Для чего нужен процессор в компьютере

Что такое процессор компьютера?

Вероятно, выбирая компьютер и изучая его характеристики вы заметили, что такому пункту как процессор придают большое значение. Почему именно ему, а не модели материнской платы, блока питания, или видеокарты? Да, это тоже важные компоненты системы и от их правильного подбора также многое зависит, однако характеристики ЦП напрямую и в большей степени влияют на скорость и производительность ПК. Давайте разберем значение этого устройства в компьютере.

А начнем с того, что уберем процессор из системного блока. В итоге компьютер не будет работать. Теперь понимаете, какую роль он играет? Но давайте более детально изучим вопрос и узнаем что такое процессор компьютера.

Что такое процессор

Процессор — это часть оборудования, которая интерпретирует инструкции, управляющие компьютером. Процессоры называют мозгом компьютера неспроста: без него компьютеры не могут запускать программы.

Процессоры часто называют ЦП. Технически в компьютере есть более одного процессора, например, графический процессор (GPU), но центральный процессор, возможно, является самым важным из них.

Блоки обработки принимают инструкции из оперативной памяти (RAM) компьютера. Когда эти инструкции получены, ЦП декодирует и обрабатывает действие, а затем выдаёт результат.

Intel и AMD — самые известные компании в индустрии процессоров для настольных, портативных и серверных компьютеров. Intel Core и AMD Ryzen — одни из самых популярных процессоров для настольных ПК. Apple, Nvidia и Qualcomm известны своими процессорами для мобильных устройств.

Вопрос 10

a. система — это множество взаимосвязанных элементов или подсистем, которые сообща функционируют для достижения общей цели

Какое периферийное устройство является запоминающим устройством, соединенным с интерфейсом USB, и позволяющим сохранять и перемещать файлы между компьютерами?

Проверяем жесткие диски и SSD

Если вы столкнулись с фризами в играх, то причина не всегда кроется в ОЗУ, процессоре и видеокарте. Зачастую жесткий диск, на котором установлена игра, имеет сбойные сектора. Проверить состояние винчестера можно с помощью программы CrystalDiskInfo. Она отобразит суммарную информацию о вашем HDD. Например, температуру, общее время работы, число включений, техническое состояние и ошибки. Реинкарнировать накопитель данный софт не умеет, поэтому следует воспользоваться другой утилитой.

Victoria — более сложное и профессиональное решение, которое предназначено для лечения жесткого диска. Программа имеет множество алгоритмов для исправления бэд-блоков и умеет работать как в интерфейсе операционной системы, так и в DOS-режиме. С её помощью, кстати, можно осуществить полное стирание информации, чтобы ее невозможно было восстановить. Пользоваться софтом следует с осторожностью.

Blender (бесплатная)

Как и в случае с Cinema4D, Blender представляет собой программное обеспечение трёхмерного моделирования, которым пользуются миллионы людей по всему миру. Blender не обладает отдельным бенчмарком вроде Cinebench, но в интернете имеется множество бесплатных проектов Blender, которые может скачать любой желающий. Дальше можно посмотреть, сколько времени уходит на рендеринг этого проекта.

Одним из наиболее популярных тестовых проектов Blender является проект AMD Ryzen. Он создан для демонстрации возможностей процессоров Ryzen. Файл проекта Blender может использоваться с любым процессором.

Производители процессоров

Ассортимент процессоров включает как слабые одноядерные процессоры, так и мощные многоядерные. Их созданием занимаются многие производители, но флагманами считаются две марки — Intel и AMD.

Различие между товарами двух брендов заключается в архитектуре и каждый из них предлагает свой вид процессора, который кардинально отличается друг от друга.

Продукция каждого из производителей имеет свои достоинства и недостатки. Предлагаю ознакомиться с ними ниже.

Intel

Достоинства процессоров Intel:

1. низкое потребление энергии;
2. высокая производительность в играх;
3. высокий уровень доверия у разработчиков ПО;
4. хорошая связь с ОЗУ;
5. в рамках одной программы операции выполняются лучше, чем в случае с процессорами AMD.

Недостатки:

1. высокая стоимость;
2. снижение производительности при использовании нескольких ресурсоемких программ;
3. интегрированная графика реализована хуже, чем в AMD.

