Действия процессора. Что нужно знать о центральном процессоре компьютера. Технология Turbo Boost

Центральный процессор является основным и самым главным элементом системы. Благодаря нему выполняются все задачи связанные с передачей данных, исполнением команд, логическими и арифметическими действиями. Большинство пользователей знают, что такое ЦП, но не разбираются в принципе его работы. В этой статье мы постараемся просто и понятно объяснить, как работает и за что отвечает CPU в компьютере.

Перед тем, как разобрать основные принципы работы CPU, желательно ознакомиться с его компонентами, ведь это не просто прямоугольная пластина, монтируемая в материнскую плату, это сложное устройство, образующееся из многих элементов. Более подробно с устройством ЦП вы можете ознакомиться в нашей статье, а сейчас давайте приступим к разбору главной темы статьи.

Выполняемые операции

Операция представляет собой одно или несколько действий, которые обрабатываются и выполняются компьютерными устройствами, в том числе и процессором. Сами операции делятся на несколько классов:

1. Ввод и вывод . К компьютеру обязательно подключено несколько внешних устройств, например, клавиатура и мышь. Они напрямую связаны с процессором и для них выделена отдельная операция. Она выполняет передачу данных между CPU и периферийными девайсами, а также вызывает определенные действия с целью записи информации в память или ее вывода на внешнюю аппаратуру.
2. Системные операции отвечают за остановку работы софта, организовывают обработку данных, ну и, кроме всего, отвечают за стабильную работу системы ПК.
3. Операции записи и загрузки . Передача данных между процессором и памятью осуществляется с помощью посылочных операций. Быстродействие обеспечивается одновременной запись или загрузкой групп команд или данных.
4. Арифметически-логические . Такой тип операций вычисляет значения функций, отвечает за обработку чисел, преобразование их в различные системы исчисления.
5. Переходы . Благодаря переходам скорость работы системы значительно увеличивается, ведь они позволяют передать управление любой команде программы, самостоятельно определяя наиболее подходящие условия перехода.

Все операции должны работать одновременно, поскольку во время активности системы за раз запущено несколько программ. Это выполняется благодаря чередованию обработки данных процессором, что позволяет ставить приоритет операциям и выполнять их параллельно.

Выполнение команд

Обработка команды делится на две составные части – операционную и операндную. Операционная составляющая показывает всей системе то, над чем она должна работать в данный момент, а операндная делает то же самое, только отдельно с процессором. Выполнением команд занимаются ядра, а действия осуществляются последовательно. Сначала происходит выработка, потом дешифрование, само выполнение команды, запрос памяти и сохранение готового результата.

Благодаря применению кэш-памяти выполнение команд происходит быстрее, поскольку не нужно постоянно обращаться к ОЗУ, а данные хранятся на определенных уровнях. Каждый уровень кэш-памяти отличается объемом данных и скоростью выгрузки и записи, что влияет на быстродействие систем.

Взаимодействия с памятью

ПЗУ (Постоянное запоминающее устройство) может хранить в себе только неизменяемую информацию, а вот ОЗУ (Оперативная память) используется для хранения программного кода, промежуточных данных. С этими двумя видами памяти взаимодействует процессор, запрашивая и передавая информацию. Взаимодействие происходит с использованием подключенных внешних устройств, шин адресов, управления и различных контролеров. Схематически все процессы изображены на рисунке ниже.

Если разобраться о важности ОЗУ и ПЗУ, то без первой и вовсе можно было бы обойтись, если бы постоянное запоминающее устройство имело намного больше памяти, что пока реализовать практически невозможно. Без ПЗУ система работать не сможет, она даже не запустится, поскольку сначала происходит тестирование оборудования с помощью команд БИОСа.

Как работает процессор в компьютере?

Когда вы нажимаете какую-нибудь клавишу, то электрический сигнал бежит по проводникам на контроллер клавиатуры. Это ясно любому. Но дальше – самое сложное. Далее, чтобы понять суть процессов, необходимо ввести понятие прерывания. Прерывание – это процесс отправления сигнала процессору, чтобы то приготовился на этот сигнал отреагировать. Процессор, если этот сигнал принимает, прекращает текущую операцию и возвращается к ней после исполнения прервавшей команды. Прерывания могут исходить от разных устройств или программ: диска, приложения, запущенного в Windows, клавиатуры с мышью и т.д. Реализация механизма прерываний – неотъемлемая часть архитектуры процессора.

