Срок доставки товара в течении 1-3 дней !!!
|
|
Общие особенности архитектуры современных процессоров. Современные процессоры и их характеристики
Основные характеристики процессора
Производительность центрального процессора зависит от показателей разрядности, частоты и особенностей архитектуры процессора. От этой интегральной величины зависит работа ЭВМ в целом, а значит, при выборе придется обратить внимание на все характеристики процессора. Процессор должен обладать достаточной производительностью для решения определенных задач.
Производители процессоров
На рынке процессоров два крупных, лидирующих производителя: Intel и AMD. Характеристики процессоров у разных производителей различны. Многое зависит от совершенства технологий, использованных материалов, компоновки и других нюансов.
Тактовая частота процессора
Тактовая частота указывает скорость работы процессора в герцах (ГГц) – количество рабочих операций в секунду. Тактовая частота процессора подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Да, эта характеристика процессора значительно влияет на скорость работы вашего ПК, но производительность зависит не только он неё.
- Внутренняя тактовая частота обозначает темп, с которым процессор обрабатывает внутренние команды. Чем выше показатель – тем быстрее внешняя тактовая частота.
- Внешняя тактовая частота определяет, с какой скоростью процессор обращается к оперативной памяти.
Разрядность процессора
Разрядность представляет собой предельное количество разрядов двоичного числа, над которым единовременно может производиться машинная операция передачи информации. Чем больше разрядность, тем выше производительность процессора. Сейчас большинство процессоров имеют разрядность в 64 бита и поддерживают от 4 гигабайт ОЗУ. Это одна из основных характеристик процессора, но далеко не единственная, при выборе нужно руководствоваться не только ей.
Размерность технологического процесса
Определяет размеры транзистора (толщину и длину затвора). Частота работы кристалла определяется частотой переключений транзисторов (из закрытого состояния в открытое). Если меньше размер, значит меньше площадь, а значит и выделение тепла. Размерность технологического процесса измеряется в нанометрах, чем меньше этот показатель, тем лучше.
Сокет или разъем
Гнездовой или щелевой разъем, предназначен для интеграции чипа ЦП в схему материнской платы. Каждый разъем допускает установку только определенного типа процессоров, сверьте сокет выбранного процессора с вашей материнской платой, она должна ему соответствовать.
Тип гнездового разъема:
- PGA (Pin Grid Array) – корпус квадратной или прямоугольной формы, штырьковые контакты.
- BGA (Ball Grid Array) – шарики припоя.
- LGA (Land Grid Array) – контактные площадки.
Кэш-память процессора
Кэш-память процессора является одной из ключевых характеристик, на которую стоит обратить внимание при выборе. Кэш-память – массив сверхскоростной энергозависимой ОЗУ. Является буфером, в котором хранятся данные, с которыми процессор взаимодействует чаще или взаимодействовал в процессе последних операций. Благодаря этому уменьшается количество обращений процессора к основной памяти. Этот вид памяти делится на три уровня: L1, L2, L3. Каждый из уровней отличается по размеру памяти и скорости, и задачи ускорения у них отличаются. L1 — самый маленький и быстрый, L3 — самый большой и медленный. Чем больше объем кэш-памяти, тем лучше. К каждому уровню процессор обращается поочередно (от меньшего к большему), пока не обнаружит в одном из них нужную информацию. Если ничего не найдено, обращается к оперативной памяти.
Энергопотребление и тепловыделение
Чем выше энергопотребление процессора, тем выше его тепловыделение. Нужно позаботиться о достаточном охлаждении.
TDP (Thermal Design Power) – параметр, указывающий на то количество тепла, которое способна отвести охлаждающая система от определенного процессора при наибольшей нагрузке. Значение представлено в ваттах при максимальной температуре корпуса процессора.
ACP (Average CPU Power) – средняя мощность процессора, показывающая энергопотребление процессора при конкретных задачах.
Значение параметра ACP на практике всегда ниже TDP.
Рабочая температура процессора
Наивысший показатель температуры поверхности процессора, при котором возможна нормальная работа (54-100 °С). Этот показатель зависит от нагрузки на процессор и от качества отвода тепла. При превышении предела компьютер либо перезагрузится, либо просто отключится. Это очень важная характеристика процессора, которая напрямую влияет на выбор типа охлаждения.
Множитель и системная шина
Эти параметры необходимы скорее тем, кто со временем планирует разогнать свой камень. Front Side Bus – частота системной шины материнской платы. Тактовая частота процессора является произведением частоты FSB на множитель процессора. У большинства процессоров заблокирован разгон по множителю, поэтому приходится разгонять по шине. Стоит ознакомиться с этой характеристикой процессора более детально, если вы через какой-то промежуток времени захотите увеличить производительность программным способом, без апгрейда железа.
Встроенное графическое ядро
Процессор может быть оснащен графическим ядром, отвечающим за вывод изображения на ваш монитор. В последние годы, встроенные видеокарты такого рода хорошо оптимизированы и без проблем тянут основной пакет программ и большинство игр на средних или минимальных настройках. Для работы в офисных приложениях и серфинга в интернете, просмотра Full HD видео и игры на средних настройках такой видеокарты вполне достаточно, и это Intel.
Что касается процессоров от компании AMD, их встроенные графические процессоры более производительные, что делает процессоры от AMD приоритетнее для любителей игровых приложений, желающих сэкономить на покупке дискретной видеокарты.
Количество ядер (потоков)
Многоядерность одна из важнейших характеристик центрального процессора, но в последнее время ей уделяют слишком много внимания. Да, сейчас уже нужно постараться, чтобы найти рабочие одноядерные процессоры, они себя благополучно изжили. На замену одноядерным пришли процессоры с 2, 4 и 8 ядрами.
Если 2 и 4-ядерные вошли в обиход очень быстро, процессоры с 8 ядрами пока не так востребованы. Для использования офисных приложений и серфинга в интернете достаточно 2 ядер, 4 ядра требуются для САПР и графических приложений, которым просто необходимо работать в несколько потоков.
Что касается 8 ядер, очень мало программ поддерживают так много потоков, а значит, такой процессор для большинства приложений просто бесполезен. Обычно, чем меньше потоков, тем больше тактовая частота. Из этого следует, что если программа, адаптированная под 4 ядра, а не под 8, на 8-ядерном процессе она будет работать медленнее. Но этот процессор отличное решение для тех, кому необходимо работать сразу в большом количестве требовательных программ одновременно. Равномерно распределив нагрузку по ядрам процессора можно наслаждаться отличной производительностью во всех необходимых программ.
В большинстве процессоров количество физических ядер соответствует количеству потоков: 8 ядер – 8 потоков. Но есть процессоры, где благодаря Hyper-Threading, к примеру, 4-ядерный процессор может обрабатывать 8 потоков одновременно.
Заключение
Из статьи вы узнали о существующих характеристиках центральных процессоров, теперь вы в курсе, на что нужно обратить внимание при выборе. Если информация в статье больше не актуальна, сообщите об этом в комментариях, тогда мы обновим или дополним информацию в статье.
cpu-control.ru
Устройство и основные характеристики процессора
Что такое процессор и как он устроен
Центральный процессор (микропроцессор, центральное процессорное устройство, CPU, разг. – "проц", "камень") – сложная микросхема, являющаяся главной составной частью любого компьютера. Именно это устройство осуществляет обработку информации, выполняет команды пользователя и руководит другими частями компьютера. Уже много лет основными производителями процессоров являются американские компании Intel и AMD (Advanced Micro Devices). Есть, конечно, и другие достойные производители, но до уровня указанных лидеров им далеко. Intel и AMD постоянно борются за первенство в изготовлении все более производительных и доступных процессоров, вкладывая в разработки огромные средства и много сил. Их конкуренция - важный фактор, содействующий быстрому развитию этой отрасли. Внешне центральный процессор не представляет собой ничего выдающегося – небольшая плата (где-то 7 х 7 см.) с множеством контактов с одной стороны и плоской металлической коробочкой с другой. Но на самом деле внутри этой коробочки хранится сложнейшая микроструктура из миллионов транзисторов.
