М
икропроцессор для персонального компьютера а, так же и для других устройств, будь то телефоны, планшеты, ноутбуки или другие интересные гаджеты, является основным центральным устройством, которое выполняет практически все вычисления и отвечает за обработку данных. Можно даже сказать так — центральный процессор
это “мозг”
любого современного компьютера или высокотехнологичного устройства. Так же он является одним из самых дорогостоящих элементов в составе современных компьютеров.
Первые компьютерные процессоры, основу которых составляло механическое реле, появились в пятидесятых годах прошлого века. Спустя какое-то время появились модели с электронными лампами, которые в итоге были заменены на транзисторы. Сами же компьютеры представляли собой довольно габаритные и дорогостоящие устройства.
Последующее развитие процессоров свелось к тому, что было принято решение входящие в них компоненты, представить в одной микросхеме. Позволило осуществить данную задумку появление интегральных полупроводниковых схем.
В 1969 г. компания Busicom заказала двенадцать микросхем у Intel , которые они планировали использовать в собственной разработке – в настольном калькуляторе. Уже в то время разработчиков Intel посещала идея заменить несколько микросхем одной. Идею одобрило руководство корпорации, поскольку подобная технология позволяла существенно сократить расходы на производстве микросхем, при этом у специалистов появилась возможность сделать процессор универсальным для использования его в других вычислительных устройствах.
Некоторые системы позволяют увеличить уже имеющуюся рабочую частоту процессора, данная процедура называется «разгоном» . Установка большей частоты процессора позволяет увеличить и его показатели быстродействия.
Американская компания под названием Intel была основана в 1968 году, тогда как ее основной конкурент – компания AMD – появилась спустя год.
То, что AMD явила себя свету на год позже, нежели Intel, в существенной мере отразилось на их соперничестве. Первые процессоры от компании AMD представляли собой копии процессоров, выпущенных компанией Intel, однако этот факт не помешал AMD разработать первый 16-ядерный процессор . При этом в 2005 обычному пользователю был предложен первый 2-ядерный процессор , носящий название AMD Athlon 64 X2 .
Двухъядерные процессоры Core 2 Duo, разработанные компанией Intel, на год позже появились на соответствующем рынке, при этом стоимость процессоров AMD и сегодня намного дешевле процессоров от Intel.
Какому процессору все же стоит отдать предпочтение? Если пользователю необходимо использование компьютера для работы со сложным профессиональным программным обеспечением, то в этом случае лучше приобрести ПК с процессором от Intel.
Процессоры AMD – отличный вариант для игровых ПК и в ситуациях, не требующих высокой производительности аппаратной начинки.
Кэш – не что иное, как память процессора, задачи которой схожи с задачами, возлагаемыми на оперативную память. Процессор использует кэш для хранения в нем данных. В данной разновидности памяти буферизируется наиболее часто используемая информация, за счет чего временные затраты на последующее обращение к ней в существенной мере сокращаются.
Оперативная память реализуемых сегодня компьютеров, составляет от 1 Гб, при этом кэш процессоров не превышает 8 Мб. Как видно из приведенных данных, разница в этих разновидностях памяти довольно существенная. Несмотря на это, даже указанного объема достаточно для обеспечения нормального быстродействия всей системы. Немалый интерес у пользователей сегодня вызывают процессоры с двухуровневой кэш-памятью: L1 и L2. Память первого уровня меньше памяти второго уровня и необходима она для хранения инструкций. При этом второй уровень за счет того, что он больше, используется для непосредственного хранения данных. У многих процессоров на данный момент кэш второго уровня общий.
Современные процессоры снабжены характерными дополнительными функциями и технологиями, расширяющими их возможности:
3DNow!, ММХ, SSE, SSE2, SSE3 – технологии, оптимизирующие работу с объемными данными и мультимедийными файлами;
В процессорах AMD с целью защиты от ряда вирусов предусмотрена технология NX-bit (No Execute), при этом в процессорах Intel имеется аналогичная технология XD (Execute Disable Bit);
Cool’n’Quiet (в AMD), ТМ1/ТМ2, С1Е, EIST (в Intel) снижается потребление электрической энергии;
В технологии AMD64 или ЕМТ64 (для процессоров Intel) нуждаются 64-битные инструкции;
Одновременное выполнение нескольких потоков команд в некоторых процессорах Intel подразумевает наличие технологии НТ (Hyper-Threading Technology).
