Hva er en CPU?

CPU-en er kanskje den mest kjente maskinvaren i verden, men ikke alltid av de riktige grunnene. Det er ikke uvanlig å høre folk kalle hele datamaskinen eller noe sånt som en ruter for en "CPU". Faktisk, a enkelt CPU kan passe i håndflaten din, og det er uten tvil den viktigste enkeltkomponenten i noen datamaskin. Her er alt du trenger å vite om CPUer.

Hjernen til datamaskinen

Enkelt sagt, den sentrale prosesseringsenheten (eller CPU) er hjernen til datamaskinen, komponenten som gjør selve tenkningen. For å gjøre den tenkningen, er CPUer sammensatt av en eller flere kjerner som hver kan utføre arbeidsbelastninger. CPUer krever også tilgang til minne der data kan lagres, og jo raskere minnet er, desto raskere kan oppgavene fullføres. Ideelt sett henter en CPU dataene sine fra RAM-en (som er rimelig rask og kan lagre en stor mengde data) eller fra cachen (som er en del av prosessoren og er rask, men lagrer bare litt data) i stedet for en harddisk eller SSD.

Som praktisk talt alle andre typer prosessorer, kan CPUer komme i forskjellige varianter kjent som instruksjonssettarkitekturer (eller ISA-er), som er den mest grunnleggende komponenten i en CPU. Forskjellene mellom to forskjellige ISA-er er ofte så ekstreme at programvare som kjører på en ISA sannsynligvis ikke kjører på en annen. Selv CPUer som bruker samme ISA kan bruke en annen mikroarkitektur, en annen måte som CPUer er designet på, men ikke så grunnleggende som ISA. Ulike mikroarkitekturer tilbyr ulike nivåer av ytelse, effektivitet og funksjoner.

Her er det som gjør CPU-en unik: den er veldig god til å utføre oppgaver i en seriell, sekvensiell rekkefølge, i motsetning til å gjøre mange ting parallelt eller samtidig. Dette er grunnen til at de første CPU-ene kom med bare en enkelt kjerne, og til og med to tiår etter debuten til den første dual-core CPU, de fleste forbrukerbrikker tilbyr åtte kjerner eller mindre, selv om store server-CPUer vanligvis tilbyr alt fra 32 til 128 kjerner. CPU-designere er fokusert på å levere forbedringer av ytelsen per kjerne ved å øke klokkehastigheten eller frekvensen (mengden arbeid eller instruksjoner fullført per sekund) og instruksjoner per klokke, som avhenger av mikroarkitektur.

Landskapet av CPUer og selskapene som designer dem

Mens det er mange CPU-designere i verden, skal jeg kun fokusere på de største og viktigste; mange prosessorprodusenter lager brikker for elektronikk som kalkulatorer og industrielle maskiner, som ikke akkurat er superinteressante. Når det kommer til PC-er, telefoner og datasentre, er det overraskende få aktører.

De største selskapene i dag er Intel, AMD, Arm og RISC-V International. Dere kjenner alle til Intel: det er et av de eldste dataselskapene på planeten. Intel oppfant x86 ISA, som de deler med AMD, og ​​de to selskapene har vært i konkurranse siden 90-tallet. Så er det Arm, som vedlikeholder ARM ISA og lisensierer det ut til andre selskaper som Apple, Samsung og Qualcomm, som lager tilpassede ARM-CPU-er med bedre ytelse sammenlignet med Arms vanlige ARM-kjerner. RISC-V International lar derimot alle bruke og modifisere sin RISC-V ISA, som er åpen standard.

Intel og AMD, til tross for at de er de eldste av disse selskapene, er også blant de mest begrensede og lager kun CPUer for PC-er og datasentre. Intel var på et tidspunkt involvert i telefonmarkedet, men ga til slutt opp planene om å overta smarttelefoner. Arm og partnerne har derimot hendene i stort sett alt. Telefoner og smarttelefoner har vært den tradisjonelle høyborgen for ARM CPUer, men selskaper som Amazon og Google introduserer ARM til datasenteret, og Apple og Qualcomm tar til og med kampen mot Intel og AMD i PC-er.

RISC-V har imidlertid knapt noen tilstedeværelse i disse viktige markedene, og har i stedet vunnet terreng først og fremst i industrielle applikasjoner. Likevel har RISC-V International og dets partnere planer om å ta ISA til PC-er, smarttelefoner og datasentre for å konkurrere med Intel, AMD og Arm. I de kommende årene vil vi se om RISC-V kommer til å alvorlig forstyrre status quo, som ikke har blitt forstyrret på mange år.

Hva CPUer betyr for enhetens ytelse

CPU-en er en av de viktigste komponentene i enheter som PC-er og smarttelefoner, enten det handler om spill, produktivitet eller å gjøre uformelle ting som å surfe på internett eller se på videoer. Det er mange, mange forskjellige CPUer der ute med forskjellige kombinasjoner av mikroarkitekturer, kjerne teller og andre funksjoner, så det er umulig å gi en fullstendig oversikt over hva du bør se etter på en spesifikasjon ark. Hvis du er den gjennomsnittlige brukeren og ønsker å kjøpe en flott CPU, jeg har noen tips til deg.

En av de viktigste tingene å forstå er at det å ha flere kjerner ikke alltid betyr mer ytelse. Ikke alle applikasjoner vil bruke hver kjerne, og applikasjonene som bruker mange kjerner har en tendens til å være for innholdsskaping, som for å gjengi videoer eller lage 3D-modeller. Det er ikke en dårlig idé å få en moderne CPU med mange kjerner, men du kan ofte finne et bedre tilbud ved å velge noe med litt færre kjerner med mindre du vet at du trenger alle mulige kjerner.

Spesielt spill er en vanskelig arbeidsbelastning for CPUer, fordi høye klokkehastigheter og mye cache er de viktigste funksjonene i en flott spill-CPU. Men selv en low-end CPU kan yte identisk med en high-end CPU hvis du velger grafikkinnstillinger som setter bildefrekvensen lavere. For eksempel kan én CPU bare være i stand til 90 FPS i et spill som Star Wars Jedi: Survivor mens en annen kan gjøre 120 FPS, men hvis du spiller på 60 FPS, vil begge CPUene være like kapable. Hvis du er bra med den klassiske 60 FPS, selv billige CPUer vil gjøre jobben.

Til slutt, hvis du ønsker å få den beste ideen for hvordan en CPU vil yte, må du lese noen anmeldelser, og dette gjelder stasjonære datamaskiner, bærbare datamaskiner og smarttelefoner. Du må sile gjennom mange grafer og tabeller fulle av tall, men dette er hvordan du finner ut hvilken CPU som er best for hva. Et spesifikasjonsark vil aldri fortelle deg hele historien, og du bør aldri bare akseptere markedsføring for pålydende. Og ikke bekymre deg for mye om å prøve å få den perfekte CPU. Oddsen er at de fleste sjetonger vil fungere bra uansett hva du prøver å gjøre.