Блог порад на всі випадки життя

Довела до сліз. Стало відомо про дівчинку, яка під час перформансу на параді розчулила всіх

Порівняння процесорів різних виробників

Для комфортного користування комп’ютером дуже важлива його продуктивність. Одним з найважливіших модулів, який безпосередньо відповідає за швидкість роботи пристрою, є процесор. У даній статті будуть детально розглянуті питання: що таке процесор, визначення як таке, його будову та принцип роботи, а також проведемо порівняння основних типів процесорів Intel і AMD за призначенням і продуктивності. Завдяки цьому навіть недосвідчений користувач зможе підібрати процесор комп’ютера конкретно під свої потреби.

Що таке процесор

Це спрощене назву, яке звичніше вживати в повсякденному спілкуванні. Його правильна назва звучить, як Центральне Процесорне Пристрій, він же ЦПУ. Походить від англійського виразу Central Processing Unit або скорочено CPU.

центральний процесор – унікальна апаратна складова частина комп’ютера, багатоцільове пристрій, який призначений для виконання коду програм. Код розміщується в його власній пам’яті. Робота додатків в операційній системі заснована на виконанні різних команд і обчисленні певних даних. Завдання ЦПУ – обробляти інформацію, зіставляти з нею конкретні команди. Запуск і робота десятків і сотень виконуваних файлів, неймовірні за кількістю і обсягами обчислення, обробка мільйонів файлів вагою в сотні гігабайт – лише поверхневий список того, що він робить на комп’ютері. Таким чином, процесор – мозок, обчислювальна сила вашої машини, яка також координує роботу решти заліза.

Як він виглядає

Це невеликий квадратний модуль, який встановлюється в спеціальний роз’єм материнської плати. Користувачі, які вперше бачать процесор, дивуються його несподівано маленькому розміру – площею він всього кілька квадратних сантиметрів. На його поверхні найчастіше нанесений логотип виробника разом з його назвою. Деякі моделі мають вигравірувані або нанесення фарбою технічні характеристики.

Зверху нього встановлений вентилятор, який призначений для охолодження модуля під час роботи. Для поліпшення тепловідведення також може бути встановлена ??система пасивного охолодження у вигляді радіаторів.

Що всередині

Для початку буде наведено список елементів, за що відповідає кожен з них, загальна будова процесора:

  • ядро (одне або декілька);
  • дешифратор;
  • системна шина;
  • кеш;
  • сокет.

ядро – повноцінна робоча одиниця процесора. Фактично це і є повноцінний міні-процесор, здатний повністю вирішувати обчислювальну задачу. Об’єднання декількох ядер в один процесор дозволяє значно збільшити сукупний обчислювальний потенціал комп’ютера або ноутбука.

Розміри самого кремнієвого кристала процесора, який займається обчисленнями несиметричні, найчастіше це чорний плоский прямокутник площею кілька міліметрів. Саме ця площа є одним з найважливіших показників кристалів. З кожною новою версією виробник намагається зменшити площу, щоб в той же корпус помістилося більшу кількість ядер. Чим більше ядер, тим більша сумарна обчислювальна потужність, адже при вирішенні дуже складних завдань може бути одночасно задіяно 1, 2, 4, 6, 8 і навіть 10 ядер. Ядра складаються з транзисторів, про які ми поговоримо трохи пізніше.

Також важлива загальна тактова частота. Це значення, яке показує, скільки інформації пристрій може обробити за одиницю часу. Чим більше частота, тим більше даних воно здатне переробити і представити користувачеві у вигляді запущених програм та ігор. У сучасних комп’ютерах даний показник вимірюється в ГГц. Вона формується з частоти шини, про яку поговоримо нижче, помноженої на множник процесора. Перемножая їх, виходить підсумкова частота, яка вказується в паспортних даних, доступних від виробника.

Тактова частота ядер на домашніх комп’ютерах рідко досягає 2.6-2.8 ГГц. Для високоефективних систем створені процесори, які при правильному розгоні видають частоту більш 4.4 ГГц. До частоті додаємо розподіл виконуваного завдання на кілька ядер, такі процесори називаються багатоядерними, і отримуємо загальну продуктивність даного ОЕ.

