Центральный процессор

Содержание:

1. Технологический процесс
2. Частота процессора
3. Тепловыделение
4. Кэш память, уровни
5. Intel, AMD
6. Socket - способ крепления процессора
7. Как выбрать процессор?

Технологический процесс

Процесс развития процессоров, если увлекаться, интересное занятие. Начиналось всё с микросхем, у которых частота измерялась в килогерцах. Затем технологии совершенствовались, транзисторов становилось всё больше и больше, их размеры всё меньше и меньше, тем самым увеличивалась частота, уменьшалось энергопотребление и тепловыделение. В итоге сегодня у нас есть процессоры, частоты которых измеряются в несколько гигагерц, а благодаря уменьшению техпроцесса, есть возможность уместить несколько кристаллов (ядер) в одной подложке и разместить огромное количество транзисторов, плюс добавить память процессору (кэш).

В итоге имеем эффективные многоядерные процессоры с высокой частотой, несколько уровневой памятью, уменьшенным энергопотреблением и сравнительно небольшим тепловыделением.

Технологические процессы начинались от 10 микрометров (мкм - 10-6) и сегодняшних процессов до 10 нанометров (нм - 10-9)

В кратце процесс создания: Выплавляется кусок кремния в цилиндрическую форму, затем нарезается на тонкие пластины и на них наносятся микросхемы, затем монтируется это всё в корпус и герметизируется. Все этапы производства очень сложны и высокотехнологичны.

Монокристаллический кремний

Вот как выглядит пластина с нанесёнными на неё микросхемами.

Нарезанная пластина с нанесённым на неё микросхемами

И немного увеличенный вариант пластины с готовыми кристаллами.

Увеличенная пластина с нанесёнными на неё микросхемами

22 нм и 20 нм техпроцессы соответствуют производству сегодняшних процессоров: Intel Ivy Bridge, Intel Haswell (Celeron, Pentium, Core i3, Core i5, Core i7).

Celeron и Pentium из этой группы в современных модификациях. Немного улучшены для доступности в цене, добавлена поддержка 64-х битной разрядности, кэш - память, однако всё равно слабо справляются с современными задачами, особенно Celeron.

Количество транзисторов в процессорах, со времён создания, изменялось от пары тысячь до сегодняшних почти 2-х миллиардов!

Интересно существует ли предел?

Частота процессора

Можно было бы сказать что, чем больше частота тем лучше, но это совсем не так. Лучше, если процессоры сделаны по одной архитектуре. В остальных случаях производительность зависит от архитектуры процессора, уровней и объёма кэш памяти процессора, а так же от частоты системной шины. Если она меньше (она обычно меньше), то частота процессора будет понижаться до её частот и процессор будет простаивать пока данные будут переданы по систмной шине (материнской плате).

Первый процессор был представлен 15 ноября 1971 года и имел частоту 740 кГц. На сегодня самые можные процессоры могут достигать частоты до 5 ГГц.

Ещё одно ошибочное мнение бытует (я сам слышал от некоторых), что если процессор многоядерный и у него частота допустим 2,6Ггц, то каждое ядро работает на этой частоте. Это абсолютно не верно! Это суммарная частота всех ядер. Эту максимальную частотe надо поделить на количество ядер и получится частота одного ядра.

Ниже приблизительный график изменения частоты процессоров (Ггц) и техпроцесса (нм).

График изменения технологического процесса и частоты процессоров

Со временем техпроцесс становится меньше, а частота увеличивается и уменьшается энергопотребление.

Тепловыделение (TDP)

Перегрев или возгорание процессора

Процессоры выделяют большое количество тепла, без охлаждения буквально за четыре секунды могут нагреться до 90 градусов и естественно сгореть, а если есть система защиты от перегрева, то отключить систему.

Поэтому важно следить за состоянием радиатора с кулером, периодически очищать от пыли, при необходимости смазывать кулер или заменить. Перегрев так же может служить следствием торможения и зависания системы.

Если сравнивать тепловыделение между производителями процессоров Intel и AMD, то у последних оно гораздо выше. Что в общем то лично меня не устраивает. Так как процессор будет сильнее греться, следовательно охлаждение будет интенсивней работать, больше нагнетать воздуха и пыль вместе с ним, что приводит к скорейшему засорению радиатора и кулера, нарастанию пыльной корки, закупорки рёбер радиатора, препятствию прохождение воздуха и перегреву, а так же шум от интенсивного вращения кулера, ведь он будет с большей мощностью пытаться охладить систему.