Но вернёмся к нашим баранам. Так вот, нажав на клавишу, мы с клавиатуры посылаем сигнал по одной из 16 линий запроса этого самого прерывания, которые называются «ирками» (IRQ – interrupted request lines). Кстати, семь из них постоянно наблюдают за выделенными для этого механизма составляющими системы, в том числе и клавиатурой (точнее, его контроллером). И далее…

• Контроллер передаёт сигнал в подсистему под названием контроллер прерываний, который работает как начальник военного штаба, постоянно контролируя процесс вмешательства в работу процессора 256-тью видами возможных прерываний, которые требуют внимания ЦП.
• Другие электрические цепочки прерываний следят за шиной ввода-вывода, которая содержит в себе слоты расширения компьютера. Кстати, карты расширения, которые можно ставить в или могут использовать одну и ту же «ирку», так как запросы на эти карты или от этих слотов будут управляться функцией Plug and Play (о ней чуть позже).
• Далее, контроллер прерываний посылает сигнал на один из штырьков, торчащих из основания процессора. Этот штырёк-контакт имеет своё название – INTR (INterrupT Request) и часто используется для таких вот сигналов прерываний. К слову сказать, есть ещё один контакт на «пузе» процессора, который носит название NMI (NonMaskable Interrupt – немаскируемое прерывание – это высокоуровневое аппаратное прерывание, которое нельзя замаскировать или запретить (например, прерывание по исчезновению питания или по нажатии заветных клавиш ); при его возникновении процессор всегда прерывает текущую работу).
• Процессор приостанавливает текущую работу, записывая прерванную задачу в некую область под названием стек. Эта область или адрес памяти потом напомнит процессору, что в очереди на исполнение стоит эта задача.
• Центральный процессор проверяет другой штырёк на предмет, какую кнопку вы нажали. Но перед тем, как вы увидите на экране последствие нажатой кнопки или клавиши, процессор проверит раздел памяти под названием таблица дескрипторов прерываний (IDT ). Если быть точным, ЦП выдаёт определённые инструкции в одну из ячеек IDT , которая и ассоциируется с нажатой нами клавишей. Сразу после этого инструкции под названием программа обслуживания прерываний (ISR) только-только сообщает процессору, что же он должен сделать, когда мы эту злополучную клавишу нажимаем. Кстати, вот этот тернистый путь позволяет заменить обычные инструкции (просто отобразить на экране нажатую клавишу) на операции, характерные именно для исполняемой программы (клавиша S в Word это латинская s , а в игре – движение назад или «присесть»).
• Итак, ISR закончила свою работу и посылает процессору инструкцию RET (возврат от прерывания). Она и призывает процессор вернуться к отложенной им задаче. ЦП обращается в адрес памяти и продолжает работать с последней инструкцией отложенной задачи.

Вот как работает процессор, когда вы просто набираете одну лишь букву в любом редакторе.

Здравствуйте, уважаемые читатели! Буквально каждый уверенный пользователь ПК или обладатель ноутбука не раз задавался вопросом, как устроен процессор внутри? Наверное, многие удивятся, узнав, что в основе строения любого «камня» персонального компьютера или же ноутбука преобладают настоящие камни и горные породы.

Сегодня мы попробуем разобраться, как выглядит строение современного процессора и благодаря чему работает главный элемент любого компьютера.

Из чего состоит современный микропроцессор?

Структура процессора сегодня представлена следующими основными элементами:

• Собственно, . Наиболее важная деталь, сердце устройства, которая называется также кристаллом или камнем современного микропроцессора. От характеристик и новизны ядра напрямую зависит разгон и оперативность работы микропроцессора.
• Кэш-память является небольшим, но очень информации, расположенным прямо внутри процессора. Используется микропроцессором в целях значительного уменьшения времени доступа к основной памяти компьютера.
• Специальный сопроцессор, благодаря которому и производятся сложные операции. Такой сопроцессор в значительной мере расширяет функциональные возможности любого современного микропроцессора и является его неотъемлемой составляющей. Встречаются ситуации, когда сопроцессор является отдельной микросхемой, однако, в большинстве случаев, он встроен непосредственно в компьютерный микропроцессор.