дешифратор – елемент, який перетворює команди програми в спеціальні сигнали, зрозумілі для роботи транзисторів ядер.

системна шина – спеціальні шляху передачі інформації, за допомогою яких процесор спілкується з іншими модулями комп’ютера. Він підключається до шини безпосередньо, коли як жорсткий диск, відеокарта і оперативна пам’ять підключаються за допомогою спеціальних роз’ємів – контролерів або ж для підключення використовуються високошвидкісні дроти і шлейфи. Чим вище швидкість системної шини процесора, тим швидше він зможе керувати іншим залізом. Для досягнення максимальної продуктивності тактова частота шини процесора і материнської плати, куди він буде встановлюватися, повинні збігатися. Ідеально, якщо вони збігаються, інакше або продуктивність не розкриється повною мірою, або ж її не вистачатиме для поставлених завдань.

Тепер розберемося, що таке кеш процесора. Це третій за важливістю показник, від якого залежить продуктивність процесорів. Це прямий аналог оперативної пам’яті біля комп’ютера в цілому, тому друга назва кеша – сверхоперативная пам’ять, її швидкість до 20 разів вище, ніж у оперативної пам’яті. У кеші містяться дані, які обробляються в даний момент. Він має кілька важливих параметрів. Перший – його обсяг, чим він більший, тим більший обсяг інформації процесор може обробити на високошвидкісної пам’яті. Другий показник тісно пов’язаний з розміром – кількість рівнів кешу. У звичайних процесорах знаходяться два рівня, для більш високої продуктивності додають третій. Вони потрібні для накопичення і зберігання даних, до яких процесор через короткий час повернеться знову. Найперший рівень (L1 або Level 1) містить найактуальнішу інформацію, з якої прямо зараз ведеться робота. На другому рівні (L2) знаходяться трохи менше актуальні дані, третій рівень (L3) містить решті масив інформації. Чим більше рівень, тим більше там пам’яті. Наприклад, може бути L1 = 128 Кб, L2 = 512 КБ, L3 = 3 і більше Mб.

Давайте уточнимо, на що це впливає. Чим більше рівнів кешу і чим більше пам’яті вони містять, тим він більш продуктивніше. Ці параметри дуже тісно пов’язані з частотою і ядрами, вони повинні мати достатні ресурси для обробки такого масиву даних.

сокет (Роз’єм) – технічний пристрій, спосіб кріплення, за допомогою якого ЦПУ фіксується на материнської платі. Пряме підключення забезпечує обмін даними між процесором і іншим залізом. Підбір сокета – найважливіша частина при роздільній покупці комплектуючих. Роз’єми материнської плати і процесора повинні бути ідентичними для правильної установки і роботи. Якщо сокети будуть відрізнятися, то ЦПУ просто не встане на своє місце, не буде підходити роз’єм.

У деяких моделей контакти стирчать з корпусу, підключаючись до спеціальним заглибленням в платі. Крім цього, важливо розташування контактів, їх кількість, розмір і площа розподілу. Це обумовлено різними можливостями, які «вміють» процесори: підключення інтегрованої графіки, підвищена продуктивність і установка додаткового охолодження. Таким чином, сумісність «процесор і материнська плата» повинна бути повна.

Як він працює

Незважаючи на досить складне і ювелірне пристрій цього модуля, його робота цілком зрозуміла користувачеві, який вирішив в цьому розібратися. Постараємося викласти принцип роботи і призначення процесора зрозумілим для більшості мовою, упускаючи професійні терміни і значення:

  • На невидимому для нас рівні всі дії, які відбуваються під час активності програми, зводяться до банальної математики чисел, найчастіше це додавання і множення, порівняння. Це умовні позначення, але вони розкривають суть процесів, які відбуваються в модулі при обчисленнях.
  • Для виконання будь-якого процесу необхідна інструкція, яка має в собі дані про протікання обчислень.
  • Всією роботою керує дешифратор. При першому такті роботи він завантажує в надоперативну пам’ять необхідні дані. Другим циклом він перетворює ці дані в набір зрозумілих для транзисторів команд, які приймаються за обчислення, записуючи результат в той же кеш. Третій цикл запускає виконання певної інструкції, яка виводить в програму оброблені дані, а ядер дає нове завдання.
  • Більше ядер, кеша і частоти – більше оброблюваних даних, більше відкритих програм, більше швидкість їх роботи як окремо, так і при сумарній навантаженні.
  • При проведенні обчислень ядра мають властивість нагріватися. Для цього обов’язково потрібен активний кулер або пасивний радіатор. Щоб уникнути згоряння модуля він має функцію «троттлінг процесора» – дешифратор починає пропускати робочі такти, зменшуючи кількість проведених операцій. Менше обчислень – менше температура, але і на продуктивність сильно впливає.
  • Також не варто забувати про битности. Старі покоління мають значення 32, більш сучасні x64. 32-бітний процесор мав обмежену обчислювальну потужність, так як міг працювати з оперативною пам’яттю об’ємом до 4 гігабайт. Процесор 64-розрядний обійшов це обмеження, отримавши в кілька разів зросла продуктивність в порівнянні зі старим поколінням. Потрібно відповідно 64-розрядна операційна система.

еволюція

Від самого першого створеного обчислювального пристрою до сучасних багатоядерних монстрів еволюція процесорів просувалася за кількома основними шляхами:

  • збільшення кількості транзисторів внаслідок щільності їх розташування при виготовленні;
  • збільшення тактової частоти ядер;
  • збільшення кількості ядер в одному корпусі;
  • збільшення сверхоперативной пам’яті.

Якщо описати еволюцію дуже грубо, то можна стверджувати, що зростання продуктивності процесорів відбувався через одночасне зменшення і ущільнення складових частин. Буквально 40 років тому найпотужніші моделі були набагато слабкіше сучасних офісних варіантів, при цьому вони зменшилися в рази, стали віддавати набагато менше тепла і споживати електрики.

виробництво

Можна сміливо заявляти, що процесори робляться з звичайного піску. Справа в тому, що пісок – ідеальне джерело кремнію, з якого і складаються ядра процесора. За допомогою доменних печей і ряду хімічних реакцій видобувається кремній з чистотою 99,9999999%. Він заливається в спеціальну форму, після охолодження виходить кремнієвий циліндр вагою близько центнера і розміром з людину. За допомогою спеціальної різання цей циліндр нарізається на найтонші диски діаметром близько 50 см.

Ці диски поліруються до дзеркального блиску, потім за допомогою потужного пучка світла і хорошою лінзи на поверхні створюється структура процесора. На неї зверху за допомогою спеціальних речовин нарощуються транзистори, про які ми говорили раніше. Транзистори – напівпровідникові елементи, з яких складаються ядра. Тут потрібно згадати таке визначення, як техпроцес. Він став одним із шляхів еволюції процесора. Техпроцес – товщина створюваних транзисторів. Чим вона менша, тим більше транзисторів влізе в одне ядро, тим більше даних вони можуть обробити.

Сучасні процесори створюються по техпроцесу 14 нм, в 2019 анонсована поява техпроцесу 10 нм. Після нарощування транзисторів потрібну кількість ядер поміщається в корпус, який в підсумку бачить споживач.

