Specifiche tecniche di un processore: guida alla terminologia | TechByte

Specifiche tecniche di un processore: guida alla terminologia

Andiamo ad analizzare in questo articolo quelle che sono le specifiche tecniche di un processore, parlando delle varie terminologie che è possibile incontrare.

Nei nostri articoli affrontiamo spesso il tema dei processori, soprattutto nelle configurazioni PC, consigliando vari modelli. Tra le nostre pagine potete leggere anche diversi articoli che parlano nello specifico delle specifiche tecniche, analizzando dettagliatamente i motivi per cui acquistare o meno un determinato processore. Ciò che manca però è un’analisi approfondita riguardo la terminologia menzionata nelle specifiche tecniche di un processore. Abbiamo già affrontato questo tema per quanto riguarda le schede video. Dunque è il momento di parlare di un’altra delle componenti fondamentali di un computer.

Core/Threads

In una CPU, i cores corrispondono all’unità logica del processore, ossia ciò che esegue i diversi calcoli che gli vengono assegnati. Rispetto alle schede video sono numericamente molto inferiori perché le operazioni sono meno complesse. Alcune di esse possono essere la gestione di applicazioni o l’esecuzione di determinate azioni su un dispositivo. E’ letteralmente il cuore pulsante di ogni dispositivo elettronico, senza il quale non è possibile far funzionare un sistema operativo. Il numero di core di un processore può essere 2 o un suo multiplo. Ad oggi gli unici processori ad includere solamente due core sono gli Intel Core i3. Per il resto si parte dai 4 fino ad arrivare ai 28 core.

Un thread invece è una suddivisione di un determinato processo in vari sottoprocessi, che vengono eseguiti contemporaneamente da diversi core. In questo modo si riducono drasticamente i tempi di esecuzione del processo, dato che vengono coinvolte più unità di elaborazione dati. Nel caso di un sistema a singolo processore, i thread vengono eseguiti alternativamente in tempi molto brevi, dando comunque l’impressione che vengano impegnati in contemporanea da diversi core. Questa operazione viene definita multithreading. I processori moderni sfruttano questa caratteristica per eseguire processi in parallelo, ottimizzando le risorse e i tempi di esecuzione. Basti pensare ai software che sfruttano molto la CPU come Photoshop, Adobe Premiere o anche Autocad. Ogni singolo thread viene eseguito da un singolo core alla volta. In questo modo si evitano i classici freeze dello schermo nel momento in cui il processore cerca di eseguire altri processi in background a quello principale.

HyperThreading e Simultaneous Multi-Threading

Parlando di Core e Threads non si possono non citare le tecnologie HyperThreading (Intel) e Simultaneous Multi-Threading (AMD). Si tratta di due tecnologie proprietarie che hanno permesso di duplicare alcuni core fisici, creando copie virtuali degli stessi, con lo scopo di riuscire a gestire più threads con un singolo core grazie al multithreading. In questo modo è stato possibile ottimizzare il funzionamento delle unità di elaborazione, grazie al parallelismo dei processi in esecuzione. Ovviamente un dual core, di cui uno replicato, non poteva mai eguagliare le prestazioni di un dual core effettivo. Però utilizzando l’HyperThreading è stato possibile migliorare comunque le prestazioni, contenendo di molti i costi di produzione.

Ad oggi quasi tutti i processori possiedono questa tecnologia. Giusto i modelli meno performanti ne sono sprovvisti. Dunque, quando nelle specifiche tecniche di un processore leggiamo la dicitura 4 Core/8 Threads oppure 8 Core/ 16 Threads significa che ogni singolo core ha una propria copia virtuale, che permette di raddoppiare appunto le unità di elaborazione, seppur virtuali. I modelli che non sono dotati di HyperThreading hanno lo stesso numero di core e threads.

Frequenza

Come per le schede video, anche per i processori possiamo parlare di frequenza intesa come numero di processi eseguiti ogni secondo. In questo caso però le frequenze, base e boost, sono nettamente più alte dato che il processore ha bisogno di eseguire un maggior numero di operazioni, come l’avvio del sistema operativo o l’esecuzione di programmi. Viene misurata in GigaHertz (GHz) ed è spesso oggetto di sfida per gli overclocker che cercano di stabilire dei record raggiungendo la frequenza più alta possibile.

