ЦПУ - це Пристрій, характеристики, основні функції та призначення центрального процесора комп'ютера

Комп'ютер є невід'ємною частиною життя сучасної людини. Інтернет-серфінг, віддалена робота, швидка зв'язок з близькими та друзями за лічені секунди - все це дає нам комп'ютер. Ще кілька десятиліть тому люди не могли уявити, що подивитися улюблений фільм, замовити їжу або купити книгу можна буде не встаючи зі стільця. Тепер же це для нас не просто звично, це ввійшло і укоренилося в нашому житті. Давайте розберемося, з чого ж складається комп'ютер. А він складається з безлічі компонентів і деталей, головні з яких - це оперативна пам'ять, центральний процесор і відеокарта. Звичайно, в комп'ютері є ще ряд речей, без яких він не може функціонувати: блок живлення, жорсткий диск, материнська плата та елементи гарнітури. Перейдемо до більш детального розгляду.

Пристрій центрального процесора

Процесор - це свого роду мозок комп'ютера. Насправді більше, ніж процесор, не виконує завдань жоден елемент в комп'ютері. Через центральний процесор проходять сотні потоків в секунду. Він переробляє інформацію і розподіляє її між іншими компонентами. Не дарма його називають серцем комп'ютера. Через нього проходить уся інформація і всі процеси. Що таке ЦПУ в комп'ютері, розібралися, перейдемо до його пристрою. Верхня частина процесора являє собою механічну кришку. Вона необхідна для розсіювання тепла і в разі удару чи падіння захистить процесор. Відразу під цією кришкою знаходиться свого роду кристал, який відповідає за всі процесори в комп'ютері. За основу кристала взято кремній. У разі найменшого ушкодження робота центрального процесора буде порушена. Під кристалом знаходиться спеціальна прокладка, до якої із зворотного боку процесора прикріплені своєрідні "ніжки" процесора. Саме вони контактують з материнською платою і передають всю інформацію. Так само як і у випадку з кристалом, якщо не буде хоча б однієї ніжки, то робота комп'ютера буде порушена.

Функції центрального процесора

Як вже було сказано, процесор виконує дуже важливу функцію в комп'ютері. Від потужності процесора залежить те, наскільки добре себе проявлять інші компоненти. Якщо потужності процесора не вистачає для того, щоб стабільно вантажити програму або гру, то відеокарта також не зможе проявити себе. Розберемо, що робить центральний процесор: вибірка (читання) виконуваних команд; введення (зчитування) даних з пам'яті або пристрою вводу/виводу; висновок (запис) даних в пам'яті або пристрою вводу/виводу; обробка даних (операндів), в тому числі арифметичні операції над ними; адресація пам'яті, тобто завдання адреси пам'яті, з яким буде здійснюватися обмін; обробка переривань і режиму прямого доступу. Це основні функції ЦП. Всі ці функції він виконує кожну секунду своєї роботи, забезпечуючи стабільну роботу комп'ютера.

Центральний процесор та його характеристика

Кожен процесор має свої особливості будови. Характеристика центрального процесора дозволяє зрозуміти, для яких завдань він створений. Різна архітектура, тактова частота. Все це в кожному процесорі різне:
тип архітектури або серія (CISC, Intel х86 RISC); система підтримуваних команд (х86 IA-32 IA 64); розширення системи команд (ММХ, SSE, SSE2 3Dnow!); конструктивне виконання (Slot I, Slot 2 Socket 340 Socket 478 Slot A, Socket A); тактова частота (МГц, ГГц); частота системної шини. Варто також приділити увага поняттю блоків центрального процесора. Вони потрібні для тимчасового зберігання керуючої інформації. Ці блоки необхідні для того, щоб у разі необхідності процесор міг моментально дістати і використовувати необхідну йому інформацію. Зазвичай це трохи більше 10 МБ, але швидкість у такий пам'яті набагато вище, ніж у оперативної пам'яті.

