Процессор: основные понятия

Процессор, чип (центральное процессорное устройство — Central Processing Unit, CPU) — главная часть любого компьютера, его сердце и мозг. Именно это устройство отвечает за вычисления и обработку информации, выполняет команды пользователя и руководит другими устройствами.

  • Представляет собой небольшой кусок полупроводникового материала (обычно кремния), в который вмонтирована интегральная (микро) схема. Обычный чип может содержать миллионы электронных компонентов (транзисторов).

Чипсет (Сhipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения каких-либо функций.

Принципы построения и характеристики процессора постоянно меняются. Чипы, в которых используются те же основные принципы строения, называют процессорами одной архитектуры, а эти принципы — архитектурой процессора.

В рамках одной архитектуры процессоры также могут отличаться: о таких процессорах говорят, что они имеют разные ядра.

Ядро, используемое в том или ином чипе, определяет его производительность, энергопотребление и тактовую частоту.

Процессоры, содержащие на одном кристалле или в одном корпусе несколько ядер, называются многоядерными. Увеличение числа вычислительных ядер повышает мощность процессора.

Другой характеристикой процессора, влияющей на его производительность, является его разрядность. Понятие «разрядность» указывает на количество информации, которая может быть обработана за одну операцию (такт).

Современные процессоры могут обрабатывать от 32 до 64 бит. Производительность процессора тем выше, чем больше его разрядность.

В свою очередь скорость работы процессора определяется тактовой частотой. Чем выше тактовая частота, тем меньше длительность выполнения одной операции и тем быстрее работа компьютера.

Мобильные процессоры

Ключевое отличие мобильных процессоров от настольных заключается в архитектуре. Процессоры для ПК построены на архитектуре x86, реализованной компанией Intel, а мобильные — на архитектуре ARM (Advanced RISC Machine), разработанной и лицензированной британской компанией ARM Limited. Если сравнить архитектуру Intel x86 и ARM, то здесь есть свои плюсы и минусы.

Плюсы

  • планшеты и ультрабуки на процессорах Intel могут работать под управлением настольных операционных систем, например, Windows 8 или Mac OS X;
  • высокая производительность, которая следует из самой архитектуры x86;
  • процессоры линейки Atom в планшетах не требуют активного охлаждения.

Минусы

  • процессоры Intel Core i3/i5/i7 обладают высоким энергопотреблением и тепловыделением, а значит, требуют больших аккумуляторов и активной системы охлаждения (этого недостатка не имеют чипсеты Atom, также ожидается выход планшетов на Intel Core i3 с пассивным охлаждением).
  • ОС Android изначально была написана для архитектуры ARM, из-за чего у смартфонов на чипах Atom могут возникать проблемы с совместимостью с некоторыми приложениями, например, с «тяжелыми» трехмерными играми.

Также в отличие от ПК, в мобильных устройствах процессоры объединяются вместе с другими компонентами и образуют систему-на-кристалле (System-on-a-Chip, SoC).

  • Это значит, что на одной микросхеме находится полноценный компьютер, среди компонентов которого процессор, графический ускоритель и другие более специфические части.

Графический процессор (Graphics Processing Unit, GPU) или графический ускоритель отвечает за графическую производительность устройства и прежде всего используется в играх. Чем лучше GPU, тем выше качество трехмерной графики и быстродействие.

Ссылки по теме