Как изготавливают процессоры. Что такое техпроцесс
Основным материалом при производстве процессоров является самый обычный песок, а точнее сказать кремний, коего в составе земной коры около 30%. Из очищенного кремния сначала изготавливают большой монокристалл цилиндрической формы, который разрезают на "блины" толщиной около 1 мм. Затем с использованием технологии фотолитографии в них создаются полупроводниковые структуры будущих процессоров. Фотолитография чем-то напоминает процесс печати фотографий с пленки, когда свет, проходя через негатив, действует на поверхность фотобумаги и проецирует на ней изображение. При изготовлении процессоров своеобразной фотобумагой выступают упомянутые выше кремниевые "блины". Роль света играют ионы бора, разогнанные до огромной скорости высоковольтным ускорителем. Они пропускаются через специальные "трафареты" - системы высокоточных линз и зеркал, вкрапливаются в кремний и создают в нем микроскопическую структуру из множества транзисторов. Сегодняшние технологии позволяют создавать транзисторы размером всего 22 нанометра (толщина человеческого волоса - около 50000 нм). Со временем техпроцесс изготовления процессоров станет еще совершеннее. По прогнозам, их транзисторы уменьшатся как минимум до 14 нм. Чем тоньше техпроцесс – тем больше транзисторов можно поместить в один процессор, тем он будет производительнее и энергоэффективнее. Созданная таким образом полупроводниковая структура вырезается из кварцевого "блина" и помещается на текстолит. На обратную его сторону выводятся контакты для обеспечения подсоединения к материнской плате. Сверху кристал защищается от повреждения металлической крышкой (см. рис. выше).
Понятие архитектуры, ядра, ревизии процессора
Процессоры прошли сложную эволюцию и сейчас продолжают развиваться. Производители совершенствуют не только технологию изготовления, но и внутреннюю структуру процессоров. Каждое новое их поколение отличается от предыдущего строением, количеством и характеристиками входящих в их состав элементов. Процессоры, в которых используются те же базовые принципы строения, называют процессорами одной архитектуры, а эти принципы - архитектурой (микроархитектурой) процессора. В пределах одной архитектуры процессоры могут существенно отличаться - частотами системной шины, техпроцессом изготовления, размером и структурой внутренней памяти и некоторыми другими особенностями. О таких процессорах говорят, что они имеют разные ядра. В рамках доработки одного ядра производители могут делать небольшие изменения с целью устранения мелких недочетов. Такие усовершенствования, которые "не тянут" на звание самостоятельных ядер, называют ревизиями. Архитектурам и ядрам присваиваются определенные имена, а их ревизиям – цифробуквенные обозначения. Например, все модели Intel Core 2 Duo являются процессорами микроархитектуры Intel Core и производились с ядрами Allendale, Conroe, Merom, Kentsfield, Wolfdale, Yorkfield. У каждого из этих ядер были еще и разные ревизии.
Основные характеристики процессора
• Количество вычислительных ядер. Многоядерные процессоры – это процессоры, содержащие на одном процессорном кристалле или в одном корпусе два и более вычислительных ядра. Многоядерность, как способ повышения производительности процессоров, используется с относительно недавнего времени, но признана самым перспективным направлением их развития. Для домашних компьютеров уже существуют процессоры с 8 ядрами. Для серверов на рынке есть 12-ядерные предложения (Opteron 6100). Разработаны прототипы процессоров, содержащие около 100 ядер. Эффективность вычислительных ядер разных моделей процессоров отличается. Но в любом случае, чем их (ядер) больше, тем процессор производительнее. • Количество потоков. Чем больше потоков – тем лучше. Количество потоков не всегда совпадает с количеством ядер процессора. Так, благодаря технологии Hyper-Threading, 4-ядерный процессор Intel Core i7-3820 работает в 8 потоков и во многом опережает 6-тиядерных конкурентов. • Размер кеша 2 и 3 уровней. Кеш - это очень быстрая внутренняя память процессора, которая используется им как буфер для временного хранения информации, обрабатываемой в конкретный момент времени. Чем кеш больше – тем лучше. Структура не всех современных процессоров предусматривает наличие кеша 3 уровня, хотя критичным моментом это не является. Так, по результатам многих тестов производительность процессоров Intel Core 2 Quadro, выпускавшихся с 2007 г. по 2011 г. и не имеющих кеша 3 уровня, даже сейчас выглядит достойно. Правда, кеш 2 уровня у них достаточно большой. • Частота процессора. Здесь все просто – чем выше частота процессора, тем он производительнее. • Скорость шины процессора (FSB, HyperTransport или QPI). Через эту шину центральный процессор взаимодействует с материнской платой. Ее скорость (частота) измеряется в мегагерцах и чем она выше - тем лучше. • Техпроцесс. Понятие техпроцесса рассматривалось в предыдущем пункте этой статьи. Чем тоньше используемый техпроцесс, тем больше процессор содержит транзисторов, меньше потребляет электроэнергии и меньше греется. От техпроцесса во многом зависит еще одна важная характеристика процессора - TDP. • TDP. Termal Design Point - показатель, отображающий энергопотребление процессора, а также количество тепла, выделяемого им в процессе работы. Единицы измерения - Ватты (Вт). TDP зависит от многих факторов, среди которых главными являются количество ядер, техпроцесс изготовления и частота работы процессора. Кроме прочих преимуществ, "холодные" процессоры (с TDP до 100 Вт) лучше поддаются разгону, когда пользователь изменяет некоторые настройки системы, вследствие чего увеличивается частота процессора. Разгон позволяет без дополнительных финансовых вложений увеличить производительность процессора на 15 – 25 %, но это уже отдельная тема. В то же время, проблему с высоким TDP всегда можно решить приобретением эффективной системы охлаждения (см. последний пункт этой статьи). • Наличие и производительность видеоядра. Последние технические достижения позволили производителям, помимо вычислительных ядер, включать в состав процессоров еще и ядра графические. Такие процессоры, кроме решения своих основных задач, могут выполнять роль видеокарты. Возможностей некоторых из них вполне достаточно для игры в компьютерные игры, не говоря уже о просмотре фильмов, работе с текстом и решении остальных задач. Если видеоигры - не главное предназначение компьютера, процессор со встроенным графическим ядром позволит сэкономить на приобретении отдельного графического адаптера. • Тип и максимальная скорость поддерживаемой оперативной памяти. Эти характеристики процессора необходимо учитывать при выборе оперативной памяти, с которой он будет использоваться. Нет смысла переплачивать за быстрые модули ОЗУ, если процессор не сможет реализовать все их преимущества.