Відеокарта

Обговорюючи центральний процесор CPU і інші компоненти комп'ютера, не можна не приділити час такої важливої частині кожного пристрою, як відеоадаптер. Відеокарта - це пристрій, який перетворює образ, що зберігається у вигляді інформації, на повноцінну і звичну нам картинку. Тобто процесор інформацію одержує, обробляє і передає відеокарті, а вона в свою чергу перетворює її в графічний образ. Від потужності відеоадаптера залежить, яке якість картинки ви отримаєте, дозвіл та кількість кадрів. ЦПУ - це теж компонент, від якого залежать кадри на екрані. Кількість кадрів в секунду означає кількість оновлень, яке відбувається на екрані за дану одиницю часу. Прийнятним вважається 25 кадрів і вище, але за еталон прийнято не менше 30 кадрів. Що цікаво, частота оновлення образу понад 60 разів у секунду не має сенсу, так як наше око вже не бачить настільки маленькій різниці. Відеокарти умовно поділяються на 3 типи:
Для 3D-робіт. Для ігор. Для домашніх комп'ютерів. Розберемо кожен тип відеокарт. До 1 типу відносяться відеоадаптери, заточені конкретно під моделювання. Такі відеокарти коштують досить дорого, так як набагато складніше і вимогливішими інших видів. Другий тип самий масовий і поширений, до нього відносять всі відеокарти від компанії Nvidia з назвою GTX і від компанії AMD з покажчиком "x" наприкінці (наприклад R7275x). Ці відеокарти заточені саме під гри, але так само відмінно проявляють себе для звичайної, спокійної роботи. Ну а до 3 типу відносять відеокарти для інтернет-серфінгу або для робіт в офісі, не вимагають високих показників продуктивності.

Ефект "вузького горлечка"

Необхідно сказати про те, що зв'язка процесора і відеокарти повинна бути грамотно підібрана. Інакше можна зіткнутися з таким явищем, як bottleneck. У перекладі з англійської це означає "вузьке горло". Розберемося, що це таке і чому виникає. ЦПУ - це важливий модуль комп'ютера, і якщо він завантажений на повну, а відеокарта ще немає, то це називається ефектом вузького горлечка, коли продуктивність комп'ютера впирається в потужність процесора, а не в відеокарту. Для того щоб уникнути подібних ситуацій, необхідно вибирати процесор потужніше, ніж той, що підходить до відеокарти.

Троттлінг

Троттлінг - це процес захисту процесора від механічних ушкоджень в ході перегріву. З-за цього суттєво падає частота процесора і потужність комп'ютера в цілому. Явище неприємне і виникає нечасто, тільки при значному перегріві центрального процесора. ЦПУ - це дуже крихкий і важливий компонент комп'ютера, який в разі загрози поломки захищає себе. Наприклад, процесор з 4 ядрами і 8 потоками в разі перегріву з-за високої навантаження збільшує навантаження на перші два ядра, так як вони є основними за замовчуванням майже у всіх процесорів. Поки інші ядра охолоджуються, перші два працюють на повну, і якщо навантаження тільки збільшується, то незабаром вони перегріваються і включається троттлінг, тим самим фактично виключаючи ці ядра, перекидаючи навантаження на інші два ядра, які незабаром так само перегріваються і частота процесора істотно падає. Для того щоб не потрапити в таку ситуацію, треба стежити за охолодженням процесора. Обов'язково треба чистити комп'ютер від пилу, у тому числі кулер, який охолоджує ЦП. Також необхідно проводити заміну термопасти для більш кращої провідності тепла. Комп'ютер повинен знаходитися на відстані не менше 50 см від стіни, для вільної циркуляції повітря, інакше перегріву піддасться не тільки процесор, але і весь комп'ютер в цілому. Для пониження температури процесора проводиться його копіювання. Це заміна текстоліту, який знаходиться під кришкою процесора, передаючи тепло від кристала до його кришці і до кулеру.

Оперативна пам'ять

Також одним з найважливіших компонентів комп'ютера є оперативна пам'ять, або як її ще називають ОЗП (оперативно запам'ятовуючий пристрій). На відміну від жорсткого диска в оперативній пам'яті міститься тимчасова інформація. Тобто при запуску гри сама гра знаходиться на жорсткому диску, а дії, які відбуваються у грі на даний момент на екрані, зберігаються на оперативно запам'ятовуючому пристрої. Чому саме так, а не на жорсткому диску? Так як у ОЗП швидкість пропускна пам'ять в десятки разів вище, ніж у основного диска комп'ютера, то саме в ній зберігаються проміжні дані. Під час завантаження локації в грі потрібно швидко довантажити файли, а для цього потрібно їх пропустити через оперативну пам'ять або жорсткий диск. Так як пропуск через жорсткий диск буде рази довше, використовується оперативна пам'ять.

