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Cos’è e a cosa serve un processore di un computer?

Cos’è e a cosa serve un processore o CPU di un computer? Vediamolo in quest’articolo di oggi.

Introduzione

Con il termine processore viene comunemente indicata la CPU, acronimo di central processing unit, ovvero il cervello di ogni computer. Il suo scopo è quello di processare informazioni ad altissima velocità e quando diciamo altissima velocità intentiamo miliardi di operazioni al secondo.

Se volessimo paragonare un processore ad un organo del nostro corpo quello più corrispondente sarebbe sicuramente il cervello. 

Com’è fatto un processore?

In realtà i moderni processori sono costituiti da tanti piccoli processori che prendono il nome di “Core” che lavorano da soli in modo indipendente. Il motivo per cui le aziende produttrici sono tutte passate a questo sistema risiede nei limiti tecnologici attualmente insuperabili. Tali limiti impediscono di produrre un processore più grande e più performante.

Cos'è e a cosa serve un processore di un computer?
CPU

Si è cosi pensato di collegare in parallelo più processori che si dividono il lavoro aumentando di conseguenza la velocità. A questi piccoli processori interni è stato dato il nome di Core. Se potessimo aprire una CPU, che cosa ci troveremmo dunque dentro? Principalmente noteremmo tre cose:

  • il Package, ovvero il contenitore
  • Core, ovvero dei piccolo processori che eseguono calcoli a velocità elevatissime
  • PIN, con i quali il processore viene connesso alla scheda madre e grazie ai quali riceve e trasmette informazioni

Un core contiene a sua volta 3 componenti:

  • un’unità di controllo anche detta CU (control unit), che legge dalla memoria i dati, impartisce le istruzioni e memorizza i risultati
  • un’unità aritmetico-logica anche detta ALU (aritmetic logical unit) che esegue le operazioni logiche e matematiche
  • registri interni che sono delle piccole memorie interne
CPU

Come funziona un processore?

I processori dunque, grazie ai loro Core svolgono i calcoli a velocità pazzesche. Ma da dove vengono i dati di partenza e a chi vengono trasmessi?

La CPU si inserisce all’interno di un circuito che prende il nome di “Scheda madre” che permette a tutti i componenti di un computer di collegarsi tra loro. Tra i vari componenti abbiamo alcune memorie e sono proprio loro che contengono i dati da elaborare e che ricevono i risultati dei calcoli.

Come abbiamo già detto, i processori sono davvero molto veloci a elaborare i dati ma le memorie tipo la RAM o le memorie di archiviazione purtroppo e soprattutto gli spostamenti dei dati da e per i processori non lo sono altrettanto. Per questo sono state create delle piccolissime ma velocissime memorie che contengono i dati più frequentemente utilizzati.

Queste memorie prendono il nome di cache (puoi seguire il link per approfondire l’argomento), delle quali qui ci basta sapere che sono molto più veloci della RAM e che contengono informazioni utilizzate frequentemente. Il loro scopo è ovviamente quello di velocizzare le operazioni eliminando quello che sarebbe un collo di bottiglia.

In pratica, quando avviamo un programma le istruzioni dello stesso vengono prese dalla memoria di archiviazione (SSD o Hard Disk) e spostate sulla RAM. Quelle elaborate più di frequente vengono spostate sulle memorie cache e dunque elaborate dal processore.

Caratteristiche di un processore

Quando andiamo ad acquistare un PC o un processore dopo la marca del produttore (Intel o AMD) e il modello (i3, i5, i7, Ryzen) troveremo delle altre informazioni di cui ora dovremmo essere in grado di comprendere il significato.

Prima di tutto troveremo certamente la velocità della clock espressa in GHz (Giga Herz). La velocità di clock misura il numero di cicli eseguiti dalla CPU ogni secondo, misurati in GHz (gigahertz). Una CPU con una velocità di clock di 3,2 GHz esegue 3,2 miliardi di cicli al secondo. In pratica è la velocità che ha il processore nel compiere calcoli.

Troveremo poi il numero di Core. Abbiamo visto che non si riescono, al momento, a produrre processori più veloci. Dunque per rendere i computer più performanti si è pensato di dotarli di più processori o meglio di processori a più core. Più è alto il numero di core, più veloce sarà il processore.