Центр современных центральных микропроцессоров снабжен ядрами. Ядро представляет собой кристалл кремния, площадь которого составляет около одного квадратного сантиметра. Несмотря на небольшие размеры, микроскопические логические элементы позволили реализовать на его поверхности принципиальную схему процессора, так называемую архитектуру (chip architecture).
Многоядерность процессора заключается в наличии в центральном микропроцессоре двух и более вычислительных ядер на поверхности одного процессорного кристалла, которые также могут быть заключены в одном корпусе.
Перечень преимуществ многоядерного процессора:
Появляется возможность распределить работу приложений по нескольким ядрам;
Процессы, нуждающиеся в интенсивных вычислениях, работают существенно быстрее;
Увеличивается скорость отклика приложений;
Снижение потребления электрической энергии;
Более продуктивное использование ресурсоемких мультимедийных программ;
Более комфортная работа пользователей ПК.
Производство микропроцессоров включает минимум два важных этапа. На первом этапе производятся подложки, которым впоследствии придают проводящие свойства. На втором этапе произведенные подложки тестируются, после чего собирается и упаковывается процессор.
Сегодня такие ведущие производители процессоров, как AMD и Intel стараются наладить выпуск продукции, задействовав при этом максимально возможные сегменты рынка, максимально сократив возможный ассортимент кристаллов. Отличным тому подтверждением являются процессоры Intel Core 2 Duo. В линейку упомянутой продукции входят три процессора с разными кодовыми наименованиями: Merom, предназначенный для мобильных устройств, Conroe – для настольных версий, Woodcrest – для серверных версий. У всех трех процессоров одна технологическая основа, что дает возможность производителю принимать решение, будучи на последнем этапе производства. Так, например, если на рынке будут более востребованы мобильные процессоры, компания сфокусируется на выпуске модели Socket 479. Если возрастет потребность в настольных моделях, то компания Intel упакует кристаллы, необходимые для Socket 775. В случае роста спроса на серверные процессоры, все вышеуказанные действия будут применены для Socket 771.
Разнообразная продукция, произведенная на заводах крупных предприятий, обозначается кодовыми наименованиями, что является довольно удобным решением, нежели использование длинных официальных обозначений при проведении служебных разговоров и переписки. Порой о внутрифирменных кодовых названиях узнают широкие слои пользователей, однако довольно редко они употребляются в повседневном обиходе.
Ситуация с кодовыми наименованиями процессоров обратно противоположная, поскольку в последнее время они стали употребляться в разговорах и в качестве маркировки процессоров входить в официальную документацию.
При этом запомнить необходимо лишь некоторые кодовые названия, к примеру, для успешной модернизации ПК, поскольку чаще всего помимо красивого звучания и рекламных амбиций, подобные наименования никакой полезной информации для потребителя не несут.
Сокет процессора в переводе с английского языка означает «разъем» или «гнездо» . Если применить этот термин к компьютеру, то гнездом называется место установки центрального процессора. Каждая модель процессора снабжена своим вариантом разъема, связанно это с тем, что технологии изготовления процессоров совершенствовались, а потому модернизировалась их архитектура, количество транзисторов, гнезда и т.д.
Сокет центрального процессора имеет вид щелевого или гнездового разъёма, предназначенного для того, чтобы упростить процесс установки центрального процессора. Использование разъёмов значительно упрощает замену процессора для последующего ремонта или модернизации ПК.
Вентилятор или, как его еще называют кулер , — устройство, задача которого сводится к тому, чтобы обеспечивать охлаждение процессора. Существую разные модели кулеров, однако чаще всего они устанавливаются поверх самого процессора.
Кулеры бывают активными и пассивными. К категории пассивных кулеров относятся обычные радиаторы, довольно дешевые, потребляющие минимум электричества и при этом практически бесшумные. Активный же кулер представляет собой радиатор с прикрепленным к нему вентилятором.
Наибольшей популярностью сегодня пользуются активные воздушные кулеры, состоящие из металлического радиатора с установленным на нем вентилятором.
Будучи механическим устройством, трущиеся детали кулера нуждаются в своевременном смазывании машинным маслом, при этом категорически запрещается для этих целей использовать масла растительного происхождения.
О необходимости смазать устройство можно узнать характерному и постепенно увеличивающемуся шуму от кулера.