Что такое сокет
Важным моментом, который нужно учитывать при выборе процессора, является то, для установки в сокет какого типа он предназначен. Сокет (socket, разъем центрального процессора) – это щелевой или гнездовой разъём на материнской плате, в который устанавливается процессор. Каждый процессор можно установить только на материнскую плату с подходящим разъемом, имеющим соответствующие размеры, необходимое количество и структуру контактных элементов. Каждый новый сокет разрабатывается производителями процессоров, когда возможности старых разъемов уже не могут обеспечить нормальную работу новых изделий. Для процессоров Intel длительное время использовался (и сейчас еще используется) сокет LGA775 (процессоры Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium EE, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon серии 3000, Core 2 Quad). С началом производства линейки новых процессоров были введены сокеты LGA1366, LGA1156, LGA1155 (процессоры i7, i5, i3) и др. Разъемы для процессоров от AMD за последние годы также изменились - AM2, AM2+, AM3 и т.д. О более ранних сокетах, думаю, смысла вспоминать нет, поскольку компьютеры на их основе – уже раритет. Если вы задумали модернизировать старый компьютер путем приобретения более производительного процессора, убедитесь, что по сокету он подойдет к вашей старой материнской плате. Иначе однозначно придется менять и ее. Устанавливать центральный процессор в сокет системной платы нужно аккуратно, чтобы не повредить контакты. Система охлаждения процессора
Процессор нуждается в надлежащем охлаждении, иначе он может выйти из строя. Как известно, верхняя поверхность процессора представляет собой металлическую коробку, выполняющую, кроме защитных, еще и теплоотводные функции. Поверх процессора на материнской плате устанавливается система охлаждения. Ее теплоотводные элементы должны плотно прижиматься к поверхности процессора. Для улучшения передачи тепла с процессора на радиатор системы охлаждения, между ними прокладывается слой термопасты – специального пастообразного вещества с высокой теплопроводностью.При подборе системы охлаждения процессора нужно учитывать его TDP (рассматривалось выше в пункте о характеристиках процессора). Процессоры обычно продаются в так называемом боксовом варианте поставки, когда в комплект входит штатная система охлаждения – боксовый куллер. Но иногда эффективность такого куллера является недостаточной (например, если был произведен разгон и частота процессора, а следственно и его TDP, возросла). Нормальная температура работы процессора - до 50 градусов Цельсия (при пиковых нагрузках возможно чуть больше). Средства измерения температуры встроены в центральный процессор. При помощи специальных программ температуру можно отслеживать в режиме реального времени (например, программой SpeedFan). • CPU-Z: ⇒ Официальная страница загрузки ⇒ Скачать копию для Windows 32-bit (2,6 MB) ⇒ Скачать копию для Windows 64-bit (3 MB) Современный процессор устроен так, что при достижении им критичной температуры он отключается и не включается, пока не остынет. Это позволяет предупредить его повреждение под воздействием высокой температуры. Перегрев возможен вследствие низкой эффективности системы охлаждения, выхода ее из строя, засорения пылью, пересыхания термопасты и др.www.chaynikam.info
Процессоры компьютеров. Что общего и чем различаются Intel, AMD и их модели.
Важнейшей частью аппаратного обеспечения персонального компьютера является устройство, предназначенное для обработки информации, – центральный процессор. Именно от него зависит уровень производительности этой техники, и именно он контролирует работу всех остальных устройств вашего ПК, последовательно исполняя программные коды, находящиеся в оперативной памяти. Характеристиками центрального процессора являются:
- производительность,
- тактовая частота,
- объем кеш-памяти,
- разрядность,
- энергопотребление и архитектура.
Чем больше тактовая частота, тем выше скорость работы процессора. Чем выше скорость процессора, тем выше производительность компьютера. Очень часто замена процессора в компьютере – вполне достаточная мера для повышения его производительности.
Основные параметры современных процессоров
Современные процессоры компьютеров – это сложнейшие устройства со множеством технических и эксплуатационных характеристик. Невозможно однозначно ответить на вопрос, какой из видов процессоров лучше, поскольку каждая из его характеристик может оказаться решающей при выборе. Если попытаться классифицировать их с точки зрения пользователя, то можно выделить 4 главных пункта: производительность, энергоэффективность, функциональные возможности и стоимость. Под производительностью центрального процессора принято понимать скорость выполнения им поставленной задачи. То есть, чем меньше времени требуется конкретному процессору для реализации той или иной задачи, тем выше его производительность. Энергоэффективность (или производительность в расчете на Ватт потребляемой электроэнергии) в эту группу попала после того, как потребляемая процессорами энергия достигла, а затем и превысила 100 Вт. Оптимальным решением является получение максимальной производительности процессора при низком энергопотреблении. Чем выше потребляемая процессором мощность, тем больше энергии ему требуется, и тем сложнее его охлаждать. Как и производительность, энергоэффективность процессора не имеет численного выражения. Кроме таких параметров, как производительность и энергоэффективность, современные центральные процессоры характеризуются комплектом поддерживаемых технологий: технология виртуализации, технология защиты от вирусов, технология 64-разрядных вычислений, технология защиты от перегрева, технология энергосбережения и др.
Intel, AMD, VIA Tehnologies
Говоря о процессорах для персональных компьютеров, мы в первую очередь имеем в виду процессоры Intel или AMD, поскольку ни один другой бренд не получил такого колоссального распространения. Острая конкурентная борьба этих компаний заставляет их постоянно двигаться вперед, улучшая технические характеристики и потребительские свойства своих изделий. В последнее время лидерство держит компания Intel, выпустившая на рынок новое поколение энергоэффективных центральных процессоров на основе микроархитектуры Intel Core i ( Core i7). Кроме Intel или AMD процессоры для бюджетных и менее производительных систем производит компания VIA Tehnologies, предлагающая потребителям более экономичные решения.
Установка нового процессора
Замена процессора в компьютере – один из самых удобных и эффективных способов продлить срок службы вашему компьютеру, об этой процедуре стоит задуматься в том случае, если вас перестала удовлетворять его производительность. Обратившись в Компьютерная.Ру, вы получите квалифицированную помощь по подбору нового центрального процессора, профессиональные услуги по его установке и консультацию по полной модернизации компьютера и оптимизации его системы, которые помогут вам добиться от своего компьютера максимальной производительности и работоспособности. Замена процессора в компьютере руками профессионалов производится быстрее, чем вы успеете задать возникшие у вас вопросы нашим специалистам.
komputernaya.ru
Процессоры – краткий обзор. | Блог мастера
Процессор современного персонального компьютера (Central Processor Unit, CPU) представляет собой небольшую интегральную микросхему, играющую роль базового управляющего элемента в архитектуре ПК. На долю процессора приходятся наиболее сложные и ответственные задачи: он выполняет все необходимые математические и логические операции, осуществляет управление устройствами компьютера, контролирует правильность их работы, обрабатывает поступающую от различного оборудования информацию и формирует результаты этой обработки.
Среди наиболее важных характеристик процессора можно перечислить следующие:
компания-производитель;тип разъема, к которому можно подключить такой процессор;быстродействие процессора;его модель.Давайте разберем каждый из предложенных выше пунктов по очереди и начнем, пожалуй, с такого немаловажного понятия, как быстродействие процессора, являющегося, по сути, основной характеристикой этого устройства. Прежде всего, следует определиться с понятием такта. Итак, одна математическая или логическая операция выполняется процессором за 1 такт, таким образом, количество тактов в единицу времени определяет количество выполняемых процессором операций. Из школьного курса физики известно, что частота в 1 Hz соответствует 1 колебанию в секунду. В компьютерных технологиях 1 электрическое колебание соответствует одному такту процессора. Таким образом, при частоте электрических колебаний в 1 Hz процессор выполнял бы 1 математическую или логическую операцию в секунду. Частота электрических колебаний, задающая скорость работы CPU, называется тактовой частотой процессора. При тактовой частоте в 1 MHz процессор уже способен выполнять миллион операций в секунду, при частоте в 100 MHz – 100 млн операций. Проводя несложную аналогию, можно сказать, что тактовая частота подобна оборотам двигателя автомобиля (чем они выше, тем большую мощность развивает мотор), или метроному, который подсказывает музыканту быстроту проигрывания мелодии. Тактовая частота современных процессоров может достигать 1, 2 или даже 3 GHz, то есть подобные процессоры способны выполнять несколько миллиардов операций в секунду. Чем выше тактовая частота, тем выше производительность и быстродействие процессора.
