Mis on CPU?

Protsessor on ehk kõige tuntum arvutiriistvara maailmas, kuigi mitte alati õigetel põhjustel. Pole harvad juhud, kui inimesed kutsuvad kogu arvutit või isegi midagi sellist nagu ruuter "CPU-ks". Tegelikult a üks CPU mahub teie peopesale ja see on vaieldamatult kõige olulisem komponent arvuti. Siin on kõik, mida pead CPUde kohta teadma.

Arvuti aju

Lihtsamalt öeldes on keskprotsessor (või CPU) arvuti aju, komponent, mis tegeleb tegeliku mõtlemisega. Selle mõtteviisi saavutamiseks koosnevad protsessorid ühest või mitmest tuumast, millest igaüks suudab täita töökoormust. Protsessorid vajavad ka juurdepääsu mälule, kus saab andmeid salvestada, ja mida kiirem on mälu, seda kiiremini saab ülesandeid täita. Ideaalis saab protsessor andmed RAM-ist (mis on piisavalt kiire ja suudab salvestada suure hulga andmeid) või vahemälust (mis on osa CPU-st ja on kiire, kuid salvestab vaid vähe andmeid), mitte HDD või SSD.

Nagu peaaegu kõik muud tüüpi protsessorid, võivad CPU-d olla erinevat tüüpi, mida nimetatakse käsukomplekti arhitektuurideks (või ISA-deks), mis on protsessori kõige olulisem komponent. Erinevused kahe erineva ISA vahel on sageli nii äärmuslikud, et tarkvara, mis töötab ühel ISA-l, ei tööta tõenäoliselt teisel. Isegi sama ISA-d kasutavad protsessorid võivad kasutada teistsugust mikroarhitektuuri, mis on veel üks protsessoride kujundamise viis, kuigi mitte nii oluline kui ISA. Erinevad mikroarhitektuurid pakuvad erinevat jõudluse, tõhususe ja funktsioonide taset.

Protsessori teeb ainulaadseks järgmine: see on väga hea ülesannete täitmisel järjestikuses järjestuses, mitte teha paljusid asju paralleelselt või samal ajal. Seetõttu tulid esimesed CPU-d vaid ühetuumalise ja isegi kaks aastakümmet pärast esimese kahetuumalise debüüti. CPU, enamik tarbijakiipe pakub kaheksat tuuma või vähem, kuigi suured serveriprotsessorid pakuvad tavaliselt 32–128 tuuma. südamikud. Protsessori disainerid on keskendunud tuumapõhise jõudluse parandamisele, suurendades taktsagedust või sagedust (töö või juhiste hulk sekundis) ja juhised kella kohta, mis sõltub mikroarhitektuur.

Protsessorite maastik ja neid projekteerivad ettevõtted

Kuigi maailmas on palju CPU-disainereid, keskendun ainult suurimatele ja olulisematele; paljud protsessoreid tootvad ettevõtted toodavad kiipe elektroonika, näiteks kalkulaatorite ja tööstuslike masinate jaoks, mis pole just eriti huvitavad. Arvutite, telefonide ja andmekeskuste puhul on mängijaid üllatavalt vähe.

Tänapäeva suuremad ettevõtted on Intel, AMD, Arm ja RISC-V International. Te kõik teate Inteli: see on üks vanimaid arvutiettevõtteid planeedil. Intel leiutas x86 ISA, mida ta jagab AMD-ga, ja need kaks ettevõtet on konkureerinud alates 90ndatest. Siis on Arm, mis hooldab ARM ISA-d ja litsentsib selle teistele ettevõtetele, nagu Apple, Samsung ja Qualcomm, mis loovad kohandatud ARM-protsessoreid, mille jõudlus on Armi tavalistega võrreldes parem ARM-i tuumad. RISC-V International seevastu võimaldab kõigil kasutada ja muuta oma RISC-V ISA-d, mis on avatud standard.

