We gebruiken cookies om content en advertenties te gebruiken, om functies voor social media te bieden en om ons websiteverkeer te analyseren. We delen ook informatie over uw gebruik van onze site met onze partners voor social media, adverteren en analyse.

4.5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 4.50 (6 Votes)

Cpu Icon

Processoren bepalen de rekenkracht van een computer.  Hoe sneller de processor, des te meer berekeningen er verwerkt kunnen worden. Maar de snelheid van een processor wordt door meerdere factoren bepaald. De kloksnelheid is slechts één van de (vele) indicatoren.

Een tijd geleden werden de kloksnelheden gebruikt als referentiepunt door de fabrikanten (mega- of gigahertz), maar zowel AMD als INTEL (de 2 grootste chip fabrikanten voor thuiscomputers) gebruiken nu andere indicatoren om de specificaties van hun producten uit te drukken. Ze doen dit waarschijnlijk omdat de limiet van de kloksnelheden (om en bij de 4 gigahertz) bijna bereikt is, en omdat buiten de kloksnelheid nog andere factoren de prestaties beïnvloeden zoals daar zijn, het cache (geheugen) op levels 1 en 2, de architectuur en de gebruikte kern.

De functie:

De processor zorgt voor het verwerken van al de gegevens die het besturingssysteem en/of gebruiker doorspeelt. Dit kunnen zowel berekeningen zijn, als de grafische kwaliteiten van een besturingssysteem als het bewerken van media etc... .

Hoe werkt een processor?

De taak van een processor bestaat eigenlijk uit 3 zaken:

  • Hij leest data.
  • Hij verandert data.
  • En hij schrijft data naar het geheugen.

Om te begrijpen hoe een processor werkt, moet je weten waar een processor uit vervaardigd is. De processor bestaat u miljoenen microscopisch kleine transistors die op hun beurt gemaakt zijn uit silicium. (ook nanometer technologie genoemd, zo heb je processoren van 45/60/90Nm maar ook van 130Nm bij de oudere modellen). Deze kleine transistors werken met elektrische stroompjes die enen en nullen voorstellen. De transistors zijn in groepen verbonden en met behulp van een klok werken ze allemaal synchroon.

De processor verwerkt informatie bestaande uit bytes. Deze informatie kan data zijn of instructies. Data zijn bijvoorbeeld letters of een kleur. Een instructie vertelt de processor wat hij moet doen met de data, bijvoorbeeld optellen. Een standaard processor bezit 4 elementen: instructies, de plaats van de instructies, een paar registers en een zogenaamde logic unit.

  • De plaats van de instructies zegt waar de processor de data die hij moet verwerken kan vinden.
  • De paar registers zorgen voor de tijdelijke opslag van de data.
  • De logic unit is het stuk waar de data wordt verwekt volgens de eerder verkregen instructies.

Er zijn ook nog een paar onderdelen die deze elementen ondersteunen:

  • De instructie zoeker zoekt de instructies en data op in het ram of het tijdelijke geheugen van de processor zelf (cache).
  • De instructie translator (vertaler) haalt de data uit het geheugen en vertaalt ze naar instructies die de processor verstaat.
  • De control unit, controleert en regelt alles wat een processor moet doen. Deze unit bepaald dus de volgorde van de taken.

 Hoe gaat dit alles in zijn werk?

  • Eerst worden de instructies gezocht in het geheugen. Daarna worden deze omgezet in begrijpelijke taal voor de processor. Als de logic unit van de control unit de opdracht krijgt om het proces te starten doet hij dit. De logic unit berekent of verplaatst dan bijvoorbeeld de data. Om zeker te zijn dat alles vlot verloopt gebruiken de verschillende elementen de klok van de computer. Deze klok geeft signalen naar de processor af van wat, wanneer moet gebeuren. Hoe meer signalen deze klok af geeft hoe sneller je processor is, deze klok bepaalt dus hoeveel mega/gigahertz jouw processor heeft. Dit betekent zeker niet altijd dat een 1000 megahertz processor trager is dan een 1100 megahertz processor.
  • Misschien is het je wel opgevallen dat een processor niet werkt wanneer de computer opzoek is naar data in het geheugen. Om deze tijd te verkorten bezit de processor zijn eigen cache geheugen. Hierin kan de processor snel data opslaan of weer afhalen, als de computer opzoek is naar data kan de processor alvast verder met het volgende proces wat een behoorlijke tijdswinst kan opleveren.

