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

Что делает ЦП?

ЦП — это основной компонент, определяющий вычислительное устройство, и, хотя он имеет решающее значение, ЦП может работать только вместе с другим оборудованием. Процессор находится в специальном гнезде (сокете), расположенном на главной плате (материнской плате) внутри устройства. Он отделен от памяти, в которой временно хранится информация. Он также отделен от видеокарты или графического чипа, который отображает видео и трехмерную графику, отображаемую на вашем экране.

Процессоры построены путем размещения миллиардов микроскопических транзисторов на одном компьютерном чипе. Эти транзисторы позволяют ему производить вычисления, необходимые для запуска программ, хранящихся в памяти вашей системы. По сути, они представляют собой крошечные ворота, которые включаются или выключаются, тем самым передавая единицы или нули, которые переводятся во все, что вы делаете с устройством, будь то просмотр видео или написание электронного письма.

Одним из наиболее распространенных достижений технологии ЦП является уменьшение размеров этих транзисторов. Это привело за прошедшие десятилетия к огромному повышению скорости процессора. Этот процесс часто называют законом Мура, описывающим увеличение количества транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, которое удваивается каждые 24 месяца.

В контексте современных устройств настольный компьютер или ноутбук имеет выделенный ЦП, который выполняет множество функций обработки для системы. В мобильных устройствах и некоторых планшетах вместо этого используется система на кристалле (SoC), которая представляет собой микросхему, которая объединяет ЦП вместе с другими компонентами. Intel и AMD предлагают процессоры с графическими чипами и памятью, находящиеся в них, что означает, что они могут делать больше, чем просто выполнять стандартные функции процессора.

Самые популярные модели и производители

Рынок микропроцессоров делят два крупных производителя – Intel и AMD, которые ведут непримиримую борьбу на протяжении всего времени своего существования. Каждая компания предлагает свои готовые решения. Выбор конкретной модели является субъективным решением конечного пользователя, поскольку каждый производитель предлагает широкую линейку моделей, имеющую как бюджетные варианты, так и топовые игровые ЦП.

Наибольшую популярность в линейке процессоров от Intel приобрели модели Intel Core i3, i5 и i7. В зависимости от модификации они могут использоваться как в игровых ПК, так и в офисных машинах. У AMD одними из лучших считаются процессоры серии Ryzen, демонстрирующие хорошие показатели производительности. Серия Athlon до сих пор встречается, но относится уже к архивным. Для нетребовательного пользователя подойдут процессоры AMD A серии.

AMD и Intel являются двумя самыми крупными компаниями по производству процессоров.

Видео

Основные технические характеристики процессора

Что такое тактовая частота процессора

Многие пользователи слышали такое понятие, как тактовая частота, но не все до конца представляют себе, что это такое. Говоря простым языком, это количество операций, которое может выполнять ЦП за 1 секунду. Здесь действует правило – чем выше показатель такта, тем более производительный компьютер.

Единицей измерения тактовой частоты является Герц, который по физическому смыслу является отображением количества колебаний за установленный отрезок времени. Образование тактовых колебаний происходит за счёт действия кристалла кварца, который располагается в тактовом резонаторе. После подачи напряжения происходит возникновение колебаний электрического тока. Они передаются на генератор, преобразующий их в импульсы, которые посылаются на шины данных. Тактовая частота процессора не единственная характеристика оценки скорости работы ПК. Также требуется учитывать количество ядер и объём буферной памяти.

Что такое разрядность процессора

Каждый пользователь ОС от Windows при установке новых программ сталкивался с выбором версии под разрядность системы. Что же такое разрядность ЦПУ? Выражаясь простым языком, это показатель, называемый иначе машинным словом, показывающий, сколько бит информации ЦП обрабатывает за один такт. В современных процессорах этот показатель может быть кратным 32 или 64.

Разрядность может иметь значение 32 и 64 бита

Что такое троттлинг процессора

Троттлинг, или дросселирование, – это защитный механизм, который применяется для предотвращения перегрева центрального процессора или возникновения аппаратных сбоев при работе. Функция активна по умолчанию и срабатывает при повышении температуры до критической отметки, которая установлена для каждой конкретной модели ЦП производителем. Защита осуществляется путём снижения производительности ядра. При возвращении температуры к нормальным показателям функция автоматически отключается. Существует возможность принудительно поменять параметры троттлинга через БИОС. Она активно используется любителями разгона ЦП или оверклокерами, но для простого пользователя подобные изменения чреваты поломкой ПК.