Достоинства процессоров AMD:

1. сравнительно невысокая стоимость;
2. разгон процессора и последующее повышение его мощности до 20%;
3. хорошие графические ядра.

Недостатки:

1. не очень хорошее взаимодействие с ОЗУ;
2. довольно высокое потребление энергии;
3. иногда недостаточная производительность в играх при наличии мощной видеокарты.

Вот и все, дорогие друзья. Я постарался простыми словами рассказать, что такое процессор и для чего он необходим. Надеюсь, что после прочтения статьи у вас не останется вопросов.

Приглашаю пообщаться на эту тему с другими читателями блога KtoNaNovenkogo.ru в комментариях и высказать свое мнение насчет того, процессор какого производителя лучше — Intel или AMD.

Напоследок предлагаю посмотреть видео по теме:

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (3)

Я бы не сказал, что AMD дешевле, главное, по их маркировке невозможно понять их производительность в сравнении с процессорами Intel. Сколько у меня было интеловских процессоров, все их менял только по причине морального устаревания, из строя они ни разу не выходили, потому предпочитаю Intel.

Те, кто не разбираются в компьютерах, часто называют процессором весь системный блок!:) А вообще, сейчас производительности современных процессоров хватает для любых задач. Его можно не менять по 5-10 лет, прогресс в этом сегменте идет не так быстро.

Сергей: скажу Вам больше. Уже лет пять-семь, как никакого прогресса в ЦП нет. Есть маркетинговые ходы, заставляющие покупать новое, но реальная производительность уперлась в фундаментальные ограничения, которые с текущим подходом обойти не удается.

Декодирование

Разговор о декодировании придется начать c рассмотрения филологических вопросов. Увы, далеко не все компьютерные термины имеют однозначные соответствия в русском языке. Перевод терминологии зачастую шел стихийно, а поэтому один и тот же английский термин может переводиться на русский несколькими вариантами. Так и случилось с важнейшей составляющей микропроцессорной логики «instruction decoder». Компьютерные специалисты называют его и дешифратором команд и декодером инструкций. Ни одно из этих вариантов названия невозможно назвать ни более, ни менее «правильным», чем другое.

Дешифратор команд нужен для того, чтобы перевести каждый машинный код в набор сигналов, приводящих в действие различные компоненты микропроцессора. Если упростить суть его действий, то можно сказать, что именно он согласует «софт» и «железо».

Рассмотрим работу дешифратора команд на примере инструкции ADD, выполняющей действие сложения:

• В течение первого цикла тактовой частоты процессора происходит загрузка команды. На этом этапе дешифратору команд необходимо: активировать буфер сортировки для счетчика команд; активировать канал чтения (RD); активировать защелку буфера сортировки на пропуск входных данных в регистр команд
• В течение второго цикла тактовой частоты процессора команда ADD декодируется. На этом этапе арифметико-логическое устройство выполняет сложение и передает значение в регистр C
• В течение третьего цикла тактовой частоты процессора счетчик команд увеличивает свое значение на единицу (теоретически, это действие пересекается с происходившим во время второго цикла)

Каждая команда может быть представлена в виде набора последовательно выполняемых операций, которые в определенном порядке манипулируют компонентами микропроцессора. То есть программные инструкции ведут ко вполне физическим изменениям: например, изменению положения защелки. Некоторые инструкции могут потребовать на свое выполнение двух или трех тактовых циклов процессора. Другим может потребоваться даже пять или шесть циклов.

Программа CPU MathMARK — проанализирует производительность

Данный продукт позволит выполнить испытание процессора на производительность при работе с математическими вычислениями (сложение, вычитание, умножение, деление и так далее). Полученные после окончания теста результаты можно сохранить, а потом и провести сравнение с результатами диагностики на других ПК.

1. Для работы с CPU MathMARK скачайте и установите данную программу https://www.majorgeeks.com/mg/getmirror/cpu_math_mark,1.html.
2. Для начала теста нажмите на кнопку «Benchmark» и дожидайтесь окончания результатов.

PCMark04 Build 1.3.0

В отличие от всех рассмотренных ранее утилит, PCMark04 компании Futuremark Corporation ориентирована именно на тестирование ПК. В состав данной утилиты входят разнообразные синтетические тесты, позволяющие протестировать процессорную подсистему ПК, подсистему памяти, графическую подсистему и производительность жесткого диска. Пожалуй, из доступных для домашнего пользователя утилит тестирования PCMark04 — наиболее универсальное и в то же время очень мощное средство.

