Процессор — устройство для обработки машинного кода
Центральный процессор, он же «центральное процессорное устройство» (то бишь, ЦПУ), он же «central processing unit» (в смысле, CPU), может работать независимо от того, знаете ли вы о нём хоть что-нибудь. Включаете электропитание вашего ноутбука, нетбука, планшета, настольного ПК — он и работает.
Думаю, сведения из этой статьи окажутся полезными многим пользователям, причем не только для общего развития. Не смотря на то, что сейчас купить процессор вообще не проблема, можно тут https://shop.kz/protsessory/ или во многих других интернет-магазинах, многие пользователи практически ничего о нем не знают. Значит, наша задача — изложить их доступным языком. Чем и займёмся.
Немного истории
Начинаем, как обычно, с истории. Первые процессоры появились в середине минувшего века. Были они большими, с двухэтажный дом, медленными и ненадёжными, потому что состояли из радиоламп и сопутствующих им деталей.
Потом человечество изобрело транзисторы, и в 60-е годы такие приборы занимали всего лишь один этаж. Микросхемы внедрялись медленно. Настоящий процессор (вернее, микропроцессор), похожий на современный, упакованный в одну микросхему, был изготовлен только в начале 70-х.
Первой ласточкой прогресса оказалось изделие «4004» от фирмы Intel, четырёхразрядный микропроцессор, выпущенный в 1971-м. Его сразу же бросились вставлять в разные калькуляторы.
А позже, в 80-х, благодаря микропроцессорам началось широкое распространение персональных компьютеров. Правда, поначалу они умели ненамного больше калькуляторов, однако развитие техники всё же привело к ситуации, наблюдаемой в наши дни.
Суть вкратце
Процессоры обрабатывают машинный код — набор определённых команд (он же «набор кодов операций», он же «native code», он же «набор инструкций»), который поступает из программного обеспечения.
Софт для удобства пишется на языках программирования, а потом компиляторы преобразовывают (транслируют) всё в машинный код. Получается готовая программа, которая и взаимодействует с процессором.
Есть интерпретируемые языки, такие как Python. Написанное на них обрабатывается интерпретатором, своеобразным виртуальным процессором. Впрочем, интерпретатор всё равно состоит из машинного кода, как и полагается уважающей себя программе.
Бывают и промежуточные стадии, такие как «байт-код», он же «псевдокод», работающий в виртуальных машинах (программных имитациях «железа») и не зависящий от реального аппаратного обеспечения или софта. Так, например, в операционной системе Android работает виртуальная машина Davlik (в смысле, Dalvik Virtual Machine) с байт-кодом собственного формата.
Однако если всякие сложности с промежуточными стадиями не применяются, то для разных видов процессоров в любом случае требуются несколько отличающиеся наборы инструкций. В связи с этим обычный софт затачивается под разные модификации обсуждаемых изделий. К этому весьма важному моменту и переходим.
Разрядность и архитектура
На данном историческом этапе процессоры бывают 32-разрядными и 64-разрядными. На компьютеры, оборудованные последними, желательно устанавливать варианты операционных систем и программ, помеченные как «64 bit», «x86-64», «x64» … В общем, с числом 64. Такой софт будет работать на них эффективнее, нежели 32-битный.
В смартфонах, продвинутых карманных медиаплеерах, планшетах и прочих мобильных устройствах очень часто применяются процессоры архитектуры ARM (расшифровывается как «Advanced RISC Machine» или «Acorn RISC Machine») от британской компании ARM Ltd. Такие изделия производятся по технологии RISC (Restricted (Reduced) Instruction Set Computer), с упрощённым набором команд (инструкций).
Итак, допустим, вы вознамерились скачать, к примеру, операционную систему Ubuntu. Вам следует:
- Узнать, какова архитектура и разрядность процессора в вашем компьютерном устройстве.
- Сделать выбор между 32-bit или 64-bit, для обычного процессора (на обычном ноутбуке) или ARM (в планшете).
Упомянутая ранее виртуальная машина Davlik оптимизирована для RISC-архитектуры, поэтому ОС Android прекрасно себя чувствует на устройствах с ARM. Есть версии и для обычных процессоров (помечаемых как x86), но применение Android на ноутбуках и настольных ПК лишено смысла в плане практичности.
Множество ядер
Процессор — это кристалл, на который напыляют микроскопические детальки. Потом всё это упаковывают в корпус микросхемы. Однако в оный корпус можно вставить не один такой кристалл, а два. Или четыре. А то и восемь. Они будут называться ядрами. Так появились термины «двухъядерный», «многоядерный» etc.
Естественно, чем больше ядер, тем выше производительность процессора. Для домашних нужд обычно выпускаются двухъядерные и четырёхъядерные, а для серверов — восьмиядерные. В марте 2010-го компания AMD выпустила двенадцатиядерные «Opteron 6100», тоже для серверов.
Покупая ноутбук, даже самый простенький, вы наверняка получите двухъядерный процессор. С одним ядром нынче бывают разве что нетбуки. Ну и ещё разные недорогие планшеты-навигаторы.
Тактовая частота
Процессор обрабатывает поступающий в него машинный код со скоростью, обусловленной так называемой тактовой частотой. От неё, частоты, зависит количество операций в секунду. По современным меркам, нормальным для обычного ноутбука считается показатель в районе двух гигагерц. Ну, хотя бы не ниже полутора.
Впрочем, реальное быстродействие зависит не столько от тактовой частоты процессора, сколько от качества операционной системы и софта. Кривые, глючные, унылые программные изделия, текущие памятью и обвешанные излишней функциональностью (Bloatware), способны затормозить любое оборудование.
И наоборот, хороший софт, созданный с умом и отшлифованный как следует, будет «летать» даже на слабеньких машинах.
Резюмируем
Итак, обычному, среднестатистическому пользователю компьютерного устройства весьма желательно знать архитектуру имеющегося в наличии процессора, чтобы скачивать и устанавливать правильные версии операционных систем и всяческих программ.
Сие не так актуально для владельцев смартфонов-коммуникаторов и прочих мобильных устройств. В большинстве случаев достаточно зайти на сайт производителя софта со своего аппарата — и модель будет идентифицирована автоматически.
Знать, что такое тактовая частота и каковыми являются актуальные параметры, нужно для того, чтобы в магазине вам не всучили нечто залежавшееся, слабое и способное сильно разочаровать.