В случае неисправности процессора, ПК может начать самостоятельно выключаться и перезагружаться, операционная система «зависать», а жёсткий диск попросту не отображаться. При этом все вышеописанное сопровождается сильным нагреванием процессора. Нередко, неисправный процессор становится причиной постоянных ошибок в работе операционной системы и сопутствующего программного обеспечения.
Ни при каких условиях нельзя неисправный процессор проверять на рабочей материнской плате, поскольку подобные действия вполне могут спровоцировать вывод из строя материнской платы.
Чаще всего процессоры подвергаются поломке по причине перегрева и некорректной сборки компьютера, что может стать причиной случайного загиба контактов процессора, а вследствие и возникновения короткого замыкания. Решить проблему в этом случае может лишь замена процессора.
Процессор - это, без сомнения, главный компонент любого компьютера. Именно этот небольшой кусочек кремния, размером в несколько десятков миллиметров выполняет все те сложные задачи, которые вы ставите перед своим компьютером. Здесь выполняется операционная система, а также все программы. Но как все это работает? Этот вопрос мы попытаемся разобрать в нашей сегодняшней статье.
Процессор управляет данными на вашем компьютере и выполняют миллионы инструкций в секунду. И под словом процессор, я подразумеваю именно то, что оно на самом деле означает - небольшой чип из кремния, который фактически выполняет все операции на компьютере. Перед тем как перейти к рассмотрению как работает процессор, нужно сначала подробно рассмотреть что это такое и из чего он состоит.
Сначала давайте рассмотрим что такое процессор. CPU или central processing unit (центральное обрабатывающее устройство) - который представляет из себя микросхему с огромным количеством транзисторов, сделанную на кристалле кремния. Первый в мире процессор был разработан корпорацией Intel в 1971 году. Все началось с модели Intel 4004. Он умел выполнять только вычислительные операции и мог обрабатывать только 4 байта данных. Следующая модель вышла в 1974 году - Intel 8080 и мог обрабатывать уже 8 бит информации. Дальше были 80286, 80386, 80486. Именно от этих процессоров произошло название архитектуры.
Тактовая частота процессора 8088 была 5 МГц, а количество операций в секунду только 330 000 что намного меньше чем в современных процессоров. Современные устройства имеют частоту до 10 ГГц и несколько миллионов операций в секунду.
Мы не будем рассматривать транзисторы, переместимся на уровень выше. Каждый процессор состоит из таких компонентов:
Главным компонентом можно считать ядро или вычислительное-арифметическое устройство, а также регистры процессора. Все остальное помогает работать этим двум компонентам. Давайте рассмотрим какими бывают регистры и какое у них предназначение.
Конечно, это далеко не все регистры памяти, но эти самые главные и ими больше всего пользуется процессор во время выполнения программ. Ну а теперь, когда вы знаете из чего состоит процессор, можно рассмотреть как он работает.
Вычислительное ядро процессора может выполнять только математические операции, операции сравнения и перемещение данных между ячейками и оперативной памятью, но этого вполне достаточно, чтобы вы могли играть игры, смотреть фильмы и просматривать веб-страницы и многое другое.
Фактически любая программа состоит из таких команд: переместить, сложить, умножить, делить, разница и перейти к инструкции если выполняется условие сравнения. Конечно, это далеко не все команды, есть другие, которые объединяют между собой уже перечисленные или упрощают их использование.
Все перемещения данных выполняются с помощью инструкции перемещения (mov), эта инструкция перемещает данные между ячейками регистров, между регистрами и оперативной памятью, между памятью и жестким диском. Для арифметических операций есть специальные инструкции. А инструкции перехода нужны для выполнения условий, например, проверить значение регистра A и если оно не равно нулю, то перейти к инструкции по нужному адресу. Также с помощью инструкций перехода можно создавать циклы.
Все это очень хорошо, но как же все эти компоненты взаимодействуют между собой? И как транзисторы понимают инструкции? Работой всего процессора управляет дешифратор инструкций. Он заставляет каждый компонент делать то, что ему положено. Давайте рассмотрим что происходит когда нужно выполнить программу.
На первом этапе дешифратор загружает адрес первой инструкции программы в памяти в регистр следующей инструкции EIP, для этого он активирует канал чтения и открывает транзистор-защелку чтобы пустить данные в регистр EIP.
Во втором тактовом цикле дешифратор инструкций преобразует команду в набор сигналов для транзисторов вычислительного ядра, которые выполняют ее и записывают результат в один из регистров, например, С.