Путем буквального разбора компьютерного процессора мы сможем увидеть следующие элементы строения, представленные на схеме:

1. Верхняя металлическая крышка используется не только для защиты «камня» от механических повреждений, но также для отвода тепла.
2. Непосредственно, кристалл или камень и дорогостоящей деталью любого компьютерного микропроцессора.Чем сложнее и совершеннее такой камень, тем быстродействующей является работа «мозга» любого компьютера.
3. Специальная подложка с контактами на обратной стороне завершает конструкцию микропроцессора, как представлено на картинке. Именно благодаря такой конструкции тыльной стороны и происходит внешнее взаимодействие с центральным «камнем», непосредственно оказывать влияние на сам кристалл невозможно. Скрепление всего строения осуществляется с помощью специального клея-герметика.

Как это все работает?

Логика работы любого процессора строится на том, что все данные компьютера хранятся в битах, специальных ячейках информации, представленных 0 или 1. Попробуем разобраться, что происходит, как из этих нулей и единиц на экран перед нами предстают красочные фильмы и захватывающие компьютерные игры?

Прежде всего, необходимо уяснить, что имея дело с электроникой, мы получаем любую информацию в виде напряжения. Выше определенного значения мы получаем единицу, ниже – ноль. К примеру, включенный в комнате свет – это единица, выключенный – ноль. Дальнейшая иерархия, благодаря которой получаются более сложные элементы – это байт, состоящий из восьми битов. Благодаря этим самым байтам речь может идти не только о включенном или выключенном свете в помещении, но и о его яркости, оттенке цвета и так далее.

Напряжение проходит через память и передает данные процессору, который использует, в первую очередь, собственную кэш-память как наиболее оперативную, однако, небольшую ячейку. Через специальный блок управления данные обрабатываются и распределяются по дальнейшему пути.

Процессор использует байты и целые последовательности из них, что, в свою очередь, называется программой. Именно программы, обрабатываемые процессором, заставляют компьютер выполнить то или иное действие: воспроизвести видео, запустить игру, включить музыку и так далее.

Борьба гигантов компьютерных микропроцессоров

Речь, конечно же, пойдет о Intel и AMD. Основным отличием в принципах работы данных компаний является подход к производству новых компьютерных микропроцессоров.
В то время, как Intel попеременно внедряет новые технологии наряду с небольшими изменениями, AMD делает крупные шаги в производстве с определенной периодичностью. Выше на фото представлены модели упомянутых компаний с отличительным внешним видом.

Лидерские позиции, в подавляющем большинстве случаев, удерживает все-таки Intel. «Камни» от AMD, хотя и уступают процессорам от Intel по производительности, нередко выигрывают у них в плане ценовой доступности. О том, какую компанию лучше выбрать можете почитать в .

Что выбирать каждый решает сам. Сегодня мы попытались разобраться во внутреннем устройстве любого современного микропроцессора и основных принципах его работы. Не забывайте на обновления блога и делиться интересными статьями со своими друзьями в социальных сетях! Всего доброго, друзья!

Доброго времени суток!

Я думаю, почти каждый пользователь, хотя бы с небольшим опытом, сталкивался с подобной проблемой: работаешь-работаешь за компьютером, а потом начинаешь замечать, что он как-то медленно реагирует на нажатие кнопок мышки, клавиатуры, тормозит...

Очень часто причиной медленной работы и тормозов - является загрузка процессора, иногда она доходит до 100%!

Решить эту проблему не всегда просто, тем более что ЦП может быть загружен и без видимой на то причины (т.е. возможно вы и не запускали никаких ресурсоемких программ: игр, видеоредакторов и пр.).

В этой статье рассмотрю последовательность действий, что можно предпринять, чтобы убрать загрузку ЦП и вернуть компьютер к нормальной производительности.

Первое, что необходимо попробовать - это определить процесс или программу, которая нагружает ЦП. Как бывает в большинстве случаев: была запущена какая-нибудь программа (или игра), затем пользователь из нее вышел, а процесс с игрой остался, который и нагружает процессор...

