Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) είναι το στοιχείο υπολογιστή που είναι υπεύθυνο για την ερμηνεία και την εκτέλεση των περισσότερων από τις εντολές από το άλλο υλικό και λογισμικό του υπολογιστή.
Τύποι συσκευών που χρησιμοποιούν CPU
Όλα τα είδη συσκευών χρησιμοποιούν CPU, συμπεριλαμβανομένων επιτραπέζιων υπολογιστών, φορητών υπολογιστών και tablet, smartphone, ακόμη και την τηλεόρασή σας με επίπεδη οθόνη.
Η Intel και η AMD είναι οι δύο πιο δημοφιλείς κατασκευαστές CPU για επιτραπέζιους υπολογιστές, φορητούς υπολογιστές και διακομιστές, ενώ η Apple, η NVIDIA και η Qualcomm είναι μεγάλοι κατασκευαστές CPU smartphone και tablet.
Μπορεί να δείτε πολλά διαφορετικά ονόματα που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή της CPU, όπως επεξεργαστής, επεξεργαστής υπολογιστή, μικροεπεξεργαστής, κεντρικός επεξεργαστής και "οι εγκέφαλοι του υπολογιστή."
Οι οθόνες υπολογιστών ή οι σκληροί δίσκοι μερικές φορές αναφέρονται λανθασμένα ως CPU, αλλά αυτά τα κομμάτια υλικού εξυπηρετούν εντελώς διαφορετικούς σκοπούς και δεν είναι σε καμία περίπτωση το ίδιο πράγμα με τη CPU.
Πώς είναι μια CPU και πού βρίσκεται
Μια σύγχρονη CPU είναι συνήθως μικρή και τετράγωνη, με πολλούς κοντές, στρογγυλεμένες, μεταλλικές υποδοχές στην κάτω πλευρά της. Ορισμένες παλαιότερες CPU έχουν ακίδες αντί για μεταλλικές υποδοχές.
Η CPU συνδέεται απευθείας σε μια "υποδοχή" της CPU (ή μερικές φορές σε μια "υποδοχή") στη μητρική πλακέτα. Η CPU εισάγεται στην υποδοχή με την καρφίτσα προς τα κάτω και ένας μικρός μοχλός βοηθά στη στερέωση του επεξεργαστή.
Μετά από έστω και λίγο χρόνο λειτουργίας, οι σύγχρονοι επεξεργαστές μπορεί να ζεσταθούν πολύ. Για να βοηθήσετε στη διάχυση αυτής της θερμότητας, είναι σχεδόν πάντα απαραίτητο να τοποθετήσετε μια ψύκτρα και έναν ανεμιστήρα απευθείας πάνω από τη CPU. Συνήθως, αυτά συνοδεύονται από αγορά CPU.
Διατίθενται επίσης και άλλες πιο προηγμένες επιλογές ψύξης, όπως κιτ υδρόψυξης και μονάδες αλλαγής φάσης.
Δεν έχουν όλες οι CPU καρφίτσες στις κάτω πλευρές τους, αλλά σε αυτές που έχουν, οι ακίδες λυγίζουν εύκολα. Να είστε πολύ προσεκτικοί κατά τον χειρισμό, ειδικά όταν τα εγκαθιστάτε στη μητρική πλακέτα.
Ταχύτητα ρολογιού CPU
Η ταχύτητα ρολογιού ενός επεξεργαστή είναι ο αριθμός των εντολών που μπορεί να επεξεργαστεί σε κάθε δεδομένο δευτερόλεπτο, μετρημένος σε gigahertz (GHz).
Για παράδειγμα, μια CPU έχει ταχύτητα ρολογιού 1 Hz εάν μπορεί να επεξεργαστεί ένα κομμάτι εντολής κάθε δευτερόλεπτο. Επεκτείνοντας αυτό σε ένα πιο πραγματικό παράδειγμα: μια CPU με ταχύτητα ρολογιού 3,0 GHz μπορεί να επεξεργαστεί 3 δισεκατομμύρια οδηγίες κάθε δευτερόλεπτο.
Πυρήνες CPU
Ορισμένες συσκευές χρησιμοποιούν επεξεργαστή μονού πυρήνα, ενώ άλλες μπορεί να διαθέτουν επεξεργαστή διπλού πυρήνα (ή τετραπύρηνο, κ.λπ.). Η εκτέλεση δύο μονάδων επεξεργαστή που λειτουργούν δίπλα-δίπλα σημαίνει ότι η CPU μπορεί ταυτόχρονα να διαχειρίζεται δύο φορές τις οδηγίες κάθε δευτερόλεπτο, βελτιώνοντας δραστικά την απόδοση.
Ορισμένες CPU μπορούν να εικονικοποιήσουν δύο πυρήνες για κάθε έναν φυσικό πυρήνα που είναι διαθέσιμος, μια τεχνική γνωστή ως Hyper-Threading. Η εικονικοποίηση σημαίνει ότι μια CPU με μόνο τέσσερις πυρήνες μπορεί να λειτουργεί σαν να έχει οκτώ, με τους πρόσθετους εικονικούς πυρήνες CPU να αναφέρονται ως ξεχωριστά νήματα. Ωστόσο, οι φυσικοί πυρήνες αποδίδουν καλύτερα από τους εικονικούς.
