Какова роль процессора?

Возможно, вы слышали объяснение, что процессор компьютера подобен его мозгу. Как следует из этой аналогии, центральный процессор заботится о «мыслях» компьютера, получая входные данные и обрабатывая данные для получения результатов. В отличие от мозга, ЦП не является основным местом хранения долговременной или кратковременной памяти, а задачи возлагаются на жесткий диск и оперативную память соответственно. ЦП и мозг также принципиально различаются по своей интеграции:вы можете заменить ЦП, не нуждаясь в докторе Франкенштейне.

Использование процессора

Процессор вычисляет данные почти во время каждого действия, которое вы выполняете на своем компьютере. Когда вы открываете калькулятор и складываете «2 + 2», процессор определяет ответ «4». Когда вы играете в стратегическую игру, такую ​​как «Цивилизация», ЦП планирует ходы каждого противника ИИ, используя программирование игры. Независимо от того, насколько сложна задача, эти действия разбиты на основные инструкции, понятные ЦП любого ПК, независимо от марки или модели. С другой стороны, процессоры мобильных устройств имеют разные наборы инструкций и требуют различного программного обеспечения.

Подключение к другим компонентам

Внутри компьютера ЦП подключается напрямую к материнской плате через разъем ЦП. Тип сокета зависит от материнской платы, что налагает ограничение на то, какие процессоры будут работать с каждой платой — жизненно важную спецификацию, которую необходимо проверить при рассмотрении вопроса об обновлении. Рядом с процессором находятся жесткий диск, оперативная память и различные карты расширения. Все эти компоненты работают вместе, чтобы дать результат. ЦП опирается на данные, хранящиеся в активной памяти ОЗУ, и выводит результаты в файлы на жестком диске. Карты расширения включают в себя дополнительные компоненты, которые разгружают работу других компонентов, таких как видеопамять и графический процессор на видеокарте.

Подсчет ядер

Статистика ЦП включает два измерения:тактовую частоту, измеряемую в гигагерцах, и количество ядер. Вместе эти статистические данные дают приблизительную оценку скорости. Количество ядер влияет на то, насколько хорошо процессор может справляться с несколькими задачами одновременно. ЦП с одним ядром может одновременно выполнять только одну задачу — может показаться, что он может работать в многозадачном режиме, но на самом деле он переключается между задачами, предлагая худшую производительность, чем многоядерный ЦП. Некоторые программы могут распределять работу между ядрами, обеспечивая прирост скорости на многоядерных процессорах, даже если они не работают в многозадачном режиме.

Скорости и циклы

Тактовая частота процессора иногда упоминается просто как «скорость», но это описание ложно подразумевает, что более высокий рейтинг всегда приводит к более быстрому процессору. Чтобы наглядно представить, как тактовая частота связана с реальной скоростью, представьте себе два велосипеда, один с большими колесами, а другой с маленькими. Если бы оба велосипеда вращали колеса с одинаковым числом оборотов в минуту, велосипед с большими колесами двигался бы с большей скоростью. Новые процессоры имеют «большие колеса» из-за технологических усовершенствований, таких как постоянно увеличивающееся количество транзисторов, предсказанное законом Мура. Как правило, сравнение тактовых частот помогает только при сравнении процессоров одной и той же марки, выпущенных с разницей в год или два.