και οι εφαρμογές που χρησιμοποιούν πολλούς πυρήνες τείνουν να είναι για δημιουργία περιεχομένου, όπως για απόδοση βίντεο ή δημιουργία τρισδιάστατων μοντέλων. Δεν είναι κακή ιδέα να αποκτήσετε μια σύγχρονη CPU με πολλούς πυρήνες, αλλά συχνά μπορείτε να βρείτε μια καλύτερη συμφωνία επιλέγοντας κάτι με ελαφρώς λιγότερους πυρήνες, εκτός εάν ξέρετε ότι χρειάζεστε κάθε δυνατό πυρήνα.

Το gaming ειδικά είναι ένας δύσκολος φόρτος εργασίας για τις CPU, επειδή οι υψηλές ταχύτητες ρολογιού και η πολλή μνήμη cache είναι τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά σε ένα εξαιρετική CPU gaming. Ωστόσο, ακόμη και μια CPU χαμηλού επιπέδου μπορεί να έχει την ίδια απόδοση με μια CPU προηγμένης τεχνολογίας, εάν επιλέξετε ρυθμίσεις γραφικών που ορίζουν το ρυθμό καρέ χαμηλότερο. Για παράδειγμα, μια CPU μπορεί να έχει μόνο 90 ​​FPS σε ένα παιχνίδι όπως Star Wars Jedi: Survivor ενώ ένας άλλος μπορεί να κάνει 120 FPS, αλλά αν παίζετε στα 60 FPS, και οι δύο CPU θα είναι εξίσου ικανοί. Εάν τα πάτε καλά με τα κλασικά 60 FPS, ακόμα και οι φτηνές CPU θα κάνουν τη δουλειά.

Τέλος, αν θέλετε να έχετε την καλύτερη ιδέα για την απόδοση μιας CPU, θα πρέπει να διαβάσετε μερικές κριτικές, και αυτό ισχύει για επιτραπέζιους υπολογιστές, φορητούς υπολογιστές και smartphone. Θα πρέπει να περιηγηθείτε σε πολλά γραφήματα και πίνακες γεμάτους αριθμούς, αλλά έτσι θα καταλάβετε ποια CPU είναι η καλύτερη για τι. Ένα φύλλο προδιαγραφών δεν θα σας πει ποτέ την πλήρη ιστορία και δεν πρέπει ποτέ να αποδεχτείτε απλώς το μάρκετινγκ στην ονομαστική αξία. Και μην ανησυχείτε πολύ για την προσπάθεια να αποκτήσετε την τέλεια CPU. Οι πιθανότητες είναι ότι οι περισσότερες μάρκες θα λειτουργήσουν καλά για οτιδήποτε προσπαθείτε να κάνετε.