De processor en de processorvoet:

Een processor wordt gemonteerd op het moederbord. Deze plaats op het moederbord noemt men ook socket. Als je processor van naderbij bekijkt zal je merken dat er een hele hoop 'pinnetjes' op staan. Deze pinnen passen precies in de socket van het moederbord. Naarmate de processoren sneller worden zal (meestal) de socket op het moederbord aangepast worden. Daardoor zal je bij een eventuele processor upgrade bijna altijd verplicht worden een aangepast moederbord aan te kopen. Met de doorbraak van de zogenaamde dual en later mogelijk nog de quadcore processoren is de klassieke socket ontoereikend geworden.Deze processoren hebben immers meer stroom nodig en moeten meer functionaliteit mogelijk maken, daarom wordt stilaan de klassieke socket (voor processoren met pinnen) vervangen door LGA ( Land Grid Array).Dit betekent dat er geen pinnetjes meer op de processor zitten maar kleine kuiltjes die contact maken met de zogenaamde landingspunten op het moederbord.

Dit heeft zo zijn voordelen:

  • Een hogere dichtheid van de contactpunten waardoor er meer stroom kan toegevoerd worden.
  • Er kan meer data gelijktijdig getransporteerd worden.

Als je een processor upgrade overweegt en dit onderdeel dieper gaat uitspitten, zal het woord processorarchitectuur regelmatig terugkomen. Eigenlijk dekt dit woord de lading goed, want de manier waarop een processor is gebouwd heeft een niet geringe invloed op de prestaties.

In de eerste plaats is er afstand tussen de transistors. Deze afstand wordt uitgedrukt in nanometers, hoe kleiner deze afstand, hoe hoger de fabrikant de kloksnelheid kan opdrijven.

Een ander factor die de prestaties beïnvloed is de plaatsing van de geheugencontrollers. De ene fabrikant doet een beroep op een geheugencontroller op het moederbord terwijl de andere deze mee inbouwt in de processor.

Niet te onderschatten is het belang van de zogenaamde pipelines. Pipelining maakt het mogelijk dat een processor niet moet wachten tot een instructie klaar is om aan de volgende te Cpubeginnen. Het wordt voor de processor mogelijk om verschillende instructies simultaan uit te voeren wat zich vertaald in een snellere verwerkingstijd. Maar pipelining heeft ook zo zijn nadelen. Zo kan het gebeuren dat instructie Y moet wachten op instructie Z, omdat het resultaat van instructie Y afhankelijk is van instructie Z, bovendien moet de processor ervoor zorgen dat de pipeline die de instructies aanvoert altijd vol zit. Vergelijk het een beetje met een autosnelweg, meer rijbanen(pipelines) garanderen een betere doorstroming van de wagens (instructies).

Het cahe geheugen:

Een processor bezit doorgaans 2 geheugenkamers. De eerste kamer noemt men L1, de 2de L2. In het cache geheugen worden data en instructies opgeslagen die de processor later kan nodig hebben. De tweede kamer heeft bovendien de functie om wegwijzer te spelen en is verder verwijdert van de kern. L2 wijst de processor de weg naar de plaats op het RAM geheugen in de computer waar de gegevens zich bevinden die de processor nodig heeft. De snelheid en grootte (meer data) van dit cache geheugen bepalen mee de prestaties van een processor. De nieuwste generatie voorziet zelfs een L3 cache geheugen om nog betere prestaties te bekomen.

Hyper Threading?

Om uit te leggen wat Hyper Threading is, zijn we eigenlijk genoodzaakt om eerst te verklaren wat een thread is. Simpel uitgelegd is een thread een klein stukje van een programma dat in het RAM geheugen van de PC wordt geplaatst. Dit stukje zorgt ervoor dat een programma uitgevoerd kan worden door de processor. De meeste programma's gebruiken maar 1 thread maar er bestaat ook software die meerdere threads gebruiken. Een processor zonder Hyper Threading kan slechts 1 thread tegelijk verwerken. Hoe komt het dan dat je toch meerdere programma's gelijktijdig kan openen? Dit komt omdat de programma's beurtelings gebruik maken van de processor. De volgorde hiervan wordt geregeld door de Windows Task Mannager. Doordat een processor slechts 1 thread gelijktijdig kan verwerken gebruik je eigenlijk maar een gedeelte van de processorkracht. Bij Intel had men dit begrepen en daarom hebben ze de Hyper Threading techniek ontwikkeld. Het had weinig zin de kloksnelheid te verhogen als deze toch niet kon gebruikt worden. Een processor die de Hyper Threading techniek gebruikt kunnen 2 threads gelijktijdig verwerken, waardoor de processorkracht efficiënter gebruikt wordt. De snelheidswinst is sterk afhankelijk van de gebruikte software, maar indien je met meerdere gebruikers aan 1 pc werkt zoals dat bij Windows XP mogelijk is, haal je er zeker voordeel uit.

Voor mij de snelste graag! ... Of nee, geef toch maar de zuinigste!