Consigli per l’acquisto di una CPU

Nel caso si voglia cambiare il processore del computer con uno nuovo e nel caso si stia comprando un nuovo PC da assemblare, vediamo insieme come scegliere la CPU da comprare. In questo modo saremo pronti al momento dell’acquisto, e sapremo esattamente di cosa abbiamo bisogno.

CPU di un computer
CPU di un computer

1) Miti da sfatare

Ci sono tantissime dicerie e voci sui processori che potremmo scrivere un libro! Solo perché un processore ha una frequenza più alta o più nuclei (i core) non significa che sia meglio di un altro processore. Nello stesso tempo però le differenze tra velocità di clock e numero di core contano se si parla di processori della stessa casa produttrice, senza dimenticare le differenze generazionali tra i processori (ossia quando sono usciti sul mercato), che possono allargare in modo significativo il divario di prestazioni, anche se tecnicamente non cambiasse nulla circa il numero di core o la velocità di clock.

Il primo mito quindi è sfatato. Confrontare i processori solo per velocità di frequenza era significativo fino a 20 anni fa. Tuttavia oggi risulta anacronistico visto che i processori mostrano più o meno sempre le stesse caratteristiche a causa delle limitazioni fisiche. Una volta raggiunta una certa velocità e un certo numero di core, non si poteva più superare il limite senza evitare un consumo di energia e l’emanazione imminente di calore. Questi limiti saranno superati nel tempo con le nuove tecnologie (rimpicciolendo sempre di più i transistor). Per ora i processori dei computer e di più ancora quelli dei cellulari presentano caratteristiche comuni che non possono essere superati.

2) Caratteristiche ed informazioni utili sul processore

Un buon processore per computer moderno deve avere le seguenti caratteristiche:

– Velocità di clock e numero di core contano per misurare le prestazioni di una CPU, ma solo se si parla di processori di una stessa marca, che sono usciti a distanza di un anno o due massimo. E’ importante controllare la data di rilascio di una CPU perché, a parità di core e velocità, il processore più recente è sempre migliore. Come regola assicuriamoci che il processore abbia almeno 4 core fisici e una frequenza minima di 2 GHz.

Intel e AMD

– Se si deve comprare un processore per un PC nuovo basterà scegliere la nuova serie e, come è noto, ci sono due marche di processori per PC: AMD e Intel.

In due parole, quelli AMD costano meno e sono ottimi per PC di fascia bassa o media. Mentre quelli Intel risultano sempre migliori, soprattutto se si tratta di computer di fascia alta. I chip di fascia alta di AMD sono buoni per le applicazioni professionali che sfruttano il multi-threading e ormai sono maturi per competere ad armi pare con i processori Intel (forse solo la serie i9 è superiore per via del suo target, i PC di fascia altissima o per server).

Al momento (fine 2019), l’architettura desktop attuale di AMD è la serie Ryzen (3, 5, 7 e 9) riconoscibile dal numero di serie 2xxx e 3xxx (variabile in base alla versione).

L’architettura Intel attuale si chiama Intel Core Coffe Lake (i3, i5, i7 e i9) ed è riconoscibile dal numero di serie 9xxx (variabile in base alla versione). Anche la serie 8xxx va bene, se si vuol risparmiare.

Overclock, cache e socket della CPU

Una volta decisa la gamma e la linea di processori che si intende acquistare, prima di spendere i soldi è opportuno controllare alcune altre cose.

– Se è overclockable, ossia se si possono aumentare le prestazioni della CPU con un overclock facile in modo da ottenere più potenza (che spesso porta però instabilità e consumo di energia).

Possiamo trovare i modelli facilmente overcloccabili accompagnati dalla lettera K o X (che indica appunto la possibilità di overcloccarli sbloccando il moltiplicatore).

– Il sistema di raffreddamento (la ventola o il diffusore), spesso dimenticato, che bisogna controllare se è integrato o se è necessario comprarlo separatamente; se la CPU è troppo potente, è opportuno comprare una ventola compatibile con quel processore.

