יחידת עיבוד מרכזית (CPU)

הכל על CPUs, Core CPU, מהירות שעון ועוד

יחידת העיבוד המרכזית (CPU) היא רכיב המחשב שאחראי על פירוש וביצוע רוב הפקודות מחומרה ותוכנה אחרות של המחשב.

כל מיני מכשירים משתמשים במעבד, כולל מחשבים שולחניים, מחשבים נישאים וטאבלטים , טלפונים חכמים ... אפילו טלוויזיה עם מסך שטוח.

אינטל ו- AMD הן שתי יצרניות המעבדים הפופולריות ביותר עבור מחשבים שולחניים, מחשבים ניידים ושרתים, בעוד אפל, NVIDIA ו- Qualcomm הן יצרניות גדולות של טלפונים חכמים וטאבלטים.

ייתכן שתראה שמות רבים ושונים המשמשים לתיאור המעבד, כולל מעבד, מעבד מחשב, מעבד, מעבד מרכזי ו"מוח המחשב ".

המחשב צגים או כוננים קשיחים הם לעתים קרובות מאוד המכונה באופן שגוי המעבד, אבל אלה חתיכות של חומרה לשרת מטרות שונות לחלוטין והם בשום אופן אותו דבר כמו ה- CPU.

איזה מעבד נראה כמו ואיפה זה נמצא

המעבד המודרני הוא בדרך כלל קטן ומרובע, עם מחברים קצרים, מעוגלים, מתכתיים על החלק התחתון שלה. במעבדים ישנים יש סיכות במקום מחברים מתכתיים.

המעבד מייחס ישירות למעבד "שקע" (או לפעמים "חריץ") על לוח האם . המעבד מוכנס לתוך שקע הסיכה כלפי מטה, וידית קטנה מסייעת לאבטח את המעבד.

לאחר ריצה אפילו זמן קצר, המעבדים המודרניים יכולים לקבל חם מאוד. כדי לעזור להפיג את החום הזה, זה כמעט תמיד יש צורך לצרף כיור חום ומאוורר ישירות על גבי המעבד. בדרך כלל, אלה מגיעים יחד עם רכישת CPU.

אפשרויות קירור מתקדמות אחרות זמינות גם, כולל ערכות קירור מים יחידות שינוי פאזה.

כאמור, לא כל המעבדים יש סיכות על הצדדים התחתונים שלהם, אבל אלה עושים, סיכות הם כפופות בקלות. קח טיפול רב בעת הטיפול, במיוחד בעת התקנת על לוח האם.

מהירות שעון

מהירות השעון של המעבד היא מספר ההוראות שהוא יכול לעבד בכל שנייה נתונה, הנמדדת ב- GHz).

לדוגמה, מעבד יש מהירות שעון של 1 הרץ אם זה יכול לעבד חתיכה אחת של הוראה בכל שנייה. אקסטרפולציה לדוגמה יותר אמיתית בעולם: מעבד עם מהירות שעון של 3.0 GHz יכול לעבד 3 מיליארד הוראות בכל שנייה.

ליבות המעבד

התקנים מסוימים יש מעבד ליבה אחת בעוד אחרים עשויים להיות בעל ליבה כפולה (או מרובע ליבה, וכו ') מעבד. כפי שכבר ניתן לראות, שתי יחידות מעבד עובדות זו לצד זו, פירושו שהמעבד יכול לנהל בו-זמנית פעמיים את ההוראות בכל שנייה, ולשפר בצורה דרסטית את הביצועים.

מעבדים מסוימים יכולים לבצע וירטואליזציה של שתי ליבות עבור כל ליבה פיזית אחת זמינה, הידועה בשם Hyper-Threading. וירטואליזציה פירושה שמעבד עם ארבע ליבות בלבד יכול לתפקד כאילו יש לו שמונה, עם ליבות המעבד הווירטואלי הנוספות המכונה נושאים נפרדים. ליבות פיזיות , לעומת זאת, לעשות ביצועים טובים יותר מאשר אלה וירטואליים .

CPU המתיר, יישומים מסוימים יכולים להשתמש במה שנקרא multithreading . אם פתיל הוא הבין כמו חתיכה אחת של תהליך המחשב, ולאחר מכן באמצעות מספר רב של הליבות הליבה CPU אחד אומר יותר הוראות ניתן להבין ולעבד בבת אחת. תוכנות מסוימות יכולות לנצל את התכונה הזו על ליבת מעבד אחת או יותר, כלומר, עוד יותר הוראות ניתן לעבד בו זמנית.

דוגמה: Intel Core i3 לעומת i5 לעומת i7

לקבלת דוגמה ספציפית יותר כיצד כמה מעבדים הם מהר יותר מאחרים, בואו נסתכל על איך אינטל פיתחה המעבדים שלה.

