Что такое цп в компьютере

Что такое ЦП (CPU) в компьютере (ПК) и ноутбуке

В технических характеристиках компьютера можно встретить такой термин как ЦП или CPU. Этот термин, как правило, не разъясняется простыми словами, поэтому не редко пользователи не понимают, что он означает. В данной статье мы расскажем о том, что такое ЦП в компьютере, какие его основные характеристики, а также как узнать название установленного в компьютере ЦП и проверить его температуру. 

Что такое ЦП или CPU

Аббревиатура ЦП расшифровывается как Центральный процессор и обозначает устройство, которое обрабатывает практически всю информацию в компьютере.  В английском языке аналогом аббревиатуры ЦП является аббревиатура CPU, которая расшифровывается как Central processing unit. Поэтому ЦП и CPU это одно и тоже устройство.

ЦП – это кремниевый чип, который является основным в любом компьютере. Он выполняет код программ, работает с оперативной памятью и внешними устройствами, фактически это главный компонент любого компьютера. Одной из основных технических характеристик любого ЦП является его архитектура. В современных настольных компьютерах и ноутбуках используются процессоры на основе архитектуры x86. Данная архитектура и соответствующий ей набор команд появились в 70- годах прошлого столетия, вместе с процессором Intel 8086. В дальнейшем на основе этой архитектуры свои процессоры начали выпускать и другие производители. Например, такие процессоры выпускались компаниями AMD, Cyrix, VIA, Transmeta, IDT и другими.

Но, сейчас существует только два производителя x86 процессоров – это компании Intel и AMD. Именно эти две компании сейчас выпускают практически все процессоры на базе этой архитектуры. Остальные компании закрыли производство ЦП на базе x86 не выдержав конкуренции.

У Intel и AMD есть ряд брендов под которыми они выпускают свои центральные процессоры. Эти названия вы могли слышать в рекламе компьютерной техники.

Как выглядит ЦП (Intel Core i7).

У Intel это:

• Celeron;
• Pentium;
• Core i3;
• Core i5;
• Core i7;
• Core i9;
• Xeon;

А у AMD:

• Sepron;
• Athlon;
• AMD FX;
• AMD A;
• Ryzen 3;
• Ryzen 5;
• Ryzen 7;
• Ryzen Threadripper;
• Epic;

Основным отличием между ЦП разных брендов является уровень производительности. Так процессор Core i5 обычно более производительный чем Core i3, а Core i7, в свою очередь, более производительный чем Core i5. Аналогичные различия в уровне производительности есть и у процессоров AMD.

На производительность процессора влияют несколько факторов. Во-первых, это тактовая частота, чем она выше, тем больше операций может выполнить процессор за единицу времени. Во-вторых, это количество ядер, чем больше вычислительных ядер имеет процессор, тем больше вычислений могут производится параллельно, что повышает также производительность ЦП. Кроме этого, на производительность влияет скорость работы и объем кеш памяти, скорость обмена данными с оперативной памятью и другие параметры.

Как узнать какой ЦП в компьютере

Пользователей часто интересует, какой ЦП применяется в их компьютере. Получить эту информацию можно разными способами. Если у вас установлена операционная система Windows 7 или Windows 10, то вы можете узнать название ЦП с помощью окна «Сведения о компьютере», которое можно открыть с помощью комбинации клавиш Windows+Pause/Break. В данном окне доступна все основная информация о версии Windows, центральном процессоре и памяти.

В операционной системе Windows 10 название ЦП также можно посмотреть в окне «Диспетчер задач». Для этого нужно нажать комбинацию клавиш Ctrl-Shift-Esc, перейти на вкладку «Производительность» и выбрать параметр «ЦП»

Кроме этого, есть и другие способы узнать установленный в компьютере ЦП, например, можно зайти в BIOS и посмотреть эту информацию там. BIOS обычно доступен только на английском языке, поэтому процессор там обозначается как CPU.

Температура ЦП

ЦП – один из основных источников тепла в компьютере. Если его не охлаждать должным образом, то он будет перегреваться, что приведет к снижению тактовой частоты и производительности. В особо серьезных случаях перегрев будет приводить к сбоям в работе компьютера и внезапным перезагрузкам. Поэтому время от времени необходимо проверять температуру ЦП, для того чтобы убедиться, что она в норме.

Для проверки температуры ЦП понадобятся специальные программы. Например, можно использовать HWmonitor. Данная программа позволяет наблюдать за температурой и другими параметрами работы центрального процессора, видеокарты и других компонентов компьютера. Для того чтобы получить информацию о температуре достаточно просто запустить HWmonitor и в открывшемся окне найти название процессора. Сразу под ним будет строчка с температурой.

Программа HWmonitor отображает три значения температуры: Value (текущая температура), Min (минимальная) и Max (максимальная). Это позволяет наблюдать за температурами во время длительного периода и определять максимальную температуру, до которой прогревается ЦП.

После проверки температуры вы можете спросить, какую температуру ЦП можно считать приемлемой. К сожалению, однозначного ответа на этот вопрос нет, так как разные процессоры имеют разный температурный максимум, который они будут переносить без негативных последствий. Но, обычно нормальной температурой процессора считается:

• до 45 °C в режиме простоя;
• до 65 °C под нагрузкой;

Если в вашем компьютере ЦП прогревается до более высоких температур, то стоит задуматься об улучшении его охлаждения. В большинстве случаев для этого достаточно просто удалить пыль, которая скопилась на радиаторе процессора. Обычно это дает снижение температуры на 5-10 градусов. В некоторых случаях может понадобится замена термопасты или установка дополнительных кулеров, которые улучшат охлаждение системного блока.

Посмотрите также:

технические характеристики, рабочая температура, самостоятельный разгон

Само слово процессор происходит от английского глагола to process, что в переводе на русский будет звучать, как обрабатывать. В общем понимании, под данным термином подразумевается устройство или набор программ, которые используются для совершения вычислительных операций или обработки массива данных или процесса.

Содержание: 

Что такое центральный процессор, и для чего он нужен

В персональном компьютере процессор выполняет функцию «мозга», являясь основной микросхемой, которая требуется для бесперебойной и правильной работы ПК. Под управлением CPU находятся все внутренние и периферийные устройства.

Внешне процессор представляет собой небольшую квадратную плату, верхняя часть которой закрыта металлической крышкой, служащей для защиты микросхем, а нижняя поверхность усыпана большим количеством контактов. Именно этой стороной процессор устанавливается в специальный разъём или сокет, располагающийся на материнской плате. ЦП, или центральный процессор, является самой важной деталью современного компьютера. Без команды, которую отдаёт CPU, не происходит выполнение ни одной, даже самой простой, операции, например, сложение двух чисел или запись одного байта информации.

Как работает процессор

• Принцип работы процессора – это последовательная обработка разных операций. Они происходят очень быстро, основные из них:
  При запуске любого процесса, заключающегося в исполнении программного кода, управляющий блок ЦП извлекает все необходимые данные и набор операндов, требуемых к исполнению. Далее это отгружается в буферную или кэш-память.
•  На выходе из кэша весь поток информации делится на две категории – инструкции и значения. Они перенаправляются в соответствующие ячейки памяти, которые называются регистры. Первые помещаются в регистры команд, вторая категория − в регистры данных.
•  Находящуюся в регистрах памяти информацию обрабатывает арифметически-логическое устройство. Это одна из частей ЦП, которая требуется для проведения арифметических и логических операций.
•  Результаты вычислений разделяются на два потока – законченные и незаконченные, которые, в свою очередь, отправляются обратно в кэш-память.
•  По завершению цикла вычислений конечный итог записывается в оперативную память. Это требуется для высвобождения места в буфере, которое необходимо для проведения новых вычислительных операций. При переполнении кэша все неактивные процессы перемещаются в ОЗУ или на нижний уровень.

