หน่วยประมวลผลกลาง (CPU)

หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) คือคอมโพเนนต์คอมพิวเตอร์ที่รับผิดชอบในการตีความและดำเนินการคำสั่งส่วนใหญ่จากฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์อื่น ๆ ของคอมพิวเตอร์

อุปกรณ์ทุกประเภทใช้ CPU รวมทั้งคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปแล็ปท็อปและแท็บเล็ตสมาร์ทโฟน … แม้กระทั่งโทรทัศน์จอแบนของคุณก็ตาม

อินเทลและเอเอ็มดีเป็นผู้ผลิตซีพียูสองเครื่องที่เป็นที่นิยมมากที่สุดสำหรับเดสก์ท็อปแล็ปท็อปและเซิร์ฟเวอร์ขณะที่แอปเปิ้ล, เอ็นวิเดียและวอลคอมม์เป็นผู้ผลิตสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตขนาดใหญ่

คุณอาจเห็นชื่อที่แตกต่างกันหลายชื่อเพื่อใช้อธิบาย CPU รวมทั้งโปรเซสเซอร์โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ไมโครโปรเซสเซอร์โปรเซสเซอร์กลางและ "สมองของคอมพิวเตอร์"

บางครั้งจอภาพคอมพิวเตอร์หรือฮาร์ดไดรฟ์ ไม่ถูกต้อง เรียกว่า CPU แต่ชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์เหล่านี้มีจุดประสงค์แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงและไม่เหมือนกันกับ CPU

สิ่งที่ CPU ดูเหมือนและอยู่ที่ไหน

ซีพียูรุ่นใหม่มักมีขนาดเล็กและสี่เหลี่ยมจัตุรัสมีขั้วต่อโลหะที่สั้นและกลมอยู่เป็นจำนวนมาก ซีพียูเก่าบางรุ่นมีขาแทนที่จะเป็นตัวเชื่อมโลหะ

CPU เชื่อมต่อโดยตรงกับ CPU "socket" (หรือบางครั้งก็เป็น "slot") บนเมนบอร์ด CPU ถูกใส่ลงใน pin-side-down และคันโยกขนาดเล็กจะช่วยป้องกันตัวประมวลผล

หลังจากทำงานได้สักครู่ซีพียูที่ทันสมัยจะร้อนมาก เพื่อช่วยระบายความร้อนนี้จำเป็นต้องติดตั้งอ่างระบายความร้อนและพัดลมไว้ที่ด้านบนของ CPU เกือบเสมอ โดยปกติแล้วจะมาพร้อมกับการซื้อ CPU

มีตัวระบายความร้อนขั้นสูงอื่น ๆ อีกเช่นชุดทำความเย็นและชุดเปลี่ยนเฟส

ดังที่กล่าวมาข้างต้นซีพียูไม่ทั้งหมดมีขาที่ด้านล่างของพวกเขา แต่ในคนที่ทำหมุดจะงอได้อย่างง่ายดาย ระมัดระวังในการใช้งานโดยเฉพาะเมื่อติดตั้งบนเมนบอร์ด

ความเร็วนาฬิกาซีพียู

ความเร็วนาฬิกาของโปรเซสเซอร์คือจำนวนคำสั่งที่สามารถประมวลผลได้ในทุกวินาทีโดยวัดจาก gigahertz (GHz)

ตัวอย่างเช่น CPU มีความเร็วนาฬิกา 1 เฮิร์ตซ์หากสามารถประมวลผลคำสั่งหนึ่งชิ้นทุกวินาที การขยายตัวอย่างนี้ไปเป็นตัวอย่างจริงมากขึ้น: CPU ที่มีความเร็วนาฬิกา 3.0 GHz สามารถประมวลผลคำแนะนำได้ 3 พันล้านคำต่อวินาที

แกน CPU

อุปกรณ์บางตัวมีโปรเซสเซอร์แบบ single-core ในขณะที่อุปกรณ์อื่น ๆ อาจมีโปรเซสเซอร์แบบ dual-core (หรือ quad-core เป็นต้น) อย่างที่เห็นได้ชัดแล้วการมีหน่วยประมวลผลสองตัวทำงานเคียงข้างหมายความว่าซีพียูสามารถจัดการคำแนะนำได้ทุกๆสองเท่าในทุกๆวินาทีซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างมาก

