Den centrala bearbetningsenheten (CPU) är datorkomponenten som ansvarar för att tolka och exekvera de flesta kommandon från datorns andra hårdvara och programvara.
Alla typer av enheter använder en CPU, inklusive skrivbord, bärbara datorer och surfplattor, smartphones … även din plattskärms-tv.
Intel och AMD är de två mest populära CPU-tillverkarna för stationära datorer, bärbara datorer och servrar, medan Apple, NVIDIA och Qualcomm är stora smartphone- och tablet-CPU-tillverkare.
Du kan se många olika namn som används för att beskriva processorn, inklusive processorn, dataprocessorn, mikroprocessorn, centralprocessorn och "hjärnan på datorn".
Datorskärmar eller hårddiskar är ibland mycket felaktigt kallad CPU, men de här maskinvarorna tjänar helt olika syften och är inte på något sätt samma som CPU.
Vad en CPU ser ut och var den ligger
En modern CPU är vanligtvis liten och kvadratisk, med många korta, rundade metallkontakter på undersidan. Vissa äldre processorer har stift istället för metallkontakter.
CPU-enheten sitter direkt på en CPU-kontakt (eller ibland en "slot") på moderkortet. CPU-enheten sätts in i stiftet på stiftet, och en liten spak hjälper till att säkra processorn.
Efter en kort stund kan moderna processorer bli mycket heta. För att hjälpa till att släppa bort värmen är det nästan alltid nödvändigt att fästa ett kylfläns och en fläkt direkt ovanpå CPU. Typiskt kommer dessa medföljande CPU-inköp.
Andra mer avancerade kylalternativ finns också, inklusive vattenkylsatsar och fasbytesenheter.
Som nämnts ovan har inte alla processorer pins på sina undersidor, men i de som gör, böjerna lätt. Var försiktig när du hanterar, särskilt när du installerar på moderkortet.
CPU klockhastighet
Klockhastigheten hos en processor är antalet instruktioner som den kan bearbeta i vilken sekund som helst, uppmätt i gigahertz (GHz).
Exempelvis har en CPU en klockhastighet på 1 Hz om den kan bearbeta en instruktion varje sekund. Extrapolerar detta till ett mer verkligt exempel: En CPU med en klockhastighet på 3,0 GHz kan bearbeta 3 miljarder instruktioner varje sekund.
CPU-kärnor
Vissa enheter har en enda kärnprocessor medan andra kan ha en dual-core (eller quad-core, etc.) processor. Som det redan är uppenbart att ha två processor enheter som arbetar sida vid sida innebär att CPU samtidigt kan hantera två gånger instruktionerna varje sekund och drastiskt förbättrar prestanda.
Vissa processorer kan virtualisera två kärnor för varje fysisk kärna som är tillgänglig, kallad Hyper-Threading. virtualisera innebär att en CPU med endast fyra kärnor kan fungera som om den har åtta, med ytterligare virtuella CPU-kärnor som kallas separata trådar . Fysisk kärnor gör dock bättre än virtuell sådana.
CPU tillåter, vissa applikationer kan använda det som kallas multitrådning . Om en tråd förstås som en enda del av en datorprocess, kan flera instruktioner förstås och bearbetas på en gång genom att använda flera trådar i en enda CPU-kärnkärna. Vissa program kan utnyttja denna funktion på mer än en CPU-kärna, vilket innebär att ännu fler instruktioner kan behandlas samtidigt.
Exempel: Intel Core i3 vs i5 vs i7
För ett mer specifikt exempel på hur vissa processorer är snabbare än andra, låt oss se hur Intel har utvecklat sina processorer.
Precis som du troligen skulle misstänka från deras namngivning, fungerar Intel Core i7-chips bättre än i5-chips, vilket fungerar bättre än i3-chips. Varför man utför bättre eller sämre än andra är lite mer komplex men fortfarande ganska lätt att förstå.
Intel Core i3-processorer är processorer med dubbla kärnor, medan i5 och i7-chips är quad-core.
Turbo Boost är en funktion i i5 och i7-chips som gör att processorn kan öka sin klockhastighet över dess bashastighet, som från 3,0 GHz till 3,5 GHz, närhelst det behövs. Intel Core i3-chips har inte denna förmåga. Processormodeller som slutar i "K" kan överklockas, vilket innebär att denna extra klockhastighet kan tvingas och användas hela tiden.
Hyper-Threading, som tidigare nämnts, möjliggör att de båda trådarna behandlas per CPU-kärna. Det innebär att i3-processorer med Hyper-Threading-stöd bara fyra samtidiga trådar (eftersom de är dual-core-processorer). Intel Core i5-processorer stöder inte Hyper-Threading, vilket innebär att de också kan arbeta med fyra trådar samtidigt. i7-processorer stöder dock den här tekniken, och därför kan (med quad-core) 8 processer bearbetas samtidigt.
På grund av de kraftbegränsningar som är förknippade med enheter som inte har kontinuerlig strömförsörjning (batteridriven produkter som smartphones, tabletter etc.), är deras processorer - oavsett om de är i3, i5 eller i7 - skiljer sig från skrivbordet CPU: er genom att de måste hitta en balans mellan prestanda och strömförbrukning.
Mer information om processorer
Varken klockhastighet, eller helt enkelt antalet CPU-kärnor, är den enda faktorn som bestämmer huruvida en CPU är "bättre" än en annan. Det beror ofta på vilken typ av programvara som körs på datorn, med andra ord, de program som kommer att använda CPU: n.
En CPU kan ha en låg klockhastighet men är en fyrkärnig processor, medan en annan har en hög klockhastighet, men är bara en processor med dubbla kärnor. Att bestämma vilken CPU som skulle överträffa den andra, beror helt och hållet på vad CPU-enheten används för.
Ett CPU-krävande videoredigeringsprogram som fungerar bäst på flera CPU-kärnor kommer till exempel att fungera bättre på en multicore-processor med låga klockhastigheter än vad det skulle ha på en enstaka CPU med höga klockhastigheter. Inte all programvara, spel etc. kan till och med dra nytta av mer än bara en eller två kärnor, vilket gör att fler tillgängliga CPU-kärnor är ganska meningslösa.
En annan komponent i en CPU är cache. CPU-cacheminnet är som en tillfällig hållplats för vanligt förekommande data. Istället för att anropa RAM för dessa objekt bestämmer CPU vilken data du tycks fortsätta att använda, förutsätter att du vill ha kvar använder den och lagrar den i cacheminnet. Cacheminnet är snabbare än att använda RAM eftersom det är en fysisk del av processorn; mer cache betyder mer utrymme för att hålla sådan information.
Huruvida din dator kan köra ett 32-bitars eller 64-bitars operativsystem beror på storleken på de dataenheter som CPU kan hantera. Mer minne kan nås på en gång och i större bitar med en 64-bitars processor än en 32-bitars, varför operativsystem och program som är 64-bitars specifika kan inte köras på en 32-bitars processor.
Du kan se datorns CPU-detaljer, tillsammans med annan hårdvaruinformation, med de flesta kostnadsfria systeminformationsverktygen.
Varje moderkort stöder endast ett visst antal CPU-typer, så kontrollera alltid med din moderkortstillverkare innan du köper. CPU-enheter är inte alltid perfekta, förresten. Denna artikel undersöker vad som kan gå fel med dem.
