Vad är en CPU?

CPU: n är kanske den mest välkända hårdvaran i världen, men inte alltid av rätt anledningar. Det är inte ovanligt att höra folk kalla hela datorn eller till och med något som en router för en "CPU". Faktum är att a enda CPU kan få plats i din handflata, och det är utan tvekan den enskilt viktigaste komponenten i någon dator. Här är allt du behöver veta om CPU: er.

Datorns hjärna

Enkelt uttryckt är Central Processing Unit (eller CPU) datorns hjärna, den komponent som gör själva tänkandet. För att göra det tänkandet är CPU: er sammansatta av en eller flera kärnor som var och en kan utföra arbetsbelastningar. CPU: er kräver också tillgång till minne där data kan lagras, och ju snabbare minne, desto snabbare kan uppgifter slutföras. Helst får en CPU sina data från RAM-minnet (som är hyfsat snabbt och kan lagra en stor mängd data) eller från dess cache (som är en del av processorn och är snabb, men lagrar bara lite data) snarare än en hårddisk eller SSD.

Liksom praktiskt taget alla andra typer av processorer kan processorer komma i olika varianter som kallas instruktionsuppsättningsarkitekturer (eller ISA), vilket är den mest grundläggande komponenten i en processor. Skillnaderna mellan två distinkta ISA är ofta så extrema att programvara som körs på en ISA förmodligen inte körs på en annan. Även processorer som använder samma ISA kan använda en annan mikroarkitektur, ett annat sätt som processorer är designade, men inte lika grundläggande som ISA. Olika mikroarkitekturer erbjuder olika nivåer av prestanda, effektivitet och funktioner.

Det här är vad som gör CPU: n unik: den är väldigt bra på att utföra uppgifter i seriell, sekventiell ordning, i motsats till att göra många saker parallellt eller samtidigt. Det är därför de första CPU: erna kom med bara en enda kärna, och till och med två decennier efter debuten av den första dual-core CPU, de flesta konsumentchips erbjuder åtta kärnor eller mindre, även om stora server-CPU: er vanligtvis erbjuder allt från 32 till 128 kärnor. CPU-designers är fokuserade på att leverera förbättringar av prestanda per kärna genom att öka klockhastigheten eller frekvensen (mängden arbete eller instruktioner som slutförts per sekund) och instruktioner per klocka, vilket beror på mikroarkitektur.

Landskapet av processorer och företagen som designar dem

Även om det finns många CPU-designers i världen, tänker jag bara fokusera på de största och viktigaste; många CPU-tillverkande företag tillverkar chips för elektronik som miniräknare och industriella maskiner, vilket inte direkt är superintressant. När det kommer till datorer, telefoner och datacenter finns det förvånansvärt få spelare.

De stora företagen idag är Intel, AMD, Arm och RISC-V International. Ni känner alla till Intel: det är ett av de äldsta datorföretagen på planeten. Intel uppfann x86 ISA, som de delar med AMD, och de två företagen har varit i konkurrens sedan 90-talet. Sedan finns det Arm, som underhåller ARM ISA och licensierar ut den till andra företag som Apple, Samsung och Qualcomm, som skapar anpassade ARM-processorer med bättre prestanda jämfört med Arms vanliga ARM-kärnor. RISC-V International däremot tillåter vem som helst att använda och modifiera sin RISC-V ISA, som är öppen standard.

Intel och AMD, trots att de är de äldsta av dessa företag, är också bland de mest begränsade och tillverkar endast processorer för PC och datacenter. Intel var vid ett tillfälle involverat i telefonmarknaden, men gav till slut upp sina planer på att ta över smartphones. Arm och dess partners har däremot sina händer i i stort sett allt. Telefoner och smartphones har varit det traditionella fästet för ARM-processorer, men företag som Amazon och Google introducerar ARM till datacentret, och Apple och Qualcomm tar till och med kampen mot Intel och AMD i datorer.

RISC-V har dock knappt någon närvaro på dessa avgörande marknader, utan har istället vunnit mark främst inom industriella tillämpningar. Ändå har RISC-V International och dess partners planer på att ta ISA till datorer, smartphones och datacenter för att konkurrera med Intel, AMD och Arm. Under de kommande åren kommer vi att se om RISC-V allvarligt kommer att störa status quo, som inte har störts på många år.

Vad CPU: er betyder för din enhets prestanda

CPU: n är en av de viktigaste komponenterna i enheter som datorer och smartphones, oavsett om det handlar om spel, produktivitet eller att göra tillfälliga saker som att surfa på internet eller titta på videor. Det finns många, många olika processorer där ute med olika kombinationer av mikroarkitekturer, kärna antal och andra funktioner, så det är omöjligt att ge en fullständig överblick över vad man ska hålla utkik efter på en spec ark. Om du är den genomsnittliga användaren och du funderar på att köpa en bra CPU, jag har några tips till dig.

En av de viktigaste sakerna att förstå är att att ha fler kärnor inte alltid betyder mer prestanda. Alla applikationer kommer inte att använda varje kärna, och applikationer som använder många kärnor tenderar att vara för att skapa innehåll, som för att rendera videor eller skapa 3D-modeller. Det är ingen dålig idé att skaffa en modern CPU med många kärnor, men du kan ofta hitta ett bättre erbjudande genom att välja något med lite färre kärnor om du inte vet att du behöver alla möjliga kärnor.

Speciellt spel är en knepig arbetsbelastning för processorer, eftersom höga klockhastigheter och massor av cache är de viktigaste funktionerna i en bra spel-CPU. Men även en low-end CPU kan prestera identiskt med en high-end CPU om du väljer grafikinställningar som ställer in bildhastigheten lägre. Till exempel kan en CPU bara vara kapabel till 90 FPS i ett spel som Star Wars Jedi: Survivor medan en annan kan göra 120 FPS, men om du spelar på 60 FPS kommer båda processorerna att vara lika kapabla. Om du är bra med den klassiska 60 FPS, även billiga processorer kommer att göra jobbet.

Slutligen, om du vill få den bästa uppfattningen om hur en CPU kommer att prestera, måste du läsa några recensioner, och detta gäller stationära datorer, bärbara datorer och smartphones. Du kommer att behöva sålla igenom massor av grafer och tabeller fulla av siffror, men så här tar du reda på vilken CPU som är bäst för vad. Ett specifikationsblad kommer aldrig att berätta hela historien, och du bör aldrig bara acceptera marknadsföring till nominellt värde. Och oroa dig inte för mycket om att försöka få den perfekta CPU: n. Oddsen är att de flesta marker kommer att fungera bra för vad du än försöker göra.