The Keskusyksikkö (CPU) on tietokonekomponentti, joka vastaa useimpien tietokoneen muiden laitteistojen ja ohjelmistojen komentojen tulkinnasta ja suorittamisesta.
Prosessoreita käyttävät laitetyypit
Kaikenlaiset laitteet käyttävät suoritinta, mukaan lukien pöytätietokoneet, kannettavat tietokoneet ja tabletit, älypuhelimet ja jopa taulutelevisiosi. Intel ja AMD ovat kaksi suosituinta prosessorivalmistajaa pöytätietokoneille, kannettaville tietokoneille ja palvelimille, kun taas Apple, NVIDIA ja Qualcomm ovat suuria älypuhelimien ja tablettien prosessorivalmistajia. Saatat nähdä monia erilaisia nimiä, joita käytetään kuvaamaan suoritinta, mukaan lukien prosessori, tietokoneen prosessori, mikroprosessori, keskusprosessori ja «tietokoneen aivot». Tietokonenäytöt tai kiintolevyt ovat joskus erittäin väärin kutsutaan prosessoriksi, mutta nämä laitteistot palvelevat täysin eri tarkoitusta eivätkä ole millään tavalla samoja kuin CPU.
Miltä CPU näyttää ja missä se sijaitsee
CPU:n kellonopeus
Prosessorin kellonopeus on käskyjen määrä, jonka se pystyy käsittelemään tietyssä sekunnissa, mitattuna gigahertseinä (GHz). Esimerkiksi CPU:n kellotaajuus on 1 Hz, jos se pystyy käsittelemään yhden käskyn sekunnissa. Jos tämä ekstrapoloidaan realistisempaan esimerkkiin, 3,0 GHz:n prosessori pystyy käsittelemään 3 miljardia käskyä sekunnissa.
CPU-ytimet
Jotkut laitteet käyttävät yhden ytimen prosessoria, kun taas toisissa on kaksiytiminen (tai neliytiminen jne.) prosessori. Kahden prosessorin käyttäminen vierekkäin mahdollistaa suorittimen hallinnan samanaikaisesti kaksinkertaisen määrän käskyjä sekunnissa, mikä parantaa suorituskykyä huomattavasti. Jotkut prosessorit voivat virtualisoida kaksi ydintä jokaista saatavilla olevaa fyysistä ydintä kohden. Tämä tekniikka tunnetaan nimellä Hyper-Threading. virtualisoida tarkoittaa, että prosessori, jossa on vain neljä ydintä, voi toimia kuin sillä olisi kahdeksan, ja ylimääräiset virtuaaliset CPU-ytimet nimetään erikseen johdot† Fyysisesti ytimet toimivat paremmin virtuaalinen niitä. Jos CPU sallii, jotkut sovellukset voivat käyttää ns monisäikeinen† Jos säie ymmärretään laskentaprosessin yhdeksi osaksi, useiden säikeiden käyttäminen yhdessä CPU-ytimessä tarkoittaa, että useampia ohjeita voidaan ymmärtää ja käsitellä kerralla. Jotkut ohjelmistot voivat hyödyntää tätä ominaisuutta useammassa kuin yhdessä CPU-ytimessä, mikä tarkoittaa jopa Järvi ohjeita voidaan käsitellä samanaikaisesti.