Из чего состоит процессор

Чтобы представить, как работает ЦПУ, нужно понимать, из каких частей он состоит. Основными составляющими процессора являются:

1. Верхняя крышка, которая представляет собой металлическую пластину, выполняющую функции защиты внутреннего содержимого и теплоотведения.
2.  Кристалл. Это самая важная часть CPU. Кристалл изготавливается из кремния и содержит на себе большое количество мельчайших микросхем.
3.  Подложка из текстолита, которая служит контактной площадкой. На ней крепятся все детал

Что такое ЦП (CPU) в компьютере

В технических характеристиках компьютера можно встретить такой термин как ЦП или CPU. Этот термин, как правило, не разъясняется простыми словами, поэтому не редко пользователи не понимают, что он означает.

В данной статье мы расскажем о том, что такое ЦП в компьютере, какие его основные характеристики, а также как узнать название установленного в компьютере ЦП и проверить его температуру.

Содержание

Что такое ЦП или CPU

Аббревиатура ЦП расшифровывается как Центральный процессор и обозначает устройство, которое обрабатывает практически всю информацию в компьютере.  В английском языке аналогом аббревиатуры ЦП является аббревиатура CPU, которая расшифровывается как Central processing unit. Поэтому ЦП и CPU это одно и тоже устройство.

ЦП – это кремниевый чип, который является основным в любом компьютере. Он выполняет код программ, работает с оперативной памятью и внешними устройствами, фактически это главный компонент любого компьютера. Одной из основных технических характеристик любого ЦП является его архитектура. В современных настольных компьютерах и ноутбуках используются процессоры на основе архитектуры x86. Данная архитектура и соответствующий ей набор команд появились в 70- годах прошлого столетия, вместе с процессором Intel 8086. В дальнейшем на основе этой архитектуры свои процессоры начали выпускать и другие производители. Например, такие процессоры выпускались компаниями AMD, Cyrix, VIA, Transmeta, IDT и другими.

Но, сейчас существует только два производителя x86 процессоров – это компании Intel и AMD. Именно эти две компании сейчас выпускают практически все процессоры на базе этой архитектуры. Остальные компании закрыли производство ЦП на базе x86 не выдержав конкуренции.

У Intel и AMD есть ряд брендов под которыми они выпускают свои центральные процессоры. Эти названия вы могли слышать в рекламе компьютерной техники.

Как выглядит ЦП (Intel Core i7).

У Intel это:

• Celeron;
• Pentium;
• Core i3;
• Core i5;
• Core i7;
• Core i9;
• Xeon;

А у AMD:

• Sepron;
• Athlon;
• AMD FX;
• AMD A;
• Ryzen 3;
• Ryzen 5;
• Ryzen 7;
• Ryzen Threadripper;
• Epic;

Основным отличием между ЦП разных брендов является уровень производительности. Так процессор Core i5 обычно более производительный чем Core i3, а Core i7, в свою очередь, более производительный чем Core i5. Аналогичные различия в уровне производительности есть и у процессоров AMD.

На производительность процессора влияют несколько факторов. Во-первых, это тактовая частота, чем она выше, тем больше операций может выполнить процессор за единицу времени. Во-вторых, это количество ядер, чем больше вычислительных ядер имеет процессор, тем больше вычислений могут производится параллельно, что повышает также производительность ЦП. Кроме этого, на производительность влияет скорость работы и объем кеш памяти, скорость обмена данными с оперативной памятью и другие параметры.

Как узнать какой ЦП в компьютере

Пользователей часто интересует, какой ЦП применяется в их компьютере. Получить эту информацию можно разными способами. Если у вас установлена операционная система Windows 7 или Windows 10, то вы можете узнать название ЦП с помощью окна «Сведения о компьютере», которое можно открыть с помощью комбинации клавиш Windows+Pause/Break. В данном окне доступна все основная информация о версии Windows, центральном процессоре и памяти.

В операционной системе Windows 10 название ЦП также можно посмотреть в окне «Диспетчер задач». Для этого нужно нажать комбинацию клавиш Ctrl-Shift-Esc, перейти на вкладку «Производительность» и выбрать параметр «ЦП»

Кроме этого, есть и другие способы узнать установленный в компьютере ЦП, например, можно зайти в BIOS и посмотреть эту информацию там. BIOS обычно доступен только на английском языке, поэтому процессор там обозначается как CPU.

Температура ЦП

ЦП – один из основных источников тепла в компьютере. Если его не охлаждать должным образом, то он будет перегреваться, что приведет к снижению тактовой частоты и производительности. В особо серьезных случаях перегрев будет приводить к сбоям в работе компьютера и внезапным перезагрузкам. Поэтому время от времени необходимо проверять температуру ЦП, для того чтобы убедиться, что она в норме.

Для проверки температуры ЦП понадобятся специальные программы. Например, можно использовать HWmonitor. Данная программа позволяет наблюдать за температурой и другими параметрами работы центрального процессора, видеокарты и других компонентов компьютера. Для того чтобы получить информацию о температуре достаточно просто запустить HWmonitor и в открывшемся окне найти название процессора. Сразу под ним будет строчка с температурой.

Программа HWmonitor отображает три значения температуры: Value (текущая температура), Min (минимальная) и Max (максимальная). Это позволяет наблюдать за температурами во время длительного периода и определять максимальную температуру, до которой прогревается ЦП.

После проверки температуры вы можете спросить, какую температуру ЦП можно считать приемлемой. К сожалению, однозначного ответа на этот вопрос нет, так как разные процессоры имеют разный температурный максимум, который они будут переносить без негативных последствий. Но, обычно нормальной температурой процессора считается:

• до 45 °C в режиме простоя;
• до 65 °C под нагрузкой;

Если в вашем компьютере ЦП прогревается до более высоких температур, то стоит задуматься об улучшении его охлаждения. В большинстве случаев для этого достаточно просто удалить пыль, которая скопилась на радиаторе процессора. Обычно это дает снижение температуры на 5-10 градусов. В некоторых случаях может понадобится замена термопасты или установка дополнительных кулеров, которые улучшат охлаждение системного блока.

Как работает процессор

КАК РАБОТАЕТ ПРОЦЕССОР

Процессор — что это такое и как работает ЦП

23 мая, 2020

Автор: Maksim

Процессор является сердцем компьютера, он занимается обработкой всех данных внутри системы. От него зависит с какой скоростью будет работать вся ОС.

Каждый год появляются новые модели ЦП, в некоторых странах уже есть и национальные разработки в этой сфере, в том же Китае. Поэтому, знать его определение и основные принципы работы действительно стоит.

Из предыдущего материла вы могли узнать, что такое материнская плата. Сегодня мы рассмотрим сердце практически всех вычислительных машин — центральный процессор, что это такое, его виды и принципы работы.

Что такое центральный процессор ЦП

Процессор (центральные процессорное устройство, ЦП, ЦПУ) — это электронная схема, которая обрабатывает и выполняет машинный код программного обеспечения на определенном устройстве. Осуществляет выполнение всех операций ввода и вывода, которые посылает ему программа.

Чаще всего центральный процессор вы можете увидеть в компьютерах, ноутбуках и мобильных устройствах. Но, они есть и в другой технике, например, в телевизорах.

Современные ЦП чаще всего представляют собой одну микросхему, размещенную на плате/чипе. Существует их множество разных видов, сейчас популярны и востребованы многоядерные модели, это когда на одном чипе находится сразу несколько процессоров.

Основные компоненты:

• АЛУ — Арифметико-логическое устройство. Осуществляет выполнение всех арифметических и логических данных, регистров, которые попадают сюда от операндов.
• Регистры. В них хранится текущая операция, промежуточные и финальные результаты вычислений АЛУ.
• Блок управления. Занимается координацией работы всех узлов ЦП, управляет его работой.
• Кэши данных и команд. В них хранятся часто используемые команды.

Термин «Процессор» использовался еще в 1 995 году, применяли его для обозначения вычислительных машин, которые выполняли сложные компьютерные программы. Первые ЦП делали для решения специфических задач, они были узкоспециализированными, но затем начали делать многоцелевые процессоры, которыми мы сейчас и пользуемся.