Итак, утилита PCMark04 позволяет оценить производительность ПК в целом (System), рассчитывая некий интегральный результат производительности, производительность процессорной подсистемы (CPU), производительность памяти (Memory), производительность графической подсистемы (Graphics) и производительность подсистемы хранения данных (HDD).

Отметим, что утилита PCMark04 выпускается в нескольких вариантах: бесплатная версия PCMark04 Free и две коммерческие версии PCMark04 Professional и PCMark04 Business Edition.

Свободная версия дает возможность выполнять тесты ПК в целом с выводом итогового результата и возможностью просмотра деталей итогов теста, а версии PCMark04 Professional и PCMark04 Business Edition, кроме того, позволяют проводить отдельные тесты памяти, графической подсистемы, жесткого диска и создавать собственный сценарий тестирования (подбирать тесты и количество прогонов).

Для корректной работы утилита PCMark04 требует, чтобы в системе были установлены следующие приложения:

• Internet Explorer 6;
• Media Player 9;
• Media Encoder 9;
• DirectX 9.0.

Более того, корректная работа этого тестового пакета обеспечивается лишь для операционной системы Windows XP.

Работа с утилитой очень проста. После запуска программы мы попадаем в главное диалоговое окно (рис. 6). В простейшем случае остается лишь нажать кнопку Run PCMark и дождаться результатов тестирования.

Рис. 6. Главное диалоговое окно программы PCMark04

В главном диалоговом окне программы можно также просмотреть информацию о системе, нажав на кнопку Details…, а для создания сценария тестирования необходимо нажать на кнопку Select… (рис. 7).

Рис. 7. Выбор тестов для измерения
производительности системы в целом
и отдельных ее подсистем

Всего утилита PCMark04 включает 44 теста, из которых 10 используется для измерения общей производительности системы, 7 — для измерения производительности процессора, 16 — для измерения производительности памяти, 7 — для измерения производительности графической подсистемы и 4 — для измерения производительности жесткого диска.

Важно, что утилита PCMark04 была специально разработана для тестирования домашних компьютеров, и в этом смысле подбор задач и методика расчета интегрального результата тестирования основываются на предположении, что компьютер используется в домашних условиях (Home PC Usage).

Типичные задачи, решаемые с помощью утилиты PCMark04, и их весовые коэффициенты представлены в таблице.

Исходя из типичных задач, выполняемых на домашнем ПК, в утилите PCMark04 используются тесты, приоритет которых является средним и высоким. В бенчмарке применяются утилиты сторонних производителей: Crypto+ 5.0 для шифрования файлов, вирусный сканер компании F-Secure, программа Grammar Parser v4 для проверки орфографии, Havok physics engine v 2.1 для работы с графикой и т.д.

При тестировании общей производительности системы используется 13 тестов, причем три пары тестов запускаются в многопоточном режиме. Порядок запуска тестов показан на рис. 8.

Рис. 8. Порядок запуска тестов при измерении общей производительности системы

Как видите, в тестах на измерение интегральной производительности всей системы в целом отсутствуют тесты, измеряющие производительность жесткого диска. То есть необходимо учитывать, что и для ПК с высокопроизводительным жестким диском, и для ПК с медленным диском интегральный результат производительности будет примерно одинаковым.

Интегральный результат производительности рассчитывается как среднее геометрическое от результатов (времени выполнения) отдельных задач:

PCMark Score = 66 x (File Compression x File Encryption x File Decompression x Image Processing x File Decryption x Virus Scanning x Grammar Check x Audio Conversion x Web Page Rendering x WMV Video Compression x DivX Video Compression x Physics and 3D x Graphics Memory) 1/13 .

При тестировании процессора используется девять тестов, причем две пары тестов запускаются в многопоточном режиме. Порядок запуска тестов показан на рис. 9.

Рис. 9. Порядок запуска тестов при измерении производительности процессора

Как видите, набор тестов в данном случае схож с набором тестов, используемых при измерении интегральной производительности системы в целом, за исключением Virus Scanning, Grammar Check, Physics and 3D и Graphics Memory.