В настоящее время новые модели процессоров появляются на рынке едва ли не раз в несколько месяцев, в связи с чем среди опытных пользователей получила распространение невеселая шутка, отражающая в определенной степени существующую действительность: любой персональный компьютер успевает безнадежно устареть, пока вы несете его в коробке из магазина домой.
Несколько отдельных слов следует, безусловно, сказать о серии процессоров Celeron, а также об их отличиях от процессоров с маркировкой Pentium. И тот и другой тип процессоров выпускается корпорацией Intel, однако Celeron имеет несколько существенных различий по сравнению со своими “собратьями”.
Производительность и чрезвычайное быстродействие современных процессоров обеспечивается не только тем, что они работают на высоких тактовых частотах, но также и тем, что в их внутренней архитектуре предусмотрена специальная, собственная область памяти, в которой должны храниться многократно выполняемые процессором директивы, наиболее часто используемые им данные или результаты обработки команд, которые могут потребоваться процессору для осуществления последующих операций. Такая “внутренняя” память носит название кэш процессора. Действительно, какой бы высокой ни была тактовая частота CPU, микросхема будет ежесекундно простаивать в течение небольших промежутков времени, ожидая, пока нужные данные поступят для последующей обработки из оперативной памяти компьютера, поскольку шина, по которой передается эта информация, обладает ограниченной пропускной способностью и может транслировать лишь строго определенный объем бит в секунду. Гораздо быстрее и удобнее “взять” наиболее востребованную информацию непосредственно из кэша. Кэш большинства современных процессоров состоит из двух уровней: в первом (Cache Level 1) сохраняются данные, наиболее часто необходимые процессору для работы, во втором (Cache Level 2) – информация, не уместившаяся в кэше первого уровня, а также набор регулярно обрабатываемых процессором инструкций. Первые микросхемы семейства Celeron были выпущены как более дешевая альтернатива процессорам класса Pentium II, причем экономия достигалась за счет отсутствия в их архитектуре кэша второго уровня, вследствие чего эти устройства работали на порядок медленнее своих “старших братьев”. Более поздние модификации Celeron имеют кэш второго уровня, однако его объем вполовину меньше объема Cache Level 2 у процессоров серии Intel Pentium III и IV с аналогичными тактовыми частотами. В частности, процессоры семейства Intel Pentium IV с тактовой частотой 1,7 GHz имеют кэш второго уровня объемом 256 Кb, в то время как процессоры Celeron с аналогичной тактовой частотой – всего лишь 128 Кb. Другое отличие заключается в том, что “внутренняя” частота, на которой работает ядро процессора Celeron, существенно меньше “внутренней” частоты процессоров Pentium. Все это в совокупности приводит к тому, что Celeron несколько проигрывает в быстродействии “полноценным” процессорам производства корпорации Intel, однако проигрывает незначительно: например, согласно проведенным независимыми экспертами тестовым испытаниям, Intel Celeron с тактовой частотой 2,4 GHz по своей производительности практически не уступает процессору Intel Pentium IV с тактовой частотой 1,8 GHz, а Celeron с частотой 2,0 GHz отстает от последнего всего лишь на 8-10%. Ради справедливости следует заметить, что очень многое зависит от того, какими именно задачами пользователь предполагает нагрузить процессор: если при работе в текстовых или табличных редакторах, при воспроизведении музыки и видеофильмов разница между этими двумя семействами микросхем будет практически незаметна, то в некоторых играх, требующих от системы значительных аппаратных ресурсов, при переходе от Pentium к Celeron вполне может почувствоваться замедление в 1,5 или даже в 2 раза.
Еще одной компанией, выпускающей процессоры для современных персональных компьютеров, является калифорнийская корпорация Advanced Micro Devices или сокращенно AMD. Процессоры семейств AMD Athlon и AMD Duron являются аналогами Intel Pentium II – IV и Intel Celeron, однако их цена при этом существенно ниже процессоров с аналогичной тактовой частотой производства Intel Corporation. Данное обстоятельство отчасти подтверждает справедливость принципа “дешевле – не значит хуже”, поскольку подобный разброс цен диктуется в первую очередь маркетинговой политикой самой компании. Еще на заре своей деятельности AMD декларировала основной тезис и по сей день не прекращающейся рыночной борьбы со своим непосредственным конкурентом: “Наша продукция будет стоить на 20-25% дешевле аналогичной продукции Intel, а это означает, что за те же деньги покупатель сможет получить существенно большую производительность”. Давайте попытаемся разобраться, так ли это на самом деле.
Различия между процессорами Athlon и Duron в целом такие же, как между Intel Pentium и Celeron – в объеме кэша второго уровня и “внутренней” частоте ядра. Например, размер кэша второго уровня для большинства процессоров AMD Athlon составляет 256 Кb, в то время как кэш второго уровня схожих по частоте процессоров AMD Duron вмещает всего лишь 64 Кb.
Следует обратить внимание еще и на тот факт, что в маркировке процессоров AMD отражается не реальная тактовая частота, на которой работает микросхема, а некий условный коэффициент, получивший название “рейтинг” или “Model Number” и обозначающий относительное быстродействие процессора. Например, процессор AMD Athlon 2700+ на самом деле работает с тактовой частотой 2167 MHz, AMD Athlon 2600+ имеет частоту 2133 MHz, а частота AMD Athlon 2200+ составляет всего-навсего 1,800 MHz. Реальные тактовые частоты процессоров AMD не имеют прямой математической зависимости по отношению к наименованию их модели: это наименование присваивается производителем исходя из скорости работы микросхемы и количества выполняемых ею операций в секунду по отношению к аналогичным процессорам Intel, поскольку используемая AMD технология позволяет добиться большего быстродействия при меньших тактовых частотах.
Вопрос о том, эффективнее ли процессоры Intel по сравнению с аналогичными изделиями AMD – неоднозначен, так как конкуренция в данной сфере рынка была и остается достаточно острой, и ситуация меняется едва ли не ежемесячно. В качестве иллюстрации можно привести краткие результаты сравнительного тестирования процессоров Intel Pentium IV с частотой 3 GHz и AMD Athlon XP 2600+, проведенного в конце 2003 г. журналом “КомпьютерПресс”. В частности, при выполнении чрезвычайно ресурсоемких задач, таких как моделирование трехмерных графических изображений или компрессия звуковых файлов в формат MP3, безоговорочное преимущество имел Pentium IV, в то время как при выполнении сложных математических расчетов (например, построение термодинамической модели атома аргона) Athlon оказался далеко впереди. На некоторых других задачах, таких как сжатие файлов программами-архиваторами, оба процессора показали приблизительно равные результаты. Таким образом, сравнивая технические характеристики микросхем различных производителей со схожими тактовыми частотами, можно прийти к выводу, что процессоры AMD Duron существенно уступают по своему быстродействию процессорам Intel Celeron, те, в свою очередь, проигрывают процессорам AMD Athlon, а последние работают несколько медленнее по отношению к Intel Pentium IV. Вместе с тем практика показывает, что системы, собранные на базе процессоров AMD, нередко показывают весьма неплохую производительность при более низкой стоимости.