Каким процессом, программой загружен процессор

Самый быстрый способ определить, какая программа нагружает ЦП - это вызвать диспетчер задач (кнопки: Ctrl+Shift+Esc ).

В диспетчере задач откройте вкладку "Процессы" и отсортируйте приложения по нагрузке на ЦП. На скриншоте ниже, видно, что львиную долю ЦП (~84%) съедает браузер Firefox (хотя он у меня даже не запущен...).

Если у вас есть подобная "скрытая" программа - то тут же из диспетчера задач ее можно закрыть (достаточно нажать на нее правой кнопкой мышки...).

Примечание

В Windows есть свой мониторинг ресурсов, который так же можно использовать для просмотра загрузки процессора, памяти, диска и сети. Чтобы его вызвать, нажмите кнопки Win+R , затем введите в строку "Открыть" команду resmon и нажмите Enter .

Важно!

В некоторых случаях диспетчер задач не позволяет вычислить причину загрузки процессора. Кстати, процессор может быть загружен и не на 100%, а, скажем, на 20-50%...

Если диспетчер задач не дал информации к размышлению - рекомендую воспользоваться одной утилитой - Process Explorer (кстати, расположена на сайте Microsoft...).

Process Explorer (поиск "невидимой" причины тормозов)

Отличная программа, которая не раз меня выручала! Основное ее направление работы - показать вам ВСЕ процессы и программы, запущенные на компьютере (от нее, наверное, не уйдет никто...). Таким образом, вы сможете определить наверняка, какой именно процесс нагружает ЦП.

Ниже скриншот очень показательный:

• System idle process - это показатель в % бездействия системы. Т.е. на первой половине скрина ниже - процессор почти на 95% бездействует (именно так и должно быть, если на нем открыто пару-тройка программ: браузер, проигрыватель);
• а на второй части скрина System idle process составляет 65%, но hardware interrupts and DPCs аж 20% (а временами доходят и до 70-80% ! Такого быть не должно. Вообще, interrupts (это системные прерывания) при нормальной работе, редко уходят за пределы нескольких процентов! Вот вам и причина тормозов и загрузки компьютера!
• кстати, очень часто систему грузит процесс svchosts.exe . Вообще, это системный процесс, но есть ряд вирусов, которые маскируются под него и выдают себя за него. Ниже рассмотрим вопрос, как их отловить...

Process Explorer: на первой части скриншота - все нормально, на второй - процессор загружен на ~20% системными прерываниями (hardware interrupts and DPCs).

Если ЦП грузит interrupts

Если проблема связана hardware interrupts and DPCs - то скорее всего проблемы связаны с драйверами. Точнее с их конфликтом межу собой, а еще более вероятней, несовместимостью с вашей ОС Windows. Причем, даже если в описании к драйверу значится ваша версия Windows - это не 100% гарантия совместимости.

Особое внимание обратите на драйверы: видеокарты, чипсета мат. платы, сетевой карты, Wi-Fi, звуковой карты. Рекомендую скачать их сразу нескольких версий и поочередно попробовать.

Реже проблема связана с вирусами, еще реже с периферийным оборудованием: принтер, сканер, сетевые карты и т.д.

Проверка и обновление драйверов

Иногда подобрать подходящие драйвера для компьютера/ноутбука далеко не так просто, как кажется, на первый взгляд... Вообще, обычно, новая версия драйвера работает лучше старой (но иногда - все ровно наоборот). Если у вас загрузка ЦП связана с hardware interrupts and DPCs - рекомендую:

1. попробовать установить драйвера с официального сайта производителя вашего оборудования. Обычно, для этого требуется определить производителя - для этого можно использовать спец. утилиты для определения характеристик ПК - ;
2. если сайт вы не нашли или не смогли определить производителя, можно попробовать воспользоваться какой-нибудь спец. утилитой по обновлению драйверов:
3. если при установке возникли проблемы с удалением старого драйвера из системы, рекомендую эту инструкцию:

Чтобы узнать, есть ли у вас в системе устройства, для которых нет драйверов - откройте диспетчер устройств . Для этого вызовите меню "Выполнить" - кнопки Win+R , введите devmgmt.msc (пример на скрине ниже).

