Qualità dei Processori (CPU)

Le principali case produttrici di CPU sono la Intel, la AMD, e VIA Technologies. Della Intel conosciamo tutta la generazione Pentium I, II, III e 4; Celeron e Pentium M (vedi cipset Centrino). Un tempo la Intel deteneva il monopolio delle CPU, poi sono arrivate le concorrenti generazioni della AMD: Athlon, Duron e Operon. Infine la VIA Technologies, coi suoi Cyrix MII e C3.

In generale un processore si giudica sulla base dei seguenti parametri:

Velocità: si misura in Hertz, indica il numero di clock del processore, i produttori di componenti hardware sono condizionati dalla produzione dei nuovi processori, dovendo risolvere ogni volta il problema della differenza di velocità. Si è arrivato ad una soluzione mediante l’utilizzo dei chip duplicatori di clock, i quali dividono le prestazioni della CPU facendola lavorare più lentamente (la metà) nell’interfaccia CPU-Mother Board, (lato bus) ed al massimo della potenza nelle operazioni interne. Esistono anche i triplicatori di clock e i moltiplicatori per numeri ancora più elevati. In generale il limite è il calore, poiché più clock significa più calore disperso e quindi ulteriori rischi di danneggiamento. Occorre stare attenti quando si acquista una CPU non solo alla velocità della propria Scheda Madre, ma anche a quanti sono gli Hertz previsti per il lato bus. Spesso CPU più veloci, hanno una velocità per il lato bus identica a quella di altri meno potenti. Dipende tutto anche dal lavoro che si intende fare col proprio PC.

Microcodice: per una data istruzione occorre un certo numero di operazioni, che magari non potranno essere tutte compiute durante un clock. Ridurre questi passaggi intermedi con un microcodice di programmazione più semplice migliora notevolmente le operazioni di una CPU.

Pipeline: il problema del microcodice è la ragione per la quale nacquero i primi Pentium, ovvero CPU dotati di pipeline, le quali sono vere e proprie “catene di montaggio” che organizzano in diversi passaggi il lavoro di calcolo del processore: Fetch, (inserimento di una istruzione) Decodifica, Lettura degli operandi, Esecuzione, (entra in gioco la ALU) Restituzione dei dati nei Registri.
Gestione Pipeline, esistono più pipeline che lavorano contemporaneamente in un processore.

Dimensione word, nei Registri: che sono una sorta di RAM interna del processore è importante manipolare numeri di qualsiasi dimensione, maggiore sarà la dimensione, maggiore sarà il tempo di elaborazione.
Data-path, all’interno del processore entrerà un certo numero di impulsi (bit) per volta, è importante quindi avere una porta d’accesso abbastanza larga: 8, 16, 32, 64 bit.

Cache L1 o L2: grazie alle cash interne (L1) o esterne (L2) è possibile ottimizzare la differenza di velocità esistente tra Scheda Madre e CPU.
Coprocessore numerico, permette al processore di svolgere direttamente operazioni in virgola mobile.

Memoria massima: ogni processore può indirizzare solo un certo spazio di memoria per volta, oggi siamo nell’ordine di diversi gigabyte.
Connessione, slot o socket (zoccolo) sono lo spazio dove viene alloggiata la CPU; solitamente si tratta di uno zoccolo, i modelli per slot sono nati per integrare alimentazione e circuiti all’interno dell’involucro del processore. Più la cache è vicina al processore , migliori saranno le prestazioni.

Per quanto la versatilità possa essere un pregio, per motivi economici sono sempre più in commercio le schede madri che integrano i vari componenti, piuttosto che quelle maggiormente espandibili. Il limite estremo sarà quello di produrre schede ancora più complesse e prive di schede di espansione. La scelta dei componenti è importante, perché determina quanto e come sarà espressa la potenzialità del processore. Nella backplane le schede madri sono costituite solo da slot di espansione. Sembra una cosa buon e giusta, tuttavia quando si cambia il processore, ci si accorge spesso e volentieri di dover cambiare proprio l’intera scheda. In generale un computer lavora al massimo della velocità del componente più lento, tale velocità si misura in Hertz ed esprime il numero di cicli di lavoro, che altro non sono se non i clock. Il clock è un impulso elettrico che batte il tempo dei vari componenti, ognuno lavora ad una determinata velocità.

La Scheda Madre di solito costituisce in questo senso un collo di bottiglia, perché più lenta rispetto al processore, quindi è inutile comprare la CPU più veloce del mercato se poi non la si potrà utilizzare al meglio. Nel secondo caso, con una CPU più lenta rispetto alla scheda si avranno problemi e con tutta probabilità il processore sarà irreparabilmente danneggiato. L’operazione di overclocking non è una scorciatoia consigliabile, perché anche in questo caso si corrono rischi di collasso o crash del computer. In ogni modo, come abbiamo visto, sono tante le caratteristiche di una CPU, non solo la velocità con cui esegue i suoi cicli, ma anche i modi con cui esegue le operazioni.