Как работает процессор

Центральный процессор выполняет команды, которые указывает ему программа, находящаяся в оперативной памяти. Обработка данных происходит так:

1. Оперативная память отправляет команды ЦП — в его КЭШ, откуда они уходят в блок управления.

2. Эти данные делятся на два вида и отправляются в регистры — значения в регистры данных и инструкции в регистры команд.

3. АЛУ обрабатывает данные из этих регистров и, затем также разделяет их на два вида — законченные и незаконченные, они идут обратно в регистры.

4. В кэше происходит их обработка, незаконченные и неиспользованные попадают в нижний регистр, а после обработки в верхний. Оттуда все отправляется в ОЗУ компьютера.

Все это кратко, как это выглядит графически, смотрите на скриншоте выше.

Виды процессоров

Существует два основных широко распространенных производителя процессоров: AMD и Intel. Они выпускают самые востребованные, доступные и производительные модели. Их мы можем увидеть практически на каждом компьютере или игровой приставке, например, на том же PlayStation или Xbox.

Все плюсы и минусы могут меняться, т.к. каждый год выходят новые модели, которые кардинально отличаются друг от друга. Но эти моменты, свойственны практически всем моделям этих производителей.

Intel — плюсы и минусы

• Низкое энергопотребление и температура работы
• Хорошая производительность в ПО для обработки графики и видео
• Не такие зависимые от оперативной памяти
• Лучше показывают себя в многозадачности
• Цена довольно высокая по сравнению с АМД
• Графический чип, если он есть, не такой производительный, как у конкурента
• Работа с архивами не такая быстрая, как хотелось бы
• Разгон не такой вариативный

AMD — плюсы и минусы

• Высокая производительность в играх
• Многие модели довольно «горячие», но не все
• Адекватная цена
• Отличная скорость работы с разными программами и архивами
• Графический чип, если он есть — показывает хорошие результаты
• Хорошие возможности разгона
• Зависимые от ОЗУ

Как и какой выбрать процессор — характеристики

Тактовая частота — Основной параметр производительности, указывается в герцах и означает количество рабочих операций в секунду. Указывается в характеристиках:

• Внутренняя — базовая. Скорость обработки данных внутри процессора.
• Внешняя — для оперативной памяти. Скорость обращения к оперативной памяти.

Когда выбираете ЦП, оперативную память и материнскую плату — всегда смотрите на частоту обращения к ОЗУ, чтобы эти показатели были одинаковыми. А то, частота оперативки может оказаться выше, чем поддерживает материнская плата и процессор, и потенциал ее просто не будет раскрыт.

Также смотрите на объем поддерживаемой оперативной памяти, он может оказаться меньше, чем вы собираетесь установить.

Плюс, многие модели, особенно от AMD сильно зависят в производительности от оперативки, поэтому выбирайте ее желательно с такой же частотой, которая указана на процессоре.

Количество ядер — сейчас одноядерных моделей практически нет. Если программное обеспечение или игра поддерживает многоядерность — то работать будет куда быстрее. Обычно встречаются модели с 4 -6 ядрами, чего вполне хватает, для серьезных игр и программ.

Сокет подключения — тут стоит отталкиваться от того, какой сокет поддерживает ваша материнская плата. Обязательно нужно смотреть этот параметр иначе ЦП просто не установить на главную плату.

BOX или OEM — если не собираетесь отдельно приобретать кулер на ЦП, то берите BOX версию, т.к. там он уже будет в коробке. Но, я все-таки рекомендую брать отдельно, т.к. зачастую в боксовых версиях, вентиляторы плохо справляются с охлаждением — особенно при разгоне, даже незначительном.

Температура и тепловыделение — какая поддерживается максимальная и стоит ли смотреть отдельно хороший вентилятор. Лучше — всегда брать отдельно кулер если собираетесь играть в игры.

Кэш — чем больше объем, тем меньше будет обращений к основной ОЗУ для выполнения самых часто используемых данных. Бывает L1, L2 и L3. Первый самый быстрый, а третий самый медленный.

Встроенный видеоконтроллер — есть ли он. Позволяет обойтись без приобретения отдельной видеокарты. Сильной производительностью не блещет, но в простые игры играть можно вполне себе хорошо. Но, такие модели и стоят подороже.

Интересно! В любом случае при выборе ЦП смотрите, чтобы его поддерживала материнская плата и оперативная память подходила. Ориентируйтесь на бюджет и на задачи, которые будете решать на компьютере.

В заключение

Это основные моменты, на которые обязательно надо обратить свое внимание при выборе ЦП. В любом случае — это тот компонент, который устанавливается в ПК на большой срок и экономить на нем не стоит. Хороший ЦП можно не менять в течение пяти лет, в отличие от той же видеокарты.

Центральный процессор - назначение и характеристики

Персональный компьютер состоит из множества компонентов, соединенных в единую систему. Взаимодействие и контроль между ними осуществляется благодаря центральному процессору, выполняет роль электронного мозга ПК. Без него любая техника, будь то ноутбук, планшет или системный блок – груда железок. Давайте подробнее разберемся, как работает центральный процессор компьютера и какова его структура.

Виды процессоров

Прежде чем переходить к рассмотрению ключевых характеристик ЦП, необходимо разобраться каких видов он бывает. Центральных процессоров или CPU, как их называют заграницей много, и они разделяются по следующим критериям.

Мощности:

• Бывают слабые, одноядерные модели, производство которых остановлено и приобрести их можно только после долгих поисков;
• Средние и мощные модели, имеющие от 2 до 16 ядер;

По способу применения:

1. Игровые;
2. Серверные;
3. Бюджетные;

По фирме производителю:

• Центральный процессор от компании Intel;
• ЦП от компании AMD;

Обратите внимание! Помимо Интеловских и Амдэшных ЦП существуют продукты, выпускаемые под брендами других компаний, но они мало востребованы, составляя малую часть об общего объема товаров на рынке компьютерного железа.

Многие пользователи ошибочно полагают, что продукция компании Intel отличается от AMD только названием, но это далеко не так. Структура каждого центрального процессора, произведенного под торговой маркой данных компаний, существенно отличается от конкурентов. Благодаря этому, они обладают своими достоинствами и недостатками. Например, продукция компании Intel наделена следующими положительными характеристиками, выгодно отличающими их центральные процессоры от AMD:

1. Большинство производителей комплектующих изделий для ПК подгоняют свою продукцию под стандарты CPU от Intel;
2. Во время работы потребляют меньшее количество энергии, снижая нагрузку на систему;
3. Показывают большее быстродействие при работе с одной программой;
4. Лучший выбор для игровых сборок системных блоков;

Товары от AMD также имеют ряд характеристик, позволяющих им активно конкурировать на рынке компьютерного железа:

• В отличии от ЦП производства Интел, центральные процессоры от АМД имеют функцию разгона, увеличивающую исходную мощность до 20%;
• Лучшее соотношение цены и качества товаров;
• Графические ядра, встроенные в ЦП, обладают большими возможностями чем Интеловские, позволяя быстрее работать с видео;

Описание центрального процессора

Итак, с видами ЦП и их отличительными особенностями мы разобрались, пора переходить к описанию самого изделия и разобраться в том, что это такое. Для простоты понимания разобьём его на несколько пунктов, выделяя в них ключевые особенности изделия:

1. Назначение ЦП;
2. Его строение;
3. Базовые характеристики;

С их помощью мы разберемся как работает процессор и как он устроен.

Назначение

Главная задача любого центрального процессора – выполнение вычислительных процессов, с помощью которых устройствам передается набор команд, необходимых для выполнения. Команды находятся в ОЗУ ПК и считываются CPU оттуда напрямую. Соответственно, чем выше вычислительные мощности процессора, тем большим быстродействием обладает вся система.