Кэш - память (SRAM), уровни (L1, L2, L3)

Здесь опишу работу в кратце её работу. Обо всех типах памяти можете почитать в статье Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

У нас есть процессор, у него есть память первого уровня L1, она работает на частоте равной частоте процессора, то есть данные хранящиеся в этой памяти мгновенно поступят для обработки в процессор. Если этих данных в этой памяти нет, то идёт обращение к памяти уровня L2, которая чуть медленнее, но объём её немного больше. Далее, если данных нет в вышестоящей памяти, идёт обращение к памяти уровня L3, если таковая имеется, аналогично она медленнее, но больше. Ну и в последнюю очередь идёт обращение к оперативной памяти.

Принцип взаимодействия процессора с кэш-памятью и оперативной памятью

Пока идёт обращение к оперативной памяти, процессор простаивает. Простой занимает немного времени, какие то доли секунды, но в совокупности это может занять продолжительное время.

Intel, AMD

Именно Intel и AMD являются лидерами рынка по производству процессоров, особенно Intel с долей около 87%.

Процессоры Intel и AMD

Не буду начинать с самых древних процессоров, а пробежимся с самых ходовых на сегодняшний день. Список общий, так как в микроархитектуру могут входить и другие техпроцессы под своими кодовыми названиями:

64-битные процессоры: EM64T — Микроархитектура Nehalem (1-е поколение).

  • Intel Celeron; Сокеты: µPGA-988, BGA-1288
  • Intel Pentium; Сокеты: µPGA-988, BGA-1288
  • Intel Core i3; Сокет: LGA1156
  • Intel Core i5; Сокет: LGA1156
  • Intel Core i7; Сокет: LGA1156
  • Intel Core i7 Extreme Edition; LGA1366
  • Intel Xeon; Сокет: LGA1156
  • 64-битные процессоры: EM64T — Микроархитектура Sandy Bridge (2-е поколение)

  • Intel Celeron; Сокет: LGA1155
  • Intel Pentium; Сокет: LGA1155
  • Intel Core i3; Сокет: LGA1155
  • Intel Core i5; Сокет: LGA1155
  • Intel Core i7; Сокет: LGA1155
  • Intel Core i7 Extreme Edition; Сокет: LGA2011
  • Intel Xeon E3; Сокет: LGA1155
  • 64-битные процессоры: EM64T — Микроархитектура Ivy Bridge (3-е поколение)

  • Intel Core i3; LGA1155
  • Intel Core i5; LGA1155
  • Intel Core i7; LGA1155
  • Intel Core i7 Extreme Edition; Сокет: LGA2011
  • Intel Xeon E7 v2; Сокет: LGA2011
  • 64-битные процессоры: EM64T — Микроархитектура Haswell (4-е поколение)

  • Intel Core i3; Сокет: LGA1150
  • Intel Core i5; Сокет: LGA1150
  • Intel Core i7; Сокет: LGA1150
  • Intel Xeon E5 v3; Сокет: LGA1150
  • В первом и втором поколении Intel Celeron и Intel Pentium не стоит даже рассматривать при покупке, они уже своё изжили, современные задачи не вытягивают.

    i3,i5,i7 разделяются по поколениям очень просто, по первой цифре в маркировке, например:

    Intel Core i3 2100T - 2.5 ГГц, первая цифра в 2100Т это 2, значит процессор второго поколения.

    Intel Core i5 3450 - 3.1 ГГц, первая цифра в 3450 это 3, значит процессор третьего поколения.

    Intel Core i7 4770 - 3.4 ГГц, первая цифра в 4770 это 4, значит процессор третьего поколения.

    Если в маркировке отсутствуют первые цифры 2,3,4, то скорее это процессор первого поколения.

    Рассмотрим линейку процессоров FX от AMD, актуальную на данный момент.

