Procesor jest jednym z podstawowych komponentów w komputerze lub smartfonie i jest jednostką centralną urządzenia. W poniższym artykule dowiesz się, czym dokładnie jest procesor, szczegóły dotyczące jego struktury i co mówi o nim prędkość procesora.
CPU to skrót od Central Processing Uniti jest jednostką centralną komputera znajdującą się na płycie głównej.
Liczba wymaganych rdzeni CPU zależy od profilu wymagań. Obecne procesory mają do 64 rdzeni w obszarze stacji roboczych. Do użytku domowego procesor powinien mieć co najmniej 4 rdzenie.
Prędkość procesora jest podawana w hercach, ale nie ma znaczenia dla samej wydajności procesora, ponieważ starsze procesory miały czasem wyższe częstotliwości taktowania niż współczesne procesory i nadal są znacznie wolniejsze.
Spis treści
1. procesor jako centralna jednostka obliczeniowa
Termin CPU jest skrótem od Central Processing Unit i oznacza coś w rodzaju jednostki centralnej procesora. W systemach PC procesor wraz z płytą główną stanowi zasadniczy szkielet struktury komputera, a uzupełniają go inne elementy, takie jak zasilacz, pamięć główna, karta graficzna, napędy itp.
Procesor siedzi w gnieździe CPU na płycie głównej. Gniazda różnią się w zależności od producenta procesora i nie są arbitralnie kompatybilne nawet w obrębie rodziny producentów. Przed zakupem procesora i płyty głównej należy więc upewnić się, że oba komponenty są ze sobą kompatybilne.
2. budowa procesora
Najprościej mówiąc, procesor składa się z różnych elementów, które mogą się różnić w zależności od producenta i modelu:
- Rejestr procesora (CPU register)
Rejestr procesora to szczególnie szybka pamięć, w której tymczasowo przechowywane są dane do obliczeń. - Jednostka arytmetyczno-logiczna
Jednostka arytmetyczno-logiczna (ALU) wykonuje operacje arytmetyczne i logiczne, quasi jednostka arytmetyczna. - Jednostka sterująca
Jednostka sterująca (Control Unit – CU) koordynuje komunikację pomiędzy pamięcią RAM a innymi elementami w ramach CPU. - Szyny danych
Szyny danych służą do przesyłania informacji w obrębie procesora.
Wiele procesorów posiada również inne elementy, takie jak koprocesory do realizacji określonych zadań obliczeniowych, wirtualizację lub zintegrowane elementy, takie jak procesor graficzny do wyświetlania grafiki. Procesory produkowane są w technologii o szerokości struktury od 10 do 14 nanometrów i występują w różnych poziomach do 5 miliardów lub więcej tranzystorów (układów).
Co to jest GPU?
Termin GPU oznacza Graphics Processing Uniti opisuje główny procesor karty graficznej. W ostatnich latach stały się one coraz bardziej wydajne, głównie w komputerach do grania w gry 3D, a także odgrywają istotną rolę w wydobywaniu Bitcoinów i innych kryptowalut.
3. dane dotyczące prędkości procesora
Prawo Moore’a, nazwane na cześć Gordona Moore’a, który w 1965 r. postawił tezę, że wydajność procesora podwaja się co roku, rzeczywiście obowiązywało przez długi czas. W międzyczasie rozwój nieco zwolnił i obecnie podwojenie mocy obliczeniowej trwa 18 miesięcy.
Prędkość zegara procesora podawana jest w hercach (Hz) i w modelach z wyższej półki osiąga już ponad 5 gigaherców (GHz). Niemniej jednak, czysty zegar procesora nie mówi nic o jego wydajności. W porównaniu ze starszymi procesorami nowsze modele są wyposażone w większą ilość pamięci podręcznej i rdzeni, dzięki czemu nowoczesny procesor może pracować znacznie szybciej niż starszy przy takim samym lub niższym taktowaniu. Ponadto producenci przenieśli wiele funkcji, które kiedyś mieściły się na osobnych układach na płycie głównej, do procesora, aby uzyskać jeszcze większą wydajność.
Kolejnym kryterium szybkości obliczeniowej jest liczba rdzeni. W zasadzie można powiedzieć, że im więcej rdzeni ma do dyspozycji procesor, tym więcej zadań obliczeniowych może być przetwarzanych równolegle. To podstawowe stwierdzenie trzeba jednak odłożyć na bok, jeśli programy i system operacyjny nie będą sprawnie obsługiwać jednostek obliczeniowych i równomiernie ich wykorzystywać. Z tego powodu rdzenie są ponownie podzielone dla systemu operacyjnego i wyświetlane jako procesory logiczne.
Wykorzystanie procesorów logicznych można wyświetlić w menedżerze zadań Windows, przełączając wyświetlanie wykresu na procesory logiczne poprzez menu kontekstowe.
4) Intel i AMD są bardzo popularne w segmencie komputerów stacjonarnych.
W przypadku segmentu komputerów z systemem Windows zarówno Intel jak i AMD są liderami rynku i reprezentują wszystkie procesory w segmencie domowym. Udziały Intela i AMD w procesorach używanych przez użytkowników systemu Windows na internetowej platformie dystrybucyjnej Steam w czerwcu 2021 r. były podzielone między około 72 proc. Intela i 28 proc. AMD. Z kolei w przypadku rynku smartfonów AMD i Intel nie odgrywają żadnej roli. Tutaj Apple, Qualcomm, Samsung i inni dostawcy dzielą rynek między siebie.
Obecnie w segmencie średniej klasy standardem jest od 4 do 6 rdzeni. Dane o zastosowanym procesorze można wyświetlić za pomocą darmowych narzędzi diagnostycznych dla PC, takich jak CPU-Z, lub specjalnych narzędzi producentów procesorów (Intel Processor Diagnostic Tool lub AMD AMD Ryzen Master).
Na zdjęciu widać aktualny 6-rdzeniowy procesor od AMD ze wszystkimi najważniejszymi informacjami.
5 Wybór odpowiedniego procesora
Rynek różnych procesorów firm Intel i AMD przypomina obecnie istną dżunglę i jest trudny do poruszania się nawet dla doświadczonych użytkowników ze względu na liczne skróty w oznaczeniach procesorów. Wynika to z faktu, że obaj producenci oferują obecnie różne generacje procesorów, które różnią się znacząco pod względem budowy, prędkości zegara, liczby rdzeni i ewentualnie wewnętrznej jednostki graficznej.
To, jaki procesor, a tym samym jaką platformę (obecnie AMD AM4 czy Intel LGA1200) wybierzemy do domowego komputera, zależy w dużej mierze od jego przeznaczenia. Do komputera biurowego z typowymi zadaniami biurowymi, internetowymi i streamingiem wystarczy 4-rdzeniowy procesor obu producentów.
Z kolei skomplikowane gry 3D wymagają nie tylko szybkiej karty graficznej, ale także wydajnego, wielordzeniowego procesora. W przypadku komputera do gier należy więc rozważyć zakup procesora z co najmniej 6 rdzeniami. Należy jednak pamiętać, że karta graficzna i procesor muszą być tutaj zrównoważone. Nie ma sensu żenić taniej karty graficznej z bardzo szybkim, drogim procesorem i odwrotnie. W Internecie można znaleźć liczne poradniki dotyczące wyboru odpowiedniego procesora i karty graficznej, natomiast dobrym źródłem informacji są strony internetowe, takie jak PC Games Hardware z bazami danych na temat wielu procesorów i kart graficznych, indywidualnymi testami i propozycjami budowy własnych komputerów.