Температура процессора и видеокарты

При работе ядра и прочих элементов ЦП выделяется большое количество тепла, именно поэтому в современных компьютерах используются мощные системы охлаждения, как центрального процессора, так и основных узлов материнской платы. Требовательные программы, которые активно используют мощности ЦП и видеокарты (обычно это игры), нагружают процессор, что приводит к быстрому повышению температуры. В этом случае включается троттлинг. Многие производители видеокарт утверждают, что их продукция способна нормально функционировать даже при 100°C. В реальности предельной температурой будет та, которая указана в технической документации.

Самостоятельно контролировать температурный режим можно посредством специального софта для мониторинга (AIDA64, GPU Temp, Speccy). Если при работе или игре наблюдается подтормаживание, значит, вполне вероятно, температура возросла до критической отметки, и автоматически сработала защита.

Самостоятельно отслеживать температуру ЦП и видеокарты можно посредством специального софта

Что такое турбо буст в процессоре

Turbo Boost – это запатентованная технология компании Intel, которая применяется в процессорах Intel Core i5 и i7 первых трёх генераций. Она применяется для аппаратного ускорения работы ЦП на определённое время. С использованием технологии процедура разгона осуществляется с учётом всех важных параметров – силы тока, температуры, напряжения, состояния ОС, поэтому она полностью безопасна для компьютера. Прирост в скорости работы процессора носит временный характер и будет зависеть от типа нагрузки, количества ядер и конфигурации платформы. Дополнительно следует отметить, что технология поддерживается только операционными системами Windows 7 и 8.

 Фирменная технология от компании Intel позволяет добиться временного улучшения производительности компьютера.

Ядра, Тактовая Частота и Стоимость

Первоначально процессоры имели одно вычислительное ядро. Современный ЦП состоит из нескольких ядер, что позволяет ему выполнять несколько инструкций одновременно, эффективно заполняя несколько ЦП на одном кристалле. Большинство продаваемых сегодня процессоров имеют два или четыре ядра. Шесть ядер считаются массовыми, в то время как более дорогие чипы варьируются от восьми до 64 ядер.

Многие процессоры также используют технологию, называемую многопоточностью. Представьте себе одно физическое ядро ​​ЦП, которое может выполнять две линии выполнения (потоков) одновременно, тем самым проявляя себя как два «логических» ядра на стороне операционной системы. Эти виртуальные ядра не так мощны, как физические ядра, потому что они используют одни и те же ресурсы, но в целом они могут помочь повысить производительность многозадачности ЦП при запуске совместимого программного обеспечения.

Тактовая частота широко рекламируется, когда вы смотрите на процессоры. Это число в «гигагерцах» (ГГц), которое фактически обозначает, сколько инструкций процессор может обработать в секунду, но это еще не вся картина, касающаяся производительности. Тактовая частота в основном играет важную роль при сравнении процессоров одного семейства или одного поколения. Когда все остальное одинаково, более высокая тактовая частота означает более быстрый процессор. Однако процессор с тактовой частотой 3 ГГц с 2010 года будет выполнять меньше работы, чем процессор с тактовой частотой 2 ГГц с 2020 года.

Итак, сколько вы должны платить за процессор? У нас есть несколько руководств, чтобы дать вам несколько советов по лучшим процессорам, которые вы можете купить. Однако в общих чертах, если вы не заядлый геймер или кто-то, кто хочет редактировать видео, вам не нужно тратить больше 250 долларов. Вы можете снизить стоимость, отказавшись от новейшего оборудования и вместо этого остановившись на процессоре последнего поколения.

Для процессоров Intel это означает чипы 8-го, 9-го или 10-го поколения. Определить их поколение можно по названию продукта. Например, Core i7-6820HK — это более старый чип 6-го поколения, а Core i5-10210U — более новый чип 10-го поколения.

AMD делает нечто подобное со своими процессорами Ryzen: Ryzen 5 2500X — это чип 2-го поколения, основанный на новом дизайне ядра «Zen +», а Ryzen 9 3950X — это процессор 3-го поколения. Ryzen 4000 был выпущен как линейка микросхем для ноутбуков и в форме APU с очень ограниченной доступностью на настольных компьютерах через сборщиков систем. Имея это в виду, спорно, является ли Ryzen 5000 четвертым или пятым поколением процессоров AMD Ryzen, но это последнее, и совсем недавно AMD объединила свои ноутбуки, APU и настольные платформы под знаменем Ryzen 5000.

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.

Теги