Cos'è una CPU?

La CPU è forse l'hardware del computer più conosciuto al mondo, anche se non sempre per le giuste ragioni. Non è raro sentire persone chiamare l'intero computer o anche qualcosa come un router una "CPU". Infatti l'a una singola CPU può stare nel palmo della tua mano ed è probabilmente il singolo componente più importante in qualsiasi computer. Ecco tutto ciò che devi sapere sulle CPU.

Il cervello del computer

In parole povere, l'unità di elaborazione centrale (o CPU) è il cervello del computer, il componente che fa il vero pensiero. Per fare questo pensiero, le CPU sono composte da uno o più core che possono eseguire carichi di lavoro ciascuno. Le CPU richiedono anche l'accesso alla memoria in cui i dati possono essere archiviati e più veloce è la memoria, più velocemente possono essere completate le attività. Idealmente, una CPU ottiene i suoi dati dalla RAM (che è abbastanza veloce e può memorizzare una grande quantità di dati) o dalla sua cache (che fa parte della CPU ed è veloce, ma memorizza solo pochi dati) piuttosto che da un HDD o SSD.

Come praticamente tutti gli altri tipi di processori, le CPU possono essere disponibili in diverse varietà note come architetture di set di istruzioni (o ISA), che è il componente più fondamentale di una CPU. Le differenze tra due distinti ISA sono spesso così estreme che il software che gira su un ISA probabilmente non gira su un altro. Anche le CPU che utilizzano lo stesso ISA potrebbero utilizzare una microarchitettura diversa, un altro modo in cui sono progettate le CPU, sebbene non così fondamentale come l'ISA. Diverse microarchitetture offrono diversi livelli di prestazioni, efficienza e funzionalità.

Ecco cosa rende unica la CPU: è molto brava a svolgere attività in un ordine seriale e sequenziale, invece di fare molte cose in parallelo o contemporaneamente. Questo è il motivo per cui le prime CPU sono arrivate con un solo core, e anche due decenni dopo il debutto del primo dual-core CPU, la maggior parte dei chip consumer offre otto core o meno, anche se le grandi CPU dei server di solito offrono ovunque da 32 a 128 core. I progettisti di CPU si concentrano sul fornire miglioramenti alle prestazioni per core aumentando la velocità o la frequenza di clock (la quantità di lavoro o istruzioni completate al secondo) e le istruzioni per orologio, che dipendono dal microarchitettura.

Il panorama delle CPU e delle aziende che le progettano

Mentre ci sono molti progettisti di CPU nel mondo, mi concentrerò solo su quelli più grandi e importanti; molte aziende produttrici di CPU producono chip per l'elettronica come calcolatrici e macchine industriali, che non sono esattamente molto interessanti. Quando si tratta di PC, telefoni e data center, ci sono sorprendentemente pochi giocatori.

Le principali aziende oggi sono Intel, AMD, Arm e RISC-V International. Conoscete tutti Intel: è una delle aziende di computer più antiche del pianeta. Intel ha inventato l'ISA x86, che condivide con AMD, e le due società sono in competizione dagli anni '90. Poi c'è Arm, che mantiene l'ARM ISA e lo concede in licenza ad altre società come Apple, Samsung e Qualcomm, che creano CPU ARM personalizzate con prestazioni migliori rispetto al normale Arm Nuclei ARM. RISC-V International, al contrario, consente a chiunque di utilizzare e modificare il proprio RISC-V ISA, che è uno standard aperto.

Intel e AMD, nonostante siano le più vecchie di queste aziende, sono anche tra le più limitate e producono solo CPU per PC e data center. Intel a un certo punto è stata coinvolta nel mercato della telefonia, ma alla fine ha rinunciato ai suoi piani per rilevare gli smartphone. Al contrario, Arm e i suoi partner hanno le mani praticamente su tutto. Telefoni e smartphone sono stati la roccaforte tradizionale delle CPU ARM, ma anche aziende come Amazon e Google stanno introducendo ARM nel data center e Apple e Qualcomm stanno persino combattendo contro Intel e AMD PC.

RISC-V, tuttavia, non ha quasi nessuna presenza in questi mercati cruciali, e invece sta guadagnando terreno principalmente nelle applicazioni industriali. Tuttavia, RISC-V International e i suoi partner hanno in programma di portare l'ISA su PC, smartphone e data center per competere con Intel, AMD e Arm. Nei prossimi anni vedremo se RISC-V interromperà seriamente lo status quo, che non è stato disturbato per molti anni.

Cosa significano le CPU per le prestazioni del tuo dispositivo

La CPU è uno dei componenti più importanti in dispositivi come PC e smartphone, sia che si tratti di giochi, produttività o attività occasionali come navigare in Internet o guardare video. Esistono molte, molte CPU diverse là fuori con diverse combinazioni di microarchitetture, core conteggi e altre funzionalità, quindi è impossibile fornire una panoramica completa di cosa cercare su una specifica foglio. Se sei un utente medio e stai cercando di acquistare un ottima CPU, ho alcuni suggerimenti per te.

Una delle cose più importanti da capire è che avere più core non significa sempre più prestazioni. Non tutte le applicazioni utilizzeranno tutti i core e le applicazioni che utilizzano molti core tendono ad essere per la creazione di contenuti, ad esempio per il rendering di video o la creazione di modelli 3D. Non è una cattiva idea ottenere una CPU moderna con molti core, ma spesso puoi trovare un affare migliore optando per qualcosa con un numero leggermente inferiore di core a meno che tu non sappia di aver bisogno di tutti i core possibili.

Il gioco in particolare è un carico di lavoro complicato per le CPU, perché velocità di clock elevate e molta cache sono le caratteristiche più importanti in un ottima CPU da gioco. Tuttavia, anche una CPU di fascia bassa potrebbe funzionare in modo identico a una CPU di fascia alta se si scelgono impostazioni grafiche che riducono il framerate. Ad esempio, una CPU potrebbe essere in grado di raggiungere solo 90 FPS in un gioco come Star Wars Jedi: Sopravvissuto mentre un altro può fare 120 FPS, ma se stai giocando a 60 FPS, entrambe le CPU saranno ugualmente capaci. Se ti trovi bene con i classici 60 FPS, anche le CPU economiche faranno il lavoro.

Infine, se vuoi avere un'idea migliore di come funzionerà una CPU, dovrai leggere alcune recensioni, e questo vale per desktop, laptop e smartphone. Dovrai setacciare molti grafici e tabelle pieni di numeri, ma è così che capisci quale CPU è la migliore per cosa. Una scheda tecnica non ti racconterà mai l'intera storia e non dovresti mai accettare il marketing solo per il valore nominale. E non preoccuparti troppo di cercare di ottenere la CPU perfetta. Le probabilità sono che la maggior parte dei chip funzionerà bene per qualunque cosa tu stia cercando di fare.