Структура

Общая структура любого центрального процессора состоит из следующих блоков:

1. Блока интерфейса;
2. Операционного блока;

Блок интерфейса содержит следующие компоненты:

• Адресные регистры;
• Регистры памяти, в которых осуществляется хранение кодов передаваемых команд, выполнение которых планируется в ближайшее время;
• Устройства управления – с его помощью формируются управляющие команды, которые в дальнейшем выполняются ЦП;
• Схемы управления, отвечающие за работу портов и системных шин;

В операционный блок входят:

1. Микропроцессорная память. Состоит из: сегментных регистров, регистров признаков, регистров общего назначения и регистров подсчитывающих количество команд;
2. Арифметико-логическое устройство. С его помощью информация интерпретируется в набор логических, или арифметических операций;

Обратите внимание! Операционный блок и блок интерфейса работают в параллельном режиме, но интерфейсная часть находится на шаг впереди, записывая в блок регистров команды, которые в дальнейшем выполняются операционной частью.

Системная шина служит для передачи сигналов от центрального процессора к другим компонентам устройства. С каждым новым поколением структура процессора немного меняется и последние разработки сильно отличаются от первых процессоров, используемых на заре становления компьютерных технологий.

Характеристики

Характеристики любого центрального процессора оказывают большое влияние на быстродействие как отдельных элементов системы, так и всего комплекса устройств в целом. Среди основных характеристик, влияющих на параметры производительности, выделяют:

• Тактовая частота; Для обработки одного фрагмента данных, передаваемых внутри ПК, требуется один такт времени. Отсюда следует, что чем выше тактовая частота приобретаемого ЦП, тем быстрее работает устройство обрабатывая за раз большие массивы информации. Измеряется тактовая частота в мегагерцах. Один мегагерц эквивалентен 1 миллиону тактов в секунду. Старые модели имели маленькую частоту, из-за чего скорость работы оставляла желать лучшего. Современные модели имеют большие показатели тактовой частоты, позволяя быстро обрабатывать и выполнять самые сложные наборы команд.
• Разрядность; Информация, предназначенная для обработки ЦП, попадает в него через внешние шины. От разрядности зависит какой объем данных передается за один раз. Это влияет на быстродействие. Старые модели были 16 разрядными, а современные имеют 32 или 64 разряда. 64 разрядная система на сегодняшний день считается самой продвинутой и под нее разрабатываются современные программные продукты и устройства.
• Кеш – память; Используется для увеличения работы устройства в компьютере, создавая буферную зону, хранящую копию последнего массива данных, обработанного процессором. Это дает возможность быстро выполнить схожую операцию в случае необходимости, без траты времени на обращение к общей памяти персонального компьютера.
• Сокет; Вариант крепления устройства к материнской плате. Разные поколения процессоров, как и материнских плат имеют собственный поддерживаемых сокетов. Это стоит учитывать при покупке. У разных производителей сокеты также отличаются друг от друга.
• Внутренний множитель частоты; Процессор и материнская плата работают на разных частотах и для их синхронизации друг с другом существует множитель частоты. Базовой или опорной считается рабочая частота материнской платы, которая умножается на персональный коэффициент ЦП.

Из побочных характеристик, напрямую не относящихся от технологии производства, выделяют тепловыделение и количество потребляемой во время работы энергии. Мощные устройства выделяют много тепла и требуют большую энергетическую подпитку во время работы. Для их полноценной работы применяются вспомогательные системы охлаждения.

Так же вы можете прочитать статьи на темы: На что влияет частота процессора и Основные характеристики процессора

Как выбрать центральный процессор | Процессоры | Блог

Ключевым преимуществом персонального компьютера как платформы была и остается универсальность. Именно благодаря возможности решать совершенно разные задачи на одном устройстве, привычные нам настольные компьютеры уже десятилетиями без малейших потерь переживают появления новых и «революционных» платформ, грозящихся стать им заменой.

Однако, чтобы быть в полной мере универсальным инструментом, компьютеру необходима соответствующая производительность. И, если в играх она определяется в первую очередь видеокартой, то для рабочих задач чаще всего важны возможности центрального процессора (хотя, разумеется, оперативная память и дисковая подсистема также имеют значение).

В этом гайде будут даны ответы на основные вопросы, возникающие при выборе ЦПУ, а параметры самих процессоров — разделены на важные и те, что не имеют определяющего значения при выборе.

На что НИКОГДА не нужно обращать внимание

У каждого из двух производителей центральных процессоров есть полностью сформированные линейки продуктов, рассчитанных на разные сегменты рынка: от HEDT до встраиваемых систем. И вполне логично, что процессор для мощной рабочей станции и процессор для неттопа просто не могут обладать одними и теми же качествами.

Более того, разные модели процессоров даже в одном семействе могут заметно отличаться по характеристикам. А потому говорить, что условный Core i3 — это ровно то же самое, что условный Core i9, только чуть медленнее — значит просто-напросто манипулировать. Причем манипулировать даже не фактами, а эмоциями потенциального покупателя.

Поэтому, выбирая центральный процессор, четко усвойте: вы покупаете конкретное устройство, имеющее конкретные характеристики. А именно: производительность в важных для вас задачах, совокупная стоимость платформы, возможности дальнейшего апгрейда, энергопотребление, требования к системе охлаждения и т.д. Эти характеристики могут вам подойти или показаться несоответствующими стоимости процессора, но это будут реальные параметры, относящиеся именно к обсуждаемому продукту.

А вот такие мифические критерии, как «репутация бренда», «сырость архитектуры», «билет в клуб владельцев» и прочие «проценты раскрытия» — прямой и короткий путь к покупке наихудшего из возможных вариантов.

Часто задаваемые вопросы

Q: У меня материнская плата под <название_сокета>. Могу ли я поставить в нее процессор под <название_сокета_плюс_одна_цифра>?

A: Не сможете.

Сокет материнской платы — ни что иное как ответная часть для контактных выводов процессора. Проще говоря — для ножек или площадок, которые каждый может увидеть, перевернув процессор крышкой (или кристаллом) вниз.

Для каждой платформы расположение этих контактов уникально, причем зачастую отличаются не только количество и расположение контактов, но и габариты сокета. В результате процессор чисто физически нельзя установить в чуждый ему разъем, а если вам это и удастся — скорее всего, процессор и материнская плата в результате получат необратимые повреждения. Как, собственно, и ваш кошелек — ведь придется покупать еще два новых девайса на замену.

Более того, иногда даже конструктивно схожие платформы несовместимы между собой. К примеру, процессор под сокет LGA 1151 не будет работать в материнской плате с сокетом LGA 1151_v2, а процессор под сокет LGA 1151_v2, соответственно, не заведется в плате под LGA 1151.

Если у вас уже есть материнская плата, просто ознакомьтесь со списком совместимых с ней процессоров, который всегда есть на сайте производителя материнки. Дело буквально пары минут, зато сэкономите вы гораздо больше. Причем и времени, и денег. 

Q: А вот я купил процессор под <название_сокета> и материнскую плату с тем же <название_сокета>, а система все равно не запускается, черный экран и только вентиляторы крутятся. Что это значит?

A: Два возможных варианта.

• Вариант «1» — вы подключили монитор к выходам на материнской плате, тогда как в процессоре отсутствует встроенная графика. Как это ни удивительно, но случается подобное довольно часто. Выход тут один — подключить монитор к дискретной видеокарте.
• Вариант «2» — вы купили процессор, совместимый с вашей материнской платой, но не поддерживаемый на той версии BIOS, которая записана на плате в данный момент.

Возможна такая ситуация абсолютно на всех платформах — вспомним хотя бы процессоры Intel Kaby Lake (серия 7000) и материнские платы на чипсетах серии 100… ну, или Coffee Lake Refresh (серия 9000) и материнские платы на чипсетах серии 300, выпущенные раньше самих ЦПУ. В любом случае, это не является недостатком самой платформы. Если плата была выпущена раньше, чем процессор, она попросту не может знать, как с ним работать. Здесь можно провести аналогию с автомобилями: если какая-то опция начала устанавливаться на заводе только в 2019 году, то на машине, выпущенной в 2017 году она никак не может оказаться — если, конечно, вы ее не докупите и не установите.