На третьем цикле дешифратор увеличивает адрес следующей команды на единицу, так, чтобы он указывал на следующую инструкцию в памяти. Далее, дешифратор переходит к загрузке следующей команды и так до окончания программы.
Каждая инструкция уже закодирована последовательностью транзисторов, и преобразованная в сигналы, она вызывает физические изменения в процессоре, например, изменению положения защелки, которая позволяет записать данные в ячейку памяти и так далее. На выполнение разных команд нужно разное количество тактов, например, для одной команды может понадобиться 5 тактов, а для другой, более сложной до 20. Но все это еще зависит от количества транзисторов в самом процессоре.
Ну с этим все понятно, но это все будет работать только если выполняется одна программа, а если их несколько и все одновременно. Можно предположить, что у процессора есть несколько ядер, и тогда на каждом ядре выполняется отдельная программ. Но нет, на самом деле там таких ограничений нет.
В один определенный момент может выполняться только одна программа. Все процессорное время разделено между всеми запущенными программами, каждая программа выполняется несколько тактов, затем процессор передается другой программе, а все содержимое регистров сохраняется в оперативную память. Когда управление возвращается этой программе, то в регистры грузятся ранее сохраненные значения.
Вот и все, в этой статье мы рассмотрели как работает процессор компьютера, что такое процессор и из чего он состоит. Возможно, это немного сложно, но мы рассмотрели все более просто. Надеюсь, теперь вам стало более ясно то, как работает это очень сложное устройство.
На завершение видео об истории создания процессоров:
Качество и скорость функционирования персонального компьютера, а также его производительность во многом зависят от процессора. Это становится отчетливо понятно, когда ПК отказывается справляться с теми задачами, которые ставит перед ним пользователь. Выход только один – апгрейдить свой компьютер и искать новый, более производительный и современный процессор. Чтобы покупка не оказалось бесполезной, необходимо отчетливо себе представлять, как выбрать процессор и какими параметрами он должен обладать, чтобы справляться с конкретными задачами. Подобные проблемы становятся и перед теми, кто решил собственноручно собрать себе машину. Попробуем максимально коротко и емко ответить на все вопросы, а также изучить современный рынок и определить лучшие процессоры 2018 года.
Главный предмет споров при выборе процессора – это производитель. На данный момент на рынке конкурируют две компании – AMD и Intel . Споры по поводу того, чья продукция лучше, напоминают вечные дискуссии о iOS и Android, или Canon и Nikon. Поклонники той или иной системы готовы без устали доказывать свою точку зрения, между самими же компаниями постоянно идет «гонка вооружений», поэтому однозначно ответить, какие процессоры лучше, AMD или Intel, невозможно. Кто-то когда-то сказал, что это, как вопрос религии или даже дело привычки.
Мы еще вернемся к вопросу производителя, попробуем разобраться более подробно в их предложениях, но пока отметим, что при выборе процессора все же внимание стоит обращать на его архитектуру, количество ядер, тактовую частоту, объем кэш-памяти и прочие параметры.
Процессор устанавливается в специальное гнездо на материнской плате, поэтому тип разъема (socket) у них должен совпадать. Разные типы разъемов несовместимы между собой – система, собранная подобным образом, работать не будет. Производители материнских плат указывают, с какими процессорами совместима та или иная модель. Информация доступна в инструкции к материнской плате или на официальных сайтах. Если собираете компьютер сами, то не берите устаревшую материнскую плату: через пару лет, когда захочется провести апгрейд ПК, придется покупать не только новый процессор, но и новую материнскую плату.
Различных видов сокетов насчитывают до 30 видов, многие из них уже считаются устаревшими.
Процессоры Intel сейчас выпускаются с такими сокетами:
Для процессоров AMD актуальны такие сокеты:
Сокеты LGA1155, LGA775AM3, LGA2011, AM2/+ считаются устаревшими.
Ядро процесса – это его сердце, мозг и душа. Первый многоядерный процессор представила миру компания Intel, но до сих пор существует мнение, что идея была украдена у AMD. Не будем ворошить былое – главное, что сегодня одноядерных процессоров уже не найти. Остается разобраться, сколько ядер действительно необходимо.
Если немного упростить, то можно прийти к таким выводам:
Учтите, что есть программы, которые не могут распределять нагрузку по ядрам, и они будут работать быстрее на 2-ядерном процессоре с более высокой тактовой частотой, чем на 4-ядерном, но с меньшей частотой.
