Підбираючи комплектуючі для компʼютера та вивчаючи їхні характеристики, ймовірно, ви звернули увагу на важливість процесора. Чому саме процесору надається така велика увага, а не, скажімо, материнській платі, блоку живлення чи відеокарті? Так, це також важливі компоненти системи, і їх правильний вибір дійсно впливає на роботу пристрою, однак характеристики ЦП безпосередньо і значно більше визначають швидкість і продуктивність ПК. Давайте розберемося яку роль відіграє цей пристрій в комп’ютері.

А почнемо з того, що зібравши компʼютер без процесор, комп’ютер не запрацює. Тепер зрозуміло, яку важливу роль він виконує? Але давайте розглянемо питання більш детально і дізнаємося, що таке процесор комп’ютера.

Що таке процесор компʼютера

Суть в тому, що центральний процесор (повна назва) — це, як кажуть, справжнє серце і одночасно мозок комп’ютера. Поки він працює, працюють і всі інші складові системного блоку та підключена до нього периферія. Він відповідає за обробку потоків різних даних, а також регулює роботу частин системи.

Більш технічне визначення можна знайти в Вікіпедії:

Центральний процесор (процесор, CPU)— електронний блок або інтегральна схема (мікропроцесор), що виконує машинні інструкції (код програм), головна частина апаратного забезпечення комп’ютера або програмованого логічного контролера.

У повсякденному житті CPU виглядає як невелика квадратна плата розміром з коробку сірників, товщиною кілька міліметрів, верхня частина якої зазвичай прикрита металевим ковпачком (в настільних версіях), а на нижній стороні розташовано безліч контактів. Власне, аби не пояснювати довго, дивіться наступні фотографії:

Без команди, відданої процесором, не може бути виконана навіть така проста операція, як додавання двох чисел чи запис одного мегабайта інформації. Все це вимагає негайного звернення до ЦП. А що вже говорити про більш складні завдання, такі як запуск гри або обробка відео.

До сказаного вище варто додати, що процесори можуть виконувати функції відеокарти. В сучасних чіпах є місце для відеоконтролера, який виконує всі необхідні функції, а як відеопам’ять використовує оперативну. Не варто думати, що вбудовані графічні ядра здатні конкурувати з відеокартами хоча б середнього класу, це більше варіант для офісних машин, де потужна графіка не потрібна, але все ж таки потягнути що-небудь слабке вони здатні. Головною перевагою інтегрованої графіки є ціна — все ж окрему відеокарту купувати не потрібно, а це суттєва економія.

Як працює процесор

У попередньому пункті було розглянуто, що таке процесор і для чого він потрібен. Тепер саме час розглянути, як це працює.

Діяльність ЦП можна уявити як послідовність наступних подій:

1. З ОЗП, куди завантажилася певна програма (наприклад, текстовий редактор), керуючий блок процесора витягує необхідні відомості, а також набір команд, які потрібно виконати. Все це відправляється в буферну пам’ять (кеш) ЦП;
2. Інформація, що виходить з кеш-пам’яті, розділяється на два види: інструкції та значення, які надсилаються в регістри (це такі осередки пам’яті в процесорі). Перші йдуть в регістри команд, а другі — в регістри даних.
3. Інформацію з регістрів обробляє арифметико-логічний пристрій (частина ЦП, яка виконує арифметичні та логічні перетворення вхідних даних), який зчитує інформацію і виконує необхідні команди над отриманими результатами;
4. Отримані результати, поділяючись на завершені та незавершені, надсилаються в регістри, звідки перша група відправляється в кеш-пам’ять ЦП;
5. Тут варто зазначити, що є два основних рівня кеша: верхній та нижній. Останні отримані команди та дані, необхідні для виконання розрахунків, потрапляють у кеш верхнього рівня, а невикористовувані — в кеш нижнього рівня. Цей процес йде таким чином: вся інформація переміщається з третього рівня кеша на другий, а потім потрапляє на перший. З невикористаними на поточний момент даними та їх відправкою на нижній рівень все відбувається навпаки;
6. По завершенню обчислювального циклу кінцевий результат буде записаний в оперативну пам’ять системи, щоб звільнити місце для нових операцій в кеш-пам’яті ЦП. Але може статися так, що буферна пам’ять переповниться — тоді неактивні дані відправляються в оперативну пам’ять або на нижній рівень кеша.

Поетапні кроки вищеописаних дій є операційним потоком процесора і відповіддю на питання — як працює процесор.

Види процесорів та їхні основні виробники

Існує безліч видів процесорів, від слабких одноядерних до потужних багатоядерних. Від ігрових та робочих до середніх за усіма параметрами. Але є два основних табори ЦП — AMD та Intel. Це дві компанії, що виробляють найбільш затребувані та популярні мікропроцесори на ринку. Основна відмінність між продукцією AMD та Intel — не кількість ядер, а архітектура — внутрішня будова. Кожен із конкурентів пропонує своє будова «внутрішньої частини», свій тип процесора, що кардинально відрізняється від конкурента.

У продуктів кожної з компаній є свої плюси та мінуси, тож пропоную коротко ознайомитись з ними.

