Procesor
Powrót

wszystkie

baza wiedzy

Procesor

author image
Andrzej Pająk

CPU (Central Processing Unit) – centralna jednostka przetwarzania danych. Taka definicja brzmi dość skomplikowanie, ale w pełni oddaje rolę, jaką pełni procesor w notebooku i tłumaczy dlaczego jest on sercem komputera. W dużym uproszczeniu procesor pobiera dane z pamięci operacyjnej RAM i wykonuje na nich rozkazy, czyli operacje matematyczno-logiczne. Dzieje się to zgodnie z załadowanym wcześniej do pamięci programem.

Instrukcje wykonywane są pod dyktando sygn ału zegara, który określa szybkość, z jaką wykonuje je procesor. Im szybszy zegar, tym więcej operacji wykona CPU co sekundę.

Każdy procesor zbudowany jest miliardów tranzystorów. Z generacji na generację (można by powiedzieć: z roku na rok) producenci potrafią zmieścić ich coraz więcej na takiej samej miniaturowej powierzchni. Gęstość upakowania tranzystorów – a zarazem ich generację i nowoczesność – określa tzw. proces technologiczny, w jakim zrobione jest CPU.

W przypadku notebooków głównym producentem wykorzystywanych w nich procesorów jest firma Intel i w znacznie mniejszym stopniu AMD. Są to procesory działające w architekturze x86, tej samej, w której zbudowane są procesory do komputerów stacjonarnych.

Chromebooki, a czasem też (bardzo rzadko) komputery w MS Windows mogą działać na procesorach „smartfonowych”, czyli bazujących na architekturze ARM (np. na Snapdragonie).

Proces technologiczny

Dla przykładu, na począteku 2019 roku najbardziej popularne procesory mobilne Intela wykonane są w 14 nanometrowym procesie technologicznym (Kaby Lake – 7 i 8 generacji układy Intel Core i Whiskey Lake – procesory Intel Core 8 generacji).

Z punktu widzenia użytkownika, proces technologiczny, który przekłada się na generację CPU ma bardzo duże znaczenie. Niejednokrotnie większe niż częstotliwość jego pracy, którą wielu użytkowników traktuje jako najważniejszy wyznacznik wydajności komputerów.

Generacja procesora

Im nowsza generacja procesora, co często jest związane ze zmianą procesu technologicznego, tym więcej w nim tranzystorów, niższe zużycie energii, a co za tym idzie możliwość osiągnięcia wyższej częstotliwości jego pracy (taktowania). Według Intela każda następna jest o co najmniej 15% wydajniejsza w benchmarku SysMark.

W praktyce, intelowskie generacje oznacza nie nazwa CPU, np. Core i9, i7, i5, i3, ale konkretny symbol literowy. Przykładowo procesor Core i7-8750H, należy do ósmej generacji (8xxx), a Core i7-6870HQ do szóstej (6xxx). Sam szereg i3-i9 to tylko rozróżnienie poszczególnych modeli w danej generacji, gdzie niższa liczba oznacza niższy, mniej wydajny procesor.

Więcej o oznaczeniach i modelach procesorów piszemy w Biblioteczce Wiedzy Przydatnej: tu(Intel) i tu(AMD)

Krzemowy wafel, z którego wycinane są pojedyncze procesory z miliardami tranzystorów. Dla oddania skali widoczna jest szpilka. (fot. Intel Free Press, CC BY 2.0)

Częstotliwość taktowania

Przez lata utarło się, że im wyższą częstotliwością taktowany jest procesor, tym jest on lepszy. Teoretycznie takie założenie jest jak najbardziej poprawne: im szybciej CPU będzie wykonywał instrukcje, tym mniej czasu zajmie mu wykonanie powierzonego mu zadanie.

W praktyce taktowanie zegara nie jest wiążącym wyznacznikiem możliwości procesora. Czasem mniej GHz może oznaczać dłuższy czas pracy na akumulatorze. Bywa i tak, że nowszy, ale taktowany mniejszą częstotliwością procesor, będzie bardziej wydajny w testach.

Trzeba też pamiętać, że wraz ze wzrostem szybkości taktowania zegara, wzrasta również zużycie energii, co powoduje, że procesor wymaga większego rozproszenia ciepła w postaci rozwiązań chłodzenia procesora. Jest to szczególnie ważne w komputerach gamingowych.

Wielordzeniowość

Oprócz wymienionych parametrów, na wydajność procesora wpływa jeszcze jego inna cecha, jaką jest liczba rdzeni. Obecnie procesory to konstrukcje wielordzeniowe. Jeden rdzeń to właściwie ekwiwalent pojedynczego procesora. Im więcej rdzeni, które są wielokrotnością liczby dwa, tym większa wydajność całego CPU.

Podwojenie liczby rdzeniu nie jest w praktyce równoznaczne z podwojeniem mocy procesora. Żeby przetwarzać dane na różnych rdzeniach trzeba je programowo rozdzielić, co nie jest takie proste. W rezultacie, przyrost wydajności jest mniejszy i wynosi około 50%.

Procesor na płycie głównej laptopa. Tu ze zdjętym systemem chłodzenia. (fot. Köf3, CC BY-SA 3.0)

Rodzaje procesorów

CPU montowane w notebookach mogą należeć do różnych kategorii takich jak:
Ekonomiczne, gdzie najważniejszą rolę odgrywa cena CPU. Są to proste konstrukcje takie jak: Intel Atom, Celeron, Pentium czy AMD E2 lub A6.

Niskonapięciowe, które najczęściej trafiają do pracujących po wiele godzin lekkich ultrabooków, ale też i wielu klasycznych konstrukcji, jakie spotkamy w 2019 roku. Tu prym wiedzie Intel z procesorami Core, które na końcu oznaczenia mają literę U lub Y. Choć do tej kategorii można by też zaliczyć procesor AMD Ryzen 5 i 7 z U na końcu.

Gamingowe, które mają wysoką wydajność okupioną czasem pracy laptopa. Należą do nich CPU Intel Core z literkami H i HQ, na końcu oznaczenia czy Ryzen 5/7 z H na końcu.

Ekstremalne, które oferują najwyższą wydajność, mają możliwość podkręcania (zwiększania częstotliwości taktowania zegara). Te procesory Intela mają oznaczenie HK lub K.

Mogą cię zainteresować