Саб братва! Сегодня кратко и понятно расскажу о процессорах. Что это такое принцип их работы, из чего они состоят и тд. Не буду томить, погнали!
ЧТО ТАКОЕ ПРОЦЕССОРЫ И С ЧЕМ ЕГО ЕДЯТ?
Процессор – это ключевой компонент любого компьютера, выполняющий роль его центрального управляющего устройства. Он отвечает за обработку информации и выполнение инструкций, поступающих от программного обеспечения. Можно сказать, что процессор – это мозг компьютера, определяющий его производительность и возможности. Давайте углубимся в его устройство и принцип работы.
ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ПРОЦЕССОР?
Он покрыт миллиардами крошечных транзисторов, которые составляют основу элементной базы процессора и выполняют роль микроскопических переключателей, которые могут быть либо включены, либо выключены, представляя таким образом биты информации (0 и 1). "1" - есть сигнал, ключ-транзистор включен."0" нет сигнала, ключ-транзистор выключен. Собрав транзисторы в цепочку можно реализовывать логику: "И", "Или", "Не" и тд. Именно эта способность транзисторов переключаться между двумя состояниями позволяет процессору выполнять логические операции и вычисления.
Также из чего состоит любой процессор, это ядра. Они отвечают за обработку информации и выполнение инструкций, поступающих от программ. Чем больше ядер, тем больше задач компьютер может выполнять одновременно, что делает его быстрее и эффективнее.
Помимо этого, используется кеш, который хранит часто используемые данные и инструкции для быстрого доступа процессора. Кэш - это сверхбыстрая память внутри процессора, где хранится самая необходимая информация для быстрой обработки. Это как рабочий стол, на котором лежат самые нужные инструменты - процессору не нужно тратить время на поиск данных в медленной оперативной памяти, он сразу берет их из кэша. Обычно есть несколько уровней кэша (L1, L2, L3), различающихся по размеру и скорости доступа.
L1 (уровень 1): самый быстрый и маленький кэш, хранит самые часто
используемые данные.
L2 (уровень 2): больше и медленнее, чем L1, но все еще быстрее оперативной
памяти.
L3 (уровень 3): самый большой и медленный кэш, общий для всех ядер
процессора. Кэш делает процессор быстрее и эффективнее!
Арифметико-логическое устройство (АЛУ) тоже играет большую роль. АЛУ выполняет арифметические операции (сложение, вычитание, умножение, деление) и логические операции (сравнение, логические операции). Это сердце процессора, где происходит основная обработка данных.
Шины — это каналы, по которым передаётся информация. Отвечает за доставку информации и данных между разными частями компьютера. Чем больше линий в шине, тем быстрее передаются данные, и тем быстрее работает компьютер.
Контроллер памяти отвечает за доступ к оперативной памяти, находя нужные данные в памяти. Также он отвечает за организацию данных, следит за правильным размещением данных в памяти. Помимо этого, контроллер отвечает за управление передачей данных: передает данные между процессором и памятью. Благодаря контроллеру процессор быстро и эффективно работает с данными в оперативной памяти.
FPU (блок обработки чисел с плавающей точкой) – это специализированный калькулятор внутри процессора, который занимается сложными математическими вычислениями с высокой точностью. Обычный калькулятор справляется с простыми задачами, а FPU – это мощный инженерный калькулятор для сложных расчётов. Благодаря FPU, процессор может выполнять сложные математические задачи быстро и эффективно.
Регистры – это как сверхбыстрые блокноты внутри процессора, которые используются для временного хранения данных и инструкций. Представьте что у вас есть рабочий стол (оперативная память) и блокнот (регистр). Чтобы что-то быстро записать или прочитать, вы используете блокнот, а не ищете нужную информацию на столе. Регистры очень быстрые, но их количество ограничено. Поэтому процессор использует их для хранения самой важной информации, которую нужно быстро обработать. Благодаря регистрам, процессор работает быстрее и эффективнее.
ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРОЦЕССОРА
Процессор воспринимает сигналы в форме единиц и нулей (двоичные сигналы), оперирует ими в соответствии с набором машинных команд (инструкций - instructions) и формирует двоичные результаты.
Процессор работает по циклу извлечения, декодирования и исполнения инструкций:
1. Получение инструкции: Процессор получает инструкцию из оперативной памяти.