ซีพียูบางตัวสามารถจำลองแบบสองแกนสำหรับทุกๆแกนทางกายภาพที่มีอยู่ซึ่งเรียกว่า Hyper-Threading virtualizing หมายความว่า CPU ที่มีเพียง 4 คอร์สามารถทำงานได้ราวกับว่ามีแปดตัวโดยมีแกน CPU เพิ่มเติมที่เรียกว่าแยกต่างหาก หัวข้อ . กายภาพ แกนแม้ว่าจะทำงานได้ดีกว่า เสมือน คน

CPU ยอมให้แอปพลิเคชันบางอย่างสามารถใช้สิ่งที่เรียกได้ มัลติเธรด . ถ้าเธรดเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการคอมพิวเตอร์แล้วใช้หลายเธรดในแกน CPU เดียวหมายความว่าคำแนะนำเพิ่มเติมสามารถเข้าใจและประมวลผลพร้อมกัน ซอฟต์แวร์บางตัวสามารถใช้ประโยชน์จากคุณลักษณะนี้ได้บนแกน CPU มากกว่าหนึ่งเครื่องซึ่งหมายความว่าสามารถใช้คำสั่งเพิ่มเติมได้พร้อม ๆ กัน

ตัวอย่าง: Intel Core i3 เทียบกับ i5 เทียบกับ i7

สำหรับตัวอย่างที่เจาะจงมากขึ้นเกี่ยวกับว่าซีพียูบางตัวเร็วกว่าที่อื่นอย่างไรลองดูวิธีการที่อินเทลพัฒนาโปรเซสเซอร์

เช่นเดียวกับที่คุณอาจคาดไม่ถึงจากการตั้งชื่อชิป Intel Core i7 จะทำงานได้ดีกว่าชิป i5 ซึ่งทำงานได้ดีกว่าชิป i3 ทำไมคนเราถึงทำดีหรือเลวร้ายกว่าคนอื่น ๆ ก็จะซับซ้อนกว่า แต่ก็ยังเข้าใจได้ง่าย

โปรเซสเซอร์ Intel Core i3 เป็นโปรเซสเซอร์แบบ dual-core ขณะที่ชิป i5 และ i7 เป็น quad-core

Turbo Boost เป็นคุณลักษณะในชิป i5 และ i7 ที่ช่วยให้โปรเซสเซอร์สามารถเพิ่มความเร็วของนาฬิกาได้เร็วกว่าความเร็วพื้นฐานเช่น 3.0 GHz ถึง 3.5 GHz เมื่อใดก็ตามที่ต้องการ ชิป Intel Core i3 ไม่มีคุณสมบัตินี้ โปรเซสเซอร์รุ่นที่ลงท้ายด้วย "K" สามารถโอเวอร์คล็อกได้ซึ่งหมายความว่านาฬิกานี้สามารถบังคับและใช้งานได้ตลอดเวลา

Hyper-Threading ดังที่ได้กล่าวมาแล้วทำให้สามารถประมวลผลทั้งสองเธรดได้ต่อแกน CPU แต่ละตัว ซึ่งหมายความว่าโปรเซสเซอร์ i3 ที่มีการสนับสนุน Hyper-Threading มีเพียง 4 เธรดพร้อม ๆ กัน (เนื่องจากเป็นโพรเซสเซอร์แบบดูอัลคอร์) โปรเซสเซอร์ Intel Core i5 ไม่สนับสนุน Hyper-Threading ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถทำงานร่วมกับเธรดได้ 4 เธรดในเวลาเดียวกัน โปรเซสเซอร์ i7 จะสนับสนุนเทคโนโลยีนี้ดังนั้นจึงเป็นรูป quad-core สามารถประมวลผล 8 เธรดพร้อมกันได้