Обратите внимание, что есть процессоры с виртуальными дополнительными ядрами
. Особая технология (Hyper-Threading у Intel, или SMT у AMD) позволяет клонировать каждое физическое ядро
, поэтому количество потоков обработки данных не всегда равняется количеству ядер
. Если вам говорят о восьмипоточном процессоре, то у него может быть 4 или 8 реальных ядер.
Многие пользователи наивно полагают, что чем выше тактовая частота, тем лучше и быстрее будет работать компьютер. Это не совсем так, точнее так, но при определенных условиях. Давайте разбираться.
Тактовой частотой называют количество операций, которое процессор выполняет в секунду. Следовательно, чем выше частота, тем быстрее работают «мозги» , а процессор с частотой 3,5 ГГц будет предпочтительнее, чем процессор 2,8 ГГц, к примеру. Это, действительно, так, если речь идет о процессорах одной линейки , где использованы одинаковые ядра.
Производительность зависит не только от частоты, но и от архитектуры процессора и объема кэша, поэтому ориентироваться только лишь на частоту не стоит, но в пределах одной линейки это значимый фактор.
Техпроцессом определяется размер транзисторов на процессоре и расстояние между ними. Для нанесения на кремниевую подложку проводников, изоляторов и прочих элементов используется метод фотолитографии. Разрешающая способность используемого оборудования формирует определенный техпроцесс и влияет на размеры транзисторов и расстояние между ними.
Техпроцесс измеряется в нм и чем он меньше, тем больше элементов можно разместить на одной и той же площади. На данный момент самые современный процессоры имеют техпроцесс 14 нм.
Этот параметр очень косвенно влияет на производительность. Гораздо более существенно он отражается на нагреве процессора. Усовершенствование технологий позволяет каждый раз выпускать процессор с меньшим техпроцессом, они меньше греются. Если сравнить процессор старого поколения и новый с одинаковой производительностью, то новый будет меньше греться. Так как в новых моделях производительность повышается, то греются старые и новые «камни» приблизительно одинаково. Таким образом, уменьшение техпроцесса позволяет производителям создавать все более быстрые и производительные процессоры, не повышая степень их нагрева.
Кэш-память – это встроенная сверхскоростная память, которая помогает хранить и обрабатывать данные между ядрами, оперативной памятью и прочими шинами. По сути, это связующее звено между оперативной памятью и процессором . Благодаря этому буферу можно быстро получать доступ к часто используемым данным. В современных процессорах кэш имеет несколько уровней (как правило, три, реже – два). Чем больше объем памяти на них, тем быстрее будет работать «камень», но это снова-таки справедливо лишь для процессоров одной линейки.
Память по уровням распределяется неравномерно :
Если вам необходимо выбрать процессор для игрового компьютера или для запуска мощных профессиональных программ с высокими требованиями к графике, то лучше брать процессор с максимально возможным объемом памяти третьего уровня
(параметр обычно колеблется от 2 до 20 Мб). Эту устоявшуюся истину в последнее время разрушают тесты новых процессоров, которые показывают, что на производительность в играх кэш-память уже практически не влияет. Впрочем, списывать со счетов этот параметр не стоит – хороший объем кэш-памяти ускорит архивацию данных и запись данных с флэш-памяти на жесткий диск.
Совершенствование технологии производства позволило размещать внутри процессора различные микросхемы, в т.ч. графическое ядро. Главное преимущество подобного решения – отсутствие необходимости отдельно покупать видеокарту. Встраивают в процессор, как правило, достаточно средненькие по возможностям видеокарты, поэтому модели с интегрированным графическим ядром подойдут пользователям, для которых графические возможности вторичны. Это бюджетные процессоры для офисной среды, но видео из интернета, большинство неспецифических программ, обычные игрушки и даже 3D игры начального уровня они потянут.
Если ваша цель – собрать мощный игровой компьютер, то лучше брать процессор без встроенного графического ядра и потом докупать мощную видеокарту. С учетом того, что стоит таковая немало, и многим приходится на нее еще некоторые время копить, то процессор со встроенной видеокартой может быть полезен и в этом случае.
Разрядность процессора показывает, какое количество бит может обработать компьютер за один такт. Этот параметр влияет на производительность. На данный момент чаще всего используются процессоры на 32 и 64 бита, есть и 128-битные процессоры , но их сегмент пока сильно ограничен.