Плюси процесорів Intel:

• Має нижче енергоспоживання;
• Розробники більше орієнтуються на Intel, а не на AMD;
• Краща продуктивність у іграх;
• Зв’язок процесорів Intel з ОЗП реалізовано краще, ніж у AMD;
• Операції, що виконуються в межах лише однієї програми (наприклад, розархівування), йдуть краще, AMD у цьому плані поступається.

Мінуси процесорів Intel:

• Найбільший мінус — ціна. ЦП від цього виробника часто значно дорожчі, ніж у головного конкурента;
• Продуктивність знижується при використанні двох і більше «важких» програм;
• Інтегровані графічні ядра поступаються AMD.

Плюси процесорів AMD:

• Найбільший плюс AMD — найбільший мінус Intel — ціна. Ви можете купити хороший середнячок від AMD, який тягне сучасні ігри на тверду 4, а може навіть і 5, при цьому він буде значно дешевший за аналогічний по продуктивності процесор від конкурента;
• Адекватне співвідношення ціни та якості;
• Забезпечують якісну роботу системи;
• Можливість розгону процесора, що підвищує його потужність на 10-20%;
• Інтегровані графічні ядра переважають Intel.

Мінуси процесорів AMD:

• Процесори від AMD гірше взаємодіють з ОЗП;
• Енергоспоживання більше, ніж у Intel;
• Робота буферної пам’яті на другому та третьому рівнях йде на нижчій частоті;
• Продуктивність у іграх відстає від показників конкурента.

Та, незважаючи на наведені переваги та недоліки, кожна з компаній продовжує розвиватися. Їхні процесори з кожним поколінням стають потужнішими, а помилки попередніх лінійок враховуються і виправляються.

Основні характеристики процесорів

Ми розглянули, що таке процесор комп’ютера, як він працює. Ознайомилися з двома основними його видами, час звернути увагу на їх характеристики.

Отже, для початку перерахуємо їх: бренд, серія, архітектура, підтримка певного сокета, тактова частота процесора, кеш, кількість ядер, енергоспоживання та тепловиділення, інтегрована графіка. Тепер розглянемо з поясненнями:

• Бренд — хто виробляє процесор: AMD чи Intel. Вибір бренду впливає не тільки на ціну придбання та продуктивність, як можна було б припустити з попереднього розділу, але й на вибір інших комплектуючих ПК, зокрема материнської плати. Оскільки процесори від AMD та Intel мають різну конструкцію та архітектуру, то в сокет (гніздо для встановлення процесора на материнській платі), призначений під один тип процесора, не можна буде встановити інший.
• Серія — обидва конкуренти ділять свою продукцію на безліч видів і підвидів. (AMD — Ryzen, FX; Intel — i5, i7).
• Архітектура процесора — фактично внутрішні органи ЦП, кожен вид процесорів має індивідуальну архітектуру. У свою чергу, один вид можна поділити на кілька підвидів.
• Підтримка певного сокета — дуже важлива характеристика процесора, оскільки сам сокет є «гніздом» на материнській платі для підключення процесора, і кожен вид процесорів вимагає відповідний роз’єм. Як згадувалося раніше, вам або потрібно точно знати, який сокет розташований на вашій материнській платі та підбирати під нього процесор, або, навпаки (що є більш правильним), вибирати процесор і відповідний сокет.
• Тактова частота — один із значних показників продуктивності ЦП. Що таке тактова частота процесора? Відповідь проста: це обсяг операцій, що виконуються за одиницю часу, вимірюваний у мегагерцах (МГц).
• Кеш — встановлена безпосередньо в процесор пам’ять, яку ще називають буферною пам’яттю, має два рівні: верхній і нижній. Перший отримує активну інформацію, другий — не використовувану на цей момент. Процес отримання інформації йде з третього рівня на другий, а потім на перший, непотрібна інформація рухається зворотнім шляхом.
• Кількість ядер — в ЦП їх може бути від одного до кількох. Залежно від кількості ядер процесор буде називатися двоядерним, чотириядерним тощо. Відповідно від їх числа залежатиме потужність.
• Енергоспоживання та тепловиділення. Тут все просто: чим більше енергії «споживає» процесор, тим більше тепла він виділяє. Звертайте увагу на цей пункт, щоб вибрати відповідний кулер охолодження та блок живлення.
• Інтегрована графіка — у AMD перші такі розробки з’явилися в 2006 році, у Intel — з 2010. Перші показують кращі результати, ніж конкуренти. Але все одно до флагманських відеокарт жоден із них не зміг дотягнутися.

Висновки

Як ви вже зрозуміли, центральний процесор комп’ютера відіграє найважливішу роль у системі. У сьогоднішній статті ми з вами розглянули, що таке процесор комп’ютера, що таке частота процесора, які вони бувають і для чого потрібні. Як сильно одні ЦП відрізняються від інших, які види процесорів існують. Поговорили про переваги та недоліки продукції двох конкурентів. Але з якою характеристикою процесор буде стояти у вашому системному блоці — вирішувати тільки вам.