Όλα για CPU, πυρήνες CPU, ταχύτητα ρολογιού και περισσότερα
Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) είναι το στοιχείο υπολογιστή που είναι υπεύθυνο για την ερμηνεία και εκτέλεση των περισσότερων εντολών από το άλλο υλικό και το λογισμικό του υπολογιστή.
Όλα τα είδη συσκευών χρησιμοποιούν μια CPU, συμπεριλαμβανομένων υπολογιστών γραφείου, φορητού υπολογιστή και tablet , smartphones ... ακόμα και της τηλεόρασης επίπεδης οθόνης.
Η Intel και η AMD είναι οι δύο πιο δημοφιλείς κατασκευαστές επεξεργαστών για επιτραπέζιους υπολογιστές, φορητούς υπολογιστές και διακομιστές, ενώ η Apple, η NVIDIA και η Qualcomm είναι μεγάλοι κατασκευαστές επεξεργαστών smartphone και tablet.
Μπορεί να δείτε πολλά διαφορετικά ονόματα που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή της CPU, συμπεριλαμβανομένου του επεξεργαστή, του επεξεργαστή υπολογιστή, του μικροεπεξεργαστή, του κεντρικού επεξεργαστή και του "εγκεφάλου του υπολογιστή".
Οι οθόνες υπολογιστών ή οι σκληροί δίσκοι αναφέρονται μερικές φορές λανθασμένα ως CPU, αλλά αυτά τα κομμάτια υλικού εξυπηρετούν τελείως διαφορετικούς σκοπούς και δεν είναι καθόλου το ίδιο με το CPU.
Τι CPU μοιάζει και πού βρίσκεται
Μια σύγχρονη CPU είναι συνήθως μικρή και τετράγωνη, με πολλούς κοντούς, στρογγυλεμένους, μεταλλικούς συνδετήρες στην κάτω πλευρά της. Ορισμένες παλιότερες CPU έχουν ακίδες αντί για μεταλλικούς συνδετήρες.
Η CPU συνδέεται απευθείας με μια "πρίζα" της CPU (ή μερικές φορές μια "υποδοχή") στη μητρική πλακέτα . Η CPU εισάγεται στην πρίζα καρφιτσών προς τα κάτω και ένας μικρός μοχλός βοηθά στη στερέωση του επεξεργαστή.
Μετά από λίγη ώρα λειτουργίας, οι σύγχρονες CPU μπορούν να ζεσταθούν πολύ. Για να βοηθήσετε στην εξάλειψη αυτής της θερμότητας, είναι σχεδόν πάντα απαραίτητο να συνδέσετε μια ψύκτρα και έναν ανεμιστήρα απευθείας πάνω από την CPU. Συνήθως, αυτά συνοδεύονται από μια αγορά CPU.
Υπάρχουν και άλλες πιο προχωρημένες επιλογές ψύξης, συμπεριλαμβανομένων κιτ ψύξης νερού και μονάδων αλλαγής φάσης.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, δεν έχουν όλες οι CPU καρφίτσες στις κάτω πλευρές τους, αλλά σε αυτές που κάνουν, οι καρφίτσες είναι εύκολα λυγισμένες. Προσέχετε ιδιαίτερα κατά το χειρισμό, ειδικά κατά την εγκατάσταση στη μητρική πλακέτα.
Ταχύτητα ρολογιού CPU
Η ταχύτητα ρολογιού ενός επεξεργαστή είναι ο αριθμός των οδηγιών που μπορεί να επεξεργαστεί σε κάθε δεδομένο δευτερόλεπτο, μετρούμενη σε gigahertz (GHz).
Για παράδειγμα, μια CPU έχει ταχύτητα ρολογιού 1 Hz εάν μπορεί να επεξεργαστεί ένα κομμάτι διδασκαλίας κάθε δευτερόλεπτο. Εξακολουθώντας αυτό το παράδειγμα σε ένα πιο πραγματικό παράδειγμα: μια CPU με ταχύτητα ρολογιού 3,0 GHz μπορεί να επεξεργαστεί 3 δισεκατομμύρια εντολές κάθε δευτερόλεπτο.
