Что такое процессор в компьютере

Обновлено: 02.07.2024

Компьютерные аббревиатуры сбивают с толку. Что вообще такое процессор? И нужен ли мне четырехъядерный или двухъядерный процессор? Как насчет AMD или Intel? Мы здесь, чтобы помочь объяснить разницу!

Акронимы – это излюбленный способ в технологическом мире сделать так, чтобы увлекательные технологии звучали невероятно запутанно. При поиске нового ПК или ноутбука в спецификациях будет упоминаться тип процессора, который вы можете ожидать найти в новом блестящем устройстве. К сожалению, они почти всегда не объясняют, почему это так важно.

Сталкиваясь с выбором между AMD и Intel, двухъядерным или четырехъядерным процессором, i3 или i7, может быть сложно определить разницу и понять, почему она важна. Может быть сложно понять, что лучше для вас, но мы здесь, чтобы помочь вам.

Что такое процессор?

Основной процессор (ЦП) часто называют мозгом компьютера. Это один из нескольких блоков обработки, но, пожалуй, самый важный. ЦП выполняет вычисления, действия и запускает программы.

На старых компьютерах эти функции были разделены между несколькими процессорами. Но усовершенствования в производстве и дизайне означают, что весь ЦП может поместиться на одном чипе. Вот почему иногда процессоры также называют микропроцессорами.

Эти меньшие размеры означают, что мы можем уменьшить размер компьютеров до устройств "все в одном" и иметь более тонкие и легкие ноутбуки. Эти мощные процессоры также важны для производительности вашего смартфона.

Что делает процессор?

За годы, прошедшие с момента появления первых процессоров, было внесено много улучшений. Несмотря на это, основная функция ЦП осталась прежней и состояла из трех шагов; извлекать, декодировать и выполнять.

Получить

Как и следовало ожидать, выборка предполагает получение инструкции. Инструкция представлена ​​в виде последовательности чисел и передается ЦП из ОЗУ. Каждая инструкция является лишь небольшой частью любой операции, поэтому ЦП должен знать, какая инструкция будет следующей.

Текущий адрес инструкции хранится в программном счетчике (ПК). Затем ПК и инструкции помещаются в регистр инструкций (IR). Впоследствии длина ПК увеличивается для ссылки на адрес следующей инструкции.

Расшифровать

После того, как инструкция выбрана и сохранена в IR, ЦП передает инструкцию схеме, называемой декодером инструкций. Это преобразует инструкцию в сигналы, которые передаются другим частям ЦП для действия.

Выполнить

На последнем этапе декодированные инструкции отправляются в соответствующие части ЦП для выполнения. Результаты обычно записываются в регистр ЦП, где на них могут ссылаться последующие инструкции. Думайте об этом как о функции памяти на вашем калькуляторе.

Что такое многоядерные процессоры?

Ранние компьютеры имели только одно процессорное ядро, поэтому ЦП был ограничен обработкой одного набора инструкций за раз. Вот почему эти старые компьютеры были относительно медленными, а обработка данных занимала много времени.

На протяжении многих лет производители доводили одноядерные процессоры до предела своих возможностей, поэтому они начали искать другие способы улучшить возможности процессора. Вот почему теперь у нас есть многоядерные процессоры, а такие фразы, как двухъядерный, четырехъядерный и восьмиъядерный, часто украшают маркетинговые материалы для ПК.

Однако они не так сложны, как кажутся на первый взгляд. Например, двухъядерный процессор — это всего лишь два отдельных процессора на одном кристалле. Вместо полной переделки процессора компании усовершенствовали производственный процесс, чтобы повысить производительность.

Недавно разработчики процессоров нашли способ еще больше повысить производительность, заставив одноядерный процессор работать так, как если бы он имел два ядра. Это известно как гиперпоточность и распространено в большинстве процессоров Intel Core.

Знакомство со спецификациями ЦП

Понимание того, как работает ЦП, имеет решающее значение, особенно если вы сочетаете это со знанием ведущих брендов и ассортиментов. Однако существует множество вариантов с аналогичными высокоуровневыми характеристиками.

Чтобы помочь вам эффективно сравнивать модели, вы можете принять во внимание некоторые дополнительные, более подробные характеристики. Это поможет вам выбрать между процессорами, когда придет время инвестировать в новый современный процессор для вашего компьютера.

