La CPU (Central Processing Unit) è il processore che permette di eseguire il sistema operativo e le applicazioni, ricevendo costantemente input dall’utente e da programmi software. La CPU è praticamente il “cervello” del computer.
In questa pagina vediamo non solo cos’è la CPU ma anche dove si trova, da cosa è composta e cosa fa esattamente. Scoprirai anche come capire quale hai, come si valuta la loro velocità e come migliorarne le prestazioni.
CPU: Fronte e retro
Il fronte del processore si presenta con il nome del produttore e modello. Verrà poi applicata la pasta termica ed il dissipatore. Il retro è composto dai tanti piccoli pin, si posiziona delicamente nella scheda madre.
Dove si trova la CPU?
Il processore è inserito nel socket (l’alloggiamento) della CPU con i pin rivolti verso il basso. Solitamente è assicurato alla sua posizione tramite una piccola leva. Le CPU generano molto calore, per questo è collegata a un dissipatore di calore con una ventola situata proprio sopra di essa. Nella maggior parte dei casi, questi due componenti arriveranno in bundle se acquisti una CPU. Quindi se controlli la scheda madre individuerai facilmente la CPU perché sarà posizionata sotto la ventola del suo dissipatore.
Cosa fa effettivamente una CPU?
Una CPU raccoglie istruzioni da un programma o da un’applicazione ed esegue un calcolo. Questo processo di elaborazione dei dati si suddivide in tre fasi chiave: recupero, decodifica ed esecuzione. La CPU recupera l’istruzione dalla RAM (la memoria volatile), decodifica ciò che è effettivamente l’istruzione e quindi la esegue.
L’istruzione eseguita, o il calcolo, può coinvolgere l’aritmetica di base, il confronto di numeri, l’esecuzione di una funzione o lo spostamento di numeri nella memoria. Poiché tutto in un dispositivo informatico è rappresentato da numeri, puoi pensare alla CPU come a una calcolatrice che funziona in modo incredibilmente velocemente. Il carico di lavoro risultante potrebbe avviare GTA V, visualizzare un video di YouTube o calcolare il conta se in un foglio di calcolo.
Nei sistemi moderni, la CPU coordina l’hardware specializzato.
Quanto è importante la CPU?
In questi giorni, la tua CPU non è così importante per le prestazioni complessive del sistema come una volta, ma svolge ancora un ruolo importante nella risposta e nella velocità del tuo dispositivo informatico. I giocatori generalmente troveranno un vantaggio da velocità di clock più elevate, mentre lavori più seri come CAD e editing video noteranno un miglioramento da un numero maggiore di core della CPU.
Dovresti tenere a mente che la tua CPU fa parte di un sistema, quindi dovrai avere abbastanza RAM e uno spazio di archiviazione veloce in grado di fornire dati alla tua CPU. La scheda video è il fattore più importante nel gaming e in ogni caso sia richiesta potenza di elaborazione grafica.
Ora che hai compreso il ruolo del processore sei in una posizione migliore per fare una scelta consapevole riguardo al tuo hardware di elaborazione. Guarda questa guida per saperne di più sui migliori chip di AMD e Intel.
Quali sono i componenti della CPU?
Il processore si compone di sei componenti principali:
- Unità di controllo (CU)
- Unità logica aritmetica (ALU)
- Registri
- Cache
- Bus
- Clock
Unità di controllo
La CU fornisce recupera, decodifica ed esegue Istruzioni. Inoltre permette di controllare il resto dell’hardware del computer
Unità logica aritmetica
L’ALU ha due funzioni principali:
- Esegue operazioni aritmetiche e logiche (decisioni). L’ALU è dove vengono fatti i calcoli e dove vengono prese le decisioni.
- Funge da tramite tra la RAM e memoria di archiviazione del computer.
Registri
I registri sono piccole quantità di memoria ad alta velocità contenuta all’interno della CPU. Archiviano piccole quantità di dati necessari durante l’elaborazione, come ad esempio:
- l’indirizzo della prossima istruzione da eseguire
- l’istruzione corrente in fase di decodifica
- i risultati dei calcoli
Cache
La cache è una piccola quantità di memoria ad accesso casuale ad altissima velocità situata direttamente all’interno del processore. Viene utilizzata per conservare temporaneamente dati e istruzioni che è probabile che il processore riutilizzi. Ciò consente un’elaborazione più rapida poiché il processore non deve attendere che i dati e le istruzioni vengano recuperati dalla RAM.
Bus
Un bus è una connessione interna ad alta velocità. I bus vengono utilizzati per inviare segnali di controllo e dati tra il processore e altri componenti.
Vengono utilizzati tre tipi di bus:
- Bus degli indirizzi: trasporta gli indirizzi di memoria dal processore ad altri componenti come la memoria primaria e i dispositivi di input/output.
- Bus dati: trasporta i dati effettivi tra il processore e altri componenti.
- Bus di controllo: trasporta i segnali di controllo dal processore ad altri componenti. Il bus di controllo trasporta anche gli impulsi dell’orologio.
Clock
L’orologio del processore invia un impulso elettrico regolare che sincronizza (mantiene a tempo) tutti i componenti. La frequenza degli impulsi è nota come velocità di clock . La velocità di clock è misurata in hertz . Maggiore è la frequenza, più istruzioni possono essere eseguite in un dato momento.
Oggi, i processori funzionano comunemente a una velocità compresa tra 2 gigahertz (GHz) e 5 GHz, ovvero tra 2 miliardi e 5 miliardi di impulsi o cicli al secondo.
Quali sono i diversi tipi di CPU?
Le CPU si possono categorizzare in diversi modi: architettura (cisc e risc), produttori, consumi e tipo di uso. Per comprendere meglio l’argomento è probabilmente meglio distinguerle su ciò che siamo abituati ad utilizzare, quindi CPU da server, fisso, laptop e mobile.
Le CPU degli smartphone e dei tablet sono studiate per l’efficienza energetica, architettura ARM. Le CPU dei PC desktop hanno architettura X86 e sono studiate per offrire il massimo della potenza. Le CPU dei server e dei laptop sono sempre X86.
Le CPU server hanno un numero di core tipicamente molto superiore rispetto alle controparti desktop. Le CPU mobile hanno tipicamente un numero inferiore di core ed una velocità di clock inferiore, riducendo in questo modo i consumi
Le CPU ARM stanno iniziando a farsi largo anche nei computer, Apple ha già iniziato ad utilizzare i processori della gamma M1 nei suoi MacBook.
CPU del computer
Le CPU per computer sono tipicamente prodotte da Intel e AMD. Vediamo un esempio delle più popolari in questo momento:
Intel Core i7-11700K processore desktop di 11a generazione (frequenza di base: 3,6 GHz. Tuboost: 4,9 GHz, 8 core, LGA1200) BX8070811700 K
- Chipset serie Intel 500
- Frequenza di base: 3,6 GHz, Tuboost: 4,9 GHz
- LGA1200
Intel Core i5-12400F - Processore desktop di 12° generazione, 2.5GHz, 6 core, LGA1700, RAM DDR4 e DDR5 fino a 128GB) BX8071512400F
- Intel Core i5-12400 - Processore desktop di 12a generazione (velocità di base: 2,5 GHz, 6 core, LGA1700, RAM DDR4 e DDR5 fino a 128 GB) BX8071512400
Intel Core i5-11400F processor 2.6 GHz 12 MB Smart Cache Box
- Intel Core i5-11400F processor 2.6 GHz 12 MB Smart Cache Box
AMD Ryzen 5 5600G processor 3.9 GHz 16 MB L3 Box
- Frequenza grafica 1900 MHz
- Piattaforma: Processore Boxed
- Product Family: AMD Ryzen Processors
AMD Processore Ryzen 9 7950X3D con Tecnologia 3D V-Cache 16 Core/32 Thread Sfrenati, Architettura Zen 4, 144 MB di Cache, TDP di 120 W, Boost di Frequenza fino a 5.7 GHz, AMD Socket 5, DDR5 e PCIe 5.0
- AMD Processore Ryzen 9 7950X3D con Tecnologia 3D V-Cache 16 Core/32 Thread Sfrenati, Architettura Zen 4, 144 MB di Cache, TDP di 120 W, Boost di Frequenza fino a 5.7 GHz, AMD Socket 5, DDR5 e PCIe 5.0
AMD Ryzen Threadripper PRO 5975WX processor 3.6 GHz 128 MB L3 Box
- Un ottimo processore per un gioco veloce sul PC
- Numero di core della CPU: 32
- Numero di thread: 64
Scopri di più sui migliori processori dell’anno, oppure guarda siti esterni per vedere le CPU Intel, AMD e ARM.
