Непосвященным может быть сложно ориентироваться в мире компьютерных комплектующих. Существует множество различных компонентов, таких как жесткий диск, материнская плата, оперативная память и графический процессор, каждый из которых имеет уникальные функции и множество вариаций. Но, пожалуй, самым важным компонентом является процессор.
Что такое центральный процессор (в кратком изложении)?
Термин CPU расшифровывается как Central Processing Unit (центральный процессор). В двух словах, ЦП - это электронный механизм, выполняющий инструкции программ, чтобы вы могли звонить друзьям, открывать веб-браузер или писать электронные письма. Многие люди обычно спрашивают: "Что такое центральный процессор в ноутбуке или настольном компьютере?", не понимая, что процессоры есть и в других современных устройствах, таких как планшеты, смартфоны, DVD-плееры или умные стиральные машины! Независимо от того, где вы его найдете, процессор будет выполнять вычисления, используя миллиарды транзисторов. Эти вычисления запускают программное обеспечение, которое позволяет устройству выполнять свои задачи. Например, процессор в умном термостате помогает программному обеспечению регулировать температуру нагрева и охлаждения, выполняя инструкции.
Что делает процессор в компьютере?
Чтобы пояснить, любая программируемая машина, автоматически выполняющая логические операции или арифметические действия, - это компьютер. Другими словами, ваши ноутбуки, настольные компьютеры, планшеты, игровые приставки и смартфоны - это все компьютеры. Итак, что же делает процессор в компьютере? Он интерпретирует двоичные сигналы для выполнения действий, вычислений и запуска приложений в трехэтапном процессе:
- Выборка: Центральный процессор извлекает инструкции из памяти компьютера и сохраняет их в части своего блока управления, называемой регистром инструкций (IR).
- Декодирование: Процессор посылает инструкцию из ИК в свой декодер инструкций. Эта комбинаторная схема декодирует инструкцию в сигналы.
- Выполнение: Декодированные сигналы направляются в соответствующие места в процессоре для фазы выполнения.
Процессор также работает с другими компонентами. Например, он может передавать соответствующие данные из видеоигры на видеокарту. Затем видеокарта обрабатывает информацию для отображения на мониторе. Аналогичным образом процессор помогает перемещать данные с жесткого диска компьютера в его память для более быстрого доступа.
Является ли центральный процессор мозгом компьютера?
Эксперты часто называют процессор мозгом, когда описывают компьютерные компоненты простыми словами, и это действительно так, но это еще не все. Хотя это аналоговое сравнение с человеческим телом точно отражает критический характер роли процессора, оно не раскрывает всей истории. Процессор не предлагает инструкции, это делает программное обеспечение. На самом деле программное обеспечение компьютера и процессор, работающие вместе в гармонии, являются мозгом системы.
Что делает процессор хорошим?
Тактовая частота
Тактовая частота говорит о том, сколько инструкций может выполнить процессор за секунду, и в целом указывает на его быстродействие. С 90-х до начала 2000-х годов тактовая частота процессоров значительно увеличивалась с каждым новым поколением. Однако рост тактовых частот начал сходить на нет из-за повышенного тепловыделения и энергопотребления. Поэтому производители сочли более выгодным улучшать процессоры другими способами, так что современный процессор обычно превосходит процессор десятилетней давности, имеющий более высокую тактовую частоту.
Ядра
Революция многоядерных процессоров началась с двухъядерных и четырехъядерных. Вместо того чтобы сосредоточиться на увеличении тактовой частоты, производители стали устанавливать несколько процессоров на один чип. Сегодня процессоры премиум-класса оснащаются 32, 64 и более ядрами. Такие процессоры - отличный выбор для видеоредакторов, игровых стримеров и пользователей требовательных приложений, хотя для обычного пользователя они могут оказаться излишеством.
Гиперпотоки
Hyper-threading - это технологическая новинка от Intel, которая позволяет одному процессорному ядру работать как двум, разделяя рабочие нагрузки для одновременной обработки. Грубо говоря, представьте, что вы делите хот-дог на две части и едите оба куска вместе для более быстрого потребления, вместо того чтобы начинать с одного конца и добираться до другого. Конечно, у конкурента Intel - компании AMD - есть своя версия гиперпоточности.
Тактовая частота в сравнении с ядрами
Процессор с более высокой тактовой частотой можно представить как спортивный автомобиль, а компьютер с большим количеством ядер - как грузовик. В то время как спортивный автомобиль быстрее доберется до места назначения, грузовик выдержит большую нагрузку. Выбор быстрого процессора или процессора с несколькими ядрами зависит от вашей рабочей нагрузки. Например, если некоторые приложения выигрывают от использования нескольких ядер, то другие полагаются на более высокую тактовую частоту и могут не использовать несколько ядер.
Что делает процессор в играх?
Графический процессор на видеокарте или материнской плате отрисовывает графику в игре, например пейзажи и анимацию, а центральный процессор выполняет вычисления для внутриигровой механики, искусственного интеллекта (ИИ) и ввода данных с мыши и клавиатуры. Не так давно игры не использовали преимущества нескольких ядер, но современные игры могут эффективно задействовать более четырех ядер. Поэтому, если кто-то спросит вас, какой процессор лучше для игр, вы можете посоветовать ему выбрать быстрый многопоточный процессор с минимум четырьмя, а то и шестью ядрами, который вписывается в его бюджет.
Почему мой процессор работает медленно?
Процессоры могут замедляться из-за старения, перегрева, недостаточного питания или плохой вентиляции. Некоторые типы вредоносных программ также могут перехватывать системные ресурсы. Ознакомьтесь с нашей статьей о том, как защитить компьютер от вредоносного криптомайнинга, чтобы не дать злоумышленникам использовать вашу машину в своих корыстных целях.
Как обслуживать процессор
Чтобы поддерживать процессор в хорошем состоянии, следите за чистотой вентиляторов компьютера и держите машину в проветриваемом месте. Для защиты от перегрузки процессора вредоносными программами используйте надежное антивирусное/антивирусное программное обеспечение для защиты от таких похитителей ресурсов, как криптоджекеры. Вы также можете удалить некоторые предустановленные программы, которые могут неоправданно отнимать ресурсы. Если вы сами собрали компьютер и умеете работать с аппаратным обеспечением, то, по мнению Intel, вам также следует раз в несколько лет заменять термопасту. И наконец, распознавание аппаратных проблем, похожих на проблемы с вредоносным ПО, поможет более тщательно устранять неполадки по мере их возникновения.