Поиск вирусов

Вирусы - могут быть причиной всего, чего угодно... Обычно, когда процессор загружен из-за вирусов - можно найти какой-нибудь процесс, который грузит систему. Чаще всего, этот процесс системный: например, вирусы маскируются под процесс svchost.exe - даже пользователю с опытом удается не сразу найти и опознать среди реальных процессов, вирусный (но об этом файле будет рассказано ниже) ...

1. В Windows XP, 7 : можно нажать при загрузке ОС (сразу после включения ПК) несколько раз клавишу F8 - должно появиться "черное" окно с выбором вариантов загрузки;
2. в Windows 8, 10: нажать Win+R , ввести команду msconfig . Далее в разделе выбрать ОС Windows и поставить галочку напротив пункта "Безопасный режим" . Сохранить настройки и перезагрузить ПК (скриншот ниже).

А уже из безопасного режима целесообразно запускать проверку на вирусы. Для этого не обязательно иметь на компьютере установленный антивирус - есть специальные утилиты, которые не нужно устанавливать.

Периферийное оборудование

Если проблема до сих пор не была найдена, рекомендую попробовать отключить от ноутбука (компьютера), все лишнее: принтер, сканер, мышку и пр.

Так же еще раз заострю внимание на диспетчере устройств (точнее на драйверах). Возможно, для какого-то периферийного оборудования не установлены драйвера в системе и горит восклицательный знак ...

Особое внимание обратите на старые устройства, которые, возможно и работают в новой ОС Windows, но драйвера вы для них устанавливали "принудительно" (например, Windows могла предупреждать, что нет подписи, и вы продолжили установку) ...

Вообще, довольно сложно найти истинного виновника в данном случае. Если в безопасном режиме процессор не нагружается - рекомендую попробовать удалять поочередно драйвера на периферийное оборудование и смотреть, как себя поведен нагрузка.

В помощь! Как удалить старые или лишние "дрова" -

Svchost.exe грузит процессор - что это?

Очень часто грузит процессор файл svchost.exe - по крайней мере, так говорит диспетчер задач . Дело в том, что это основной процесс для загрузки служб - т.е., грубо говоря, нужный системный процесс, без которого не обойтись...

Здесь есть два варианта случаев:

• под этот процесс часто маскируются вирусы, а отличить реальный svchost от маскирующегося - даже опытным пользователям не всегда под силу;
• реальный svchost может нагружать систему (при определенных ситуациях).

Как определить: какой svchost.exe файл системный, а какой нет?

Когда ее запустите, нужно перейти в меню Сервис/Диспетчер процессов (см. скриншот ниже). Далее вы увидите ВСЕ процессы в системе - их нужно отсортировать по названию (так удобнее, мне кажется...).

Суть в чем: все системные процессы, о которых знает AVZ, помечены зеленым цветом. Т.е. если у вас в списке будут svchost черного цвета - присмотритесь к ним очень внимательно, они, скорее всего, вирусные.

Кстати, при помощи этой AVZ можно проанализировать и все другие подозрительные процессы.

Отключение автоматического обновления Windows

Довольно часто svchost грузит процессор из-за включенного автоматического обновления Windows. Я предлагаю ее отключить (ничего плохого в этом нет - просто пару раз в месяц будете вручную проверять обновления - 1-2 раза нажать мышкой...).

Для начала нужно открыть вкладку службы . Самый быстрый способ сделать это - нажать кнопку WIN+R , ввести services.msc и нажать Enter (как на скрине ниже).

1. тип запуска поставьте "Отключена";
2. и нажмите кнопку "Остановить".

Сохраните настройки и перезагрузите компьютер.

Нет ли перегрева? Проверка температуры процессора

Возможная причина загрузки процессора может крыться в перегреве. Причем, если раньше у вас все было нормально - это совсем не означает, что сейчас он не может начать перегреваться.

Чаще всего, причиной перегрева является:

• пыль (особенно если давно не чистили от нее системный блок). Пыль забывает вентиляционные отверстия, воздух плохо начинает циркулировать в корпусе устройства - и горячий воздух от процессора остается на "месте", и температура начинает расти.
• Самый легкий способ избавиться от пыли - открыть крышку системного блока и выдуть пыль с помощью пылесоса (включив режим реверса). все сложнее - если раньше никогда не разбирали его, рекомендую отдать спецам...
• высокая температура в помещении . Обычно, это происходит в жаркую погоду летом, когда температура за окном может существенно повыситься. В этом случае можно открыть боковую крышку системного блока и направить в его сторону обычный вентилятор. Для ноутбука в продаже есть специальные охлаждающие подставки.
• сломавшийся кулер (или он так же мог забиться пылью). Здесь совет простой: замена или чистка.

В помощь!

Признаки, по которым можно заподозрить перегрев:

1. компьютер (ноутбук) начинает зависать, может появляться синий экран, внезапная перезагрузка или выключение;
2. сильный гул кулера - особенно это заметно у ноутбуков. Ваша рука, если приблизиться к левому боку (где, обычно, у ноутбуков вентиляционные отверстия) так же может почувствовать выход горячего воздуха, иногда даже не терпит его ☝.
3. вылет различных приложений с ошибками.

Чтобы узнать температуру процессора - рекомендую воспользоваться какой-нибудь утилитой для определения характеристик ПК. Мне, например, симпатичны Speccy и Aida 64. Скриншот температуры процессора из Speccy вы можете увидеть ниже (t=49 °C, градусов Цельсия).

Какой должна быть температура процессора?

Очень популярный вопрос, на который нельзя дать однозначного ответа. Дело в том, что у разных производителей - разные критические температуры.

Дополнение от 1.10.19.

Температура процессора Intel: как ее узнать; какую считать нормальной, а какую перегревом -

Для персонального компьютера

Вообще, идеальный вариант - это посмотреть модель своего процессора и открыть сайт производителя: на нем всегда указаны критические температуры.

Если говорить в общем, то если температура вашего процессора до 40°C (градусов Цельсия) - то с ним все в порядке, система охлаждения справляется. Температура выше 50°C - может указывать на проблемы в системе охлаждения (или на большое количество пыли). Все что выше 60 градусов - необходимо пристально просмотреть и принять меры: почистить от пыли, установить дополнительные кулеры (или заменить старые).

Для ноутбука

Что касается ноутбуков - то здесь планка несколько иная. Так как пространство в ноутбуке ограничено - то процессоры здесь нагреваются выше. Например, не редкость, что рабочая температура в нагрузке у многих процессоров составляет около 70-80°C (особенно у игровых моделей).

При простое, обычно, эта планка составляет около 40-50°C. Вообще, стоит начинать беспокоиться (для большинства современных ноутбуков), если температура процессора поднимается выше 75-80°C (по крайней мере уточнить, нормальная ли это для вашего устройства).

Чаще всего, такая высокая температура достигается при запуске игр, редакторов, и других тяжелых приложений.

Кстати, многие опытные пользователи (да и некоторые спецы) вторят про критические 105°C для современных ноутбуков. Я скажу так, работать-то ноутбук может и будет при 90-95°C, и даже, возможно, при 100°C - но главный вопрос: сколько? Вообще, эта тема дискуссионная для многих...

PS

Последний совет. Иногда найти и устранить причины высокой нагрузки на процессор и тормозов компьютера - дело достаточно утомительное и не простое.

Вероятно, выбирая компьютер и изучая его характеристики вы заметили, что такому пункту как процессор придают большое значение. Почему именно ему, а не модели , блока питания, или ? Да, это тоже важные компоненты системы и от их правильного подбора также многое зависит, однако характеристики ЦП напрямую и в большей степени влияют на скорость и производительность ПК. Давайте разберем значение этого устройства в компьютере.

А начнем с того, что уберем процессор из системного блока. В итоге компьютер не будет работать. Теперь понимаете, какую роль он играет? Но давайте более детально изучим вопрос и узнаем что такое процессор компьютера.

Что такое процессор компьютера

Вся суть в том, что центральный процессор (его полное название) – как говорят, самое настоящее сердце и одновременно мозг компьютера. Пока он работает, работают и все остальные составляющие системного блока и подключенная к нему периферия. Он отвечает за обработку потоков различных данных, а также регулирует работу частей системы.

Более техническое определение можно найти в Википеди:

Центральный процессор - электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.

