ЦПУ — это… Устройство, характеристики, основные функции и назначение центрального процессора компьютера

Компьютер — неотъемлемая часть жизни современного человека. Работа в Интернете, удаленная работа, быстрое общение с семьей и друзьями за считанные секунды — все это дает нам компьютер. Несколько десятилетий назад люди не могли себе представить, что смогут посмотреть любимый фильм, заказать еду или купить книгу, не вставая со стула. Теперь это не только для нас привычно, это вошло и прижилось в нашей жизни. Посмотрим, из чего состоит компьютер. И состоит из множества компонентов и частей, основными из которых являются оперативная память, центральный процессор и видеокарта. Конечно, в компьютере есть еще ряд вещей, без которых он не может работать: блок питания, жесткий диск, материнская плата и наушники. Перейдем к более подробному рассмотрению.

Устройство центрального процессора

Процессор — это своего рода компьютерный мозг. Фактически, более одного процессора, ни один элемент компьютера не выполняет задачи. Сотни потоков в секунду проходят через центральный процессор. Он обрабатывает информацию и распределяет ее между другими компонентами. Не зря его называют сердцем компьютера. Через него проходят вся информация и все процессы. Что такое CPU в компьютере, разобрались, перейдем к его устройству.

Центральное процессорное устройство

Сверху процессора находится механическая крышка. Это необходимо для отвода тепла и защиты процессора в случае сбоя или падения. Сразу под этой крышкой находится некий кристалл, отвечающий за все процессоры компьютера. Кристалл на основе кремния. В случае минимального повреждения работа центрального процессора будет остановлена. Под кристаллом находится специальная прокладка, к которой крепятся своеобразные «ножки» процессора на задней стороне процессора. Именно они связываются с материнской платой и передают всю информацию. Как и в случае с кристаллом, при наличии хотя бы одной ножки компьютер выключится.

Процессор в разобранном виде

Функции центрального процессора

Как уже было сказано, процессор выполняет в компьютере очень важную функцию. Производительность остальных компонентов зависит от мощности процессора. Если мощности процессора не хватит для стабильной загрузки приложения или игры, видеокарта тоже не сможет себя зарекомендовать. Давайте посмотрим, что делает центральный процессор:

  • ввод (чтение) данных из памяти или устройства ввода / вывода;
  • обработка данных (операндов), в том числе арифметические операции над ними;
  • получать (читать) исполняемые команды;
  • адресация памяти, т.е установка адреса памяти, с которой будет производиться обмен;
  • управление прерываниями и режим прямого доступа.
  • отправлять (записывать) данные в память или на устройства ввода / вывода;

Это основные функции процессора. Все эти функции он выполняет каждую секунду своей работы, обеспечивая стабильную работу компьютера.

Центральный процессор и его характеристика

Каждый процессор имеет свои структурные характеристики. Характеристики центрального процессора позволяют понять, для какой деятельности он был создан. Разная архитектура, тактовая частота. В каждом процессоре все по-разному:

  • поддерживается система команд (x86, IA-32, IA 64);

  • дизайн (Slot I, Slot 2, Socket 340, Socket 478, Slot A, Socket A);

  • тип архитектуры или серии (CISC, Intel x86, RISC);

  • тактовая частота (МГц, ГГц);

  • частота системной шины.

  • расширения системы команд (ММХ, SSE, SSE2, 3Dnow!);

Блоки в центральном процессоре

Также стоит обратить внимание на концепцию центрального процессора. Они необходимы для временного хранения контрольной информации. Эти блоки нужны для того, чтобы при необходимости процессор мог мгновенно получать и использовать нужную ему информацию. Обычно это чуть больше 10 МБ, но скорость этой памяти намного выше, чем у оперативной памяти.

Видеокарта

Что касается центрального процессора (ЦП) и других компонентов компьютера, нельзя не уделить время такой важной части каждого устройства, как видеоадаптер. Видеокарта — это устройство, преобразующее изображение, хранящееся в виде информации, в законченное и знакомое изображение. То есть процессор принимает, обрабатывает и передает информацию на видеокарту и, в свою очередь, преобразует ее в графическое изображение. Мощность видеоадаптера определяет качество получаемого изображения, разрешение и количество кадров. ЦП также является компонентом, от которого зависят кадры на экране. Количество кадров в секунду относится к количеству обновлений, которые происходят на экране в заданную единицу времени. Допустимо 25 кадров и выше, но стандартными считаются не менее 30 кадров. Интересно, что частота обновления изображения более 60 раз в секунду не имеет смысла, так как наш глаз больше не видит такой маленькой разницы. Видеокарты условно делятся на 3 типа:

  • Для 3D работ.
  • Для домашних компьютеров.
  • Для игр.

Давайте рассмотрим каждый тип видеокарты. Тип 1 включает видеоадаптеры, разработанные специально для моделирования. Такие видеокарты довольно дороги, так как они намного сложнее и требовательнее других типов. Второй тип — самый распространенный и распространенный; включает все видеокарты от Nvidia с названием GTX и от AMD с символом «x» в конце (например, R7 275x). Эти видеокарты созданы специально для игр, но они также хорошо работают и для нормальной тихой работы. Что ж, Type 3 включает видеокарты для просмотра Интернет-страниц или офисной работы, не требующие высокой производительности.

Видеокарта Nvidia Titan Z

Эффект «узкого горлышка»

Надо сказать, что сочетание процессора и видеокарты нужно подбирать правильно. В противном случае вы можете столкнуться с таким явлением, как узкое место. В переводе с английского это означает «узкое место». Давайте выясним, что это такое и почему возникает. ЦП является важным модулем компьютера, и если он полностью загружен, а видеокарта еще не установлена, это называется эффектом узкого места, когда производительность компьютера ограничивается мощностью процессора, а не видеокартой. Чтобы избежать подобных ситуаций, необходимо выбирать более мощный процессор, чем тот, который подходит для видеокарты.

Пример узкого места

Троттлинг

Дросселирование — это процесс защиты процессора от механических повреждений при перегреве. Из-за этого значительно снижаются частота процессора и мощность компьютера в целом. Явление неприятное и возникает редко, разве что при значительном перегреве центрального процессора. ЦП — очень хрупкий и важный компонент компьютера, который защищает себя в случае сбоя. Например, процессор с 4 ядрами и 8 потоками в случае перегрева из-за высокой нагрузки увеличивает нагрузку на первые два ядра, поскольку они по умолчанию являются основными практически для всех процессоров. Пока остальные ядра охлаждаются, первые два работают на полную мощность, и если нагрузка только увеличивается, они вскоре перегреваются, и дроссель включается, эффективно отключая эти ядра, передавая нагрузку на два других ядра, которые скоро перегреется и частота процессора существенно снизится. Чтобы не попасть в такую ​​ситуацию, необходимо следить за охлаждением процессора. Обязательно очистите компьютер от пыли, в том числе и кулер, охлаждающий процессор. Также необходимо заменить термопасту для лучшей теплопроводности. Компьютер должен находиться на расстоянии не менее 50 см от стены, для беспрепятственной циркуляции воздуха, иначе от перегрева пострадает не только процессор, но и весь компьютер в целом. Чтобы снизить температуру процессора, его растачивают. Это замена печатной платы, которая находится под крышкой процессора, передавая тепло от кристалла к его крышке и кулеру.

процессор - это мозг компьютера

Оперативная память

Также одним из наиболее важных компонентов компьютера является оперативная память, или, как ее еще называют, RAM (оперативная память). В отличие от жесткого диска, ОЗУ содержит временную информацию. То есть, когда игра запускается, сама игра находится на жестком диске, и действия, которые происходят в игре в это время на экране, сохраняются в оперативной памяти. Почему так, а не на жестком диске? Поскольку пропускная способность оперативной памяти в десятки раз превышает пропускную способность основного диска компьютера, именно здесь хранятся промежуточные данные. При загрузке локации в игре вам нужно быстро загружать файлы, а для этого вам нужно передать их через оперативную память или жесткий диск. Поскольку обработка жесткого диска займет во много раз больше времени, используется оперативная память.

Баран

Разгон компонентов ПК

Пользователи часто недовольны мощностью и производительностью своего компьютера. Для этого разработчики видеокарт, процессоров и т.д.спрогнозировали самостоятельное увеличение мощности домашнего компьютера. Разгон каждого модуля на вашем компьютере отличается и требует осторожности.

Пример разгона

Разгон процессора

ЦП — самая важная часть компьютера. Разгон еще больше увеличивает мощность ПК. Как уже упоминалось, если ваш компьютер ограничен мощностью процессора, страдает вся производительность. Что делать для разгона?

  • Загрузите компьютер вместе с BIOS.
  • Попав в меню, вы можете выбрать типы разгона: автоматический или ручной. К тому же часто есть заранее подготовленные параметры разгона, но они не разгоняют процессор более чем на 10%. Поэтому рекомендуется выбирать ручной режим.
  • Во-первых, определите, не знаете ли вы, какой у вас процессор.
  • Каждая материнская плата имеет свое устройство BIOS, поэтому поищите в Интернете, как получить доступ к меню разгона процессора.
  • Если компьютер не загружается или во время работы появляется синий экран смерти, похоже, вы разогнали разгон.
  • Запустите компьютер и посмотрите, как он работает.
  • Попробуйте увеличить множитель процессора на 10-15% (допустим, 220, а ставка 330).
  • Попробуйте найти информацию о разгоне вашей конкретной модели процессора у пользователей на Интернет-форумах. Будет указана максимально возможная частота, на которую другие пользователи могли довести процессор.

Почему же у разных пользователей разные показатели разгона процессора одной и той же модели?

У каждого пользователя своя модель охлаждения и материнская плата. Каждая доска предназначена для конкретных нужд. Один для работы в офисе, другой для активного домашнего использования компьютера, а третий такой же для разгона и игр. У кого-то материнская плата мощнее, поэтому возможности для разгона больше. Кроме того, конечно, влияет и уровень охлаждения процессора. Увеличивая частоту процессора, мы увеличиваем его тепловыделение. Каждый чиллер имеет предел температуры для охлаждения: один — 90 TDF, другой — 120 TDF и так далее. В результате, если тепловыделение процессора больше, чем может охладить кулер, система больше не будет работать стабильно. То есть двумя основными компонентами при разгоне процессора являются материнская плата и система охлаждения.

разгон процессора

Разгон видеокарты

Видеокарта, как и процессор, склонна к разгону. Увеличивая мощность, вы можете улучшить качество изображения и увеличить количество кадров в играх. Для этого нужно проделать пару простых действий:

  • Опять же, узнайте на форумах, на каких частотах можно разогнать вашу видеокарту.
  • Установите желаемые показатели.
  • Скачайте приложение для разгона видеокарты.
  • Понаблюдайте за работой компьютера, если откроется экран смерти, значит вы утрируете, опустите показатели.

Разгон видеокарты

Разгон оперативной памяти

Увеличение мощности ОЗУ происходит так же, как и разгон процессора. Так же заходишь в БИОС, находишь точку разгона и постепенно увеличиваешь показатели. Зачем нужен разгон оперативной памяти? Разгоняя его, вы увеличиваете скорость передачи данных, тем самым повышая производительность приложений и игр на вашем компьютере. Также стоит сказать, что разгон оперативной памяти наиболее опасен, так как может привести к непоправимым последствиям, вплоть до поломки материнской платы.

Заключение

В статье полностью рассмотрено устройство центрального процессора и других компонентов. Любой желающий может самостоятельно разогнать и улучшить свой домашний компьютер. Но обязательно помнить, что в случае выхода из строя ваш компьютер бесплатно никто не починит, так как, разогнав его, вы берете на себя ответственность.