    Микроархитектура AMD для настольных ПК - Bulldozer

    Четырёхядерные процессоры:

  • FX-4100...4170; FX-4300...4350
  • Шестиядерные процессоры:

  • FX-6100...6200; FX-6300...6350
  • Восьмиядерные процессоры:

  • FX-8100...8170; FX-8300...9590
  • Общее отличие между всеми ними это поддержка каких-нибудь технологий, нам не нужных, количеством ядер и частотой процессора. Главное отличие является цена. Я всё же писал что недолюбливаю AMD за огромное тепловыделение, однако можно подобрать модель соизмеримую по мощности с Intel, но дешевле. Хотя если процессор сильнее греется нужно подходящее охлаждение, которое тоже в копеечку обойдётся, так может быть не стоит искать аналог по дешевле?

    Socket - способ крепления процессора

    Socket (Сокет) - специальный разъём на материнской плате, предназначенный для установки процессора. На материнских платах производители указывают какие типы процессоров они поддерживают, на коробке или в описании можно это почитать. И в описании процессоров тоже указывается какие сокеты они поддерживают. Так что будьте внимательны. Это относится и к креплениям радиатора процессора. Крепления радиатора могут быть универсальными, то есть подходить к нескольким сокетам.

    При установке процессора на материнскую плату имеются "ключи" (метки), для правильной установки. Например скошенный угол на процессоре и гнезде или выступы или углубления в подложке процессора и наоборот на разъёме.

    Пример как выглядят метки на Сокете AM3

    Метки для установки процессора на Сокете AM3

    Пример Сокета 775

    Метки для установки процессора на Сокете LGA775

    И последний пример Сокетов LGA 1366, 1150, 1155, 1156. С виду вроде выглядят одинково, но при установке процессора увидите разницу и невозможность неправильной установки в разъём. Нужно читать описание или характеристики.

    Крепления для сокетов LGA 1366, 1150, 1155, 1156

    Откуда такое разнообразие? Производство процессоров постоянно совершенствуется, меняется количество выводов и для того чтобы небыло путаницы в поддержке и установки процессора, придумывают разные способы крепления.

    Как выбрать процессор?

    Если для игр, то Вам всё равно придётся переплатить за встроенную графику, потому что топовые процессоры идут со встроенным видео, плюс раскошелится на мощную видеокарту. Здесь всё зависит от Ваших предпочтений. Для чего Вы будете использовать компьютер. Если для работы с документами, сёрфинга в интернете, просмотра видео, то подойдёт не самый мощный процессор. Я бы ещё приписал чтобы выбирали не со встроенной графикой, но тенденция такова что практически во все процессоры уже внедряют её. Даже наверное и к лучшему, не нужно отдельно покупать видеокарту.

    Наверное самым оптимальным вариантом на сегодняшний день было бы приобретение процессора i5 от Intel второго поколения, в крайнем случае i3 на сокете LGA1155, так как эти процессоры в более менее доступной категории цен. Процессоры на i7 уж больно дорогие и в будущем, когда цены спадут можно без проблем обновиться до более производительного процессора. По моему остальные модификации не стоит рассматривать, они на сокетах предыдущих поколений, без возможности обновления конфигурации.

    Например у меня до сих пор материнская плата на Socket LGA775 с процессором Intel Core 2Duo с 2008 года. Максимум как я могу его проапгрейдить это добавить оперативной памяти и например, поставить SSD диск. Если я захочу улучшить компьютер мне придётся обновлять весь компьютер, так как моя материнская плата уже не поддерживает процессоры нового поколения, поддержка оперативной памяти только DDR2, а в новых DDR3 или 4.

    Во всяком случае Вам стоит ориентироваться на процессоры, поддерживающими актуальный и распространённый Socket, чтобы с большей вероятностью обновить свою конфигурацию оборудования в будущем. Хотя есть вероятность того что появятся новые виды процессоров и разъёмов, так что покупайте что сейчас актуально на рынке. Ещё есть такой слух что процессоры от Intel будут поддерживать только операционную систему Windows 10 и выше, кому она не по душе, тоже стоит призадуматься.

    Есть такой замечательный сайт CPUBoss, в котором можно сравнить процессоры между собой по производительности, по параметрам и по цене. Так что вбивайте название процессоров и выбирайте лучший для Вас.

    Добавлено: 9.11.2015 • : 1185

    Автор: Владимир (safecomp.me)

    Понравилась статья? Оставьте ссылочку :)



    Возможно Вас заинтересует:

     

    Добавить комментарий

    • ВКонтакте
    • Facebook
    • Обычные комментарии

    Введите сумму чисел с картинки:

    Комментарии: