Основные характеристики процессора. Как правильно выбрать процессор?
1.) Бренд производителя (Intel или AMD);
2.) Платформа CPU или тип разъема (сокет);
3.) Тактовая частота процессора;
4.) Количество ядер;
4.1) Hyper-threading
5.) Кэш-память;
6.) Тактовая частота соединения с северным мостом
7.) Разрядность;
8.) Тех.процесс
9.) Энергопотребление и охлаждение;
10.) Фирменные технологии.
Бренд производителя
В настоящие время только 2 компании заниматься разработкой процессоров это INTEL и AMD.
основной критерий цена и энергопотребление и охлаждение.
плюсы и минусы читайте здесь.
Сокет или тип разъема
Процессор устанавливается в специальный разъем на материнской плате – гнездо или, как его называют, Socket (сокет). Условно можно сказать, что это срок жизни вашей платформы или потенциал возможного развития на будущее.
Номер сокета, т.е. его модель (например, Socket 775) должен совпадать с номером сокета на мат.плате, иначе установить процессор на неё не получится.
Очень часто можно столкнуться с ситуацией, когда люди пытаются экономить на разъеме процессора, т.е. они изначально покупают морально устаревший процессор и мат.плату, вышедшие в тираж уже довольно давно.
Это плохо тем, что как только появятся новые стандарты и новый тип разъема, то, скорее всего, под старый уже не будут выпускать новые, более мощные процессоры, т.е. Вы будете ограничены в возможности апгрейда компьютера и при желании его улучшить придется менять не только процессор, но и мат.плату.
примечание:
Впрочем, не всё всегда так критично, ибо, например, у AMD более гибкая политика в отношении этого вопроса. Компания даёт возможность провести недорогой апгрейд путем поддержки совместимости новых платформ со старыми. У каждого производителя имеются свои типы сокетов. Основными из новых и условно-новых, скажем, для Intel считаются LGA 2011, LGA 1155, LGA 775 и LGA 1156, два последних уже довольно давно убрали с выпуска. Хотя LGA775 выпускалось долго (2004-2012), а вот LGA 1156 (2009-2012) вышел и пропал его можно встретить только у некоторых людей которые поторопились с покупкой так сказать "топовой" модели, хотя производительность процессоров LGA 775 и LGA 1156 почти одинаковая, а в 2011 году вышел новый сокет LGA 1155.
У AMD самыми ходовыми являются разъемы AM3, Socket AM3+, Socket FM1, Socket FM2
Тактовая частота процессора;
Самый известный параметр оценки производительности процессора – это количество производимых операций/вычислений в единицу времени (измеряется в Гц).
Процессоры Intel и AMD имеют разные частоты, однако в целом процессоры нередко показывают одинаковую производительность.
Многие считают, что только тактовая частота однозначно характеризует мощность процессора, и, значит, чем она выше, тем быстрее компьютер и всё тут.
Однако это не совсем так. Важную роль играют все составляющие, например, такой параметр, как скорость работы оперативной памяти, разрядность шины передачи данных и прочее.
В идеале все компоненты компьютера должны работать на максимальной заявленной мощности, но для достижений этих условий нужно вложить хорошую сумму.
Количество ядер
В выборе количества ядер следует в первую очередь исходить из конкретных задач.
Как узнать количество ядер процессора.
Понятно, что чем больше ядер, тем лучше, но если Вы используете компьютер для решения офисных задач по работе с документами, серфинга в интернете и легких мультимедийных задач, то, скорее всего, процессор с количеством ядер больше двух — это выброшенные на ветер деньги.
Да я не зря указал что тактовая частота идет более важный параметр чем количество ядер. допустим 8 ядерный проц. с тактовой частотой 1.5GHz и 4 ядерный с тактовой частотой 3GHz
второй процессор будет более производительнее потому что он обрабатывает больше объем информации за такт. и производительность одного ядра намного выше. подробнее здесь.
примечание количество ядер процессоров призвана в первую очередь повысить производительность при работе со специально оптимизированным софтом, играми и приложениями. Поэтому, если Вы обычный пользователь с минимальными целями и задачами, то смысла переплачивать за количество ядер – нет. Оптимальным вариантом будет: 2 ядра – для стандартного офисного ПК.