เนื่องจากข้อ จำกัด ด้านพลังงานที่มีอยู่ในอุปกรณ์ที่ไม่มีการจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่อง (ผลิตภัณฑ์ที่ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่เช่นสมาร์ทโฟนแท็บเล็ต ฯลฯ ) โปรเซสเซอร์ของพวกเขาไม่ว่าจะเป็น i3, i5 หรือ i7- แตกต่างจากเดสก์ท็อป ซีพียูที่พวกเขาต้องพบความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและการใช้พลังงาน

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับซีพียู

ความเร็วของนาฬิกาไม่ใช่จำนวนแกน CPU เป็นปัจจัยเดียวที่พิจารณาว่า CPU ตัวใดตัวหนึ่ง "ดี" มากกว่าเครื่องอื่น มักจะขึ้นอยู่กับชนิดของซอฟต์แวร์ที่รันบนเครื่องคอมพิวเตอร์หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งแอพพลิเคชันที่จะใช้ CPU

หนึ่ง CPU อาจมีความเร็วนาฬิกาต่ำ แต่เป็นโปรเซสเซอร์ quad-core ขณะที่อื่นมีความเร็วนาฬิกาสูง แต่เป็นเพียงโปรเซสเซอร์แบบ dual-core การตัดสินใจว่าจะให้ CPU ใดดีกว่าอีกอย่างหนึ่งขึ้นอยู่กับว่า CPU กำลังใช้อยู่

ตัวอย่างเช่นโปรแกรมตัดต่อวิดีโอที่เรียกว่า CPU ที่ทำงานได้ดีที่สุดบนแกน CPU หลายตัวจะทำงานได้ดีขึ้นกับโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ที่มีความเร็วนาฬิกาต่ำกว่าที่ใช้กับ CPU แบบ single-core ที่มีความเร็วนาฬิกาสูง ไม่ใช่ซอฟต์แวร์เกมและอื่น ๆ ยังสามารถใช้ประโยชน์ได้มากกว่าหนึ่งหรือสองคอร์ทำให้ซีพียู CPU มีประโยชน์มากขึ้นโดยไร้ประโยชน์

คอมโพเนนต์อื่นของ CPU คือแคช แคชของ CPU เหมือนกับตำแหน่งชั่วคราวสำหรับข้อมูลที่ใช้กันทั่วไป แทนที่จะเรียกใช้หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) สำหรับรายการเหล่านี้ CPU จะกำหนดข้อมูลที่คุณต้องการให้ใช้อยู่เสมอสมมติว่าคุณต้องการ เก็บไว้ ใช้และเก็บไว้ในแคช แคชใช้งานได้เร็วกว่าการใช้แรมเพราะเป็นส่วนที่มีอยู่จริงของโปรเซสเซอร์ แคชมากขึ้นหมายถึงพื้นที่มากขึ้นสำหรับการเก็บข้อมูลดังกล่าว

ไม่ว่าคอมพิวเตอร์ของคุณจะสามารถใช้งานระบบปฏิบัติการแบบ 32 บิตหรือ 64 บิตได้ขึ้นอยู่กับขนาดของหน่วยข้อมูลที่ CPU สามารถจัดการได้ หน่วยความจำเพิ่มเติมสามารถเข้าถึงได้พร้อมกันและมีขนาดใหญ่ขึ้นพร้อมกับโปรเซสเซอร์ 64 บิตมากกว่าระบบ 32 บิตซึ่งเป็นเหตุให้ระบบปฏิบัติการและแอพพลิเคชันที่ใช้ 64 บิตจึงไม่สามารถทำงานบนโปรเซสเซอร์ 32 บิตได้

คุณสามารถดูรายละเอียด CPU ของคอมพิวเตอร์รวมทั้งข้อมูลฮาร์ดแวร์อื่น ๆ ด้วยเครื่องมือข้อมูลระบบฟรีได้มากที่สุด

เมนบอร์ดแต่ละรุ่นสนับสนุนเฉพาะช่วงของซีพียูเท่านั้นดังนั้นโปรดตรวจสอบกับผู้ผลิตเมนบอร์ดของคุณก่อนทำการซื้อ ซีพียูไม่สมบูรณ์แบบเสมอไป บทความนี้สำรวจว่าอะไรสามารถผิดพลาดได้