CPU Cores
Ορισμένες συσκευές διαθέτουν επεξεργαστή ενός πυρήνα, ενώ άλλοι μπορεί να διαθέτουν επεξεργαστή διπλού πυρήνα (ή τετραπλού πυρήνα κ.λπ.). Όπως είναι ήδη εμφανές, η κατοχή δύο μονάδων επεξεργαστών δίπλα-δίπλα σημαίνει ότι η CPU μπορεί ταυτόχρονα να διαχειρίζεται δύο φορές τις οδηγίες κάθε δευτερόλεπτο, βελτιώνοντας δραστικά τις επιδόσεις.
Ορισμένες CPU μπορούν να virtualization δύο πυρήνες για κάθε ένα φυσικό πυρήνα που είναι διαθέσιμο, γνωστό ως Hyper-Threading. Η εικονικοποίηση σημαίνει ότι μια CPU με μόνο τέσσερις πυρήνες μπορεί να λειτουργήσει σαν να έχει οκτώ, με τους πρόσθετους εικονικούς πυρήνες CPU να αναφέρονται ως ξεχωριστά νήματα . Ωστόσο, οι φυσικοί πυρήνες λειτουργούν καλύτερα από τους εικονικούς .
Το CPU επιτρέπει, μερικές εφαρμογές μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτό που λέγεται multithreading . Εάν ένα νήμα κατανοείται ως ένα μόνο κομμάτι μιας διαδικασίας υπολογιστή, τότε η χρήση πολλαπλών νημάτων σε έναν κεντρικό πυρήνα CPU σημαίνει ότι περισσότερες οδηγίες μπορούν να κατανοηθούν και να εξεταστούν ταυτόχρονα. Κάποιο λογισμικό μπορεί να εκμεταλλευτεί αυτή τη λειτουργία σε περισσότερους από έναν πυρήνα CPU, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να επεξεργαστούν ακόμη περισσότερες οδηγίες ταυτόχρονα.
Παράδειγμα: Intel Core i3 vs. i5 vs. i7
Για ένα πιο συγκεκριμένο παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο ορισμένες CPU είναι πιο γρήγορες από άλλες, ας δούμε πώς η Intel έχει αναπτύξει τους επεξεργαστές της.
Ακριβώς όπως πιθανώς υποψιάζεστε από την ονομασία τους, τα τσιπ Intel Core i7 λειτουργούν καλύτερα από τα i5 chips, τα οποία λειτουργούν καλύτερα από τα i3 chips. Γιατί κάποιος εκτελεί καλύτερα ή χειρότερα από τους άλλους είναι λίγο πιο περίπλοκος, αλλά ακόμα αρκετά εύκολος να καταλάβει.
Οι επεξεργαστές Intel Core i3 είναι επεξεργαστές διπλού πυρήνα, ενώ οι μάρκες i5 και i7 είναι quad-core.
Το Turbo Boost είναι ένα χαρακτηριστικό των τσιπ i5 και i7 που επιτρέπει στον επεξεργαστή να αυξάνει την ταχύτητα του ρολογιού του, πέρα από τη βασική του ταχύτητα, όπως από 3,0 GHz έως 3,5 GHz, όποτε χρειάζεται. Τα τσιπ Intel Core i3 δεν έχουν αυτή τη δυνατότητα. Τα μοντέλα επεξεργαστών που τελειώνουν στο "K" μπορούν να overclocked , πράγμα που σημαίνει ότι αυτή η πρόσθετη ταχύτητα ρολογιού μπορεί να αναγκαστεί και να χρησιμοποιηθεί όλη την ώρα.
Το Hyper-Threading, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, επιτρέπει την επεξεργασία των δύο νημάτων ανά πυρήνα της CPU. Αυτό σημαίνει ότι οι επεξεργαστές i3 με υποστήριξη Hyper-Threading υποστηρίζουν μόνο τέσσερα ταυτόχρονα νήματα (δεδομένου ότι πρόκειται για επεξεργαστές διπλού πυρήνα). Οι επεξεργαστές Intel Core i5 δεν υποστηρίζουν το Hyper-Threading, πράγμα που σημαίνει ότι και αυτοί μπορούν να δουλέψουν με τέσσερα νήματα ταυτόχρονα. Ωστόσο, οι επεξεργαστές i7 υποστηρίζουν αυτήν την τεχνολογία και ως εκ τούτου (που είναι τετραπύρηνος) μπορούν να επεξεργαστούν ταυτόχρονα 8 νήματα.