Εάν το επιτρέπει η CPU, ορισμένες εφαρμογές μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτό που ονομάζεται multithreading. Εάν ένα νήμα κατανοείται ως ένα ενιαίο κομμάτι μιας διεργασίας υπολογιστή, τότε η χρήση πολλαπλών νημάτων σε έναν μόνο πυρήνα CPU σημαίνει ότι περισσότερες οδηγίες μπορούν να γίνουν κατανοητές και να υποβληθούν σε επεξεργασία ταυτόχρονα. Ορισμένο λογισμικό μπορεί να εκμεταλλευτεί αυτή τη δυνατότητα σε περισσότερους από έναν πυρήνες CPU, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία ακόμη περισσότερες οδηγίες ταυτόχρονα.
Παράδειγμα: Intel Core i3 έναντι i5 έναντι i7
Για ένα πιο συγκεκριμένο παράδειγμα του πώς ορισμένες CPU είναι ταχύτερες από άλλες, ας δούμε πώς έχει αναπτύξει η Intel τους επεξεργαστές της.
Ακριβώς όπως πιθανώς υποψιάζεστε από την ονομασία τους, τα τσιπ Intel Core i7 αποδίδουν καλύτερα από τα τσιπ i5, τα οποία έχουν καλύτερη απόδοση από τα τσιπ i3. Το γιατί κάποιος αποδίδει καλύτερα ή χειρότερα από άλλους είναι λίγο πιο περίπλοκο, αλλά εξακολουθεί να είναι αρκετά εύκολο να κατανοηθεί.
Οι επεξεργαστές Intel Core i3 είναι επεξεργαστές διπλού πυρήνα, ενώ τα τσιπ i5 και i7 είναι τετραπύρηνα.
Το Το Turbo Boost είναι μια δυνατότητα στα τσιπ i5 και i7 που επιτρέπει στον επεξεργαστή να αυξάνει την ταχύτητα του ρολογιού του πέρα από την βασική του ταχύτητα, όπως από 3,0 GHz σε 3,5 GHz, όποτε χρειάζεται. Τα τσιπ Intel Core i3 δεν έχουν αυτή τη δυνατότητα. Τα μοντέλα επεξεργαστών που τελειώνουν σε "K" μπορούν να υπερχρονιστούν, πράγμα που σημαίνει ότι αυτή η πρόσθετη ταχύτητα ρολογιού μπορεί να εξαναγκαστεί και να χρησιμοποιηθεί συνεχώς. μάθετε περισσότερα σχετικά με το γιατί θα υπερχρονίζατε τον υπολογιστή σας.
Το Hyper-Threading επιτρέπει την επεξεργασία των δύο νημάτων ανά πυρήνα CPU. Αυτό σημαίνει ότι οι επεξεργαστές i3 με Hyper-Threading υποστηρίζουν μόνο τέσσερα ταυτόχρονα νήματα (καθώς είναι επεξεργαστές διπλού πυρήνα). Οι επεξεργαστές Intel Core i5 δεν υποστηρίζουν Hyper-Threading, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν επίσης να λειτουργήσουν με τέσσερα νήματα ταυτόχρονα. Οι επεξεργαστές i7, ωστόσο, υποστηρίζουν αυτήν την τεχνολογία και επομένως (που είναι τετραπύρηνες) μπορούν να επεξεργαστούν 8 νήματα ταυτόχρονα.
Λόγω των περιορισμών ισχύος που είναι εγγενείς σε συσκευές που δεν έχουν συνεχή τροφοδοσία (προϊόντα με μπαταρίες όπως smartphone, tablet, κ.λπ.), οι επεξεργαστές τους - ανεξάρτητα από το αν είναι i3, i5 ή i7-διαφέρουν από τους επιτραπέζιους επεξεργαστές στο ότι πρέπει να βρουν μια ισορροπία μεταξύ απόδοσης και κατανάλωσης ενέργειας.
Περισσότερες πληροφορίες για τους CPU
Ούτε η ταχύτητα ρολογιού, ούτε απλώς ο αριθμός των πυρήνων της CPU, είναι ο μοναδικός παράγοντας που καθορίζει εάν μια CPU είναι "καλύτερη" από μια άλλη. Συχνά εξαρτάται περισσότερο από τον τύπο λογισμικού που εκτελείται στον υπολογιστή - με άλλα λόγια, από τις εφαρμογές που θα χρησιμοποιούν την CPU.
Μία CPU μπορεί να έχει χαμηλή ταχύτητα ρολογιού αλλά είναι τετραπύρηνος επεξεργαστής, ενώ μια άλλη έχει υψηλή ταχύτητα ρολογιού αλλά είναι μόνο επεξεργαστής διπλού πυρήνα. Το να αποφασίσετε ποια CPU θα υπερτερούσε της άλλης, και πάλι, εξαρτάται εξ ολοκλήρου από το σε τι χρησιμοποιείται η CPU.