Для задач по сложнее нужно брать минимум 4 ядра (для игр, обработки фото-видео, работой в программах AutoCAD или 3DMax)
Hyper-threading
Hyper-threading (официальное название — Hyper-threading technology, HTT или HT) — технология, разработанная компанией Intel для процессоров на микроархитектуре NetBurst. HTT реализует идею «одновременной мультипоточности». HTT является развитием технологии супер-поточности ruen, появившейся в процессорах Intel Xeon в феврале 2002 и в ноябре 2002 добавленной в процессоры Pentium 4. После включения HTT один физический процессор (одно физическое ядро) определяется операционной системой как два отдельных процессора (два логических ядра). При определённых рабочих нагрузках использование HTT позволяет увеличить производительность процессора.
Суть технологии:
может хранить состояние сразу двух потоков;
содержит по одному набору регистров и по одному контроллеру прерываний (APIC) на каждый логический процессор.
Для операционной системы это выглядит как наличие двух логических процессоров. У каждого логического процессора имеется свой набор регистров и контроллер прерываний (APIC). Остальные элементы физического процессора являются общими для всех логических процессоров.
Рассмотрим пример. Физический процессор выполняет поток команд первого логического процессора. Выполнение потока команд приостанавливается по одной из следующих причин:
произошёл промах при обращении к кэшу процессора;
выполнено неверное предсказания ветвления;
ожидается результат предыдущей инструкции.
Физический процессор не будет бездействовать, а передаст управление потоку команд второго логического процессора. Таким образом, пока один логический процессор ожидает, например, данные из памяти, вычислительные ресурсы физического процессора будут использоваться вторым логическим процессором.
HTT не реализована в процессорах серии Core 2 («Core 2 Duo», «Core 2 Quad»).
В процессорах Core i3, Core i7 и некоторых Core i5 была реализована сходная по своим принципам технология, сохранившая название hyper-threading. При включении технологии каждое физическое ядро процессора определяется операционной системой как два логических ядра.
Производительность
Преимуществами HTT считаются:
возможность запуска нескольких потоков одновременно (много поточный код);
уменьшение времени отклика;
увеличение числа пользователей, обслуживаемых сервером.
По утверждениям компании Intel после реализации HTT в Pentium 4 и Xeon 2001-2002 года:
площадь кристалла и энергопотребление в первой реализации увеличилась менее чем на 5%;
в некоторых задачах производительность увеличилась на 15—30%
прибавка к скорости составила 30% по сравнению с идентичными процессорами Pentium 4, не поддерживающими HTT;
Прибавка к производительности изменяется от приложения к приложению. Скорость выполнения некоторых программ может даже уменьшиться. Это, в первую очередь, связано с «системой повторения» процессоров Pentium 4, занимающей необходимые вычислительные ресурсы, отчего и начинают «голодать» другие потоки.
примечание
Реальный прирост к производительности дает только при определенных условиях и составляет примерно (0-30%)
у AMD такой технологии нет
как определить количество ядер читайте здесь Как узнать количество ядер процессора.
Кэш-память
Кэш микропроцессора — кэш (сверхоперативная память), используемый микропроцессором компьютера для уменьшения среднего времени доступа к компьютерной памяти. Является одним из верхних уровней иерархии памяти. Кэш использует небольшую, очень быструю память (обычно типа SRAM), которая хранит копии часто используемых данных из основной памяти. Если большая часть запросов в память будет обрабатываться кэшем, средняя задержка обращения к памяти будет приближаться к задержкам работы кэша.
Когда процессору нужно обратиться в память для чтения или записи данных, он сначала проверяет, доступна ли их копия в кэше. В случае успеха проверки процессор производит операцию используя кэш, что быстрее использования более медленной основной памяти.
Кэш первого уровня (L1) – наиболее быстрый уровень кэш-памяти, который работает напрямую с ядром процессора, благодаря этому плотному взаимодействию, данный уровень обладает наименьшим временем доступа и работает на частотах близких процессору. Является буфером между процессором и кэш-памятью второго уровня.
Кэш второго уровня (L2) – второй уровень более масштабный, нежели первый, но в результате, обладает меньшими «скоростными характеристиками». Соответственно, служит буфером между уровнем L1 и L3.