De race voor de hoogste kloksnelheid is (voorlopig) voorbij. Het opdrijven van de kloksnelheid vroeg van de fabrikanten zware financiële investeringen en bij elke verhoging doken er weer andere, meestal technische problemen op. Maar er zijn nog andere nadelen aan een hoge kloksnelheid, meer bepaald het energieverbruik. Met de steeds stijgende energieprijzen werd de roep om zuinigere processors steeds luider. Niet dat dit voor de thuisgebruiker zo belangrijk is (hoogstens enkele euro’s per kwartaal), maar u begrijpt dat bij firma’s soms honderden computers staan (bijvoorbeeld bij host en serverbedrijven) en enkele Wattages minder al snel een besparing kunnen opleveren van enkele duizenden euro’s per jaar. Het werd voor de fabrikanten een hele uitdaging, want hoe konden zij nu een processor ontwikkelen die minder elektriciteit verbruikt zonder daarvoor al te veel aan snelheid in te boeten. AMD had al vrij snel een antwoord klaar door middel van hun Cool and Quiet technologie. Deze techniek bestaat eruit dat een processor pas de volle capaciteit aanspreekt als de gebruiker deze nodig heeft. Bij weinig intensief gebruik zal de processor en versnelling lager schakelen en dus minder stroom verbruiken. Bovendien redeneerde men bij AMD dat een processor op een lage versnelling ook niet warm wordt en de koeling ook uitgeschakeld kan worden. Bijkomend voordeel is dat het lawaai dat de ventilator produceert ook gereduceerd wordt of zelfs helemaal weg valt. Bij Intel daarentegen had men niet dadelijk een antwoord, hun processors waren bekend als gulzige stroomvreters. Waren, want intussen hebben ze een geheel nieuwe processorarchitectuur ontwikkeld. Het lijkt er dus sterk op dan na de race om de kloksnelheid, nu de race voor de beste prestaties/verbruik/prijs is losgebarsten…

Dual Core?

Dual core processoren zijn processoren met 2 kernen, zeg maar 2 processors in 1. Doordat 2 kernen in 1 processor maar een klein beetje trager zijn dan 2 afzonderlijke op een moederbord was dit voor de fabrikanten de ideale oplossing om de snelheid te verhogen zonder daarvoor zware investeringen te doen. Bijkomend voordeel is dat consumenten zoals jij en ik geen dure moederbordjes moeten kopen met 2 afzonderlijk processorvoetjes. Er zijn echter ook nadelen. Is 1 kern stuk, dan moet je de hele processor vervangen. Een ander nadeel is, dat veel software nog niet geschreven is om meerdere kernen te gebruiken waardoor de snelheidswinst voorlopig beperkt is, maar daar zal zeker verandering in komen.

Nog meer Core's:

De fabrikanten hebben gemerkt dat de consumenten wel pap lusten van dual core processoren en werken daarom momenteel aan quad core processoren (4 kernen). Mogelijk zal het aantal core's in de toekomst nog toenemen tot 8 en wie weet .. nog meer. Het is natuurlijk eenvoudiger(en goedkoper) om snelheid te winnen door meerdere kernen toe te voegen dan om bijvoorbeeld de kloksnelheid te verhogen.

Wat betekenen de termen “Boxed” en "Tray”?

De termen “boxed” en “tray” staan voor de manier waarop een processor verkocht wordt.  Met een boxed processor koop je een totaalpakket. Processor, handleiding en … belangrijk… een door de fabrikant goedgekeurde processorkoeler.

De tray processoren zijn eigenlijk meer bedoeld voor verkoop in de groothandel, en worden zonder bijbehoren verkocht, bovendien zijn de garantievoorwaarden beperkter. Het prijsverschil met de boxed versie is eerder miniem. Heb je plannen om een nieuwe processor te kopen? Kies als het kan voor een boxed versie als het budget het toelaat.

Vaak voorkomende problemen:

Een spontaan herstartende computer:

Een spontaan herstartende computer wordt mogelijk veroorzaakt door een verhitte processor. Zoals u reeds hierboven kon lezen wordt een processor vervaardigd uit silicum. Deze stof heeft vele goede eigenschappen maar ook een belangrijke tekortkoming. Bij temperaturen van om en bij de 80 graden Celsius zullen er microscopisch kleine deeltjes silicum loskomen waardoor de werking van de transistors en de processor in het algemeen verstoort wordt. Je kan dit probleem oplossen door er voor te zorgen dat de processor voldoende gekoeld wordt. Reinig de koelvinnen en ventilator met een perslucht busje (uiteraard het systeem uitschakelen en loskoppelen). Kijk na of de rotatiesnelheid van de ventilator voldoende is. Een goed programma om dit te controleren is bijvoorbeeld Speedfan. Meestal kunt u ook in het BIOS terecht om de temperatuur van je processor te controleren, de rotatiesnelheid van de ventilator vindt u hier eveneens terug.