Για παράδειγμα, ένα πρόγραμμα επεξεργασίας βίντεο που απαιτεί CPU και λειτουργεί καλύτερα με πολλούς πυρήνες CPU θα λειτουργεί καλύτερα σε έναν πολυπύρηνο επεξεργαστή με χαμηλές ταχύτητες ρολογιού από ό,τι σε έναν επεξεργαστή ενός πυρήνα με υψηλές ταχύτητες ρολογιού. Δεν μπορούν όλα τα λογισμικά, τα παιχνίδια και ούτω καθεξής να επωφεληθούν από περισσότερους από έναν ή δύο πυρήνες, καθιστώντας άχρηστους άλλους διαθέσιμους πυρήνες CPU.
Ένα άλλο στοιχείο μιας CPU είναι η κρυφή μνήμη. Η κρυφή μνήμη της CPU είναι σαν μια προσωρινή θέση αποθήκευσης για δεδομένα που χρησιμοποιούνται συνήθως. Αντί να καλεί τη μνήμη τυχαίας πρόσβασης για αυτά τα στοιχεία, η CPU καθορίζει ποια δεδομένα φαίνεται να συνεχίζετε να χρησιμοποιείτε, υποθέτει ότι θα θέλετε να συνεχίσετε να τα χρησιμοποιείτε και τα αποθηκεύει στην κρυφή μνήμη. Η προσωρινή μνήμη είναι ταχύτερη από τη χρήση της μνήμης RAM, επειδή είναι ένα φυσικό μέρος του επεξεργαστή. περισσότερη κρυφή μνήμη σημαίνει περισσότερος χώρος για την αποθήκευση τέτοιων πληροφοριών.
Το αν ο υπολογιστής σας μπορεί να εκτελέσει λειτουργικό σύστημα 32 bit ή 64 bit εξαρτάται από το μέγεθος των μονάδων δεδομένων που μπορεί να χειριστεί η CPU. Είναι δυνατή η πρόσβαση σε περισσότερη μνήμη ταυτόχρονα και σε μεγαλύτερα κομμάτια με έναν επεξεργαστή 64 bit από έναν επεξεργαστή 32 bit, γι' αυτό τα λειτουργικά συστήματα και οι εφαρμογές που είναι ειδικά για 64 bit δεν μπορούν να εκτελεστούν σε επεξεργαστή 32 bit.
Μπορείτε να δείτε τις λεπτομέρειες της CPU ενός υπολογιστή, μαζί με άλλες πληροφορίες υλικού, με τα περισσότερα δωρεάν εργαλεία πληροφοριών συστήματος.
Πέρα από τους τυπικούς επεξεργαστές που διατίθενται στους εμπορικούς υπολογιστές, οι κβαντικοί επεξεργαστές αναπτύσσονται για κβαντικούς υπολογιστές χρησιμοποιώντας την επιστήμη πίσω από την κβαντική μηχανική.
Κάθε μητρική πλακέτα υποστηρίζει μόνο ένα συγκεκριμένο εύρος τύπων CPU, γι' αυτό ελέγχετε πάντα με τον κατασκευαστή της μητρικής πλακέτας πριν κάνετε μια αγορά.
Συχνές Ερωτήσεις
Πώς μπορώ να ελέγξω τη θερμοκρασία της CPU;
Για να ελέγξετε τη θερμοκρασία της CPU του υπολογιστή σας σε υπολογιστή με Windows, χρησιμοποιήστε ένα δωρεάν ή χαμηλού κόστους πρόγραμμα παρακολούθησης όπως το SpeedFan, το Real Temp ή το CPU Thermometer. Οι χρήστες Mac θα πρέπει να κάνουν λήψη του System Monitor για να παρακολουθούν τη θερμοκρασία της CPU, το φορτίο επεξεργασίας και πολλά άλλα.
Πώς καθαρίζω θερμική πάστα από μια CPU;
Χρησιμοποιήστε ένα μαντηλάκι ισοπροπυλίου για να σκουπίσετε απαλά τη θερμική πάστα από την υποδοχή LGA. Φροντίστε να σκουπίζετε σε ευθεία γραμμή. Επαναλάβετε τη διαδικασία όπως χρειάζεται, χρησιμοποιώντας ένα νέο μαντηλάκι με κάθε προσπάθεια.
Πώς μπορώ να μειώσω τη χρήση της CPU;
Για να μειώσετε τη χρήση της CPU, ελευθερώστε χώρο απενεργοποιώντας τις διαδικασίες που δεν χρειάζεστε μέσω της Διαχείρισης εργασιών. Μπορείτε επίσης να δοκιμάσετε την ανασυγκρότηση του υπολογιστή σας με Windows, να εκτελείτε μόνο ένα ή δύο προγράμματα κάθε φορά και να απεγκαταστήσετε προγράμματα που δεν χρειάζεστε.