Розгін компонентів ПК

Часто користувачі незадоволені потужністю і продуктивністю свого комп'ютера. Для цього розробники відеокарт, процесорів і так далі передбачили самостійне збільшення потужності комп'ютера в домашніх умовах. Розгін кожного модуля комп'ютера відрізняється і вимагає обережності.

Розгін процесора

ЦПУ - це найважливіша частина комп'ютера. Його розгін найбільше збільшує потужність ПК. Як вже було сказано, якщо комп'ютер впирається потужністю в процесор, то страждає вся продуктивність. Що ж треба зробити для розгону? Спочатку визначте, якщо не знаєте, який у вас процесор. Спробуйте знайти на форумах в інтернеті інформацію про розгін саме вашої моделі процесора від користувачів. Там буде вказано максимально можлива частота, до якої змогли довести процесор інші користувачі. Запустіть комп'ютер разом з Біос. У кожної материнської плати різне пристрій Біоса, тому пошукайте в інтернеті, як зайти в меню розгону процесора. Після того як потрапили в меню, ви зможете вибрати види розгону: автоматичний або ручний. Також часто бувають вже заготовлені параметри розгону, але вище ніж на 10 % вони не розганяють процесор. Тому рекомендується вибирати ручний режим. Спробуйте збільшити показник множника вашого процесора на 10-15 % (припустимо, він буде 220 а ви поставите 330). Запустіть комп'ютер і поспостерігайте за його роботою. Якщо комп'ютер не запускається, або під час роботи вискакує синій екран смерті, мабуть, ви перестаралися з розгоном.

Чому ж у різних користувачів різні показники розгону процесора однієї і тієї ж моделі?

У кожного користувачі різне охолодження і модель материнської плати. Кожна плата розрахована під певні потреби. Одна під офісні роботи, інша під активне домашнє користування комп'ютером, а третя якраз таки для розгону і ігор. У кого-то материнська плата потужніше, тому і можливість розгону вище. Також, звичайно, впливає і рівень охолодження процесора. Підвищуючи частоту процесора, ми збільшуємо його тепловіддачу. У кожного кулера є межа температури охолодження, в одного це 90 TDF, в іншого 120 TDF і так далі. Відповідно, якщо тепловіддача процесора вище, ніж може охолодити кулер, то стабільно система працювати вже не буде. Тобто два головних компонента в розгоні процесора - це материнська плата і система охолодження.

Розгін відеокарти

Відеокарта, так само як і процесор, підлягає розгону. З допомогою збільшення потужності можна підвищити якість картинки і збільшити кількість кадрів в іграх. Для цього треба виконати кілька простих дій: Завантажити додаток для розгону відеокарти. Знову ж таки дізнатися на форумах, до якихось частот можна розігнати саме вашу відеокарту. Виставити бажані показники. Спостерігати за роботою комп'ютера, якщо вискакує екран смерті, значить, ви перестаралися, просто знизьте показники.

Розгін оперативної пам'яті

Збільшення потужності оперативної пам'яті здійснюється тим же шляхом, що і розгін процесора. Ви заходите в БІОС, знаходите пункт розгону і потроху збільшуєте показники. Навіщо потрібен розгін оперативної пам'яті? Розганяючи її, ви підвищуєте швидкість передачі даних, тим самим прискорюючи роботу додатків і ігор на вашому комп'ютері. Також варто сказати, що розгін оперативної пам'яті є найбільш небезпечним, оскільки може призвести до непоправних наслідків, аж до поломки материнської плати.

Висновок

У статті було повністю розглянуто пристрій центрального процесора і інших компонентів. Кожен може самостійно вдома розігнати і поліпшити свій комп'ютер. Але необхідно обов'язково пам'ятати, що в разі поломки ніхто не полагодить ваш комп'ютер безкоштовно, так як розганяючи його, ви берете відповідальність на себе.