Мобильные и настольные процессоры

Традиционно компьютеры представляли собой большие статические настольные электронные устройства, постоянно работающие от электросети. Однако теперь у нас есть ноутбуки, смартфоны, планшеты и устройства для умного дома с более мощными процессорами, чем старые ПК.

Для перехода к более портативному образу жизни в устройствах используются специально разработанные мобильные процессоры. Эти процессоры оптимизированы по энергопотреблению и эффективности, чтобы максимально продлить срок службы батареи.К сожалению, многие производители называют процессоры для мобильных и настольных компьютеров одними и теми же именами, но с разными номерами диапазонов и суффиксами.

Хотя стандарта не существует, мобильные процессоры обычно обозначаются буквой "U" для сверхнизкого энергопотребления, "HQ" для высокопроизводительной графики и "HK" для высокопроизводительной графики и разгона. Точно так же к ЦП для настольных ПК добавляется буква «K» для разгона и буква «T» для оптимизации энергопотребления.

32-разрядные и 64-разрядные процессоры

Ваш процессор не получает постоянный поток данных. Вместо этого он получает данные небольшими порциями, известными как слово. Производительность процессора ограничена количеством битов в слове. Хотя 32-разрядные процессоры впервые были разработаны в 1940-х годах, практическое применение они получили намного позже.

К 1990-м годам они были достаточно доступными, чтобы включать их в бытовую электронику, и все считали, что 32-битные технологии будут относительно перспективными. Однако, как и предсказывал закон Мура, технологии продолжали совершенствоваться, и вскоре 32-разрядные процессоры стали ограничивающим фактором в аппаратном и программном обеспечении. В результате от них постепенно отказались в пользу 64-разрядных процессоров, которые в настоящее время являются мировым стандартом.

Расчет тепловой мощности процессора

Расчетная тепловая мощность — это мера максимальной мощности в ваттах, которую потребляет ваш ЦП. Хотя более низкое энергопотребление, безусловно, хорошо для ваших счетов за электроэнергию, оно может иметь еще одно неожиданное преимущество; меньше тепла.

Тип сокета процессора

ЦП необходимо подключить к другим компонентам через материнскую плату, чтобы получился полноценный компьютер. При выборе ЦП необходимо убедиться, что типы сокетов ЦП и материнской платы совпадают.

Кэш L2/L3

Кэш L2 и L3 — это быстрая встроенная память, которую ЦП может использовать во время обработки. Чем больше у вас его, тем быстрее будет работать ваш процессор.

Частота

Частота относится к рабочей скорости процессора. До многоядерных процессоров частота была наиболее важным показателем производительности между отдельными процессорами. Несмотря на добавление функций, это по-прежнему жизненно важная спецификация, которую необходимо учитывать. Примечательно, например, что очень быстрый двухъядерный ЦП может превзойти более медленный четырехъядерный ЦП.

Мозги операции

ЦП, пожалуй, самый важный компонент вашего компьютера. Он выполняет все задачи, которые вы связываете с компьютерами, а другие части в основном существуют для поддержки ЦП. Несмотря на то, что на протяжении многих десятилетий следовали одним и тем же руководящим принципам, произошли заметные улучшения, такие как добавление нескольких ядер и использование технологии Hyper-Threading.

В совокупности они делают наши компьютеры, ноутбуки, планшеты, смартфоны и подключенное оборудование более мощными и, в конечном счете, более ценными. Тем не менее, вы можете сделать множество обновлений для своего текущего ПК, чтобы модернизировать его и повысить производительность.

Иллюстрация процессора.

ЦП, также называемый процессором, центральным процессором или микропроцессором, – это центральный процессор компьютера. ЦП компьютера обрабатывает все инструкции, которые он получает от аппаратного и программного обеспечения, работающего на компьютере. Например, ЦП обработал инструкции по использованию веб-браузера для открытия и отображения этой веб-страницы на вашем компьютере.

ЦП часто называют мозгом компьютера. Однако более уместно называть программное обеспечение мозгом, а процессор — очень эффективным калькулятором. Процессор хорошо справляется с числами, но если бы не программное обеспечение, он бы не знал, как делать что-то еще.