– Cache processore: una memoria integrata nella CPU che rende più veloci i calcoli del processore. La cache può essere di livello L1, L2 o L3 (i livelli base) ma ormai possono presentare anche livelli successivi (L4 o L5), disponibili ma mano che i transistor diventano sempre più piccoli.

– Scheda video integrata (APU): su alcune CPU avanza così tanto spazio all’interno che è possibile trovare anche una GPU integrata, che lavorerà in parallelo alle componenti del processore per generare le immagini ad una buona velocità. Questo tipo di processore (chiamato APU) è tipico delle CPU AMD. Mentre solo di recente Intel ha integrato una componente video adeguata all’interno dei suoi processori.

– Il Socket: Le CPU Intel e AMD non sono diverse solo per la loro costruzione, ma anche per l’attacco o socket alla scheda madre del computer. Questo significa che se si ha un PC con un certo tipo di scheda madre, si potrebbe essere costretti ad installare al suo interno un processore di una o dell’altra marca. Da notare, inoltre, che diverse generazioni di processori Intel hanno socket diversi.

3) Aggiornare una CPU già presente

Se si vuol comprare un processore per aggiornare quello già presente sul PC è importante sapere che tipo di processore abbiamo già e il socket supportato (ossia i contatti disponibili per far passare i dati sulla scheda madre). Su Windows digitiamo “Gestione dispositivi” nel menu Start e nella schermata che segue espandiamo la sezione “processori” per trovare il nome della CPU.

CPU-Z

Per avere più informazioni ed ottenere anche il socket preciso possiamo programmi come CPU-Z per sapere, con precisione, quale processore abbiamo, quale scheda madre e quale socket utilizziamo. Per scaricarlo cliccare sull’icona.

CPU-Z download

Inoltre tenere conto che una scheda madre vecchia può non supportare i processori di ultima generazione: in questi casi dovrà quindi comprare una CPU che non sia uscita troppi anni dopo rispetto la scheda madre oppure cambiare scheda madre insieme alla CPU (la scelta più saggia).

4) Modelli di CPU in base al PC da acquistare

Ora che sappiamo tutto sui processori per PC, vediamo come controllare questa componente in base al PC che intendiamo acquistare:

– se si deve comprare un computer già pronto e non si ha intenzione di fare personalizzazioni o upgrade particolari, può essere conveniente prenderne uno con CPU AMD perché costa meno. Tenere conto però che quando AMD rilascerà nuovi processori, può darsi che questi non saranno compatibili con le schede madri attuali.

– se dobbiamo assemblare un PC per uso generico, AMD conviene tantissimo ed offre ormai un numero di core e di frequenza molto elevato, adatto a qualsiasi programma che intendiamo utilizzare. Il risparmio può diventare quindi parametro fondamentale per assemblare questo tipo di PC.

– se si vuole un computer da gaming, puntiamo ad occhi chiusi su un processore Intel; anche se gli AMD di ultima generazione forniscono tutta la potenza necessaria per i giochi, consigliamo sempre di puntare sugli Intel quando assembliamo un PC destinato ai giochi.

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amd vs intel
Formazione, Hardware

Intel o AMD: quale processore scegliere?

Intel e AMD sono i due principali produttori di processori per computer, ovvero il cuore della macchina che lo fa funzionare dalla CPU, ma quale scegliere? Ecco perché questa scelta è così importante. Sebbene siano due rivali in competizione, hanno alcune caratteristiche divergenti che possono aiutarti a scegliere l’una o l’altra a seconda dell’uso che si fa del proprio computer.

Principali differenze tra Intel e AMD

Numero dei core

Mentre AMD è concentrato per integrare ogni volta un numero maggiore di core che gli consente di dissipare meno calore e, quindi, evitare il sovrariscaldamento della macchina, Intel cammina nella direzione opposta e presenza processori con meno core ma con maggiori velocità clock.

Tuttavia, alla fine il numero di core dipende dal tipo di processore di ciascun produttore. Tra quelli di fascia alta, con Intel si troveranno processori tra 4 e 18 core e su AMD fino a 16 core.