Core, clock e costi
In origine, le CPU avevano un singolo core di elaborazione. La moderna CPU odierna è costituita da più core che le consentono di eseguire più istruzioni contemporaneamente, stipando efficacemente più CPU su un singolo chip. La maggior parte delle CPU vendute oggi ha più di quattro core. Sei core sono considerati mainstream, mentre i chip più costosi vanno da otto a 64 core.
Molti processori impiegano anche una tecnologia chiamata multithreading. Immagina un singolo core CPU fisico in grado di eseguire due linee di esecuzione (thread) contemporaneamente, apparendo così come due core “logici” al sistema operativo. Questi core virtuali non sono potenti quanto i core fisici perché condividono le stesse risorse, ma nel complesso possono aiutare a migliorare le prestazioni multitasking della CPU durante l’esecuzione di software compatibile.
La velocità di clock è pubblicizzata in modo prominente quando si guardano le CPU. Questa è la cifra “gigahertz” (GHz) o “megahertz” (MHz) che indica effettivamente quante istruzioni una CPU può gestire al secondo, ma in realtà può confondere le acque. La velocità di clock entra in gioco principalmente quando si confrontano CPU della stessa famiglia di prodotti o generazione. A parità di condizioni, una velocità di clock più elevata significa un processore più veloce. Tuttavia, un i5 2500k del 2011 a 3.7 GHz fornirà molte meno prestazioni rispetto ad un i3 1120 del 2020 con 3.5 GHz.
Come guardare che processore hai
Ci sono diversi modi per guardare quale processore stai usando. Il più semplice e veloce è quello di aprire il Task Manager di Windows. Alla voce Prestazioni, clicca su CPU e a destra vedrai quale CPU monta il tuo computer. Nel mio caso si tratta di un AMD Ryzen 7 2700X. Se hai la gestione attività semplificata basterà cliccare su “più dettagli” per andare alla versione completa.
Per vedere meglio le caratteristiche del processore ma anche del sistema puoi scaricare CPU-Z, programma gratuito che mostra:
- Nome e numero del processore, nome in codice, processo, livelli di cache.
- Scheda madre e chipset.
- Tipo di memoria, dimensione, timing e specifiche del modulo (SPD).
- Misura in tempo reale della frequenza interna di ciascun core, frequenze della memoria.
Come migliorare le prestazioni della CPU?
Per migliorare le prestazioni della tua CPU, puoi eseguire alcuni passaggi. Per vedere quali applicazioni stanno occupando la maggior parte della CPU, apri la finestra di Task Manager per vedere i processi attualmente in esecuzione. Puoi fare clic sull’intestazione della CPU per organizzare e mettere in sequenza i processi in base all’utilizzo della CPU. Se trovi un’applicazione in background non necessaria in esecuzione che sta consumando la tua CPU. In questo caso, fai semplicemente clic su Termina processo per chiudere l’applicazione.
È consigliato non utilizzare programmi per migliorare le prestazioni: fanno poco o nulla e…anche loro utilizzano risorse del processore per funzionare.
Se la tua CPU è lenta perché si scalda troppo dovresti cambiare le pasta termica e/o dissipatore e ventole del case.
Nota: se scopri che la tua CPU viene esaurita dalle normali applicazioni, è probabile che tu abbia bisogno di un computer più veloce. Se invece noti che un processo di sistema usa troppo processore ma la macchina è nuova, potresti aver bisogno di eseguire una scansione con Windows Defender o con Malwarebytes anti-malware, antivirus gratuito.
Guarda anche gli altri componenti del computer:
- Cosa è la RAM
- Cosa è la CPU (post attuale)
- Cosa è la scheda video
- Cosa è la scheda madre
- Cosa è un SSD?
Se ti interessa scoprire di più sul PC Gaming guarda questa risorsa definitiva.
Fonti: Foto scheda madre e socket CPU. retro CPU, componenti del processore.
Articolo aggiornato il 2023-05-18. Link affiliazione, Immagini e prezzi prodotti da Amazon PA API. Il prezzo effettivo che si applicherà alla vendita sarà quello che vedrai sul sito del venditore al momento dell'acquisto.
