Центральный процессор (ЦП, CPU) – это микросхема, которая является главным элементом аппаратного обеспечения компьютера. Центральный процессор обрабатывает код программ и руководит работой других устройств

ЦП устанавливается в специальный разъем на материнской плате (сокет), сверху на процессором закрепляется кулер (система охлаждения). Для большинства случаев кулер это вентилятор и радиатор.

Процессор имеет ряд характеристик, которые определяют его производительность:

Тактовая частота процессора

Тактовая частота процессора – это характеристика ЦП, которая показывает скорость выполнения команд центральным процессором (количество выполняемых операций в секунду). Тактовая частота равна произведению частоты шины FSB на множитель (коэффициент умножения). Раньше тактовая частота была основным показателем производительности ЦП. Сегодня процессоры с разной частотой могут иметь одинаковую производительность, поскольку за один такт могут выполнять разное количество команд (в зависимости от пропускной способности шины, количеству ядер, используемым технологиям и.т.д)

Разрядность процессора

Разрядность процессора определяет количество бит информации, которое процессор может обработать за один такт. Для примера. Если разрядность ЦП составляет 64 – он можетобработать 64 бит информации за один такт.

Кэш-память процессора

Процессор постоянно работает с оперативной памятью. Но производительность центрального процессора значительно выше производительности оперативной памяти. Исходя из этого, процессор зачастую должен ожидать, когда поступят данные от системной памяти (что отрицательно сказывается на производительности ЦП). Решением этой проблемы стало использование встроенной в процессор быстродействующей кэш-памяти.

Кэш процессора – это быстродействующая память, используемая процессором для временного хранения кода наиболее часто выполняемых программ и данных, необходимой центральному процессору компьютера. Использование кэш-памяти позволяет уменьшить среднее время доступа к оперативной памяти.

Различают три уровня кэш памяти.

Кэш-память первого уровня (L1) может быть расположена на одном кристалле с процессором, работает на частоте ЦП и является самой быстрой кэш-памятью. Память L1 имеет незначительный размер.

Кэш-память второго уровня (L2) - это высокоскоростная кэш-память. L2 имеет более низкую скорость, нежели L1, но больший объем.

Кэш-память третьего уровня интегрирована в системную плату и имеет меньшую производительность в сравнении с L1и L2, но быстрее оперативной памяти.

Частота системной шины

Для обмена информацией с другими устройствами процессор использует системную шину.

Частота системной шины — это частота, с которой работают внешние цепи центрального процессора. Другими словами, процессор пересылает данные, используя системную шину. Естественно, чем выше разрядность и частота системной шины, тем выше производительность процессора. Частота ЦП превышает частоту FSB (в несколько раз), а процессор пересылает данные на частоте системной шины. Величина, на которую частота процессора превышает частоту системной шины, называется множителем. Т.е.:

Множитель (коэффициент умножения) – это коэффициент, который равен соотношению тактовой частоты центрального процессора к частоте системной шины.

Количество ядер

Современные компьютеры выпускаются с многоядерными процессорами.

Многоядерный процессор – это процессор, который содержит более одного процессорного ядра в одном корпусе (на одном или нескольких кристаллах). Наличие нескольких ядер значительно увеличивает производительность процессора.

Поддерживаемые технологии

Производители внедряют в ЦП специальные наборы инструкций, которые позволяют увеличить производительность процессоров, управлять энергопотреблением…

Современные процессоры могут поддерживать различные технологии:

Cool’n’Quiet – это технология, которая позволяет управлять энергопотреблением процессоров AMD Athlon 64. Суть данной технологии заключается в том, что частота и напряжение питания процессора будут меняться согласно нагрузке.

Hyper-Threading (HT) – это технология одновременной параллельной обработки двух потоков команд процессором, что позволяет повысить производительность ЦП.

TM1 – это встроенная в процессор система защиты от перегрева процессоров, согласно которой в случае возникновения перегрева процессор пропускает несколько рабочих тактов.

ТМ2 – это встроенная в процессор система защиты от перегрева процессоров, согласно которой в случае возникновения перегрева снижается тактовая частота процессора.

Enhanced Halt State (С1Е) – это технология, которая позволяет управлять энергопотреблением процессоров. Суть данной технологии заключается в том, что при отсутствии задач для процессора снижается уровень энергопотребления ЦП.

Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST) – это технология, которая позволяет управлять энергопотреблением процессоров. Суть данной технологии заключается в том, что частота процессора будет динамически меняться с помощью операционной системы согласно нагрузке.

Quad Pumping – это технология, которая позволяет процессору четыре блока данных за один такт, что увеличивает эффективную частоту шины FSB в 4 раза.

Опции BIOS Setup для настройки процессора можно найти здесь.