Обобщенный результат тестирования процессора рассчитывается как геометрическое среднее по формуле:

CPU Score = 110 x (File Compression x File Encryption x File Decompression x Image Processing x File Decryption x Grammar Check x Audio Conversion x WMV Video Compression x DivX Video Compression) 1/9 .

Для тестирования памяти применяется набор тестов, который позволяет получить результат, не зависящий от производительности всех остальных подсистем ПК. Подсистема памяти ПК включает оперативную (основную) память, кэш процессора первого уровня (L1) и кэш процессора второго уровня (L2). Набор используемых тестов включает чтение, запись и копирование блоков данных памяти и произвольный доступ к данным. В зависимости от размера блока данных задействуется либо основная память, либо кэш L1, либо кэш L2. Перед запуском каждого очередного теста производится процедура очистки кэша. При операциях чтения, записи и копирования используются блоки данных размером 4 и 8 Мбайт, что позволяет задействовать основную память, а также блоки данных размером 4 и 192 Кбайт, что дает возможность задействовать кэш-память первого и второго уровней соответственно. Каждый тест памяти производится непрерывно в течение 5 секунд, а в качестве результата применяется скорость передачи данных, выраженная в мегабайтах в секунду (Мбайт/с).

При произвольном доступе к памяти используются данные размером 64 байт, причем сам доступ производится в пределах 4 и 8 Мбайт, что позволяет задействовать основную память, или в пределах 4 и 192 Кбайт, что позволяет задействовать кэш первого и второго уровней.

Обобщенный результат производительности памяти рассчитывается по формуле:

При тестировании графической подсистемы ПК применяется набор тестов, позволяющий минимизировать влияние всех остальных подсистем ПК на итоговый результат. В тестировании используются как 2D-, так и 3D-тесты.

Набор 2D-тестов включает тесты, измеряющие производительность типичных оконных операций, видеопамяти и производительность при воспроизведении видеофайлов.

Набор 3D-тестов включает тесты, измеряющие скорость заполнения и обработки полигонов. Скорость заполнения — это скорость прорисовки текстур на 3D-объектах. Скорость заполнения измеряется в миллионах текселей в секунду (MTexels/s) (текселем называется элемент текстуры (набор пикселов)). Скорость обработки полигонов определяет производительность видеокарты при воспроизведении трехмерных примитивов — треугольников. Скорость обработки полигонов измеряется в миллионах треугольников в секунду (MTriangles/s).

Обобщенный результат производительности графической подсистемы рассчитывается по формуле:

Graphics score = 0,5 x transparent windows + 0,4 x ((video memory 16 lines + video memory 32 lines)/2) + 0,6 x ((fill rate single texture + fill rate multitexture)/2) + 50 x ((polygon throughput single light + polygon throughput multiple lights)/2).

При тестировании производительности жесткого диска используется набор четырех тестов, созданных на основе утилиты RankDisk от компании Intel. Эти тесты включают измерение времени загрузки операционной системы Windows XP, время загрузки приложений (Microsoft Word, Adobe Acrobat Reader 5, Windows Media Player, 3DMark 2001SE, Leadtek Winfast DVD, Mozilla Internet Browser), типичные операции копирования файлов (объем копируемых файлов 400 Мбайт) и измерение загрузки жесткого диска при таких задачах, как открытие документа Word, проверка орфографии, сохранение и закрытие документа, архивирование и разархивирование файлов с использованием архиватора Winzip и т.д.

Обобщенный результат производительности рассчитывается по формуле:

HDD Score = (XP Startup Trace x 120) + (Application Load trace x 180) + (File Copy Trace x 28) + (General Usage x 265).

В заключение описания тестовой утилиты PCMark04 еще раз подчеркнем, что она является сегодня одной из лучших для проведения экспресс-тестирования ПК в домашних условиях. Впрочем, нельзя не отметить и недостаток этой утилиты, который является своеобразным следствием экспресс-тестирования. Речь идет о плохой повторяемости результатов, что неизбежно при столь коротком времени тестирования. Поэтому, чтобы обеспечить хоть сколь-нибудь приемлемую достоверность результата, получаемого с помощью утилиты PCMark04, необходимо повторить тест минимум пять раз и рассматривать усредненный результат тестирования.