Многие новые пользователи компьютеров могут неправильно называть свой компьютер, а иногда и монитор ЦП. Когда речь идет о вашем компьютере или мониторе, правильно называть их «компьютером» или «монитором», а не процессором. ЦП — это микросхема внутри компьютера.

Обзор ЦП

На приведенном ниже рисунке показан пример того, как могут выглядеть нижняя и верхняя части процессора AMD RYZEN. Процессор устанавливается и закрепляется в совместимом разъеме ЦП на материнской плате. Процессоры выделяют тепло, поэтому они покрыты радиатором, который обеспечивает их охлаждение и бесперебойную работу. Для передачи тепла между процессором и радиатором

ЦП компьютера (центральный процессор)

Как видно на рисунке выше, чип ЦП обычно имеет квадратную форму с одним зазубренным углом, чтобы убедиться, что он правильно вставлен в разъем ЦП. В нижней части чипа находятся сотни контактов разъема, которые соответствуют отверстиям сокета. Сегодня большинство процессоров напоминают рисунок, показанный выше. Однако Intel и AMD также экспериментировали со слотовыми процессорами. Они были намного больше и вставлялись в слот на материнской плате.Также в разные годы на материнских платах было несколько типов сокетов. Каждый сокет поддерживает только определенные типы процессоров, и каждый из них имеет собственное расположение контактов.

Что делает процессор?

Основная функция ЦП – получать данные от периферийных устройств (клавиатуры, мыши, принтера и т. д.) или компьютерной программы и интерпретировать то, что им нужно. Затем ЦП либо выводит информацию на ваш монитор, либо выполняет запрошенную задачу периферийного устройства.

История ЦП

Процессор Intel 4004

ЦП впервые был изобретен и разработан в Intel с помощью Теда Хоффа и других в начале 1970-х годов. Первым процессором, выпущенным Intel, был процессор 4004, показанный на рисунке.

Компоненты процессора

В процессоре есть два основных компонента.

    (арифметико-логическое устройство) - выполняет математические, логические и решающие операции. (блок управления) - управляет всеми операциями процессоров.

Машинный цикл

За всю историю компьютерных процессоров скорость (тактовая частота) и возможности процессора значительно улучшились. Например, первым микропроцессором был Intel 4004, выпущенный 15 ноября 1971 года, имевший 2300 транзисторов и выполнявший 60 000 операций в секунду. Процессор Intel Pentium содержит 3 300 000 транзисторов и выполняет около 188 000 000 операций в секунду.

Типы процессоров

В прошлом компьютерные процессоры использовали числа для идентификации процессора и помощи в определении более быстрых процессоров. Например, процессор Intel 80486 (486) быстрее процессора 80386 (386). После появления процессора Intel Pentium (технически это будет 80586) все компьютерные процессоры стали использовать такие имена, как Athlon, Duron, Pentium и Celeron.

Сегодня помимо разных названий компьютерных процессоров существуют разные архитектуры (32-разрядные и 64-разрядные), скорости и возможности. Ниже приведен список наиболее распространенных типов процессоров для домашних и рабочих компьютеров.

Для некоторых из этих типов ЦП существует несколько версий.

Процессоры AMD

Процессоры Intel

K6-2
K6-III
Athlon
Duron
Athlon XP
Sempron
Athlon 64 < br />Mobile Athlon 64
Athlon XP-M
Athlon 64 FX
Turion 64
Athlon 64 X2
Turion 64 X2
/>Phenom FX
Phenom X4
Phenom X3
Athlon 6-й серии
Athlon 4-й серии
Athlon X2
Phenom II
Athlon II
Серия E2
Серия A4
Серия A6
Серия A8
Серия A10
< /tr>

Серии AMD Opteron и Intel Itanium и Xeon — это процессоры, используемые в серверах и высокопроизводительных рабочих станциях.

Некоторые мобильные устройства, например смартфоны и планшеты, используют процессоры ARM. Эти ЦП меньше по размеру, потребляют меньше энергии и выделяют меньше тепла.

Как быстро процессор передает данные?