La frequenza indicata nelle specifiche non significa che ogni singolo core lavorerà necessariamente alla frequenza specificata ma che il processore può arrivare a quel determinato livello massimo senza problemi di surriscaldamento. Inoltre ogni singolo core non è detto che abbia la stessa identica frequenza durante l’esecuzione di un processo. Anzi, nella maggior parte dei casi, dipendentemente anche dal tipo di processo, vengono coinvolti solamente parte dei core totali, che vengono sfruttati al massimo per offrire le performance migliori. Molto programmi non sono ottimizzati per processi multicore, per cui in questo caso viene coinvolto un singolo core per gestire l’applicazione. Ciò che ne consegue sono delle performance non proprio brillanti. Se invece il software è in grado di sfruttare il multicore, già si noteranno miglioramenti nella velocità di esecuzione.

Cache

Con il termine cache si indica una memoria veloce che immagazzina al suo interno i dati dei processi maggiormente utilizzati dall’utente e che sono archiviati nella memoria principale (RAM). La sua dimensione ammonta a pochissimi MB, ma permette di eseguire i processi più frequenti molto più velocemente. Una cache di dimensioni maggiori avrà una velocità più bassa rispetto ad una meno capiente, ma potrà contenere più dati. Nel caso in cui non sia possibile accedere ai dati della cache, si procede ad analizzare la memoria RAM.

Cache multilivello

Alcuni modelli di CPU implementano diversi livelli di cache, con dimensioni differenti. Ad esempio i modelli AMD Ryzen utilizzano tre differenti cache: L1, L2 e L3. Le cache multilivello si suddividono in: inclusive ed exclusive. Quelle inclusive fanno si che alcuni dati vengano memorizzate in uno o più livelli della cache, interrogandoli singolarmente nel caso in cui avvenga il cosiddetto cache miss (errore di lettura/scrittura nella cache). Ciò può essere un vantaggio, anche se si va a perdere molto in termini di dimensioni. Le cache exclusive invece immagazzinano i dati in un singolo livello della cache. Nel caso avvenga un cache miss, i dati non potranno essere letto in nessun altro modo. Quando invece avviene il cache hit, i dati vengono letti direttamente dalla cache senza intervenire sulla RAM.

I processori Intel sono dotati solamente di un’unica grande cache, chiamata SmartCache, mentre quelli AMD hanno ben tre livelli di cache.

Package

Il package rappresenta il contenitore di tutti i circuiti integrati del processore. Solitamente ha una struttura in metallo o alluminio che permette una buona dissipazione del calore e protegge la CPU da polvere o altri agenti esterni. Le due caratteristiche chiave da tenere a mente sono: il socket e la temperatura di giunzione.

Socket

Con socket si intende la serie di collegamenti tra processore e scheda madre utili per il funzionamento congiunto delle due componenti. Nelle specifiche della scheda madre infatti spesso si legge la tipologia di socket che viene supportata, così da poter acquistare il processore appartenente alla stessa categoria. E’ importante quindi comprare componenti che siano compatibili tra loro, altrimenti è possibile riscontrare malfunzionamenti o addirittura problemi irreversibili.

E’ fondamentale verificare attentamente che il socket supportato della scheda madre sia esattamente lo stesso del processore. Fate inoltre attenzione ad alcune varianti che possono trarre in inganno. Ad esempio il socket AM3 è diverso dall’AM3+, per quanto ne condivida la nomenclatura. Un altro esempio più recente sono i Ryzen 2000 che, nonostante risultino compatibili con le schede madre X370, richiedono una MoBo di tipo X470 per essere pienamente compatibili.

Temperatura di giunzione

La temperatura di giunzione invece, spesso rinominata in temperatura critica, è la temperatura massima che può raggiungere il processore, oltre la quale si inizieranno ad avvertire i primi problemi al sistema. In alcuni casi è possibile che il componente vada fuori uso se la temperatura inizia a raggiungere valori troppo alti. Solitamente questa temperatura oscilla tra i 90° e i 100°, però se già notate un valore intorno ai 75-80° in idle (a riposo) è meglio verificare la causa di una temperatura così alta. Come prima precauzione potete adottare alcuni dei nostri consigli per risolvere il surriscaldamento del PC.

Per qualunque dubbio o domanda, scriveteci nei commenti.

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