Если вы только собираетесь покупать материнскую плату, и сомневаетесь, поддерживает ли она процессор — проверьте номер заводской прошивки. Сделать это совершенно не сложно, и покупать плату и нести ее домой для этого не нужно:

Если же ЦПУ покупается под апгрейд, и у вас уже есть работающая система с другим процессором — обновиться можно самостоятельно, причем для этого есть штатный инструментарий.

В конце концов, для обновления BIOS материнской платы можно обратиться и в сервис-центр. Услуга прошивки есть в СЦ компании ДНС, но никто не запретит обратиться в любую другую фирму, занимающуюся ремонтом и обслуживанием ПК.

Q: А вот у меня блок питания мощностью в 450 ватт, хочу заменить процессор на «название модели». Хватит ли моего блока, или его тоже нужно будет поменять?

A: Зависит от реальных характеристик вашего БП и мощности, потребляемой всей системой вкупе.

Предположим, что ваш блок питания качественный, современный и реально выдает заявленную мощность, причем большую ее часть — по линии в 12 вольт, да еще и не просаживает напряжение при пиковой нагрузке. Тогда к нему нет претензий, и вам остается узнать, насколько мощность БП соответствует аппетитам системы.

Кроме процессора, электричество под 3D-нагрузкой активно потребляет видеокарта, поэтому стоит изучить ее реальные характеристики. Потребление материнской платы, оперативной памяти, жестких дисков и плат расширения не столь существенно, но, в зависимости от количества обозначенных выше устройств, добавьте к потребляемой видеокартой мощности еще ватт 50–70.

Как определить потребление процессора и видеокарты под нагрузкой? Проще всего воспользоваться готовыми тестами от авторитетных источников, использующих адекватные методики измерений.

Менее точный способ — замерить самостоятельно. Если вы уверены в качестве и техническом состоянии своих комплектующих — запустите утилиту для мониторинга параметров системы HWinfo64, а затем измерьте энергопотребление процессора и видеокарты под стресс-тестами. FurMark или MSI Kombustor для видеокарты, OCCT Linpack или Prime95 для процессора. Затем сложите полученные данные, добавьте означенные выше 50–70 ватт на остальные комплектующие, и узнаете, сколько потребляет ваша система в пиковой нагрузке. 

Соответственно, если эта цифра существенно меньше заявленной мощности вашего БП — можно апгрейдиться. Если же нынешняя конфигурация потребляет практически максимальную для блока мощность — БП определенно стоит заменить.

Однако помните, что любые стресс-тесты вы проводите исключительно на свой страх и риск. Если ваша система имеет проблемы с охлаждением, либо БП переживает не лучшие времена и не может обеспечить качественное питание, возможен выход из строя одного или нескольких комплектующих. Впрочем, в таком случае и замена процессора может привести к аналогичному результату…

Q: А вот кулера на 95 ватт хватит для охлаждения «название_процессора»? Менять еще и кулер возможности нет…

A: А вот это зависит уже от реального энергопотребления процессора.

В характеристиках ЦПУ всегда приводится такое значение, как TDP, расшифровывается она как Thermal Design Power, и представляет собой требования к тепловой мощности, которую способен рассеивать кулер. Однако эти требования указываются зачастую только для штатного режима работы ЦПУ. Причем под штатным режимом здесь понимается базовая частота процессора, а не та частота, на которой он реально работает благодаря штатному динамическому разгону. К примеру, тот же Core i9-9900K при заявленном TDP в 95 ватт действительно может потреблять не более 95 ватт в пиковой нагрузке, но, лишь в том случае, если он работает на базовых 3600 МГц при соответствующем напряжении. В реальности, за счет технологии MCE, процессор работает на 4700 МГц даже при полной загрузке всех его ядер. И энергопотребление, а значит, и тепловыделение, в таком случае, оказываются «несколько» больше:

Однако, верно и обратное. Если процессор имеет программный лимит на 90 ватт потребляемой мощности, то выделять 130, 150, 200 или 250 ватт тепловой энергии он не может чисто физически: будь это так, мы говорили бы о революции в области бытовых нагревателей, выдающих мощность больше потребляемой. А уж там и до межпланетных перелетов было бы недалеко.

Но шутки в сторону: в реальности 90–100 ватт энергопотребления означают лишь то, что охладить процессор будет гораздо проще, чем об этом принято думать:

В отношении кулеров, кстати, ориентироваться на TDP тоже стоит с большой оглядкой. Каждый производитель использует разную методику замеров, в результате чего кулеры с TDP, заявленным на отметке в 130 ватт, могут иметь совершенно разную конструкцию и совершенно разную эффективность. Но, тем не менее, если для кулера заявлено 130 ватт рассеиваемой мощности, то, скорее всего, с процессором с энергопотреблением в 70–80 ватт он справится.

Q: А может, просто взять процессор в коробке? Там и кулер комплектный будет ведь!

A: На самом деле — далеко не факт, что он там будет.

К примеру, процессоры Intel с разблокированным множителем поставляются без штатного кулера, то же касается и нескольких моделей AMD Ryzen серии 1000, и процессоров Ryzen 3000 с суффиксом XT. Производитель в данном случае полагает, что продукт заведомо будет использоваться с более качественной и эффективной системой охлаждения, нежели «боксовый» кулер.

Брать ли процессор в BOX или OEM-комплектации — личный выбор каждого. Но не стоит выбирать BOX только ради кулера: далеко не всегда он будет отличаться высокой эффективностью при комфортном уровне шума. А чаще всего на разницу в цене между BOX и OEM можно приобрести кулер намного лучше штатного.

Q: Нужен ли мне разгон процессора?

A: Личное дело каждого.

Если вы приобретаете процессор на длительный срок — лучше рассматривать вариант с разблокированным множителем. Разгон вам может не требоваться в момент покупки, но потребуется в будущем, когда вырастут требования игр и рабочего софта. Запас, как говорится, карман не тянет. Хотя и цена процессора с разблокированным множителем и материнской платы с возможностью разгона может оказаться намного выше платформы без разгона.

Впрочем, это справедливо только для десктопной платформы Intel, где есть разделение на разгоняемые и неразгоняемые комплектующие.

На десктопной платформе AMD socket AM4 разгон доступен для всех моделей ЦПУ и APU. Отсутствуют возможности разгона процессора только у плат на младших чипсетах A320 и A520. Впрочем, эти платы предназначены для офисного сегмента, так что тут все логично.

Q: Я вот выбрал процессор, но посмотрел характеристики — а там написано, что у процессора есть встроенная графика. Но у меня уже есть видеокарта — зачем переплачивать за то, чем я не буду пользоваться?

A: А переплачивать ли?

Как ни парадоксально, но даже если в вашем компьютере есть мощная дискретная видеокарта, встроенная графика — это полезный бонус, который в некоторых ситуациях может наоборот, сэкономить вам деньги, время и нервы. Любая видеокарта, какой бы надежной она ни была, со временем может выйти из строя и отправиться в сервис-центр. Любая видеокарта со временем может потребовать апгрейда, и вовсе не факт, что вы продадите старую и купите новую в один и тот же день.

Да можно придумать и другие причины, когда вы временно остаетесь без видеокарты. Что в этом случае придется делать, если встроенного видео у вас нет? Правильно, сидеть без компьютера или идти на местную барахолку и покупать дешевую б/у карту на время.

А что нужно сделать, если у вас есть встроенная графика? Подключить монитор к ней и пользоваться дальше. В тяжелые игры, конечно, не поиграешь, но можно серфить в Интернете и играть в любимые хиты прошлых лет. Без трат времени на поездки и походы по рынкам.

Q: Как раз по поводу видеокарт. Вот я хочу купить <название_видеокарты>, какой процессор к ней подойдет?