Как и в случае с любым устройством, использующим электрические сигналы, данные распространяются со скоростью, близкой к скорости света, которая составляет 299 792 458 м/с. Насколько близко к скорости света может приблизиться сигнал, зависит от среды (металл в проводе), через которую он проходит. Большинство электрических сигналов распространяются со скоростью от 75 до 90 % скорости света.

Можно ли использовать GPU вместо CPU?

Нет. Хотя графические процессоры могут делать то же самое, что и центральные процессоры, они не могут выполнять функции, требуемые некоторыми операционными системами и программным обеспечением.

Если вы только знакомитесь с миром компьютеров и электроники, терминология, используемая для обозначения разных частей, может сбивать с толку. Вы, возможно, уже встречали термин «ЦП», что означает «центральный процессор».

ЦП есть почти во всех ваших устройствах, будь то смарт-часы, компьютер или термостат. Они отвечают за обработку и выполнение инструкций и действуют как мозг ваших устройств. Здесь мы объясним, как процессоры взаимодействуют с другими частями ваших устройств и почему они так важны для вычислительного процесса.

Что делает процессор процессором?

ЦП — это основной компонент, определяющий вычислительное устройство, и, хотя он имеет решающее значение, ЦП может работать только вместе с другим оборудованием. Кремниевый чип находится в специальном гнезде, расположенном на основной печатной плате (материнской или основной плате) внутри устройства. Он отделен от памяти, где временно хранится информация. Он также отделен от графической карты или графического чипа, который обрабатывает видео и трехмерную графику, отображаемые на экране.

ЦП создаются путем размещения миллиардов микроскопических транзисторов на одном компьютерном чипе. Эти транзисторы позволяют ему выполнять вычисления, необходимые для запуска программ, хранящихся в памяти вашей системы. По сути, это минутные ворота, которые включаются и выключаются, тем самым передавая единицы или нули, которые преобразуются во все, что вы делаете с устройством, будь то просмотр видео или написание электронной почты.

Одним из наиболее распространенных достижений технологии ЦП является уменьшение размера транзисторов. Это привело к увеличению скорости процессора за несколько десятилетий, что часто называют законом Мура.

В контексте современных устройств настольный компьютер или ноутбук имеет выделенный ЦП, который выполняет множество функций обработки для системы. Мобильные устройства и некоторые планшеты вместо этого используют систему на кристалле (SoC), которая представляет собой микросхему, которая объединяет ЦП вместе с другими компонентами. И Intel, и AMD предлагают ЦП с графическими чипами и хранимой в них памятью, а это означает, что они могут выполнять больше, чем просто стандартные функции ЦП.

Что на самом деле делает ЦП?

Человек

По своей сути ЦП получает инструкции от программы или приложения и выполняет вычисления. Этот процесс разбивается на три ключевых этапа: выборка, декодирование и выполнение. ЦП извлекает инструкцию из ОЗУ, декодирует, что это за инструкция на самом деле, а затем выполняет инструкцию, используя соответствующие части ЦП.

Выполняемая инструкция или расчет может включать базовые арифметические действия, сравнение чисел, выполнение функции или перемещение чисел в памяти. Поскольку все в вычислительном устройстве представлено числами, вы можете думать о процессоре как о калькуляторе, который работает невероятно быстро. В результате рабочая нагрузка может привести к запуску Windows, отображению видео на YouTube или расчету сложных процентов в электронной таблице.

В современных системах ЦП действует как начальник манежа в цирке, передавая данные специализированному оборудованию по мере необходимости. Например, центральный процессор должен указать графической карте, чтобы она показала взрыв, потому что вы выстрелили в бочку с горючим, или указать твердотельному накопителю передать документ Office в оперативную память системы для более быстрого доступа.

Ядра, тактовые частоты и стоимость

Изначально процессоры имели одно вычислительное ядро. Современный современный ЦП состоит из нескольких ядер, которые позволяют ему выполнять несколько инструкций одновременно, эффективно втиснув несколько ЦП в один чип. Большинство продаваемых сегодня процессоров имеют два или четыре ядра. Шесть ядер считаются основными, тогда как более дорогие чипы имеют от восьми до 64 ядер.