Esimerkki: Intel Core i3 vs i5 vs i7
Tarkempi esimerkki siitä, kuinka jotkut prosessorit ovat nopeampia kuin toiset, katsotaanpa, kuinka Intel on kehittänyt prosessorinsa. Intel Core i7 -sirut ovat tehokkaampia kuin i5-sirut, jotka ovat tehokkaampia kuin i3-siruja. Miksi toinen toimii paremmin tai huonommin kuin toinen, on hieman monimutkaisempi, mutta silti melko helppo ymmärtää. Intel Core i3 -prosessorit ovat kaksiytimisprosessoreita, kun taas i5- ja i7-sirut ovat neliytimiä. Turbo Boost on i5- ja i7-sirujen ominaisuus, jonka avulla prosessori voi tarvittaessa kasvattaa kellotaajuuttaan perusnopeudensa yli, esimerkiksi 3,0 GHz:stä 3,5 GHz:iin. Intel Core i3 -siruilla ei ole tätä ominaisuutta. «K»-päätteiset prosessorimallit voidaan ylikellottaa, mikä tarkoittaa, että tätä ylimääräistä kellotaajuutta voidaan pakottaa ja käyttää jatkuvasti; Lue lisää siitä, miksi sinun pitäisi ylikellottaa tietokonettasi. Hyper-Threading mahdollistaa kahden säikeen käsittelyn prosessorin ydintä kohden. Tämä tarkoittaa, että i3-prosessorit, joissa on Hyper-Threading, tukevat vain neljää samanaikaista säiettä (koska ne ovat kaksiytimistä suorittimia). Intel Core i5 -prosessorit eivät tue Hyper-Threading-tekniikkaa, mikä tarkoittaa, että nekin voivat toimia neljän säikeen kanssa samanaikaisesti. Kuitenkin i7-prosessorit tukevat tätä tekniikkaa ja voivat siksi (neliytiminen) käsitellä 8 säiettä samanaikaisesti. Johtuen laitteista, joissa ei ole jatkuvaa virtalähdettä (akkukäyttöiset tuotteet, kuten älypuhelimet, tabletit jne.), niiden prosessorit – olivatpa sitten i3, i5 tai i7 – eroavat pöytätietokoneiden prosessoreista siinä, että ne löytävät tasapainon. ero suorituskyvyn ja virrankulutuksen välillä.
Lisätietoja prosessoreista
Kellonopeus tai vain suorittimen ytimien määrä eivät ole ainoa tekijä, joka määrittää, onko yksi prosessori «parempi» kuin toinen. Se riippuu usein eniten tietokoneessa olevan ohjelmiston tyypistä, toisin sanoen suoritinta käyttävistä sovelluksista. Yhdellä prosessorilla voi olla alhainen kellotaajuus, mutta se on neliytiminen prosessori, kun taas toisella on korkea kellotaajuus, mutta se on vain kaksiytiminen prosessori. Se, mikä prosessori ylittää muut, riippuu täysin siitä, mihin prosessoria käytetään. Esimerkiksi prosessoria vaativa videonmuokkausohjelma, joka toimii parhaiten useiden prosessoriytimien kanssa, toimii paremmin moniytimisessä prosessorissa alhaisilla kellotaajuuksilla kuin yksiytimisellä prosessorilla, jolla on korkea kellotaajuus. Kaikki ohjelmistot, pelit ja niin edelleen eivät voi edes hyödyntää useampaa kuin yhtä tai kahta ydintä, mikä tekee saatavilla olevista suoritinytimistä melko hyödyttömiä. Toinen prosessorin osa on: kätkö† CPU-välimuisti on kuin väliaikainen tallennuspaikka usein käytetyille tiedoille. Sen sijaan, että luottaisit näiden kohteiden käyttömuistiin, CPU määrittää, mitä tietoja näytät käyttävän edelleen, olettaen, että pitää käytetään ja tallentaa sen välimuistiin. Välimuisti on nopeampi kuin RAM-muistin käyttäminen, koska se on prosessorin fyysinen osa; enemmän välimuistia tarkoittaa enemmän tilaa tällaisten tietojen tallentamiseen. Se, pystyykö tietokoneessasi käyttämään 32- tai 64-bittistä käyttöjärjestelmää, riippuu suorittimen käsittelemien tietoyksiköiden koosta. 64-bittisellä prosessorilla voidaan käyttää enemmän muistia kerralla ja suurempina paloina kuin 32-bittisellä prosessorilla. Siksi 64-bittiselle ominaiselle käyttöjärjestelmälle ja sovellukselle ei voi käyttää 32-bittistä prosessoria. Näet tietokoneen suorittimen tiedot sekä muut laitteistotiedot useimmilla ilmaisilla järjestelmätietoapuohjelmilla. Kaupallisissa tietokoneissa saatavien standardiprosessorien lisäksi kvanttitietokoneille kehitetään kvanttiprosessoreita käyttäen kvanttimekaniikan taustalla olevaa tiedettä. Jokainen emolevy tukee vain tiettyä määrää CPU-tyyppejä, joten tarkista aina emolevyn valmistajalta ennen ostamista.