В жизни ЦПУ имеет вид небольшой квадратной платы размером со спичечный коробок толщиной в несколько миллиметров, верхняя часть которого как, как правило, прикрыта металлической крышкой (в настольных версиях), а на нижней расположено множество контактов. Собственно, дабы не распинаться, посмотрите следующие фотографии:

Без команды, отданной процессором, не может быть произведена даже такая простая операция, как сложение двух чисел, или запись одного мегабайта информации. Все это требует немедленного обращения к ЦП. Что уж до более сложных задач, таких как запуск игры, или обработка видео.

К словам выше стоит добавить, что процессоры могут выполнять и функции видеокарты. Дело в том, что в современных чипах отведено место для видеоконтроллера, который выполняет все необходимые от нее функции, а как видеопамять использует . Не стоит думать, что встроенные графические ядра способны конкурировать с видеокартами хотя бы среднего класса, это больше вариант для офисных машин, где мощная графика не нужна, но все же потянуть что-то слабое им по зубам. Главным же достоинством интегрированной графики является цена — все же отдельную видеокарту покупать не нужно, а это существенная экономия.

Как работает процессор

В предыдущем пункте было разобрано, что такое процессор и для чего он нужен. Самое время посмотреть на то, как это работает.

Деятельность ЦП можно представить последовательностью следующих событий:

• Из ОЗУ, куда загрузилась определенная программа (допустим текстовый редактор), управляющий блок процессора извлекает необходимые сведения, а также набор команд, которые обязательно нужно выполнить. Все это отправляется в буферную память (кэш) ЦП;
• Выходящая из кэш-памяти информация разделяется на два вида: инструкции и значения , которые отправляются в регистры (это такие ячейки памяти в процессоре). Первые идут в регистры команд, а вторые в регистры данных;
• Информацию из регистров обрабатывает арифметико-логическое устройство (часть ЦПУ, которая выполняет арифметические и логические преобразования поступающих данных), которое из них считывает информацию, а за тем исполняет необходимые команды над получившимися в итоге числами;
• Получившиеся результаты, разделяющиеся на законченные и незаконченные , идут в регистры, откуда первая группа отправляется в кэш-память ЦП;
• Этот пункт начнем с того, что есть два основных уровня кэша: верхний и нижний . Последние полученные команды и данные, нужные для выполнения расчетов, поступают в кэш верхнего уровня, а неиспользуемые отправляются в кэш нижнего уровня. Этот процесс идёт следующим образом — вся информация идёт с третьего уровня кэша на второй, а потом попадает на первый, с не нужными на текущий момент данными и их отправкой на нижний уровень все обстоит наоборот;
• По окончанию вычислительного цикла, конечный итог будет записан в оперативной памяти системы, для освобождения места кэш-памяти ЦП для новых операций. Но может произойти так, что буферная память будет переполнена, тогда неэксплуатируемые данные пойдут в оперативную память, или на нижний уровень кэша.

Поэтапные шаги вышеприведенных действий являются операционным потоком процессора и ответом на вопрос – как работает процессор.

Виды процессоров и основные их производители

Существует множество видов процессоров от слабых одноядерных, до мощных многоядерных. От игровых и рабочих до средних по всем параметрам. Но, есть два основных лагеря ЦП – AMD и знаменитые Intel. Это две компании, производящие самые востребованные и популярные микропроцессоры на рынке. Основное различие между продукцией AMD и Intel – не количество ядер, а архитектура – внутреннее строение. Каждый из конкурентов предлагает свое строение «внутренностей», свой вид процессора, кардинально отличающуюся от конкурента.

У продуктов каждой из сторон есть свои плюсы и минусы, предлагаю кратко ознакомиться с ними поближе.

Плюсы процессоров Intel :

• Обладает более низким потреблением энергии;
• Разработчики больше ориентируются на Интел, чем на АМД;
• Лучше производительность в играх;
• Связь процессоров Интел с ОЗУ реализована лучше, нежели у АМД;
• Операции, осуществляемые в рамках только одной программы (на пример разархивирование) идут лучше, АМД в этом плане поигрывает.