Кэш третьего уровня (L3) – третий уровень, опять же, более медленный, нежели два предыдущих. Но всё равно он гораздо быстрее, нежели оперативная память.
В целом основная задача разработчиков (в отношении кэша) – это определение его оптимальных размеров для выпускаемого процессора. Ведь именно от этого зависит прирост производительности в определенных приложениях. Любая кэш-память снабжена системой защиты от возможных ошибок (ECC), при обнаружении которых последние автоматически исправляются.
Тактовая частота соединения с северным мостом
Системная шина работает в качестве магистрального канала между процессором и чипсетом.
чем выше частота тем больше скорость передачи данных.
у Интел была шина FSB и начинался он с Pentium4 и закончил свое существование со снятием LGA775 с производства.
Далее Intel выпустили шину QPI в ответ на разработанную шину AMD HyperTransport.
теперь данный параметр зависит от материнской платы, а не от процессора.
Разрядность
Также является одной из важнейших характеристик производительности процессора и показывает количество бит, обработанных процессором за один такт.
На текущий момент самый высокий показатель разрядности CPU — 128, однако на потребительском рынке такие модели крайне мало распространены, а вот 32 и 64 бита – самые ходовые.
Примечание:
Разрядность процессора должна поддерживаться ОС, в частности, например, Windows 8 способна работать с 128-разрядными ЦП.
Многие пользователи при покупке путаются в маркировке разрядности 32— и 64-битный «камней», поэтому здесь следует запомнить, что разрядности 86 бит не бывает, ибо такой маркировкой («х86») обозначаются 32-разрядные процессоры.
В данный момент все процессоры имеют поддержку (x86/x64)
Тех.процесс
Очень часто про этот параметр просто забывают, однако от него, бывает, зависит производительность. Для того, чтобы изготовить микросхемы и кристаллы CPU используется метод фотолитографии – нанесение на кремниевую подложку специальным оборудованием проводников, изоляторов и т.п., которые и формируют само ядро процессора.
В зависимости от разрешающей способности этого оборудования формируется определенный тип технологического процесса производства. Чаще всего он указывается в нанометрах: 130 нм, 90 нм, 45 нм и т.п. На что влияет техпроцесс и почему он важен при выборе CPU?
Все очень просто, чем меньше цифра, тем меньше размеры структур, которые помещаются на подложку. Все это приводит к пониженному энергопотреблению процессорных ядер, их большей вычислительной мощности.
Энергопотребление и охлаждение
Конечно же развитие производственных мощностей процессоров не могло не отразиться на их энергопотреблении, которое существенно возросло. Если раньше можно было спокойно обойтись «комплектным» вентилятором, то теперь для отвода тепла необходимы специальные системы охлаждения.
Для оценки же тепловыделения была введена величина TDP, которая показывает, на отвод какого количества тепла должна быть рассчитана система охлаждения, при использовании ее с определенной моделью CPU. В настоящий момент, эпоху развития портативных устройств (планшетов, нетбуков и т.п.) параметр энергопотребления, за счет тех.процесса и тп, удалось существенно снизить. Так, например, TDP процессоров мобильных решений компьютеров составляет всего 40 Вт.
Информация по выбору системы охлаждения для процессора была в статье "Как правильно выбрать вентилятор для процессора".
и статья "информация как правильно собрать ПК"
Фирменные технологии.
За столь долгое время существования процессоров, их производители обзавелись своими «примочками» — дополнительными функциями, ускоряющими и расширяющими вычислительные мощности CPU. Например, вот некоторые из них.
От AMD:
• 3DNow!, SSE (инструкции) – ускорение работы в мультимедиавычислениях;
• AMD64 – работа с 64-битными инструкциями, а также с 32-битными архитектурами;
• AMD Turbo Core –аналогIntel Turbo Boost;
• Cool’n’Quiet – снижение энергопотребления за счет уменьшения множителя и напряжения на ядре.
От Intel:
• Hyper-threading (гиперпоточность) – создание для каждого физического ядра по два виртуальных(логических), вычислительных;
• Intel Turbo Boost – повышение частоты ЦП в зависимости от загруженности ядер;
• Intel Virtualization Technology – запуск нескольких ОС одновременно без потери производительности.