Λόγω των περιορισμών ισχύος που είναι εγγενείς σε συσκευές που δεν διαθέτουν συνεχή τροφοδοσία (τα προϊόντα που τροφοδοτούνται με μπαταρίες όπως τα smartphones, τα tablet κ.λπ.), οι επεξεργαστές τους - ανεξάρτητα από το αν είναι i3, i5 ή i7 - CPU, δεδομένου ότι πρέπει να βρουν μια ισορροπία μεταξύ απόδοσης και κατανάλωσης ρεύματος.
Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις CPU
Ούτε η ταχύτητα του ρολογιού, ούτε απλά ο αριθμός των πυρήνων της CPU, είναι ο μοναδικός παράγοντας που καθορίζει αν μια CPU είναι "καλύτερη" από την άλλη. Συχνά εξαρτάται περισσότερο από τον τύπο του λογισμικού που εκτελείται στον υπολογιστή - με άλλα λόγια, τις εφαρμογές που θα χρησιμοποιούν τη CPU.
Μια CPU μπορεί να έχει χαμηλή ταχύτητα ρολογιού, αλλά είναι επεξεργαστής τετραπλού πυρήνα, ενώ άλλος έχει υψηλή ταχύτητα ρολογιού, αλλά είναι μόνο επεξεργαστής διπλού πυρήνα. Η απόφαση για το ποια CPU θα υπερέβαινε την απόδοση του άλλου, πάλι, εξαρτάται εξ ολοκλήρου από το τι χρησιμοποιείται η CPU.
Για παράδειγμα, ένα πρόγραμμα επεξεργασίας βίντεο που απαιτεί CPU και λειτουργεί καλύτερα σε πολλούς πυρήνες CPU, θα λειτουργήσει καλύτερα σε επεξεργαστή πολλαπλών τόνων με χαμηλές ταχύτητες ρολογιού σε σχέση με έναν επεξεργαστή ενός πυρήνα με υψηλές ταχύτητες ρολογιού. Δεν είναι όλα τα λογισμικά, τα παιχνίδια και ούτω καθεξής να μπορούν να επωφεληθούν ακόμη περισσότερο από έναν ή δύο πυρήνες, κάνοντας τους περισσότερους διαθέσιμους πυρήνες CPU αρκετά άχρηστους.
Ένα άλλο στοιχείο της CPU είναι η κρυφή μνήμη. Η προσωρινή μνήμη CPU είναι σαν προσωρινός χώρος κράτησης για δεδομένα που χρησιμοποιούνται συνήθως. Αντί να καλείτε τη μνήμη τυχαίας προσπέλασης ( RAM ) για αυτά τα στοιχεία, η CPU καθορίζει ποια δεδομένα φαίνεται να συνεχίζει να χρησιμοποιεί, υποθέτει ότι θα θέλετε να συνεχίσετε να τη χρησιμοποιείτε και τα αποθηκεύετε στην προσωρινή μνήμη. Η μνήμη cache είναι ταχύτερη από τη χρήση της μνήμης RAM, επειδή είναι ένα φυσικό μέρος του επεξεργαστή. περισσότερη μνήμη cache σημαίνει περισσότερο χώρο για τη διατήρηση τέτοιων πληροφοριών.
Το αν ο υπολογιστής σας μπορεί να τρέξει ένα λειτουργικό σύστημα 32-bit ή 64-bit εξαρτάται από το μέγεθος των μονάδων δεδομένων που μπορεί να χειριστεί η CPU. Περισσότερη μνήμη μπορεί να προσπελαστεί ταυτόχρονα και σε μεγαλύτερα κομμάτια με επεξεργαστή 64-bit από ένα 32-bit, γι 'αυτό λειτουργικά συστήματα και εφαρμογές που είναι εξειδικευμένες σε 64-bit δεν μπορούν να τρέξουν σε επεξεργαστή 32 bit.
Μπορείτε να δείτε τα στοιχεία της CPU ενός υπολογιστή, μαζί με άλλες πληροφορίες υλικού, με τα περισσότερα δωρεάν εργαλεία πληροφοριών συστήματος .
Κάθε μητρική πλακέτα υποστηρίζει μόνο μια συγκεκριμένη σειρά τύπων CPU, οπότε πάντα να επικοινωνείτε με τον κατασκευαστή της μητρικής κάρτας πριν κάνετε μια αγορά. Οι CPU δεν είναι πάντοτε τέλειες, παρεμπιπτόντως. Αυτό το άρθρο διερευνά τι μπορεί να πάει στραβά μαζί τους .