Минусы процессоров Intel :

• Самый большой минус – цена. ЦП от данного производителя зачастую на порядок выше чем у их главного конкурента;
• Производительность снижается при использовании двух и более «тяжелых» программ;
• Интегрированные графические ядра уступают АМД;

Плюсы процессоров AMD :

• Самый большой плюс — самый большой минус Intel – цена. Вы можете купить хороший середнячок от AMD, который будет на твердую 4, а может даже и 5 тянуть современные игры, при этом стоить он будет намного ниже чем аналогичный по производительности процессор от конкурента;
• Адекватное соотношение качества и цены;
• Обеспечивают качественную работу системы;
• Возможность разгона процессора, повышая тем самым его мощность на 10-20%;
• Интегрированные графические ядра превосходят Интел.

Минусы процессоров AMD :

• Процессоры от АМД хуже взаимодействуют с ОЗУ;
• Энергопотребление больше, чем у Интел;
• Работа буферной памяти на втором и третьем уровне идёт на более низкой частоте;
• Производительность в играх отстает от показателей конкурента;

Но, несмотря на приведенные достоинства и недостатки, каждая из компаний продолжает развиваться, их процессоры с каждым поколением становятся мощнее, а ошибки предыдущей линейки учитываются и исправляются.

Основные характеристики процессоров

Мы рассмотрели, что такое процессор компьютера, как он работает. Ознакомились с тем, что из себя представляют два основных их вида, время обратить внимание на их характеристики.

Итак, для начала их перечислим: бренд, серия, архитектура, поддержка определенного сокета, тактовая частота процессора, кэш, количество ядер, энергопотребление и тепловыделение, интегрированная графика. Теперь разберем с пояснениями:

• Бренд – кто производит процессор: AMD, или Intel. От данного выбора зависит не только цена приобретения, и производительность, как можно было бы предположить из предыдущего раздела, но также и выбор остальных комплектующих ПК, в частности, материнской платы. Поскольку процессоры от АМД и Интел имеют различную конструкцию и архитектуру, то в сокет (гнездо для установки процессора на материнской плате) предназначенный под один тип процессора, нельзя будет установить второй;
• Серия – оба конкурента делят свою продукцию на множество видов и подвидов. (AMD — Ryzen, FX,. Intel- i5, i7);
• Архитектура процессора – фактически внутренние органы ЦП, каждый вид процессоров имеет индивидуальную архитектуру. В свою очередь один вид можно разделить на несколько подвидов;
• Поддержка определенного сокета - очень важная характеристика процессора, поскольку сам сокет является «гнездом» на материнской плате для подсоединения процессора, а каждый вид процессоров требует соответствующий ему разъем. Собственно об этом было сказано выше. Вам либо нужно точно знать какой сокет расположен на вашей материнской плате и под нее подбирать процессор, либо наоборот (что более правильно);
• Тактовая частота – один из значимых показателей производительности ЦП. Давайте ответим на вопрос что такое тактовая частота процессора. Ответ будет простым для этого грозного термина — объем операций выполняющихся в единицу времени, измеряющийся в мегагерцах (МГц);
• Кэш - установленная прямо в процессор память, её ещё называют буферной памятью, имеет два уровня — верхний и нижний. Первый получает активную информацию, второй – неиспользуемую на данный момент. Процесс получения информации идет с третьего уровня во второй, а потом в первый, ненужная информация проделывает обратный путь;
• Количество ядер - в ЦП их может быть от одного до нескольких. В зависимости от количества процессор будет называться двухъядерных, четырех ядерным и т.д. Соответственно от их числа будет зависеть мощность;
• Энергопотребление и тепловыделение. Тут все просто – чем выше процессор «съедает» энергии, тем больше тепла он выделит, обращайте внимание на этот пункт, чтобы выбрать соответствующий кулер охлаждения и блок питания.
• Интегрированная графика – у AMD первые такие разработки появились в 2006, у Intel с 2010. Первые показывают больший результат, чем конкуренты. Но все равно, до флагманских видеокарт пока ни один из них не смог дотянуть.

Выводы

Как вы уже поняли центральный процессор компьютера играет важнейшую роль в системе. В сегодняшней статье мы с вами разобрали, что такое процессор компьютера, что такое частота процессора, какие они бывают и для чего нужны. Как сильно одни ЦП отличаются от других, какие виды процессоров бывают. Поговорили о плюсах и минусах продукции двух конкурирующих между собой кампаний. Но с какой характеристикой процессор будет стоять в вашем системном блоке решать только вам.