Однако существует и еще одно немаловажное различие между продукцией этих двух компаний, на которое следует обратить пристальное внимание. Дело в том, что все современные процессоры, как изготовленные на заводах Intel, так и выпущенные корпорацией AMD, достаточно сильно нагреваются в процессе своей работы. Именно поэтому имеющийся на материнских платах разъем для установки процессоров снабжен специальным замком, позволяющим закрепить на лицевой панели микросхемы металлический радиатор, оснащенный электрическим вентилятором. Такой вентилятор в сочетании с радиатором принято называть “кулером” (от англ. cooler – охладитель), и предназначен он для отвода теплого воздуха от поверхности микросхемы с целью непрерывного охлаждения процессора.
Нагрев процессора во время его работы – это явление абсолютно нормальное и, к сожалению, неизбежное: полупроводниковый кристалл, составляющий “начинку” процессора, имеет ограниченную теплопроводность, а протекание электрического тока через любой материал всегда сопровождается выделением тепла. Вместе с тем процессор, как сложное электронное устройство, может работать только в строго определенных температурных режимах. Именно поэтому прогорание обмотки электродвигателя, износ трущихся деталей вентилятора или забивание радиатора пылью могут привести к замедлению вращения или внезапной остановке кулера, а это грозит перегревом процессора, что, в свою очередь, ведет к нарушению работоспособности компьютера или даже к выходу процессора из строя. И вот здесь на первый план выходит одна технологическая особенность процессоров AMD: эти микросхемы разогреваются гораздо сильнее своих “конкурентов” производства компании Intel. Для сравнения можно сказать, что штатная температура нагрева процессоров Intel Pentium IV/Celeron составляет 30-50°С, в то время как процессоры AMD нередко разогреваются до 55-80°С. Соответственно, сами микросхемы должны быть оборудованы надежной системой защиты от катастрофического перегрева, не так ли?
В архитектуре процессоров Intel Pentium, начиная еще с самых ранних моделей, такая система действительно предусмотрена. Микросхемы этого семейства оснащены специальным диодным датчиком, величина обратного тока которого напрямую зависит от температуры нагрева кристалла, и при этом она непрерывно сравнивается с эталонным током от контрольного источника питания. Как только нагрев процессора достигает критической величины в 120-135°С, датчик в течение всего лишь нескольких наносекунд отправляет аварийный сигнал чипсету материнской платы, и тот мгновенно выключает процессор, не позволяя ему сгореть. В процессорах серии Pentium IV специалисты предусмотрели еще более совершенную технологию, получившую название Thermal Monitor: при превышении безопасной температуры система термоконтроля принудительно замедляет процессор с целью снизить нагрев его элементов, а если это не приводит к требуемому результату, происходит аварийное отключение микросхемы.
Что же касается процессоров производства AMD, то вплоть до самых последних моделей они вообще не были оснащены каким-либо механизмом контроля над соблюдением температурного режима. Если система охлаждения неожиданно выходила из строя, а пользователь на некоторое время покидал свое рабочее место, отправившись, например покурить, и не успевал вовремя выключить питание компьютера, процессор попросту сгорал. В микросхемах серии Athlon XP все-таки появился встроенный температурный датчик, однако значительная часть материнских плат, рассчитанных на работу с процессором этого типа, к сожалению, не поддерживает режим аварийного отключения питания микросхемы по сигналу термодиода, а системы контроля над температурой процессора, установленные на самой плате, обладают высокой степенью инертности. На практике это означает, что в случае неожиданной остановки кулера температура “горячих” процессоров AMD многократно возрастает в считаные секунды, и датчик на материнской плате фактически не успевает отреагировать на это обстоятельство и вовремя “забить тревогу”. Проблему отчасти можно решить установкой на процессоры AMD мощных кулеров с высокими эксплуатационными характеристиками, монтажом в корпусе компьютера дополнительных охлаждающих вентиляторов либо использованием дорогостоящих водяных систем охлаждения процессора. В принципе практика показывает, что надежности процессоров AMD вполне хватает, чтобы выдержать один или два “тепловых удара”, когда на микросхему подается питание при вышедшей из строя системе охлаждения в течение 10-15 секунд. Однако такие аварии не идут данному устройству на пользу: после нескольких подобных случаев процессор вполне может “отправиться в мир иной” в самый неожиданный момент и без каких-либо видимых на то причин. Вместе с тем принципиальные поклонники недорогой и экономичной платформы AMD нередко относятся к упомянутой особенности этих микросхем с определенной долей здорового юмора. Например, в марте 2002 г. мировая компьютерная общественность была изрядно шокирована, узнав о необычном эксперименте одного британского пользователя. Демонтировав систему охлаждения процессора AMD Athlon XP 1500+, он установил на нем собственноручно выгнутый из толстой алюминиевой фольги лоток, в который вылил свежее куриное яйцо, после чего включил питание компьютера. Аппетитная поджаристая яичница была готова к употреблению спустя 11 минут.
Резюмируя, следует отметить, что на базе платформы AMD вполне можно собрать недорогой и достаточно надежный компьютер, важно лишь обратить более пристальное внимание на выбор материнской платы (она обязательно должна быть оснащена надежной системой температурного контроля), а также оборудовать процессор эффективным и отказоустойчивым кулером.
Напоследок нам осталось лишь затронуть вопрос совместимости современных моделей процессоров с различными типами материнских плат. Итак, наиболее старые и практически не используемые сейчас процессоры стандартов Pentium, Pentium MMX и их аналоги AMD K5/K6 устанавливались в материнские платы с разъемом Socket 7. Это небольшой разъем прямоугольной формы, имеющий по периметру набор контактов, к которым подключались выводы процессора. С появлением CPU семейства Intel Pentium II и Intel Celeron Socket 7 уступил свое место стандарту Slot 1. На таких материнских платах процессор вставлялся вертикально в специальный щелевой разъем, оснащенный фиксирующими зажимами: вертикальное расположение процессора позволяло экономить пространство внутри корпуса компьютера, несколько уменьшить размеры материнской платы и снизить нагрев микросхемы. Процессоры стандарта Slot 1 выпускались весьма непродолжительное время: этот способ подключения оказался не слишком удобным и надежным, и как только технология позволила создавать высокочастотные процессоры с хорошими показателями теплоотдачи, разработчики вернулись к сокетной архитектуре, вследствие чего последними процессорами с вертикальной компоновкой стали наиболее ранние модели Intel Pentium III и Intel Celeron с тактовыми частотами порядка 500 MHz. Следует отметить, что компания AMD также выпускала процессоры Athlon и Duron с вертикальным подключением: разъем для этих микросхем, получивший название Slot A, внешне практически не отличался от Slot 1, однако имел другое расположение контактов. Эта технология также достаточно быстро “умерла”, и найти материнские платы, поддерживающие процессоры стандарта Slot A, в настоящее время уже практически невозможно. Более поздние процессоры семейства Pentium III/Celeron уже подключались к стандартному разъему Socket 370 с горизонтальной компоновкой, внешне весьма напоминающему старый добрый Socket 7. Современные CPU производства корпорации AMD рассчитаны на подключение к разъему стандарта Socket A (Socket-462), очень похожему на Socket 370, но в отличие от последнего имеющему не 370, а 462 контакта. И наконец, процессоры Intel Pentium IV и однотипные высокочастотные Intel Celeron требуют наличия на материнской плате компьютера разъема Socket 478, имеющего прямоугольную горизонтальную компоновку, но значительно меньшие по сравнению с разъемами других стандартов геометрические размеры. Таким образом, выбор процессора персонального компьютера во многом диктует и выбор модели материнской платы: необходимо, чтобы на ней был установлен разъем соответствующего стандарта, поддерживающего требуемый тип процессора.