Многие процессоры также используют технологию многопоточности. Представьте себе одно физическое ядро ​​ЦП, которое может одновременно выполнять две линии выполнения (потоки), таким образом, на стороне операционной системы это выглядит как два «логических» ядра. Эти виртуальные ядра не так мощны, как физические ядра, потому что они используют одни и те же ресурсы, но в целом они могут помочь повысить производительность ЦП в многозадачном режиме при запуске совместимого программного обеспечения.

Тактовая частота широко рекламируется, когда вы смотрите на процессоры. Это цифра «гигагерц» (ГГц), которая эффективно обозначает, сколько инструкций ЦП может обрабатывать в секунду, но это не вся картина производительности. Тактовая частота в основном играет роль при сравнении процессоров одного семейства или поколения. Когда все остальное одинаково, более высокая тактовая частота означает более быстрый процессор. Однако процессор 2010 года с частотой 3 ГГц будет выполнять меньше работы, чем процессор 2020 года с частотой 2 ГГц.

Итак, сколько вы должны платить за процессор? У нас есть несколько руководств, чтобы дать вам несколько советов по лучшим процессорам, которые вы можете купить. Однако в общих чертах, если вы не хардкорный геймер или кто-то, кто хочет редактировать видео, вам не нужно тратить более 250 долларов. Вы можете помочь снизить затраты, отказавшись от новейшего оборудования и вместо этого придерживаясь последнего поколения ЦП.

Для процессоров Intel это чипы 8-го, 9-го или 10-го поколения. Определить их поколение можно по названию продукта. Например, Core i7-6820HK — это более старый чип 6-го поколения, а Core i5-10210U — более новый чип 10-го поколения.

AMD делает нечто подобное со своими процессорами Ryzen: Ryzen 5 2500X — это процессор 2-го поколения, основанный на новом дизайне ядра «Zen+», а Ryzen 9 3950X — это процессор 3-го поколения.Ryzen 4000 был выпущен в виде линейки чипов для ноутбуков и в форме APU с очень ограниченной доступностью для настольных компьютеров через сборщиков систем. Имея это в виду, можно спорить, является ли Ryzen 5000 четвертым или пятым поколением процессоров AMD Ryzen, но это последнее, и совсем недавно AMD объединила свои платформы для ноутбуков, гибридных процессоров и настольных компьютеров под лозунгом Ryzen 5000.

Насколько важен процессор?

В наши дни ваш ЦП не так важен для общей производительности системы, как раньше, но он по-прежнему играет важную роль в отклике и скорости вашего вычислительного устройства. Геймеры, как правило, находят преимущество в более высоких тактовых частотах, в то время как более серьезная работа, такая как САПР и редактирование видео, улучшится благодаря большему количеству ядер ЦП.

Вы должны иметь в виду, что ваш ЦП является частью системы, поэтому вы должны быть уверены, что у вас достаточно оперативной памяти, а также быстрого хранилища, которое может передавать данные на ваш ЦП. Возможно, самый большой вопросительный знак будет висеть над вашей видеокартой, поскольку вам обычно требуется некоторый баланс внутри вашего ПК, как с точки зрения производительности, так и с точки зрения стоимости.

Теперь, когда вы понимаете роль ЦП, вы можете сделать осознанный выбор в отношении своего вычислительного оборудования. Используйте это руководство, чтобы узнать больше о лучших процессорах AMD и Intel.

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

печатная плата

центральный процессор (CPU), основная часть любой цифровой компьютерной системы, обычно состоящая из основной памяти, блока управления и арифметико-логического блока. Он представляет собой физическое сердце всей компьютерной системы; к нему подключается различное периферийное оборудование, в том числе устройства ввода/вывода и вспомогательные запоминающие устройства. В современных компьютерах центральный процессор находится на интегральной микросхеме, называемой микропроцессором.

Блок управления центрального процессора регулирует и интегрирует операции компьютера. Он выбирает и извлекает инструкции из основной памяти в надлежащей последовательности и интерпретирует их таким образом, чтобы активировать другие функциональные элементы системы в соответствующий момент для выполнения соответствующих операций. Все входные данные передаются через основную память в арифметико-логическое устройство для обработки, которая включает в себя четыре основные арифметические функции (т. е. сложение, вычитание, умножение и деление) и некоторые логические операции, такие как сравнение данных и выбор желаемой процедуры решения проблемы или жизнеспособной альтернативы, основанной на заранее определенных критериях принятия решения.