Vaatamata sellele, et Intel ja AMD on nendest ettevõtetest vanimad, kuuluvad need ka kõige piiratumate hulka ning toodavad protsessoreid ainult personaalarvutite ja andmekeskuste jaoks. Intel oli ühel hetkel telefonituruga seotud, kuid lõpuks loobus plaanist nutitelefonid üle võtta. Arm ja tema partnerid tegelevad seevastu peaaegu kõigega. Telefonid ja nutitelefonid on olnud ARM-protsessorite traditsiooniline tugipunkt, kuid sellised ettevõtted nagu Amazon ja Google tutvustavad andmekeskuses ARM-i ning Apple ja Qualcomm võtavad isegi Inteli ja AMD vastu. arvutid.

RISC-V-l pole aga sellel olulisel turul peaaegu üldse kohalolekut ja selle asemel on see hakanud levima peamiselt tööstuslikes rakendustes. Siiski on RISC-V Internationalil ja tema partneritel plaanis viia ISA arvutitesse, nutitelefonidesse ja andmekeskustesse, et konkureerida Inteli, AMD ja Armiga. Lähiaastatel näeme, kas RISC-V hakkab tõsiselt häirima status quo'd, mida pole palju aastaid häiritud.

Mida protsessorid teie seadme jõudluse jaoks tähendavad

Protsessor on üks tähtsamaid komponente sellistes seadmetes nagu personaalarvutid ja nutitelefonid, olenemata sellest, kas tegemist on mängimisega, tootlikkusega või igapäevaste asjadega, nagu Interneti sirvimine või videote vaatamine. Seal on palju, palju erinevaid protsessoreid, millel on erinevad mikroarhitektuuri ja tuuma kombinatsioonid loendeid ja muid funktsioone, nii et on võimatu anda täielikku ülevaadet sellest, mida spetsifikatsioonil silmas pidada leht. Kui olete keskmine kasutaja ja soovite osta a suurepärane protsessor, Mul on teile mõned näpunäited.

Üks tähtsamaid asju, mida tuleb mõista, on see, et rohkemate tuumade olemasolu ei tähenda alati suuremat jõudlust. Kõik rakendused ei kasuta kõiki tuumasid ja palju südamikke kasutavad rakendused on tavaliselt mõeldud sisu loomiseks, näiteks videote renderdamiseks või 3D-mudelite loomiseks. Pole paha mõte hankida kaasaegne paljude tuumadega protsessor, kuid sageli võite leida parema pakkumise, kui valite veidi vähema tuumaga seadme, kui te ei tea, et vajate kõiki võimalikke tuumasid.

Mängimine on protsessorite jaoks keeruline töökoormus, sest kiired kellad ja palju vahemälu on kõige olulisemad funktsioonid suurepärane mänguprotsessor. Kui valite graafikaseaded, mis määravad kaadrisageduse madalamaks, võib aga isegi madala kvaliteediga protsessor töötada identselt kõrgetasemelise protsessoriga. Näiteks võib sellises mängus üks CPU olla võimeline ainult 90 kaadrit sekundis Tähesõdade jedid: ellujääja samas kui teine ​​suudab teha 120 kaadrit sekundis, kuid kui mängite 60 kaadrit sekundis, on mõlemad protsessorid võrdselt võimekad. Kui teile sobib klassikaline 60 kaadrit sekundis, isegi odavad CPU-d teevad selle töö ära.

Lõpuks, kui soovite saada parimat ülevaadet protsessori toimimisest, peate lugema mõningaid arvustusi ja see kehtib lauaarvutite, sülearvutite ja nutitelefonide kohta. Peate läbi sõeluma palju numbreid täis graafikuid ja tabeleid, kuid nii saate aru, milline protsessor on mille jaoks parim. Spetsifikatsioonileht ei räägi teile kunagi kogu lugu ja te ei tohiks kunagi nõustuda turundusega ainult nominaalväärtusega. Ja ärge muretsege liiga palju ideaalse CPU hankimise pärast. Tõenäoliselt sobib enamik žetoone kõigega, mida proovite teha.