2. Разбор инструкции: Процессор разбирает инструкцию, чтобы понять, что нужно делать. Например, он может определить, какие данные нужны для выполнения задачи и где они находятся.
3. Выполнение: Процессор выполняет инструкцию, используя свои внутренние "инструменты" - арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистры и т.д. Это как если бы ваш помощник использовал свои руки, калькулятор и блокнот для выполнения задачи.
4. Сохранение результата: Процессор сохраняет результат выполнения инструкции в регистре или оперативной памяти. Это как если бы ваш помощник записал ответ на задачу на листок бумаги.
Этот цикл повторяется снова и снова, позволяя процессору выполнять различные задачи.
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ АКТУАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССОРЫ?
Для того чтобы узнать актуальные процессоры, необходимо понять для каких задач вы будете использовать его. Для офисных задач, таких как работа с документами, почтой, браузером и несложными приложениями, не требуется супермощный процессор. Нужен производительный процессор минимум с двумя ядрами и двумя потоками с частотой не менее 2-3 ГГц. Важнее всего стабильность, энергоэффективность и достаточная производительность для комфортной работы.
Примеры моделей:
- Intel Core i3-12100
- Intel Core i5-13400
- AMD Ryzen 3 5300G
- AMD Ryzen 5 5600G
Ключевые характеристики:
Количество ядер: 2 ядра и 4 потока достаточно для базовых задач, 4 ядра и 8
потоков - для более интенсивной работы.
Тактовая частота: от 3 ГГц и выше.
Кэш: чем больше, тем лучше, но не является критическим фактором.
Энергопотребление: низкое энергопотребление снижает расходы на электричество и уменьшает нагрев системы.
В итоге, оптимальный процессор для офисной работы - это баланс производительности, энергоэффективности и стоимости.
Геймерские процессоры должны обеспечивать высокую производительность для плавного игрового процесса, особенно в современных играх с требовательной графикой.
Примеры моделей:
- Intel Core i5-13600K
- Intel Core i7-13700K
- Intel Core i9-13900K
- AMD Ryzen 5 7600X
- AMD Ryzen 7 7800X
- AMD Ryzen 9 7950X
Ключевые характеристики:
Количество ядер и потоков: 6 ядер и 12 потоков - минимум для современных
игр, 8 ядер и 16 потоков - для максимальной производительности и запаса на
будущее.
Тактовая частота: чем выше, тем лучше, особенно для игр, чувствительных к
частоте кадров (FPS). Стремитесь к 4 ГГц и выше.
Кэш: больший кэш ускоряет доступ к часто используемым данным, что положительно влияет на производительность.
Техпроцесс: новейшие техпроцессы (7nm, 5nm) обеспечивают лучшую энергоэффективность и производительность.
Разгон: возможность разгона позволяет дополнительно увеличить производительность процессора.
Для работы с графикой и программированием необходимы процессоры, способные справляться с высокими нагрузками, многозадачностью и сложными вычислениями.
Примеры моделей:
- Intel Core i7-13700K
- Intel Core i9-13900KS
- Intel Xeon W-3375
- AMD Ryzen 7 7800X3D
- AMD Ryzen 9 7950X
- AMD Threadripper Pro 5995WX
Ключевые характеристики:
Количество ядер и потоков: чем больше, тем лучше. 8 ядер и 16 потоков -
хороший минимум, 12 ядер и 24 потока и выше - для самых требовательных
задач.
Тактовая частота: высокая частота важна для быстрого выполнения одиночных
задач.
Кэш: большой кэш ускоряет доступ к часто используемым данным, что важно
для компиляции кода и работы с большими файлами.
Техпроцесс: новейшие техпроцессы обеспечивают лучшую
энергоэффективность и производительность.
Поддержка специализированных инструкций: например, AVX, AVX2, AVX-512,
которые ускоряют определенные типы вычислений.
Примеры моделей:
- Intel Core i7-13700K
- Intel Core i9-13900KS
- Intel Xeon W-3375
- AMD Ryzen 7 7800X3D
- AMD Ryzen 9 7950X
- AMD Threadripper Pro 5995W
Важно помнить: Выбирайте процессор, который совместим с вашей материнской платой.