Техник работает с системной консолью на новом компьютере UNIVAC 1100/83 в Центре анализа флота, Corona Annex, Naval Weapons Station, Seal Beach, CA. 1 июня 1981 г. Приводы или считыватели магнитных лент Univac на заднем плане. Универсальный автоматический компьютер

Как Интернет перемещает информацию между компьютерами? Какая операционная система сделана Microsoft? Войдите в этот тест и проверьте свои знания о компьютерах и операционных системах.


Ян Пол


< /p>

Иэн Пол
Писатель

Ян Пол — независимый писатель, который более десяти лет пишет о технологиях. Помимо написания статей для How-To Geek, он регулярно участвует в PCWorld в качестве критика, автора статей, репортера, охотника за сделками и обозревателя. Его работы также публиковались в Интернете в The Washington Post, ABC News, MSNBC, Reuters, Macworld, Yahoo Tech, Tech.co, TechHive, The Huffington Post и Lifewire. Его статьи регулярно публикуются на многочисленных сайтах IDG, включая CIO, Computerworld, GameStar, Macworld UK, Tech Advisor и TechConnect. Подробнее.

ЦП вставляется в разъем ЦП на материнской плате.

Ярослав Нелюбов/Shutterstock

Самой важной частью вашего компьютера, если бы вам нужно было выбрать только одну, был бы центральный процессор (ЦП).Это основной центр (или «мозг»), который обрабатывает инструкции, поступающие от программ, операционной системы или других компонентов вашего ПК.

1 и 0

Благодаря более мощным процессорам мы перешли от простого отображения изображения на экране компьютера к Netflix, видеочату, потоковой передаче и все более реалистичным видеоиграм.

ЦП — чудо инженерной мысли, но по своей сути он по-прежнему опирается на базовую концепцию интерпретации двоичных сигналов (единиц и нулей). Разница теперь в том, что вместо чтения перфокарт или обработки инструкций с помощью наборов электронных ламп современные процессоры используют крошечные транзисторы для создания видео TikTok или заполнения чисел в электронной таблице.

Основы процессора

Логотипы Intel Core i3, i5 и i7.

Интел

Производство ЦП сложно. Важным моментом является то, что каждый процессор состоит из кремния (одного или нескольких), в котором размещены миллиарды микроскопических транзисторов.

Как мы упоминали ранее, эти транзисторы используют серию электрических сигналов (ток «включен» и ток «выключен») для представления машинного двоичного кода, состоящего из единиц и нулей. Так как таких транзисторов так много, процессоры могут выполнять все более сложные задачи с большей скоростью, чем раньше.

Число транзисторов не обязательно означает, что ЦП будет быстрее. Тем не менее, это по-прежнему основная причина, по которой телефон, который вы носите в кармане, обладает гораздо большей вычислительной мощностью, чем, возможно, была вся планета, когда мы впервые отправились на Луну.

Прежде чем двигаться дальше по концептуальной лестнице ЦП, давайте поговорим о том, как ЦП выполняет инструкции на основе машинного кода, называемого "набором инструкций". Процессоры разных компаний могут иметь разные наборы инструкций, но не всегда.

Например, большинство ПК с Windows и современные процессоры Mac используют набор инструкций x86-64, независимо от того, относятся ли они к процессорам Intel или AMD. Однако компьютеры Mac, дебютирующие в конце 2020 года, будут иметь процессоры на базе ARM, которые используют другой набор инструкций. Есть также небольшое количество ПК с Windows 10, использующих процессоры ARM.

Ядра, кэш и графика

Схема Intel Silicon с маркировкой ядер и других частей ЦП.

Интел

Теперь давайте посмотрим на сам кремний. Диаграмма выше взята из официального документа Intel, опубликованного в 2014 году, об архитектуре ЦП компании для Core i7-4770S. Это всего лишь пример того, как выглядит один процессор — другие процессоры имеют другую компоновку.

Мы видим, что это четырехъядерный процессор. Было время, когда процессор имел только одно ядро. Теперь, когда у нас есть несколько ядер, они обрабатывают инструкции намного быстрее. Ядра также могут иметь что-то, называемое гиперпоточностью или одновременной многопоточностью (SMT), из-за чего одно ядро ​​​​похоже на два для ПК. Это, как вы понимаете, помогает еще больше сократить время обработки.