Обязательно загляните сюда:
kapten.ru
Основные характеристики процессоров
Что такое процессор с горем пополам знают многие люди, но как разбираться в технической документации к нему. Что в прайсе значат непонятные цифры и другие подобные вопросы осилит далеко не каждый пользователь. Да и порой знатоки компьютера не всегда четко представляют, что значит разрядность, например. Давайте продолжим разбирать основные характеристики процессора.
1.Количество ядер — этот параметр показывает количество одновременно работающих программ. Но не думайте, что если вы запустите Word и Winamp на компютере с одним ядром, что у вас программы работают одновременно. Они работают последовательно переключаясь с одной на другую, но делают это так быстро, если у вас быстрый компьютер, что мы этого не замечаем.Количество ядер в последнее время прочно вошло в основные характеристики процессора, что многие ошибочно полагают, что если ядер больше, то всегда будет прирост производительности. К сожалению если программа не оптимизирована под 4 ядра, то вы хоть убейтесь она 4 ядра использовать не будет.Нужна ли многоядерность?
2.Частота процессора — это скорость с которой происходит обмен данными между процессором и системной шиной компьютера. Её любят указывать продавцы в прайсах. Измеряется точно также как тактовая частота и по понятным причинам всегда ниже.
3.Коэффициент умножения(или умножение) – он нужен, чтобы получить тактовую частоту процессора. Частоту шины вам нужно умножить коэффициент. Помнить нужно только одно в процессорах Intel есть одна полезная технология со смешным названием Quad Pumping — так вот она позволяет передать 4 блока данных за такт, поэтому маркетологи пользуются этим и преувеличивают в 4 раза физическую частоту шины.
4.Тепловыделение процессора — измеряется в ватах. Простым языком если сказать, то показывает какой мощности у вас должен быть вентилятор(кулер), чтобы обеспечить бесперебойную работу. Это очень важный параметр для любителей повыделываться и разгонять процессоры выше номинала.
5.Максимальная рабочая температура — всё то, что вы прочитали о тепловыделении можно отнести и к температуре. Если вы превысите максимум, то процессор перегреется, и вполне возможно компьютер или выключится или сам начнет перезагружаться.
6.Поддержка различных технологий — если в прайсе вдруг через запятую перечисляются непонятные для вас технологии типа SSE2 или 3DNow, то знайте, что это хорошо. Мир не стоит на месте, вот и производители придумывают разные фишки для лучшей работы процессора. Это всё равно, что на соковыжималке будет написано, «а ещё она умеет шинковать кубиками, колечками и посуду моет». Чем больше функциональности тем лучше. Ну вот так примерно в двух частях и рассказаны были основные характеристики процессора. http://computerstory.ru/?p=1121
Виды процессоров
Буферный процессор[front-end processor] - Процессор или специализированная микроЭВМ, реализующие промежуточную обработку данных, которыми обмениваются центральный процессор или центральная ЭВМ с устройствами ввода-вывода .
Препроцессор [preprocessor] - 1. Программа, выполняющая предварительную обработку данных для другой программы; 2. То же, что буферный процессор (см. выше).
CISC (Complex Instruction Set Computing) - “ Вычислитель со сложным набором команд” - Технология и архитектура построения микропроцессоров фирмы Intel (см. ниже также RISC).
RISC (Redused Instruction-Set Computer) - “ Вычислитель с сокращенным набором команд” - Технология и архитектура построения микропроцессоров, альтернативная технологии CISC . Принцип построения RISC- процессоров основан на применении набора простых команд и “на их основе сборки” требуемых более сложных команд. Это позволяет сделать микропроцессоры более компактными и производительными, а также менее энергоемкими и дорогими. Другое преимущество технологии RISC заключается в принципиальной возможности обеспечения совместимости ПЭВМ типа IBM PC и Macintosh фирмы Apple . Работы, направленные на реализацию указанной возможности, ведутся с 1992 г. фирмами Apple, IBM и Motorola в рамках проекта PowerPCTM . В 1994 г . фирмой Apple была выпущена первая ПЭВМ “Power Macintosh” с МП PowerPC (Performance Optimized With Enhanced RISC Perconal Computer). Последний из выпускаемых МП этого вида - 132-х Мгц PowerPC 604 является самым “быстрым” или производительным и в указанном плане составляет конкуренцию МП Pentium, а возможно и Pentium Pro . Однако полной совместимости с МП ряда Intel он, также как и другие модели PowerPC пока не обеспечивает (для согласования этих систем используется программный транслятор, преобразующий команды х86 в команды PowerPC, который обеспечивает возможность поддержки ограниченного числа применяемых IBM PC программных продуктов). Сказанное сдерживает массовое применение МП PowerPC. Тем не менее объем продаж МП PowerPC в течение одного года с момента выпуска первой ПЭВМ “Power Macintosh” составил более одного млн. машин [47]. Подробнее о последних разработках Power Mac см [305]. Фирмы Intel и Hewlett-Packard ведут разработку следующего за Pentium Pro поколения микропроцессоров, которые будут построены по гибридной технологии, объединяющей признаки CISC и RISC архитектуры (см. ниже).
Процессор-клон , клон [cloneprocessor, clone] - Процессор, выпускаемый другой фирмой - не его основным разработчиком и производителем, в том числе по лицензии или без нее. Наибольшее распространение на мировом рынке средств вычислительной техники получили клоны микропроцессоров моделей ряда х386, х486, Pentium,…,P entium III и т.д., выпускаемые другими фирмами - не Intel . Как правило, клоны представляют собой собственную разработку выпускающих их фирм. При этом они могут быть как полностью, так и только частично совместимы с оригинальной продукцией фирмы Intel, иметь отличные от них характеристики и даже успешно конкурировать с ними. Так, например, 29 ноября 1999 г. фирма AMD выпустила и произвела презентацию микропроцессора Athlon 750 (МГц), впервые в мире произведенного по т.н. “аллюминиевой” 0,18 мкм технологии и превысившего по производительности микропроцессор Intel Pentium III 733 МГц. В марте 2000 г. фирма AMD выпустила на мировой рынок первую партию микропроцессоров с тактовой частотой в 1 ГГц, а в октябре этого же года – процессор Athion 1,2 ГГц и Duron 800 ГГц. Наиболее известными фирмами-производителями клонов являются: AMD, Cyrix, IBM Microelectronics, SGS-Thomson, Texas Instruments, NexGen и др. О популярных клонах микропроцессоров ряда Pentium и их производителях см. [196, 197, 254, 272, 292, 298, 385, 422, 477, 482, 532, 554, 664]
Процессоры современных ведущих мировых компаний
Некоторые термины , связанные с процессорами и их работой.
Назад: Энциклопедия компьютера
http://www.gpntb.ru/win/book/3/Doc6.HTML
wiki.vspu.ru
Центральный процессор - CPU (central processing unit, что дословно значит "центральное процессорное устройство") - это главный вычислительный электронный блок компьютера. Именно процессор отвечает за обработку всех данных в системе и глобально управляет работой аппаратного обеспечения компьютера.
