Что такое процессор

Категория: Что такое?

– Автор: Игорь (Администратор)

На самом деле ответить на вопрос "что такое процессор" не очень просто, так как у самого слова есть несколько значений. Однако, сегодня под процессором чаще всего понимают именно микросхему, способное выполнять логические и математические операции и расположенное в технических устройствах. О них и пойдет речь в данной статье.

Когда говорят о процессоре компьютера, то обычного подразумевают центральный процессор (ЦПУ - центральное процессорное устройство), который обычно выполняет роль основного мозга. Тем не менее, порой тут может возникнуть небольшая путаница. Дело в том, что как уже говорилось, любой процессор это микросхема с множеством контактов, которая позволяет выполнять логические и математическое операции. Для простоты, тот же калькулятор. И процессоры есть и в других устройствах, как например, в видеокарте. Более того, их может быть порядка 1000 в одной карте. Другое дело, что они сильно отличаются и не могут полностью заменить центральный процессор компьютера. Поэтому, если речь заходит о процессорах, всегда старайтесь уточнять.

Каждый процессор обычно характеризуется несколькими основными параметрами:

1. Тактовая частота - количество операций, которые процессор может выполнить в одну секунду. Чем выше эта скорость, тем быстрее выполняются программы на компьютере.

2. Поддерживаемый набор команд (архитектура). В зависимости от типа процессора, может поддерживаться разный набор команд. И это касается не только разницы между ЦПУ и процессорами видеокарты. Дело в том, что есть стандартный набор команд, который поддерживается каждым ЦПУ. Но, в добавок к нему, могут поддерживаться нестандартные команды, порой позволяющие добиться существенного прироста в скорости. Правда, последние должны так же поддерживаться операционной системой и программами.

3. Разрядность процессора. Данный параметр определяет количество битов в основных регистрах, которые представляют собой специальные ячейки данных. В этих ячейках хранятся промежуточные данные. Небольшой пример, если процессор 32-битный, то он не попросту не сможет выполнить 64-битные команды. Так же размер ячеек влияет на то, каким объемом оперативной памяти может пользоваться процессор. Однако, на сегодняшний момент, все ЦПУ уже давно 64 разрядные, поэтому для большинства пользователей эта характеристика уже не столь актуальна.

Примечание: Если интересно узнать подробнее, то вот статья про разрядность Понятие 32-бита и 64-бита - подробное толкование концепций.

4. Сокет процессора. Определяет схему расположения контактов на самом процессоре. На этот параметр важно обращать внимание, так как если на материнской плате нет разъема под сокет процессора, то последний вы просто не сможете подключить.

5. Кэш. Этому параметру пользователи редко уделяют внимание, хотя он играет не меньшую роль, чем тактовая частота. Кэш хранит в себе упорядоченный набор команд, который необходимо выполнить процессору. Данные из этого кэша считываются более чем в 10 раз быстрее, чем из оперативной памяти. Соответственно, если кэш маленький, то при максимальных нагрузках процессор так и не сможет достигнуть своей тактовой частоты, потому что ему придется простаивать в ожидании загрузки следующей партии команд из оперативной памяти. Наглядный примером, служила линейка Celeron от Intel. Многие пользователи не понимали, почему при одной и той же тактовой частоте, Celeron был куда доступнее. Проблема как раз и заключалась в маленьком кэше. При небольших нагрузках разницы между обычным и Celeron процессором не было, но вот при больших нагрузках разница была заметна, так как Celeron попросту приходилось простаивать часть времени.

6. Количество физических и логических процессоров (ядер) в ЦПУ. Раньше центральные процессоры были одноядерными (состояли из одного процессора) и поэтому быстродействие в основном определялось тактовой частотой и размером кэша. Сегодня же, процессоры многоядерные (содержат в себе несколько процессоров), при чем тактовая частота этих процессоров обычно ниже одноядерных. Данная характеристика сильно влияет на быстродействие, но только в тех случаях, если операционная система и программы могут ей воспользоваться. Дело в том, что нельзя просто сложить все тактовые частоты и кэши. Каждый из процессоров (ядер) выполняется параллельно другим. Соответственно, если набор команд нельзя запустить параллельно, то такие процессоры не будут быстрее одноядерного ЦПУ. Тем не менее, сегодня операционные системы умеют распределять нагрузку, а программы все больше стараются использовать параллельные вычисления, поэтому этот параметр сегодня имеет достаточно важное значение.

Теперь, вы знаете что такое процессор на базовом уровне, а так же ряд важных нюансов.

Примечание: Так же советую ознакомиться со статьей температура процессора, чтобы понимать, как температура может влиять на скорость.