Если вы только начинаете знакомиться с миром компьютеров и электроники, терминология, используемая для обозначения различных деталей, может сбить вас с толку. Один из компонентов, с которым вы, возможно, сталкивались, - это «процессор», что означает «центральный процессор».
Процессоры стоят почти во всех устройствах, будь то смарт-часы, компьютер или термостат. Они отвечают за обработку и выполнение инструкций и являются «мозгом» ваших устройств. Здесь мы объясним, как процессоры взаимодействуют с другими частями ваших устройств и что делает их столь неотъемлемой частью вычислительного процесса.
Что делает процессор процессором?
Центральный процессор - это основной компонент, определяющий работу вычислительного устройства, и хотя он имеет огромное значение, он может функционировать только вместе с другим оборудованием. Кремниевый чип располагается в специальном гнезде, расположенном на главной печатной плате (материнской или основной) внутри устройства. Он отделен от памяти, в которой временно хранится информация. Он также отделен от видеокарты или графического чипа, который воспроизводит видео и 3D-графику, отображаемую на экране.
Процессоры изготавливаются путем размещения миллиардов микроскопических транзисторов на одном компьютерном чипе. Эти транзисторы позволяют процессору выполнять вычисления, необходимые для выполнения программ, хранящихся в памяти вашей системы. Функционируя как крошечные переключатели, они чередуются между включенным и выключенным состояниями, передавая двоичные единицы и нули, которые лежат в основе всех ваших действий на устройстве, будь то просмотр видео или создание электронного письма.
Одним из наиболее распространенных достижений в области процессорных технологий является уменьшение размеров транзисторов. Это привело к повышению скорости работы процессора на протяжении десятилетий, что часто называют законом Мура.
В контексте современных устройств настольный компьютер или ноутбук имеет выделенный центральный процессор, который выполняет множество функций обработки данных в системе. В мобильных устройствах и некоторых планшетах вместо этого используется система на кристалле (SoC) - микросхема, в которой процессор размещен вместе с другими компонентами. Компании Intel и AMD предлагают процессоры с графическими чипами и памятью, что означает, что они могут выполнять не только стандартные функции процессора.
Что же на самом деле делает процессор?
По своей сути центральный процессор получает инструкции от программы или приложения и выполняет вычисления. Этот процесс состоит из трех ключевых этапов: выборка, декодирование и выполнение. Процессор получает инструкцию из оперативной памяти, декодирует ее, а затем выполняет ее с помощью соответствующих частей процессора.
Выполненная инструкция, или вычисление, может включать в себя базовые арифметические действия, сравнение чисел, выполнение функции или перемещение чисел в памяти. Поскольку все в вычислительном устройстве представлено в виде чисел, вы можете представить себе процессор как калькулятор, который работает невероятно быстро. В результате он может запустить Windows, показать видео на YouTube или рассчитать сложные проценты в электронной таблице.
В современных системах центральный процессор действует как рингмейстер в цирке, подавая данные на специализированное оборудование по мере необходимости. Например, процессор должен дать команду видеокарте показать взрыв, потому что вы выстрелили в бочку с топливом в игре, или сказать твердотельному накопителю перенести документ Office в оперативную память системы для более быстрого доступа.
Ядра, часы и стоимость
Изначально процессоры имели одно вычислительное ядро. Современный процессор состоит из нескольких ядер, что позволяет ему выполнять несколько инструкций одновременно, эффективно объединяя несколько процессоров на одном кристалле. Процессоры начального уровня сегодня имеют от двух до четырех ядер, в то время как шесть-восемь ядер являются более распространенными в игровых устройствах и ПК. Модели высокого класса могут иметь до 32 ядер, а профессиональное оборудование - и того больше.
Многие процессоры также используют технологию, называемую одновременной многопоточностью. Представьте себе одно физическое ядро процессора, которое может выполнять две линии исполнения (потоки) одновременно, тем самым отображаясь как два «логических» ядра со стороны операционной системы. Эти виртуальные ядра не так мощны, как физические, поскольку используют одни и те же ресурсы, но в целом они помогают повысить производительность процессора в многозадачном режиме при запуске совместимого программного обеспечения.
Тактовая частота часто рекламируется, когда вы смотрите на процессоры. Это показатель «гигагерц» (ГГц), который фактически обозначает количество инструкций, выполняемых процессором в секунду, но это не вся картина производительности. Тактовая частота в основном играет роль при сравнении процессоров одного семейства или поколения. При прочих равных условиях более высокая тактовая частота означает более быстрый процессор. Однако процессор с тактовой частотой 3 ГГц, выпущенный в 2010 году, будет работать меньше, чем процессор с тактовой частотой 2 ГГц, выпущенный в 2020 году, из-за более совершенного кремния, лежащего в основе новой модели.
Сколько вы должны заплатить за процессор? В общих чертах, если вы не хардкорный геймер или не занимаетесь монтажом видео, вам не стоит тратить больше 200-300 долларов. Вы можете снизить стоимость, отказавшись от новейшего оборудования и остановившись на процессоре последнего поколения.
Для процессоров Intel это означает чипы 12-го или 13-го поколения. Определить поколение можно по названию продукта. Например, Core i7-10700K - это более старый чип 10-го поколения, а Core i5-13600K - более новый чип 13-го поколения.
AMD делает нечто подобное со своими процессорами Ryzen: Ryzen 9 3950X - чип третьего поколения, а Ryzen 7 5700X - процессор четвертого поколения, основанный на архитектуре Zen 3. Ryzen 4000 был выпущен в виде линейки чипов для ноутбуков и APU, а его доступность для настольных компьютеров была очень ограничена сборщиками систем. Учитывая это, можно поспорить, является ли Ryzen 7000 (технически) пятым поколением процессоров AMD Ryzen, но это последнее, и совсем недавно AMD объединила свои платформы для ноутбуков, APU и настольных ПК под знаменем Ryzen 7000.
Насколько важен процессор?
В наши дни процессор не так важен для общей производительности системы, как раньше, но он по-прежнему играет важную роль в отклике и скорости вашего вычислительного устройства, и без него оно вообще не будет работать. Геймеры, как правило, выигрывают от более высоких тактовых частот, а для более серьезных работ, таких как САПР и видеомонтаж, более высокое количество ядер процессора будет полезно.
Следует помнить, что процессор - это часть системы, поэтому необходимо убедиться, что у вас достаточно оперативной памяти и есть быстрое хранилище, способное передавать данные процессору. Возможно, самый большой знак вопроса будет стоять над видеокартой, так как обычно требуется некоторый баланс между производительностью и стоимостью ПК.
Теперь, когда вы понимаете роль процессора, вы сможете сделать грамотный выбор в пользу своего вычислительного оборудования. Воспользуйтесь нашим руководством по покупке процессора, чтобы узнать больше о лучших чипах, доступных в настоящее время. После этого проверьте лучшие варианты в наших списках лучших процессоров Intel и лучших процессоров AMD, доступных на данный момент.
Если вам понравилась эта статья, подпишитесь, чтобы не пропустить еще много полезных статей!
Вы также можете читать меня в:
- Telegram: https://t.me/gergenshin
- Яндекс Дзен: https://dzen.ru/gergen
- Официальный сайт: https://www-genshin.ru
