Att vara datorns hjärna spelar CPU en mycket viktig roll för att bestämma systemets prestanda. Tyvärr, när det gäller att välja den bästa processorn, kommer du förmodligen att känna dig som ett förlorat får. Med olika märken, modeller, hastigheter och specifikationer att välja mellan kan det verkligen vara en svår uppgift att bestämma vilken CPU som är den rätta för dig.

I den här tre delguiden kommer vi att ge dig en bra översikt över "de faktorer som påverkar en CPU: s prestanda", skillnaderna mellan en Intel och AMD-processor och hur du ska välja om den CPU som passar bäst för dina behov.

Det här är den första delen av CPU-guiden.

Vad är en CPU?

CPU (Central Processing Unit), eller ibland kallad processor, är en av de viktigaste komponenterna i ett datorsystem. Att vara hjärnan i datasystemet är att ta hand om all databeräkning och se till att de behandlas på snabbast möjliga tid.

CPU är inte något du kan se från datorns utsida. Faktum är att du inte kan se processorn på en helt monterad dator. För att se det måste du ta bort datorns hölje, dra ur kontakten och ta bort kylflänsen (och fläkten), först då kan du se processorns yta. Formen på CPU: n är ett litet fyrkantigt chip med mycket kontaktstift under.

Bilderna nedan visar baksidan och toppen av en CPU.

Hur CPU fungerar

För att hålla det enkelt kan sättet som en CPU fungerar illustreras med följande 3 steg:

  1. När du klickar för att utföra en applikation hämtas råinstruktionen först från hårddisken (ibland från minnet) och skickas till CPU-enheten för bearbetning.
  2. När CPU mottar instruktionen, kommer den att utföra logiken och beräkna resultatet.
  3. När CPU-enheten har slutfört behandlingen kommer den att skicka resultatet till respektive enhet för att mata ut till användaren.

Även om det kan tyckas enkelt, måste alla dessa 3 steg vara färdiga på några sekunder. Fördröjning i något av dessa steg leder till en lagring i datorn.

Faktorer som påverkar en CPU-prestanda

Det är lätt att tro att CPU: s hastighet är direkt kopplad till CPU: s prestanda. Detta är bara sant i viss utsträckning. En CPU med snabb hastighet kommer inte att vara effektiv om den bara har en begränsad data att bearbeta. För att uppnå maximal effektivitet måste hårdvaran (särskilt hårddisken och minnet) som är kopplade till CPU-enheten leverera data så snabbt som CPU-hastigheten. Om du inte gör det här kommer det att resultera i en lagringsdator, oavsett hur snabb CPUen är .

1. CPU Clock Speed

CPU: ns driftsfrekvens (även klockhastigheten ) bestämmer hur snabbt det kan hantera instruktioner.

Hastigheten mäts i termer av Hertz, och ligger vanligtvis i megaHertz (MHz) eller gigaHertz (GHz). En megaHertz innebär att CPU kan hantera en miljon instruktion per sekund medan en Gigahertz CPU har förmåga att bearbeta en miljard instruktioner per sekund. I dagens teknik kör alla processorer i gigahertzområdet och du ser sällan CPU med hastighet i MHz-intervallet längre.

Teoretiskt sett är en 500 MHz CPU sex gånger långsammare än en 3 GHz CPU och en 3, 6 GHz CPU är snabbare än en 3 GHz eller en 3, 4 GHz CPU. Generellt är ju högre frekvensen av en CPU desto snabbare är datorns hastighet.

2. Cache

Kom ihåg att vi nämnde ovan att för att CPU ska arbeta med maximal effektivitet, måste dataöverföringen från den andra hårdvaran vara så snabb som dess hastighet. Syftet med en cache är att säkerställa denna smidiga och snabba övergång av dataöverföring från hårdvaran till processorn.

För att förstå vikten av en cache är det nödvändigt att förstå hur hela processen fungerar. Huvuddelen av informationen kommer från hårddisken. När en applikation begärs hämtar moderkortet den nödvändiga informationen från hårddisken och levererar den till processorn för bearbetning.

Eftersom hårddiskens bearbetningshastighet är mycket långsammare än CPU: n, tar dataöverföring ofta lång tid. För att snabba upp saker, används RAM för att lagra tillfällig information från hårddisken. I stället för att gå direkt till hårddisken kontrollerar moderkortet nu och hämtar data från RAM. Bara när den nödvändiga informationen inte finns i RAM-minnet kommer moderkortet att gå till hårddisken.

När CPU-hastigheten ökat till den punkt där RAM-minnet inte längre kan komma ikapp blir överföringen av information igen ett allvarligt problem. För att lösa detta problem tillsattes en cache, som var effektivt ett litet och extremt snabbt minne, till processorn för att lagra omedelbar instruktion från RAM. Eftersom cachen körs med samma hastighet hos CPU-enheten, kan den snabbt ge information till CPU-enheten på kortast möjliga tid utan fördröjning.

Det finns olika nivåer av cache. Nivå 1 (L1) cache är den mest grundläggande formen av cacheminne och finns på alla processorer. Nivå 2 (L2) cache har en större minnesstorlek och används för att lagra mer omedelbara instruktioner. Generellt cachar L1-cacheminnet L2-cacheminnet som i sin tur caches RAM-minne som i sin tur caches hårddiskdata. Med den nyare multi-core-tekniken finns det även en L3-cache som är större i storlek och delas bland de olika kärnorna.

L2 / L3-cacheminnet spelar den största rollen för att förbättra processorns prestanda. Ju större cachestorleken desto snabbare överför data och ju bättre CPU-prestanda. Cacheminnet är dock mycket dyrt. Det är därför du inte hittar 1 GB cacheminne i ditt system. Den typiska cachestorleken är mellan 512KB och 8MB. Den senaste Intel Core i7 Extreme-processorn levereras med en 12MB L3-cache, vilket också förklarar sin rejäla prislapp på ca. $ 1000.

3. Multi-Core

Tidigare, om du vill få en snabbare dator måste du få en snabbare CPU. Idag är detta bara delvis sant. Anledningen är att CPU-hastigheten inte kan öka för alltid. Det finns begränsningar om hur snabbt transistorerna kan springa. När den når en platå, kommer du inte att kunna öka hastigheten längre.

För att ta itu med detta problem antog CPU-tillverkare en multi-core-teknik, vilket innebär att man sätter flera kärnor i ett CPU-chip. Samtidigt som CPU-hastigheten ökade resulterade i snabbare dataräknning, vilket ledde till att fler kärnor i ett chip resulterade i mer arbete som gjordes samtidigt.

Vad kommer härnäst?

Detta avslutar den första delen av CPU-guiden. I den andra delen av serien kommer vi att täcka " skillnaderna mellan Intel och AMD-chips " och vilken du ska välja.

Bildkredit: steve.grosbois