A: У процессора нет характеристик, которые запрещали бы ему работать с теми или иными видеокартами. Как правило, если видеокарта использует интерфейс PCI-e и поддерживается в установленной на компьютере ОС — это все, что от нее требуется.

Иначе говоря, если вы собираете ПК на новой платформе, но денег не хватает на то, чтобы одновременно обновить и видеокарту — можно использовать ГПУ, оставшийся от предыдущей системы, или бюджетное решение старого поколения, купленное на вторичном рынке.

Но и обратное тоже верно: в компьютеры, собранные на не самых новых платформах, можно устанавливать видеокарты актуальных поколений, если вам не хватает производительности графической части, или бюджет позволяет заменить только видеокарту.

Встроенный бенчмарк игры Assassin’s Creed: Odyssey утверждает, что тестовая система объединяет процессор Intel Core i7-4930K, выпущенный в 2013 году для уже давно устаревшей платформы LGA 2011, и видеокарту GeForce RTX 2080 Ti, выпущенную в конце 2018 года, и актуальную до сих пор.

Есть и более характерные примеры, причем из того же бенчмарка:

Процессор AMD FX-8300, представленный в конце 2012 года под уже тогда довольно возрастную, и отнюдь не передовую платформу socket AM3+, работает в паре с GeForce GTX 1060, представленной в июле 2016 года и актуальной вплоть до выхода семейства Turing в 2019 году.

Безусловно, бывают случаи индивидуальной несовместимости, когда видеокарта напрочь отказывается инициализироваться и работать, хотя сама она гарантированно исправна. Но, во-первых, в современных реалиях это большая редкость, а во-вторых, вопросы в данном случае следует адресовать материнской плате, а не процессору.

Q: Но вот говорят, что <название_процессора> мою карту только на 73% раскроет, а если поставить <название_другого_процессора>, то будет не меньше 92%?

A: Явление и персонажи, известные нам как «раскрывашки», возникло как раз с тем и затем, чтобы стимулировать продажи процессоров новых поколений. И сводится оно в общих чертах к тому, что более новый и более дорогой процессор более старшей модели всегда и везде обеспечит большую производительность. Но вот чего вам раскрывашки никогда не скажут, так это того, что зависимость от процессора никогда не бывает линейной.

Total War: Three Kingdoms. Игра, довольно требовательная к ресурсам центрального процессора и к тому же использующая преимущества многопотока. Слева — Intel Core i9-9900KF. Справа — Intel Core i7-9700KF. Оба процессора разогнаны до 5000 МГц, частота кольцевой шины поднята до 4700 МГц, видеокарта RTX 2080 Ti работает в штатном для нее режиме, все прочие условия идентичны. При этом, в случае с Core i7-9700KF фпс в бенчмарке оказывается… выше! Как же так? Ведь по всем утверждениям интернет-знатоков, старшая модель просто обязана «раскрыть» видеокарту в более полной мере, а по факту — с младшим ЦПУ производительность выше! Да, это исключительно частный случай, связанный с тем, что технология Hyper Threading, отличающая Core i9 от Core i7, в играх далеко не всегда работает корректно, но важен в данном случае сам факт.

Встроенный бенчмарк игры WarThunder, являющейся уже диаметрально противоположным примером, так как движок игры по сей день активно использует не более 2-х ядер. Слева снова представлен Core i9-9900KF, но на сей раз — в номинальном для него режиме. 4700 МГц по всем ядрам за счет технологии MCE, 4300 МГц на кольцевой шине. Справа — уже Core i5-9600KF, разогнанный ровно до тех же параметров. Все прочие характеристики системы идентичны, в качестве видеокарты опять используется RTX 2080 Ti. Разница в фпс, опять же, в комментариях не нуждается. И снова — дело не в «раскрытии», а в том, что в данном случае Core i9 в принципе не может иметь никаких преимуществ над Core i5 — игра попросту не использует «лишние» ядра. А технология Hyper Threading здесь опять ведет себя не лучшим образом, что и позволяет Core i5-9600KF выдавать немного больше кадров в секунду.

Можно рассмотреть и обратный пример:

Те же условия, те же Core i9 и Core i5, но Assassin’s Creed: Odyssey, использующий преимущества многопотока. Производительность с Core i5-9600KF здесь уже ниже, но — ниже на 10–15 кадров, то есть ни о каком превращении RTX 2080 Ti в RTX 2060 речи тут не идет, да и идти не может. Почему не может? Да потому, что вот это — RTX 2060:

А разница между 100–110 и 75 кадрами в секунду на одинаковых настройках графики уже сама по себе выглядит вполне красноречиво. И, кстати, процессор в данном случае тоже более мощный, чем Core i5 9600KF, однако он не превращает RTX 2060 в RTX 2080 Ti.

Почему же так происходит?

Дело в том, что линейная зависимость между ценой процессора и производительностью возможна только в том случае, если поставленная перед процессором задача задействует все его вычислительные ресурсы. Так, при рендеринге 3D-модели или конвертации видеоролика Core i9-9900KF всегда будет быстрее Core i5-9600KF. Но уже при пакетной обработке фото в редакторе, не способном задействовать более 4-х процессорных ядер, разница между этими процессорами будет определяться уже исключительно тактовыми частотами. Просто потому, что преимущества «многоядерной» старшей модели здесь не используются, и никак не могут повлиять на производительность. И современные игры на деле оказываются гораздо ближе именно ко второму примеру.

Снова Total War: Three Kingdoms. Все та же RTX 2080 Ti, частота оперативной памяти фиксирована на 3800 МГц, процессоры разогнаны до 4400 МГц. Слева — Ryzen 9 3900X. В центре — Ryzen 7 3700X, справа — Ryzen 5 3600X.

Как можно видеть, несмотря на явное расхождение в количестве ядер, производительность в игре на равной частоте практически идентична. Следовательно, разговоры о том, что для «раскрытия» RTX 2080 Ti нужна обязательно старшая модель процессора, — как минимум стоит поставить под сомнение.

У каждой игры свои требования к характеристикам ЦПУ. Так, где-то используется максимально доступное количество ядер — и, например, старые процессоры под ту же платформу LGA 2011 могут не только эффективно справляться с игрой, выпущенной на 7 лет позже них самих, но и обеспечить более комфортный геймплей, чем намного более современные четырехъядерные модели под LGA 1151_v2 и LGA 1200. В других играх — наоборот, количество ядер не имеет значения, важна только тактовая частота и производительность в однопоточной нагрузке. Какие-то игры в силу особенностей движка в принципе мало зависимы от процессора и более требовательны к видеокарте. Да и сама «зависимость» от характеристик процессора в одной и той же игре может меняться со сменой разрешения экрана и настроек графики: чем они выше, тем выше влияние видеокарты, и тем меньше заметна разница между более и менее быстрыми ЦПУ.

Кроме того, все сказанное выше опирается на пример GeForce RTX 2080 Ti, самой быстрой одночиповой видеокарты в предыдущем поколении. С более медленными видеокартами разницы между процессорами вы рискуете не увидеть вовсе: общий уровень производительности будет ниже, а следовательно и дельта между теми же Core i9 и Core i5 будет составлять отнюдь не 10 кадров.

Критерии и варианты выбора

Для офисных ПК подойдут двухъядерные процессоры AMD Athlon, Intel Celeron и Pentium.

Для более серьезных задач — четырехъядерные и/или восьмипоточные Core i3, либо на APU семейств Ryzen 3 и Ryzen 5.

Для домашнего мультимедийного ПК — представители линеек Ryzen 3 и Ryzen 5.

Под будущий апгрейд — четырехъядерные Ryzen 3 и Core i3 без встроенной графики. 

Для бюджетного игрового ПК — шестиядерные процессоры AMD Ryzen 5 без поддержки виртуальных потоков и аналогичные модели Core i5. 

Оптимальный выбор для домашнего игрового ПК — шестиядерные 12-поточные процессоры AMD Ryzen 5 и Intel Core i5. Производительности вполне хватает, чтобы играть в любые современные игры, вести трансляции и даже работать на дому.

