Назначение центрального процессора

Как говорилось выше главная задача микропроцессора – это выполнение вычислительных функций, если сравнивать компьютер с человеческим организмом, то центральный процессор можно назвать головным мозгом. Поэтому, чем быстрее он думает, тем быстрее (производительнее) работает твой компьютер. Современные микропроцессоры способны выполнять сотни миллионов операций в секунду, именно такая скорость обработки информации необходима для работы нынешних компьютеров.

Виды и различия процессоров

Тебе, наверное, уже приходилось слышать такое понятие как «многоядерный процессор», сейчас мы разберем, что это такое и каковы его особенности. Но для начала давай определимся с тем, что вообще собой представляет ядро процессора.

Итак, если кратко ядро процессора это набор блоков различных устройств и параметров, расположенных на кристалле. Есть и другие более углубленные формулировки этого понятия, но в рамках данной статьи они нам не к чему. Лучше давай рассмотрим, что же входит в этот набор параметров. Основными характеристиками ядра являются: система команд, микроархитектура, объем кэш-памяти, тактовая частота, температура тепловыделения и пр. Для обычного пользователя из всех этих параметров существенными являются объем кэша и тактовая частота, давай разберем их поподробнее.

Кэш-память

Кэш-память – промежуточная область памяти для временного хранения данных (буфер) с быстрым доступом, в ней храниться та информация, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью. Другими словами доступ к кэш-памяти происходит быстрее, чем обращение к оперативной памяти или жесткому диску. Соответственно это увеличивает и скорость работы всего компьютера.

Кэш-память центрального процессора разделена на три уровня, их принято называть L1, L2 и L3. L1 самый быстрый уровень памяти, он же является и наименьшим по размеру до 384 Кб, следующий уровень – L2 имеет среднюю скорость и средний объем памяти до 12 Мб и, наконец, третий уровень L3 обладает низкой скоростью и наибольшим объемом 24 Мб и более.

В основном у многоядерных процессоров кэш-память уровней L1 и L2 для каждого ядра своя, а память уровня L3 общая для всех ядер.

Тактовая частота процессора

Тактовая частота процессора показывает максимальное количество вычислений, котороеCPU может произвести за одну единицу времени. Следовательно, чем больше операций производит процессор за эту единицу времени (она вычисляется по специальной формуле) тем он мощнее и производительнее. Измеряется тактовая частота в Гигагерцах и в современных процессорах она может иметь величину от 1ГГц до 4ГГц.

А теперь вернемся к нашему понятию многоядерности. Когда мы говорили о тактовой частоте, мы не случайно использовали слово «процессор» (а не «ядро»), дело в том, что, по сути, каждое ядро ЦП можно считать отдельным процессором. Но при этом не стоит, к примеру, в четырех ядерном процессоре с мощностью каждого ядра в 2.4ГГц высчитывать общую производительность путем сложения параметров этих ядер. Нужно понимать, что каждое ядро многоядерного ЦПУ будет заниматься своей конкретной задачей. То есть если все это упростить, то на компьютере с двухъядерным процессором при запуске двух приложений одно ядро займется обработкой приложения №1, а второе приложения №2.