Performance

Per evitare che determinati core diventino improduttivi nei momenti di bassa richiesta, Intel integra un sistema Hyper Threading che li mantiene in esecuzione per accelerare le prestazioni complessive della macchina. Da parte sua, AMD ha integrato una tecnologia simile che è MultiThreading, ma che è disponibile solo nei suoi processori Ryzen di fascia alta.

amd ryzen

In teoria, i sistemi AMD con più core dovrebbero avere prestazioni più veloci e un minor surriscaldamento rispetto a Intel con un numero minore di core, ma quest’ultimo produttore compensa questo con sistemi di raffreddamento eccezionali. Pertanto, entrambi presentano una capacità molto simile in termini di velocità per svolgere un determinato compito, il punto chiave, però, al giorno d’oggi più della velocità è il numero di azioni che possono essere svolte contemporaneamente e questo dipende dal modello del processore più che dal produttore.

Multitasking

Come accennato, Intel ha una velocità più alta del clock, mentre AMD si distingue per offrire maggiori prestazioni per eseguire più attività contemporaneamente grazie al numero di core.

intel

Overclocking

L’overclocking è la capacità di performance di ogni processore. Generalmente le CPU sono bloccate a una certa velocità di clock e questo limite è indicato al momento dell’acquisto. Tuttavia, molti processori portano uno sblocco con un margine di riserva per aumentare prontamente questa velocità.

In questo senso, l’overlock dipende dal modello di processore ma Intel solitamente offre un margine di accelerazione maggiore rispetto ad AMD.

Grafica

Se vuoi che un computer giochi ai videogiochi, la cosa più importante che certamente richiederai a un processore è la scheda grafica discreta o GPU (unità di elaborazione grafica). Si tratta di un requisito essenziale per giocare in modo avanzato. Mentre, nel caso di giochi più semplici un processore Intel è migliore in quanto è possibile eseguirli eventualmente dalla CPU. AMD sta lavorando sodo per per sviluppare chip in grado di eseguire la grafica senza la necessità di una scheda grafica.

Anche se aggiungi un componente esterno al tuo computer per la grafica dei videogiochi, Intel è ancora l’opzione più consigliata poiché ha una velocità di clock più elevata e una base più ampia.

Consumo di energia

Intel consuma meno energia poiché tende a riscaldare meno grazie ai suoi sistemi di raffreddamento, anche se ha meno core.

Overheating

Intel solitamente presenta risultati inferiori di TDP (Thermal Design Power), un indice utilizzato per misurare il surriscaldamento.

Schede madri

Le schede madri AMD tendono ad essere più versatili e si adattano facilmente ai processori in evoluzione. Invece, le schede madri Intel diventano rapidamente obsolete e generalmente richiedono un rinnovo se si acquista un nuovo processore.

Componenti

Sul mercato vi è una grande varietà di componenti Intel, pertanto ci sono più opzioni, tra l’altro anche più economiche, tra cui scegliere. Mentre, acquistando un processore AMD si potrebbero avere problemi di compatibilità con i componenti.

Intel tende ad avere una maggiore compatibilità con tutti i tipi di componenti ed è solitamente la scelta più comune di chi vuole assemblare il proprio computer.

intel optane

Design

I pin sulla scheda madre AMD si trovano nella parte inferiore della CPU e non sul socket come la maggior parte dei processori Intel. Ciò rende i modelli AMD molto più resistenti grazie al design hardware e ai minori difetti di connessione.

Acquisto

È probabilmente più facile acquistare un processore AMD rispetto a Intel, poiché Intel vende principalmente ai produttori. Per quanto riguarda i prezzi, dipende dalla gamma del processore. Tra quelli di fascia bassa, Intel riesce ad offrire processori a un prezzo molto contenuto ma con prestazioni superiori rispetto agli AMD. Nella fascia media, AMD è leader grazie il suo ottimo rapporto qualità-prezzo. Ma, il marchio AMD risulta essere la migliore scelta nella fascia alta dei processori con i suoi modelli Ryzen che sono riusciti a fornire prestazioni più elevate a un prezzo inferiore rispetto a Intel.

A conclusione è possibile affermare che il valore complessivo di un processore varia costantemente in base alle opzioni di mercato, quindi pensa attentamente a cosa stai cercando in un processore e quanto vuoi investire in base alle sue caratteristiche. Entrambi i produttori sapranno darti ottimi risultati.

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