Для топовых игровых ПК или рабочих станций подойдут процессоры AMD Ryzen 7 и Intel Core i7. Относясь к мейнстримовым платформам, эти процессоры все еще относительно доступны и не требуют дорогостоящих материнских плат, блоков питания и кулеров. 

Для рабочих станций начального уровня — процессоры из линеек Ryzen 9 и Core i9. Их преимуществом в данном случае будет сравнительно низкая цена платформы. 

Для высокопроизводительных рабочих станций предназначены AMD Ryzen Threadripper под сокеты TR4 и TR4X, и топовые модели процессоров Intel под сокет LGA 2066, имеющие по 10, 12 и более физических ядер.

Помимо этого, процессоры предлагают четырехканальный контроллер памяти, что важно для ряда профессиональных задач, и гораздо большее количество линий PCI-express, позволяющих подключать много периферии без потерь в скорости обмена данными.

Что такое ЦП (центральный процессор)?

Обновлено: 02.08.2020 компанией Computer Hope

Также называемый процессором , центральным процессором или микропроцессором , процессор (произносится как «морской горошек») - это центральный процессор компьютера. ЦП компьютера обрабатывает все инструкции, которые он получает от оборудования и программного обеспечения, запущенного на компьютере.

ЦП часто называют мозгом компьютера.Однако более уместно называть программное обеспечение мозгом, а процессор - очень эффективным калькулятором. ЦП действительно хорош с числами, но если бы не программное обеспечение, он бы не умел делать что-либо еще.

Многие новые пользователи компьютеров могут неправильно вызывать свой компьютер, а иногда и монитор процессора. Обращаясь к вашему компьютеру или монитору, уместно называть их либо «компьютером», либо «монитором», а не процессором. ЦП - это микросхема внутри компьютера.

На рисунке ниже показан пример того, как могут выглядеть верхняя и нижняя части процессора Intel Pentium. Процессор устанавливается и закрепляется в совместимом разъеме ЦП на материнской плате. Процессоры выделяют тепло, поэтому они покрыты радиатором для охлаждения и бесперебойной работы.

Как видно на рисунке выше, микросхема ЦП обычно квадратная с одним вырезом на углу, чтобы убедиться, что она правильно вставлена ​​в гнездо ЦП.Внизу микросхемы находятся сотни контактов разъема, которые соответствуют отверстиям в гнездах. Сегодня большинство процессоров напоминают изображение, показанное выше. Однако Intel и AMD также экспериментировали со слотами. Они были намного больше и вставлялись в слот на материнской плате. Также на протяжении многих лет на материнских платах было несколько типов розеток. Каждый сокет поддерживает только определенные типы процессоров, и каждый имеет свое собственное расположение выводов.

Что делает ЦП?

Основная функция ЦП - принимать входные данные от периферийного устройства (клавиатуры, мыши, принтера и т. Д.) Или компьютерной программы и интерпретировать то, что ему нужно.Затем ЦП либо выводит информацию на ваш монитор, либо выполняет запрошенную периферийным устройством задачу.

История процессора

ЦП был впервые 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 центрального процессора

В ЦП есть два основных компонента.

1. ALU (арифметико-логический блок) - выполняет математические, логические операции и операции принятия решений.
2. CU (блок управления) - управляет всеми операциями процессора.

За всю историю компьютерных процессоров скорость (тактовая частота) и возможности процессора значительно улучшились. Например, первый микропроцессор Intel 4004, выпущенный 15 ноября 1971 года, имел 2300 транзисторов и выполнял 60 000 операций в секунду. Процессор Intel Pentium имеет 3 300 000 транзисторов и выполняет около 188 000 000 инструкций в секунду.

Типы процессоров

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

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

Для некоторых из этих типов ЦП существует несколько версий.

Процессоры AMD

Процессоры Intel

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 процессоры меньше по размеру, потребляют меньше энергии и выделяют меньше тепла.

Как быстро ЦП передает данные?

Как и в случае любого другого устройства, использующего электрические сигналы, данные движутся очень близко к скорости света, которая составляет 299 792 458 м / с. Насколько близок к скорости света может быть сигнал, зависит от среды (металл в проводе), через которую он распространяется. Большинство электрических сигналов распространяются со скоростью примерно от 75 до 90% скорости света.

Можно ли использовать графический процессор вместо центрального процессора?

Нет. Хотя графические процессоры могут выполнять многие из тех же функций, что и центральные процессоры, они не могут выполнять функции, необходимые для некоторых операционных систем и программного обеспечения.

Может ли компьютер работать без процессора?

Нет. Для всех компьютеров требуется процессор определенного типа.

Аббревиатуры компьютеров, сопроцессор, разъем ЦП, термины ЦП, двухъядерный процессор, термины оборудования, логическая микросхема, материнская плата, параллельная обработка, регистр

Центральный процессор - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Центральный процессор ( CPU ) является важной частью каждого компьютера. ^[1] ЦП посылает сигналы для управления другими частями компьютера, почти так же, как мозг управляет телом. ^[2]

ЦП - это электронная машина, которая работает над списком компьютерных задач, который называется инструкциями . Он читает список инструкций и запускает ( выполняет ) каждую по порядку.Список инструкций, которые может выполнять ЦП, представляет собой компьютерную программу.

Тактовая частота или скорость внутренних частей процессора измеряется в герцах (Гц). Современные процессоры часто работают настолько быстро, что вместо них используются гигагерцы (ГГц). Один ГГц - это 1000000000 циклов в секунду.

Большинство процессоров, используемых в настольных (домашних) компьютерах, представляют собой микропроцессоры производства Intel или Advanced Micro Devices (обычно сокращенно AMD). Некоторые другие компании, производящие процессоры, - это ARM, IBM и AMD под управлением ATI Technologies, которая сейчас является лидером.Большинство их процессоров используются во встроенных системах для более специализированных задач, например, в мобильных телефонах, автомобилях, игровых консолях или в армии. ^[3]

В 20 веке инженеры изобрели множество различных компьютерных архитектур. В настоящее время большинство настольных компьютеров используют 32-разрядные или 64-разрядные процессоры. Инструкции в 32-битном ЦП хорошо справляются с обработкой данных размером 32 бита (большинство инструкций «думают» в 32-битном ЦП). Точно так же 64-битный ЦП хорош для обработки данных размером 64 бита (и часто также хорош для обработки 32-битных данных).Размер данных, которые ЦП обрабатывает лучше всего, часто называют размером слова ЦП. Многие старые процессоры 70-х, 80-х и начала 90-х годов (и многие современные встроенные системы) имеют размер слова 8 или 16 бит. Когда в середине 20-го века были изобретены процессоры, они имели много разных размеров слов. У некоторых были разные размеры слов для инструкций и данных. Позже перестали использоваться менее популярные размеры слов.

Большинство процессоров - это микропроцессоры. Это означает, что ЦП - это всего лишь один чип.Некоторые микросхемы с микропроцессорами внутри содержат также другие компоненты и представляют собой законченные однокристальные «компьютеры». Это называется микроконтроллером.

Когда ЦП запускает компьютерную программу, ему нужно где-то хранить данные, с которыми работают инструкции (данные, которые они читают и записывают). Это хранилище называется регистром . ЦП обычно имеет много регистров. Доступ к регистрам должен быть очень быстрым (для чтения и записи). Следовательно, они являются частью самой микросхемы ЦП.

Хранение всех данных в регистрах сделало бы большинство процессоров слишком сложными (и очень дорогими). Следовательно, регистры обычно хранят только данные, с которыми ЦП работает «прямо сейчас». Остальные данные, используемые программой, хранятся в RAM (памяти). За исключением микроконтроллеров, оперативная память обычно хранится вне процессора в отдельных микросхемах.