Відмінність процесорів один від одного

Пристрій і виробництво всіх процесорів практично ідентично за винятком фірмових технологій, техпроцесу і інших патентних тонкощів, які споживачеві не потрібні. Споживача цікавить, чим відрізняються процесори фактично, за типами і призначенням:

  • Процесори відрізняються фірмою-виробником. Є конкуренція – є розвиток продукту і регулювання ціни. Процесора візуальні характеристики опустимо, вони не приносять користі.
  • Відрізняються типом установки (це відсилання до сокету). Зазвичай відмінність спостерігається у різних виробників, докладніше поговоримо нижче.
  • Є процесори для повсякденних завдань – браузер, документи, кіно. Трохи більш потужні беруть користувачі, охочі пограти в більш-менш сучасні ігри на середніх або низьких налаштуваннях. Ігрові системи мають багатоядерні і високочастотні процесори, які допомагають відеокарти обробляти динамічні візуальні сцени в іграх. Людям, які працюють в програмах, де відбуваються колосальні обчислення, потрібні неймовірно потужні модулі, які споживають величезну кількість електроенергії і вимагають спеціального охолодження.
  • Сучасні процесори мають архітектуру х64, 32 вже рідко зустрічається, проте, це теж привід знайти відмінності в можливостях і продуктивності.
  • Порівняти процесори можна по конкретним завданням – математичним, графічним і іншим.
  • Вони можуть мати інтегровану графіку – ідеальне рішення для ноутбуків.

Основні розробники

На сьогоднішній день основні виробники – Intel і AMD. Поруч з ними причаївся ARM, який створює процесори для пристроїв виробництва Apple Inc. Останній розглядати не буде, так як модулі процесора мають призначення для конкретних комп’ютерів і програмного забезпечення. Якщо виникла необхідність вибору процесора для свого комп’ютера, то потрібно зупинитися на перших двох.

Порівняння Intel і AMD

Доступне простому користувачеві порівняння процесорів буде представлено, як зручна таблиця.

характеристика Intel AMD
розгін Можливість або відсутня, або розгін слабо підвищує продуктивність. На противагу цьому – високі характеристики «з коробки». Дані процесори – незаперечні лідери в категорії розгону.
багатозадачність Буквально створені для програм, що підтримують розподіл обчислень на всі ядра одночасно. Заточені під роботу на одному ядрі. Програми, які використовують тільки одне ядро, тут будуть працювати набагато ефективніше.
Нагрівання і енергоефективність Більш оптимізовані параметри, менше гріються, більше ККД. Вимагають гарне охолодження, споживають більше електроенергії, особливо якщо розігнані.
вартість
або призначення
Для будинку: В більшості занадто дорогі для звичайного домашнього користування. Придивіться до лінійки процесорів AMD.
Для ігор: для недорогий ігрової системи чудово підійдуть Core i3 і Core i5, в тому ціновому сегменті обганяючи за показниками AMD.
Для обчислювальної роботи: для потужної системи добре підійдуть Core i7-3770K, або дуже дорогий і продуктивний Core i7-3970X з хорошим завдатком на майбутнє.
Для будинку: хороша вартість для невибагливої ??домашньої системи, яка прекрасно впорається з повсякденними завданнями.
Для ігор: в сукупності з грамотним розгоном і хорошим охолодженням підходить для ігор. Для дешевої ігрової системи добре підійде FX-6300.
Для обчислювальної роботи: для бюджетної системи підійде FX-8350.

Загальний висновок: для різних завдань призначені і різні процесори. AMD мають меншу вартість, можливість оверклокінгу до величезних тактових частот. Їх бюджетні варіанти дуже добре підійдуть для домашніх малопотужних систем. Якщо ж бюджет вище 150 доларів, варто звернути увагу на 64-бітові Інтел процесори, в даному ціновому сегменті вони значно перевершують за характеристиками своїх конкурентів. Вибирайте x64-розрядний варіант для досягнення максимальної продуктивності.

Не варто забувати, що ЦПУ фірми Інтел – основні варіанти для ноутбуків. Вони встановлюються з огляду на хорошій енергоефективності та малої тепловіддачі, тому процесори Intel підходять для ноутбуків.

висновок

На даний момент виробники процесорів надають величезну кількість різних моделей, які призначені для виконання різноманітних робіт. Робота у нього одна – координувати і обчислювати, але в залежності від призначення підбираються різні характеристики як його самого, так і допоміжного заліза.

У цій статті докладно були розглянуті такі питання, як що таке процесор, виробництво, робота, а також наведено порівняння за основними параметрами.

Відео по темі

Ссылка на основную публикацию