Центральный процессор (ЦП) - это компонент компьютера, отвечающий за интерпретацию и выполнение большинства команд, поступающих от другого аппаратного и программного обеспечения компьютера.
Типы устройств, использующих процессоры
ЦП используют все виды устройств, включая настольные компьютеры, ноутбуки и планшеты, смартфоны и даже ваш телевизор с плоским экраном.
Intel и AMD - два самых популярных производителя процессоров для настольных компьютеров, ноутбуков и серверов, а Apple, NVIDIA и Qualcomm - крупные производители процессоров для смартфонов и планшетов.
Вы можете встретить много разных названий, используемых для описания ЦП, включая процессор, компьютерный процессор, микропроцессор, центральный процессор и «мозги компьютера».
Компьютерные мониторы или жесткие диски иногда очень неправильно называют ЦП, но эти части оборудования служат совершенно другим целям и никоим образом не являются тем же самым, что и ЦП.
Как выглядит процессор и где он находится
Современный ЦП, как правило, маленький и квадратный, с множеством коротких закругленных металлических разъемов на нижней стороне. Некоторые старые процессоры имеют штырьки вместо металлических разъемов.
ЦП подключается непосредственно к «гнезду» ЦП (или иногда к «слоту») на материнской плате. Процессор вставляется в сокет контактной стороной вниз, а небольшой рычажок помогает зафиксировать процессор.
Даже после короткой работы современные процессоры могут сильно нагреваться. Чтобы рассеивать это тепло, почти всегда необходимо прикрепить радиатор и вентилятор непосредственно к процессору. Обычно они поставляются вместе с процессором.
Также доступны другие более продвинутые варианты охлаждения, в том числе комплекты водяного охлаждения и устройства с фазовым переходом.
Не все процессоры имеют контакты на нижней стороне, но в тех, у которых они есть, контакты легко сгибаются. Будьте очень осторожны при обращении, особенно при установке их на материнскую плату.
Частота процессора
Тактовая частота процессора - это количество инструкций, которые он может обработать в любую секунду, измеряемое в гигагерцах (ГГц).
Например, процессор имеет тактовую частоту 1 Гц, если он может обрабатывать одну часть инструкции каждую секунду. Экстраполируя это на более реальный пример: ЦП с тактовой частотой 3,0 ГГц может обрабатывать 3 миллиарда инструкций в секунду.
Ядра ЦП
Некоторые устройства используют одноядерный процессор, в то время как другие могут иметь двухъядерный (или четырехъядерный и т. д.) процессор. Запуск двух процессорных блоков, работающих параллельно, означает, что ЦП может одновременно обрабатывать в два раза больше инструкций в секунду, что значительно повышает производительность.
Некоторые ЦП могут виртуализировать два ядра для каждого доступного физического ядра, метод, известный как Hyper-Threading. Виртуализация означает, что ЦП только с четырьмя ядрами может функционировать так, как если бы у него было восемь, а дополнительные виртуальные ядра ЦП называются отдельными потоками. Однако физические ядра работают лучше, чем виртуальные.
Если позволяет ЦП, некоторые приложения могут использовать так называемую многопоточность. Если поток понимается как отдельная часть компьютерного процесса, то использование нескольких потоков в одном ядре ЦП означает, что можно понять и обработать больше инструкций одновременно. Некоторое программное обеспечение может использовать эту функцию на нескольких ядрах ЦП, а это означает, что одновременно может обрабатываться еще больше инструкций.
Пример: Intel Core i3, i5, i7
Для более конкретного примера того, насколько одни процессоры быстрее других, давайте посмотрим, как Intel разработала свои процессоры.
Как вы, вероятно, догадались из их названий, чипы Intel Core i7 работают лучше, чем чипы i5, которые работают лучше, чем чипы i3. Почему одни работают лучше или хуже других, немного сложнее, но все же довольно легко понять.
Процессоры Intel Core i3 являются двухъядерными процессорами, а чипы i5 и i7 - четырехъядерными.
Turbo Boost - это функция чипов i5 и i7, которая позволяет процессору увеличивать свою тактовую частоту выше базовой, например, с 3,0 ГГц до 3,5 ГГц, когда это необходимо. Чипы Intel Core i3 не имеют такой возможности. Модели процессоров, оканчивающиеся на «K», могут быть разогнаны, что означает, что эта дополнительная тактовая частота может быть принудительно использована постоянно; узнайте больше о том, почему вы разгоняете свой компьютер.