Из чего состоит процессор? Внешне - это небольшая четырехугольная пластина, с одной стороны оснащенная рядами "штырьков" или "ножек" - электрических контактов, которые вставляются в процессорный разъем (сокет) на материнской плате. Внутреннее устройство представляет собой миллионы микроскопических транзисторов, объединенных в единый комплекс - сложнейшую электрическую цепь. Именно они, подобно мозговым клеткам, и выполняют всю вычислительную работу. Транзисторы (переключатели электрического тока в микросхеме) размещаются на подложке из чистого кремния, и всю эту конструкцию иначе называют кристаллом или камнем процессора. Кажется удивительным, что число транзисторов на участке, площадью с булавочную головку, может достигать 200 миллионов - настолько они малы. Процессор - одно из самых сложных технических устройств, производимых человеком.
Как работает процессор? Говоря простым языком - последовательно выполняет арифметические операции с данными, загруженными из памяти, согласно определенному алгоритму. Алгоритм команд соответствует логике выполняемой программы.
Видов процессоров существует много, выпускаются они для различных целей и разными производителями, поэтому чтобы понимать, чем они между собой различаются, нужно знать их основные характеристики и показатели. Остановимся на характеристиках процессоров подробнее. Следует учесть, что о производительности процессоров не судят, сравнивая их между собой по какому-либо одному показателю (за исключением линейки изделий одного производителя). То есть, утверждение, что лучше тот процессор, у которого больше ядер, без учета остальных критериев будет не верным.
Итак, важнейшие характеристики процессора, на которые стоит обращать внимание при выборе.
Число ядер
Чем больше у процессора ядер, тем большее число операций он может выполнять одновременно без потери производительности. Одноядерные процессоры для персональных компьютеров сегодня уже не выпускаются - наступила эра многоядерности. Именно за счет увеличения числа ядер ведущие производители планируют наращивать мощность процессоров в дальнейшем. Сегодня на персональные рабочие станции устанавливаются, как правило, 2-8 ядерные CPU, а для серверных систем уже существуют и 16-ядерные. В экспериментальных условиях проходят апробирование процессоры, оснащенные более чем 20 ядрами.
Увеличение производительности за счет количества ядер особенно ощутимо при исполнении многозадачных программ, в логику которых заложено одновременное выполнение нескольких действий. В то время, как одноядерный процессор выполнял бы задачи последовательно - одну за другой, многоядерный - делает это параллельно.
Тактовая частота
Эта характеристика указывает на то, сколько операций выполняет процессор в единицу времени. Многие привыкли считать, что тактовая частота - это показатель производительности, и чем она выше, тем "шустрее" процессор. Утверждение справедливо, если сравнивать между собой поколения CPU одной марки, однако сопоставлять по этому показателю процессоры разных производителей нельзя - при одинаковой тактовой частоте они работают с различной скоростью, поскольку на нее влияют в не меньшей степени и другие характеристики. Например, процессоры марки AMD работают на более низких тактовых частотах, чем Intel, но за один такт производят больше действий.
Объем кэш-памяти
Кэш-память процессора - это сверхпроизводительная память, откуда процессор получает доступ к обрабатываемым данным. Объем ее очень мал и не позволяет вместить в себя исполняемую программу целиком, поэтому в кэш обычно загружены только часто используемые данные. Разумеется, чем кэш больше, тем к большему объему информации процессор может получить быстрый доступ. Поэтому от величины кэш-памяти зависит скорость исполнения программы.
Кэш процессора поделен на 3 уровня. Кэш-память первого уровня - самая быстрая, но имеет и самый малый объем. Кэш второго уровня - средний по скорости и объем его больше первого. Кэш третьего уровня - самый медленный и самый большой по объему. Понятие "медленный" здесь условно, и дается только для сравнения этих уровней между собой, поскольку относительно скорости работы оперативной памяти, кэш-память процессора несравнимо выше.
Объем кэша процессора значительно влияет на его стоимость.
Технология производства или техпроцесс CPU
Эта характеристика показывает размер наименьшего отдельного элемента базы транзистора, умещаемого на кристалле. Понятно, что чем элемент мельче, тем больше их можно разместить на единице площади, тем самым увеличив производительность. Единицей измерения техпроцесса служит нанометр - настолько малы частицы. Выпущенные в 2011- 2012 годах процессоры имеют величину техпроцесса всего 22 нм, в то время как, например, в 2005 году выпускались процессоры по 50-нанометровому технологическому процессу. Поэтому можно проследить тенденцию развития этой технологии в сторону еще большего уменьшения элементов кристалла, и производителям это хорошо удается.
Сокет, или процессорный разъем
Расположен на материнской плате - это непосредственно то место, куда вставляется процессор. Поскольку материнские платы производятся для определенных, не взаимозаменяемых видов процессоров, их сокеты (от англ. Socket) имеют разные параметры. Например, сокеты для процессоров марок Intel и AMD отличаются полностью, и по форме, и электрически.
Процессоры по типу сокета условно объединяют в классы, то есть, к одному классу относят CPU, одинаковые по форме разъема. Их можно, при условиях поддержки, устанавливать в одну и ту же материнскую плату. Поэтому при выборе комплектующих для компьютера следует подбирать матплату и процессор с одинаковым типом сокета.
Частота системной шины и множитель
Характеристика, показывающая скорость обмена данными между процессором и чипсетом материнской платы. Обозначается аббревиатурой FSB (Front side bus) и измеряется количеством переданных данных за единицу времени. Чем выше FSB, тем выше производительность компьютера. Больше относится к характеристикам материнской платы, но наряду с частотой системной шины учитывается коэффициент умножения (множитель) процессора - величина, на которую тактовая частота CPU превосходит частоту FSB. Изменение этих двух показателей в сторону увеличения называются разгоном процессора, поскольку это увеличивает его производительность. Однако при этом разгон сокращает срок службы устройств.
Поддержка 64-битных вычислений
Появилась в 2004 году и с тех пор стала важна при выборе процессора. Практически все современные CPU для персональных компьютеров поддерживают 64-разрядность, что позволяет им использовать оперативную память в размере больше, чем 4 Гб.
Защищенный режим
Еще одна характеристика CPU, позволяющая предотвращать выполнение в операционной системе вредоносного кода. Поддерживается системами Windows, начиная со 2 сервиспака Windows XP.
TDP (thermal design power)
Это величина, которую следует учитывать при выборе системы охлаждения процессора. То есть численный показатель TDP указывает на то, какое количество тепла (Вт) может отвести от процессора система охлаждения при неких "нормальных", то есть приближенных к штатным условиям.
Более подробно в статье: "Температура процессора ".
Архитектура APU
В процессорах последних поколений часто реализована архитектура, называемая APU (Accelerated Processing Unit), суть которой заключается в объединении в одном кристалле центрального процессора и графического ядра. Использование этой технологии в целом удешевляет системы на основе таких процессоров, поскольку отпадает потребность в отдельном видеочипе на материнской плате или видеокарте.
Чем отличаются процессоры разных типов между собой
При выборе CPU перед многими встает извечный вопрос - какой марки процессор лучше - Intel или AMD? Если говорить о сравнении производительности, то следует учитывать, для каких целей приобретается компьютер. Если сопоставлять одинаковые по цене процессоры, то при работе в ресурсоемких мультимедийных приложениях показатели Intel будут выше, чем у AMD, но в играх, зачастую, AMD обгоняют Intel.
Немаловажен и ценовой диапазон. Так, например, согласно исследованиям, производительность процессоров Intel высшего диапазона цен (то есть самых дорогих) больше, чем аналогичных по стоимости AMD. Среди средних по стоимости CPU показатели производительности у этих двух марок будут примерно равны. А в низшем, бюджетном диапазоне, лидирует AMD.
Если выбор остановлен на линейке Intel Core i3 - i7, следует определить перечень нужд, для которых будет использоваться компьютер. Например Intel Core i3 530 и 540 показали хороший прирост производительности в сравнении с их предшественниками Core 2 Duo, хотя ценовой уровень примерно схож. Модели Core i5 больше ориентированы на средние и высокие запросы пользователя, например, серия 600 со встроенной графикой подойдет для офисной работы, а 4-ядерник 750 серии - для домашнего мультимедийного центра и не самых ресурсоемких игр. Процессоры Core i7, например, 680 серии, удовлетворят и достаточно высокие запросы в плане работы мультимедийных приложений и требовательных игр. А если средства позволяют, можно приобрести и более дорогие и производительные модели, но тогда и покупка материнской платы выйдет значительно дороже.
Что касается марки AMD, допустим, если сравнивать топовые серии FX и Phenom II, тесты показали что новинка хоть и обошла по производительности более старую модель, но не очень значительно. Поэтому, останавливать выбор на AMD есть смысл, если вы не работаете в требовательных к ресурсам мультимедийных приложениях, а для средне- и малонагружаемых систем недорогие процессоры AMD подойдут как нельзя лучше.
Если говорить о корректности сравнения различных моделей процессоров, часто бывает так, что при схожих технических характеристиках одни показатели будут выше, другие - ниже, поэтому выбор следует основывать, исходя из своего бюджета и потребностей.
accross.su
Общие особенности архитектуры современных процессоров
Опубликовано ноября 10, 2010 в Компоненты ПК, Процессоры
Два прошедших года можно назвать революционными на рынке микропроцессоров архитектуры х86. В результате того, что основные производители (Intel и AMD) столкнулись со значительными трудностями на пути увеличения тактовых частот как процессорных ядер, так и шин передачи данных, а пользователи и разработчики программного обеспечения по-прежнему требовали увеличения мощности систем, пришлось искать другие выходы из сложившегося положения.
В этом свете наиболее перспективным решением стало увеличение количества ядер микропроцессора. Следует сказать, что подобная идея впервые пришла на ум «голубому гиганту» (IBM) еще в далеком 1999 году, когда он представил опытный образец двухъядерного Power4, а в 2001 году совместно с Apple уже вовсю торговал готовыми решениями.
Производители процессоров для платформы х86 спустя год после этого события (2002) заявили о своих намерениях развивать многоядерную архитектуру микропроцессоров. Стремясь подтвердить свой статус лидера отрасли, компания Intel первой выпустила подобный чип в марте 2005 года. Ее главный конкурент, AMD, отстав всего на три дня, представил полную линейку серверных двухъядерных процессоров Opteron, анонсировал двухъядерные процессоры Athlon 64 Х2 для настольных систем и начал поставки Opteron 8хх.
В 2007—2008 годах индустрия перешла на трех- и четырехъядерные процессоры, причем в момент этого перехода сложившийся баланс сил на рынке вновь коренным образом изменился. Апофеозом противостояния двух ведущих компаний стал момент выхода на рынок продуктов Intel Core 2. Это событие датируется 27 июля 2006 года, что не только изменило расстановку сил на рынке, но и коренным образом повлияло на критерии оценки производительности.
Маркетологи из Intel предложили вместо тактовой частоты оперировать категориями энергоэффективности. В этом свете ключевым параметром стала оптимальная производительность, которая отражает количество энергии, затрачиваемой процессором на выполнение определенного набора инструкций.
Рассмотрим формулу, предложенную Intel, более детально. Производительность (Performance) определяется как произведение тактовой частоты процессора (Frequency) на величину IPC (Instructions Per Clock), определяющую количество инструкций, исполняемых CPU за один такт:
Performance = Frequency • IPC.
Получается, что увеличить быстродействие можно двумя способами: поднимая частоту и/или увеличивая количество инструкций, выполняемых за один такт.
Параметр Frequency зависит от технических характеристик процессора. Для конкретного экземпляра процессора ее можно увеличить сверх номинала, подняв напряжение и не забыв при этом поставить более мощную систему охлаждения.
В свою очередь, второй аргумент формулы зависит от логической структуры процессорного ядра: количества декодеров инструкций и количества вычислительных блоков. Функциональные особенности каждого из этих узлов играют не менее важную роль, чем их количество. В частности, повышение производительности процессора возможно за счет уменьшения числа операций для обработки одного и того же объема данных. Типичным примером является внедрение SIMD-команд, таких как 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3 (о ней чуть ниже), SSE4.
Что же касается энергопотребления, то оно вычисляется как произведение тактовой частоты процессора на квадрат напряжения U, при котором функционирует процессорное ядро, и некую величину Cdynamic (динамическая емкость), определяемую микроархитектурой ЦП и зависящую от количества транзисторов и их активности во время работы процессора:
Power = Frequency • U1 • Cdynamic.
Из этих двух формул вытекает следующее соотношение, определяющее энергоэффективность процессора:
Performance _ IPC Power U2-Cdynamic
Из нее следует, что для получения наилучшего показателя производителям необходимо работать над оптимизацией микроархитектуры с целью улучшения функциональности исполнительных блоков, при этом не допуская чрезмерного увеличения динамической емкости.
Как мы уже вскользь упоминали, напряжение питания ядра, также оказывающее влияние на соотношение производительности и энергопотребления, зависит не столько от микроархитектуры, сколько от технологических особенностей изготовления процессора. В этом легко убедиться, сравнив два процессора с одним и тем же индексом, но произведенных по различным техпроцессам.
Что касается тактовой частоты то, как показывают наши выкладки, на рассматриваемое соотношение она вообще не влияет. Поэтому, сделав такой элегантный «ход конем», Intel вышла из гонки, не только сохранив репутацию, но и озадачив при этом AMD, чьи изделия на тот момент также были довольно «горячи».
На первый взгляд все эти формулы и логические выкладки от Intel весьма перспективны, однако подобный подход в оценке эффективности не является оптимальным, ведь замечательными показателями энергоэффективности при желании смогут похвастаться и маломощные процессоры.
В свете сомнительной формулы от Intel главный конкурент в долгу не остался. В своей инновационной разработке под кодовым именем Fusion инженеры из AMD предложили пойти еще дальше и оценивать продукт по формуле «операция на ватт и на доллар».
В частности, концепция Fusion предполагает объединение ядер различного назначения в одном чипе. Каждое из них (или каждая из групп ядер) будет обращаться к собственной кэш-памяти, а в качестве связующей шины выступит HyperTransport. Процессоры Fusion будут напрямую обращаться к системной памяти, разделяемой между нуждами центральной и графической частей процессора. По предварительным данным, даже техпроцесс изготовления CPU и GPU будет различаться.
В 2009 году компания Intel сделала основную ставку на процессоры, построенные на основе новой архитектуры Nehalem (семейства Core i7, i5 и i3).
В начале 2010 года Intel планирует перейти на новую 32-нанометровую технологию, на основе которой будут выпущены процессоры сразу двух семейств: двухъядерные настольные процессоры Clarkdale с интегрированным графическим ядром выйдут в I квартале 2010 года, а шестиядерные процессоры Gulftown в исполнении LGA 1366 появятся во II квартале 2010 года. Последние получат 6 х 256 Кбайт кэша второго уровня и общий кэш третьего уровня объемом 12 Мбайт, а встроенный контроллер памяти будет поддерживать трехканальной DDR3-1333. Уровень TDP останется прежним (130 Вт), на архитектурном уровне появится поддержка инструкций AES-NI.
В целом характеристики процессоров семейства Intel Core можно свести в единую таблицу
Характеристики процессоров семейства Intel Core
dammlab.com