Когда ЦП хочет прочитать или записать данные в ОЗУ, он выводит для этих данных адрес . Каждый байт в ОЗУ имеет адрес памяти. Размер адресов часто совпадает с размером слова: 32-битный процессор использует 32-битные адреса и т. Д.Однако меньшие ЦП, такие как 8-битные ЦП, часто используют адреса, превышающие размер слова. В противном случае максимальная длина программы была бы слишком короткой.

Поскольку размер адресов ограничен, максимальный объем памяти также ограничен. 32-разрядные процессоры обычно могут обрабатывать только до 4 ГБ ОЗУ. Это количество различных байтов, которые могут быть выбраны с помощью 32-битного адреса (каждый бит может иметь два значения - 0 и 1 - и 2 ³² байтов составляет 4 ГБ). 64-битный процессор может обрабатывать до 16 ЭБ ОЗУ (16 эксабайт, около 16 миллиардов ГБ или 16 миллиардов миллиардов байт).Операционная система может ограничить использование меньших сумм.

Информация, которая хранится в ОЗУ, обычно непостоянна. Это означает, что он исчезнет, ​​если компьютер выключится.

На современных компьютерах ОЗУ намного медленнее, чем регистры, поэтому доступ к ОЗУ замедляет работу программ. Чтобы ускорить доступ к памяти, более быстрый тип памяти, называемый кэш-памятью , часто помещается между ОЗУ и основными частями ЦП. Кэш обычно является частью самого чипа процессора и стоит намного дороже за байт, чем ОЗУ.В кеше хранятся те же данные, что и в ОЗУ, но обычно он намного меньше. Следовательно, все данные, используемые программой, могут не поместиться в кеш. Кеш пытается хранить данные, которые, вероятно, будут часто использоваться. Примеры включают недавно использованные данные и данные, близкие в памяти к недавно использованным данным.

Часто имеет смысл иметь "кэш для кэша", так же как имеет смысл иметь кэш для RAM. В многоуровневом кэшировании есть много кешей, называемых кешем L1, кешем L2 и так далее.Кэш L1 является самым быстрым (и самым дорогим из расчета на один байт) кешем и является «ближайшим» к ЦП. Кэш L2 находится на расстоянии одного шага и работает медленнее, чем кеш L1 и т. Д. Кэш L1 часто можно рассматривать как кеш для кеша L2 и т. Д.

Компьютерные шины - это провода, используемые ЦП для связи с ОЗУ и другими компонентами компьютера. Почти все процессоры имеют по крайней мере шину данных , используемую для чтения и записи данных, и адресную шину , , используемую для вывода адресов. Другие шины внутри ЦП передают данные в разные части ЦП.

Набор команд (также называемый ISA - Instruction Set Architecture) - это язык, понятный непосредственно конкретному процессору. Эти языки также называются машинным кодом или двоичным кодом. Они говорят, как вы приказываете процессору делать разные вещи, например загружать данные из памяти в регистр или складывать значения из двух регистров. Каждая инструкция в наборе инструкций имеет кодировку, то есть то, как инструкция записывается как последовательность битов.

Программы, написанные на таких языках программирования, как C и C ++, не могут запускаться непосредственно центральным процессором.Они должны быть переведены в машинный код, прежде чем ЦП сможет их запустить. Компилятор - это компьютерная программа, которая выполняет этот перевод.

Машинный код - это просто последовательность нулей и единиц, что затрудняет его чтение людьми. Чтобы сделать его более читабельным, программы машинного кода обычно пишутся на ассемблере . В языке ассемблера вместо нулей и единиц используется текст: вы можете написать «LD A, 0», чтобы, например, загрузить значение 0 в регистр A. Программа, переводящая язык ассемблера в машинный код, называется ассемблером .

Вот некоторые из основных функций процессора:

• Считывание данных из памяти и запись данных в память.
• Добавьте одно число к другому.
• Проверить, не превышает ли одно число другое.
• Перемещает число из одного места в другое (например, из одного регистра в другой или между регистром и памятью).
• Перейти к другому месту в списке инструкций, но только если какой-то тест верен (например, только если одно число больше другого).

Даже очень сложные программы можно создать, объединив множество таких простых инструкций. Это возможно, потому что выполнение каждой инструкции занимает очень короткое время. Многие процессоры сегодня могут выполнять более 1 миллиарда (1 000 000 000) инструкций за одну секунду. В общем, чем больше ЦП может сделать за определенное время, тем он быстрее. Один из способов измерить скорость процессора - MIPS (миллион инструкций в секунду). Флопы (число операций с плавающей запятой в секунду) и тактовая частота процессора (обычно измеряемая в гигагерцах) также являются способами измерения того, сколько работы процессор может выполнить за определенное время.

ЦП построен из логических вентилей; у него нет движущихся частей. ЦП компьютера связан электронным образом с другими частями компьютера, такими как видеокарта или BIOS. Компьютерная программа может управлять этими периферийными устройствами, считывая или записывая числа в специальные места в памяти компьютера.

Каждая инструкция, выполняемая ЦП, обычно выполняется в несколько этапов. Например, шаги для выполнения инструкции «INC A» (увеличение значения, хранящегося в регистре A, на единицу) на простом процессоре могут быть следующими:

• Прочитать инструкцию по памяти,
• декодирует инструкцию (выясняет, что делает инструкция), а
• добавить единицу в регистр A.

Различные части ЦП выполняют разные функции. Часто можно одновременно выполнять несколько шагов из разных инструкций, что ускоряет работу ЦП. Например, мы можем прочитать инструкцию из памяти одновременно с декодированием другой инструкции, поскольку в этих шагах используются разные модули. Это можно представить как одновременное наличие множества инструкций «внутри конвейера». В лучшем случае все модули работают одновременно по разным инструкциям, но это не всегда возможно.

Блоки управления памятью (MMU) и виртуальная память [изменение | изменить источник]

Современные процессоры часто используют блок управления памятью (MMU). MMU - это компонент, который преобразует адреса ЦП в (обычно) разные адреса ОЗУ. При использовании MMU адреса, используемые в программе, (обычно) не являются «реальными» адресами, где хранятся данные. Это называется виртуальной (противоположной «реальной») памятью. Ниже перечислены некоторые из причин, по которым наличие MMU - это хорошо:

• MMU может «скрыть» память других программ от программы.Это достигается тем, что никакие адреса не преобразуются в «скрытые» адреса во время работы программы. Это хорошо, потому что это означает, что программы не могут читать и изменять память других программ, что повышает безопасность и стабильность. (Программы не могут «шпионить» друг за другом или «наступать друг другу на пятки».)
• Многие MMU могут сделать некоторые части памяти недоступными для записи, нечитаемыми или неисполняемыми (то есть код, хранящийся в этой части памяти, не может быть запущен). Это может быть полезно по соображениям стабильности и безопасности, а также по другим причинам.
Модули MMU
• позволяют различным программам иметь разные "представления" памяти. Это удобно во многих различных ситуациях. Например, всегда можно будет иметь «основной» код программы по одному и тому же (виртуальному) адресу без столкновения с другими программами. Это также удобно, когда есть много разных фрагментов кода (из библиотек ), которые используются совместно программами.
Модули MMU
• позволяют коду из библиотек появляться по разным адресам при каждом запуске программы.Это хорошо, потому что незнание того, где что-то находится в памяти, часто мешает хакерам заставить программы делать плохие вещи. Это называется рандомизацией адресного пространства .
• Продвинутые программы и операционные системы могут использовать уловки с MMU, чтобы избежать необходимости копировать данные между разными местами памяти.

Многоядерные процессоры стали обычным явлением в начале 21 века. Это означает, что у них есть много процессоров, встроенных в один и тот же чип, так что они могут выполнять множество инструкций одновременно.Некоторые процессоры могут иметь до тридцати двух ядер, например AMD Epyc 7601. ^[4]

Компьютерные процессоры производят следующие компании:

Что такое CPU | Определение CPU | ЦП Значение

• Перейти к основному содержимому
• Перейти к основной боковой панели
• Перейти к дополнительной боковой панели
• Перейти к нижнему колонтитулу

Примечания к компьютеру