Ядра на этой диаграмме совместно используют нечто, называемое кешем L3. Это форма встроенной памяти внутри ЦП. ЦП также имеют кэши L1 и L2, содержащиеся в каждом ядре, а также регистры, которые представляют собой форму низкоуровневой памяти. Если вы хотите понять разницу между регистрами, кешем и системной оперативной памятью, ознакомьтесь с этим ответом на StackExchange.

ЦП, показанный выше, также содержит системный агент, контроллер памяти и другие части микросхемы, которые управляют информацией, поступающей и исходящей из ЦП.

Наконец, есть встроенная графика процессора, которая генерирует все те замечательные визуальные элементы, которые вы видите на своем экране. Не все процессоры имеют собственные графические возможности. Например, процессорам AMD Zen для настольных ПК требуется дискретная видеокарта для отображения чего-либо на экране. Некоторые процессоры Intel Core для настольных ПК также не имеют встроенной графики.

ЦП на материнской плате

Процессор в сокете материнской платы без установленного сверху кулера.

Ишии/Shutterstock

Теперь, когда мы рассмотрели, что происходит под капотом ЦП, давайте посмотрим, как он интегрируется с остальной частью вашего ПК. Процессор находится в так называемом сокете на материнской плате вашего ПК.

После того, как он вставлен в сокет, другие части компьютера могут подключаться к ЦП через так называемые «шины». Например, оперативная память подключается к ЦП через собственную шину, в то время как многие компоненты ПК используют шину определенного типа, называемую «PCIe».

Каждый ЦП имеет набор «линий PCIe», которые он может использовать.Например, процессоры AMD Zen 2 имеют 24 полосы, которые подключаются непосредственно к процессору. Затем эти полосы распределяются между производителями материнских плат под руководством AMD.

Например, 16 дорожек обычно используются для слота для видеокарты x16. Затем есть четыре полосы для хранения, например, одно быстрое устройство хранения, например твердотельный накопитель M.2. В качестве альтернативы эти четыре полосы также могут быть разделены. Две полосы можно использовать для твердотельного накопителя M.2, а две — для более медленного диска SATA, такого как жесткий диск или 2,5-дюймовый твердотельный накопитель.

Это 20 линий, а остальные четыре зарезервированы для чипсета, который является коммуникационным центром и контроллером трафика для материнской платы. Затем набор микросхем имеет собственный набор шинных соединений, что позволяет добавлять в ПК еще больше компонентов. Как и следовало ожидать, более производительные компоненты имеют более прямое подключение к ЦП.

Как видите, ЦП выполняет большую часть обработки инструкций, а иногда даже работает с графикой (если он для этого предназначен). Однако ЦП — не единственный способ обработки инструкций. Другие компоненты, такие как видеокарта, имеют собственные встроенные возможности обработки. Графический процессор также использует свои собственные вычислительные возможности для работы с ЦП и запуска игр или выполнения других задач, требующих интенсивной обработки графики.

Большая разница в том, что компонентные процессоры разрабатываются с учетом конкретных задач. ЦП, однако, является устройством общего назначения, способным выполнять любую вычислительную задачу, которую ему поручают. Вот почему ЦП доминирует внутри вашего ПК, и остальная часть системы полагается на него в своей работе.

  • › Насколько важен блок питания (БП) при сборке ПК?
  • › Как настроить два монитора в Windows 11
  • › Как выбрать корпус для ПК: 5 особенностей, которые следует учитывать
  • › Что такое интегрированная графика?
  • › Почему я перешел на Garuda Linux
  • › Что такое крипто-майнинг и как он работает?
  • › Как материнские платы влияют на производительность?
  • › Почему прозрачные чехлы для телефонов желтеют?

Читайте также:

4004
8080
8086
8087
8088
80286 (286)
80386 (386)
80486 (486)
Pentium
Pentium с MMX
Pentium Pro
Pentium II
Celeron
Pentium III
Pentium M
Celeron M
Pentium 4
Mobile Pentium 4-M
Pentium D
Pentium Extreme Версия
Core Duo
Core 2 Duo
Core i3
Core i5
Core i7
Core i9