בדיוק כפי שאתה בוודאי חושד מן השמות שלהם, אינטל Core i7 שבבי ביצועים טובים יותר מאשר שבבים i5, אשר הביצועים טובים יותר מאשר שבבי i3. למה אחד מבצע טוב יותר או גרוע יותר מאחרים הוא קצת יותר מורכב אבל עדיין די קל להבין.

מעבדי Intel Core i3 הם מעבדי ליבה כפולה, בעוד שבבי i5 ו- i7 הם ארבע ליבות.

Turbo Boost הוא תכונה i5 ו i7 שבבים המאפשרת למעבד להגדיל את מהירות השעון שלו בעבר מהירות, כמו מ 3.0 GHz ל 3.5 GHz, בכל פעם שהוא צריך. לשבבי Intel Core i3 אין יכולת זו. מודלים המעבד המסתיים ב "K" יכול להיות overclocked , כלומר זה מהירות שעון נוסף יכול להיות מאולץ ומנוצל כל הזמן.

Hyper-Threading, כפי שהוזכר קודם לכן, מאפשר לשני הנושאים להיות מעובדים לכל ליבת מעבד. זה אומר מעבדי i3 עם Hyper-Threading תמיכה רק ארבעה נושאים בו זמנית (שכן הם מעבדי ליבה כפולה). מעבדי Intel Core i5 אינם תומכים ב- Hyper-Threading, מה שאומר שגם הם יכולים לעבוד עם ארבעה פתילים באותו זמן. מעבדי i7, לעומת זאת, תומכים בטכנולוגיה זו, ולכן (להיות מרובע ליבה) יכול לעבד 8 פתילים באותו זמן.

בשל אילוצי הכוח הגלומים במכשירים שאין להם אספקת חשמל רציפה (מוצרים המופעלים על ידי סוללות כמו טלפונים חכמים, טאבלטים וכו '), המעבדים שלהם - ללא קשר אם הם i3, i5 או i7 - שונים משולחן העבודה מעבדים כי הם צריכים למצוא איזון בין הביצועים ואת צריכת החשמל.

מידע נוסף על CPUs

מהירות השעון, ולא רק מספר הליבות של המעבד, היא הגורם היחיד הקובע אם מעבד אחד הוא "טוב" יותר מאחד. זה בדרך כלל תלוי ביותר על סוג של התוכנה שפועלת במחשב, במילים אחרות, היישומים כי יהיה באמצעות CPU.

מעבד אחד יכול להיות בעל מהירות שעון נמוכה, אבל הוא מעבד ארבע ליבות, בעוד השני יש מהירות שעון גבוהה, אבל הוא רק מעבד ליבה כפולה. החלטה איזה מעבד היה בביצועיו על השני, שוב, תלוי לחלוטין במה המעבד משמש.

לדוגמה, CPU- תובענית עריכת וידאו תוכנית הפונקציות הטובות ביותר על ליבות CPU מרובים הולך לעבוד טוב יותר על מעבד מרובה ליבות עם מהירויות שעון נמוך יותר מאשר על מעבד ליבה אחת עם מהירויות שעון גבוהות. לא כל תוכנה, משחקים, וכן הלאה יכול אפילו לנצל יותר מאשר רק ליבות אחת או שתיים, מה שהופך כל ליבות מעבד זמין די חסר תועלת.

רכיב נוסף של CPU הוא מטמון. מטמון המעבד הוא כמו מקום החזקה זמני עבור נתונים נפוצים. במקום לקרוא לזיכרון גישה אקראית ( RAM ) עבור פריטים אלה, CPU קובע אילו נתונים אתה נראה להמשיך להשתמש, מניחה שאתה רוצה להמשיך להשתמש בו, ומאחסן אותו במטמון. מטמון הוא מהיר יותר מאשר שימוש RAM כי זה חלק פיזי של המעבד; מטמון נוסף פירושו יותר מקום לאחסון מידע כזה.

בין אם המחשב יכול להפעיל מערכת הפעלה של 32 סיביות או 64 סיביות תלוי בגודל יחידות הנתונים שה- CPU יכול לטפל בהן. ניתן לגשת לזיכרון נוסף בו-זמנית ובקטעים גדולים יותר עם מעבד 64 סיביות מאשר מעבד של 32 סיביות, ולכן מערכות הפעלה ויישומים בגודל 64 סיביות לא יכולות לפעול במעבד 32 סיביות.

באפשרותך לראות את פרטי המעבד של המחשב, יחד עם מידע חומרה אחר, עם רוב כלי מידע המערכת בחינם .

כל לוח האם תומך רק בטווח מסוים של סוגי CPU, אז תמיד לבדוק עם יצרן לוח האם שלך לפני ביצוע רכישה. המעבדים אינם תמיד מושלמים, דרך אגב. מאמר זה בוחן מה יכול להשתבש איתם .