Ce afectează performanța procesorului?  Iată tot ce trebuie să știți

O que afeta o desempenho da CPU? Aqui está tudo o que você precisa saber

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É verdade que se você gastar milhares de dólares para comprar a CPU mais cara disponível no mercado a qualquer momento, ela terá um desempenho melhor do que as alternativas. No entanto, ele pode ter um desempenho apenas 5 a 10% melhor do que a CPU da próxima camada, que é várias centenas de dólares mais barata. Portanto, é importante conhecer os fatores que afetam o desempenho da CPU para que você possa tomar a melhor decisão de compra.

O que é CPU

A CPU (Central Processing Unit), às vezes conhecida como “processador”, é um dos componentes mais importantes em um sistema de computador. Por ser o cérebro do sistema computacional, sua tarefa é cuidar de todos os cálculos dos dados e garantir que sejam processados ​​no menor tempo possível.

CPU não é algo que você pode ver do lado de fora do computador. Na verdade, você não conseguirá ver a CPU em um PC totalmente montado. Para vê-lo, você tem que remover o invólucro do computador, desconectar o fio e remover o dissipador de calor (e a ventoinha) e só assim você poderá ver a superfície da CPU. O formato da CPU é um pequeno chip quadrado com muitos pinos de conexão por baixo.

As imagens abaixo mostram a parte traseira e superior de uma CPU.

Como funciona a CPU

Para simplificar, a forma como a CPU funciona pode ser ilustrada com as três etapas a seguir:

  1. Quando você clica para executar um aplicativo, a instrução bruta é primeiro buscada do disco rígido (às vezes da memória) e enviada à CPU para processamento.
  2. Quando a CPU recebe a instrução, ela executará a lógica e computará o resultado.
  3. Assim que a CPU terminar o processamento, ela enviará o resultado ao respectivo dispositivo para enviar ao usuário.

Embora possa parecer fácil, todas as três etapas devem ser concluídas em alguns segundos. Um atraso em qualquer uma dessas etapas resultará em um atraso no computador.

Velocidade do relógio

Cada CPU é equipada com um relógio interno que fornece um “ritmo” de trabalho. A “Velocidade do relógio”, também conhecida como “Taxa do relógio”, refere-se ao número de operações que a CPU pode realizar em um único segundo.

Este é o número em Hz (Hertz e, por extensão, megaHertz e gigaHertz vistos como MHz e GHz) que você normalmente vê ao lado do nome de uma CPU.

O problema é que, para ir mais rápido, você precisa empurrar mais eletricidade por meio de uma CPU, e isso produz calor. Após o teto máximo de 4 GHz, é difícil manter uma CPU resfriada adequadamente.

O desempenho de uma CPU em Hz afeta principalmente os aplicativos de thread único. A maioria dos softwares modernos, como os populares navegadores Chrome e Firefox, é projetada para tirar vantagem de vários núcleos (mais sobre isso na próxima seção) e threads, em vez de depender apenas da velocidade do clock. Normalmente, o computador teria um desempenho melhor em uma CPU com vários núcleos, mas com velocidades de clock mais lentas do que em uma CPU mais rápida, mas com um único núcleo.

Número de núcleos

Como o aumento da velocidade real se tornou cada vez mais difícil de realizar, os fabricantes de CPU decidiram adicionar recursos multitarefa adicionando mais núcleos à CPU.

Cores de desempenho de CPU

É um péssimo serviço descrever CPUs multicore como o equivalente a “colocar duas ou mais CPUs juntas no mesmo pacote”. Eles podem parecer assim para o consumidor médio, mas seus designs reais são muito mais inteligentes do que apenas colar duas CPUs uma ao lado da outra.

Coexistindo na mesma matriz, os núcleos individuais de uma CPU multicore compartilham alguns recursos, tanto para reduzir os custos de fabricação quanto para melhorar o desempenho. Por exemplo, eles podem compartilhar um pedaço de memória cache, as conexões com outros elementos em uma placa-mãe, etc.

CPUs multicore podem ser homogêneas ou heterogêneas. CPUs homogêneas contêm dois ou mais núcleos idênticos. CPUs heterogêneas contêm núcleos de diferentes tipos. Por exemplo, as CPUs em smartphones modernos geralmente incluem um núcleo central que é melhor em operações gerais e vários outros menores que ajudam com fotografia, IA, etc.

Com os fabricantes de CPU voltando sua atenção para adicionar mais núcleos em vez de empurrar ainda mais o limite de GHz, softwares e sistemas operacionais modernos seguiram o exemplo. A maioria dos softwares modernos já tira proveito de vários núcleos, mas você ainda pode encontrar muitas ferramentas, aplicativos e até jogos que funcionam melhor com uma velocidade de núcleo único mais alta do que com vários núcleos. Isso acontece porque algumas cargas de trabalho simplesmente não podem ser paralelizadas, divididas em partes menores e distribuídas por vários núcleos.

Cache e Arquitetura

Na época dos 8 bits, a RAM de um computador era rápida o suficiente para fornecer à CPU tudo o que ela precisava. À medida que as CPUs aumentavam de velocidade, a RAM começou a se atualizar. Foi quando o cache foi introduzido na mistura.

Desempenho da CPU Soquete da CPU

Um cache, que é efetivamente uma memória pequena e extremamente rápida, é adicionado à CPU para armazenar instruções imediatas da RAM. Como o cache funciona na mesma velocidade da CPU, ele pode fornecer informações rapidamente para a CPU no menor tempo, sem qualquer atraso.

Existem diferentes níveis de cache. O cache de nível 1 (L1) é a forma mais básica de cache e é encontrado em todas as CPUs. O cache de nível 2 (L2) tem um tamanho de memória maior e é usado para armazenar instruções mais imediatas. Em geral, o cache L1 armazena em cache o cache L2, que por sua vez armazena em cache a RAM, que por sua vez armazena em cache os dados do disco rígido. Com a tecnologia multi-core mais recente, existe até um cache L3 ou L4 que é maior em tamanho e é compartilhado entre os vários núcleos.

É importante notar que eles podem se tornar menos importantes no futuro se alguém encontrar uma maneira de acelerar significativamente a conexão entre a CPU e a RAM. Mencionamos isso porque a AMD poderia conseguiram de alguma forma conseguir isso e é uma das razões pelas quais sua próxima geração de processadores de arquitetura Zen é emocionante.

Acima estão os fatores que afetam o desempenho da CPU. Você também pode querer saber as diferenças entre uma CPU Intel e AMD e como escolher uma CPU AMD.