Hyper-Threading позволяет обрабатывать два потока на каждое ядро ЦП. Это означает, что процессоры i3 с Hyper-Threading поддерживают только четыре одновременных потока (поскольку они являются двухъядерными процессорами). Процессоры Intel Core i5 не поддерживают Hyper-Threading, а значит, они тоже могут работать с четырьмя потоками одновременно. Однако процессоры i7 поддерживают эту технологию и поэтому (будучи четырехъядерными) могут обрабатывать 8 потоков одновременно.
Из-за ограничений по мощности, присущих устройствам, которые не имеют постоянного источника питания (продукты с батарейным питанием, такие как смартфоны, планшеты и т. д.), их процессоры, независимо от того, являются ли они i3, i5 или i7-отличаются от настольных процессоров тем, что им приходится находить баланс между производительностью и энергопотреблением.
Дополнительная информация о процессорах
Ни тактовая частота, ни просто количество ядер ЦП не являются единственным фактором, определяющим, является ли один ЦП «лучше» другого. Часто это больше всего зависит от типа программного обеспечения, которое работает на компьютере, другими словами, от приложений, которые будут использовать ЦП.
Один ЦП может иметь низкую тактовую частоту, но является четырехъядерным процессором, а другой имеет высокую тактовую частоту, но является только двухъядерным процессором. Решение о том, какой ЦП превзойдет другой, опять же, полностью зависит от того, для чего используется ЦП.
Например, требовательная к ЦП программа редактирования видео, которая лучше всего работает с несколькими ядрами ЦП, будет лучше работать на многоядерном процессоре с низкой тактовой частотой, чем на одноядерном ЦП с высокой тактовой частотой. Не все программное обеспечение, игры и т. д. могут даже использовать больше, чем одно или два ядра, что делает любые дополнительные доступные ядра ЦП довольно бесполезными.
Еще одним компонентом процессора является кэш. Кэш ЦП похож на временное хранилище для часто используемых данных. Вместо обращения к оперативной памяти для этих элементов ЦП определяет, какие данные вы продолжаете использовать, предполагает, что вы захотите продолжать их использовать, и сохраняет их в кэше. Кэш работает быстрее, чем использование ОЗУ, потому что это физическая часть процессора; больше кеша означает больше места для хранения такой информации.
Поддерживает ли ваш компьютер 32-битную или 64-битную операционную систему, зависит от размера блоков данных, которые может обрабатывать ЦП. С 64-разрядным процессором можно получить доступ к большему объему памяти одновременно и более крупными частями, чем с 32-разрядным, поэтому операционные системы и приложения, специфичные для 64-разрядных систем, не могут работать на 32-разрядном процессоре.
Вы можете просмотреть информацию о процессоре компьютера, а также другую информацию об оборудовании, с помощью большинства бесплатных системных информационных инструментов.
Помимо стандартных процессоров, доступных в коммерческих компьютерах, квантовые процессоры разрабатываются для квантовых компьютеров с использованием науки, лежащей в основе квантовой механики.
Каждая материнская плата поддерживает только определенный диапазон типов ЦП, поэтому перед покупкой обязательно проконсультируйтесь с производителем материнской платы.
FAQ
Как узнать температуру процессора?
Чтобы проверить температуру процессора вашего компьютера на ПК с Windows, используйте бесплатную или недорогую программу мониторинга, такую как SpeedFan, Real Temp или CPU Thermometer. Пользователям Mac следует загрузить System Monitor, чтобы контролировать температуру процессора, вычислительную нагрузку и многое другое.
Как очистить процессор от термопасты?
Используйте изопропиловую салфетку, чтобы аккуратно удалить термопасту с разъема LGA. Обязательно протирайте по прямой линии. При необходимости повторите процесс, каждый раз используя новую салфетку.
Как снизить нагрузку на ЦП?
Чтобы снизить нагрузку на ЦП, освободите место, отключив ненужные процессы в диспетчере задач. Вы также можете попробовать дефрагментировать свой ПК с Windows, запуская только одну или две программы одновременно и удаляя программы, которые вам не нужны.