Всегда ли 64-битный процессор лучше 32-битного, и в чем отличия? Если в процессоре 2 ядра, а оперативной памяти используется 2-3 ГБ, то разницу вы не почувствуете. 64-битный процессор при использовании многоядерных процессоров позволяет заметно прибавить производительность при запуске 64-битных приложений. Справедливости ради стоит отметить, что увеличение производительности можно будет заметить не всегда.
Главное преимущественное отличие 64-битных процессоров
– это возможность работать с оперативной памятью на 4 ГБ и более. Если у вас в компьютере стоят планки оперативки даже на 8 ГБ, 32-битный процессор будет видеть и использовать только 3,75 ГБ из них.
Чем более мощный процессор, тем больше он греется. Хорошо, что совершенствование техпроцесса позволяет значительно снизить нагрев. Сегодня для оценки тепловыделения используется величина TDP, Вт. Чем меньше значение, тем меньше тепловыделение. В портативных компьютерах все хорошо просчитано, установлено и работает без дополнительного охлаждения. Если же необходимо собрать очень мощный компьютер, то без встроенного в процессор кулера (такие модели маркируются как BOX, без кулера – OEM) вряд ли получится обойтись.
Если TDP системы 60 Вт и меньше
, то может использовать даже комплектная или самая простая система охлаждения. При тепловыделении до 95 Вт
лучше брать качественные вентиляторы среднего формата – комплектный не справится. При TDP 125 Вт и более
не обойтись без башенного кулера с несколькими медными трубками.
Если вы собираетесь разгонять процессор, то убедитесь, что это возможно сделать штатными способами. Важно, чтобы функция изменения множителя поддерживалась и материнской платой.
Объективного ответа на этот вопрос нет и быть не может. На эту тему создано тысячи страниц в интернете, споры порой превращаются в скандалы с использованием нецензурной брани – так пользователи защищают продукцию любимого производителя. Зачастую все эти споры напоминают попытки выяснить, что лучше, ананас или сосиска – единого мнения тут быть не может.
В каких-то сегментах лучше AMD, в каких-то – Intel, но часто даже эти мнения субъективны, так что при выборе полагайтесь чисто на свое субъективное мнение – мы вам мешать не будем. Ну, а для тех, кто со своим субъективным мнением еще не определился, приведем несколько фактов.
Конкуренция между двумя лидерами бешеная, но считается, что Intel выпускает более производительные процессоры, за которыми AMD не угнаться, а AMD, в свою очередь, предлагает лучшие бюджетные решения. Но и это мнение слишком обобщенное, так как и у Intel есть неплохие недорогие процессоры, а AMD предлагает неплохие топовые решения. По долговечности и надежности продукция обеих компаний на равных.
Чтобы принять решение, какой процессор лучше, AMD или Intel, необходимо четко определить для себя цели и ответить на вопрос, для чего собирается компьютер
. Причем количество ядер и частота не всегда определяют производительность – все дело в совершенно разной архитектуре. Поэтому используйте специальные сайты, где можно посмотреть результаты тестов, сравнить с аналогами и увидеть, с какими задачами лучше всего справляется тот или иной процессор.
Мы понимаем, что затрагиваем очень тонкую и спорную тему, но все же, поговорим об общих преимуществах процессоров двух компаний.
Преимущества процессоров Intel :
Недостатки процессоров Intel :
Недавно произошел настоящий скандал
. В процессорах от Intel была выявлена уязвимость
, которая позволяет сторонним зловредным программам получить доступ к структуре защищенной части памяти ядра и обнаруживать место хранения конфиденциальной информации. Наши пароли, сообщения, фотографии и данные платежных карт могут быть считаны и использованы злоумышленниками. Устранение этой неисправности и экстренное обновление операционной системы замедлят компьютеры на 20-30%. Пока компания старалась решить конфликт, обнаружилось, что подобная уязвимость есть и в процессорах от
AMD
.
Преимущества процессоров от AMD :
Недостатки процессоров от AMD :
Короли производительности, процессоры Intel представлены в разных ценовых категориях. В бюджетной сфере это линейки Celeron и Pentium . Кстати, по производительности они превосходят аналогичные по стоимости процессоры AMD, но уступают им во многозадачности. Для игровых ПК начального уровня и мультимедийных компьютеров подойдут процессоры Core i 3 , для более мощных — Core i 5 , для самых мощных игровых — Core i 7 .
Несмотря на существование более производительных Core i7-6950X, Intel Core i7-7820X, Intel Core i9-7900X
и некоторых других, наиболее сбалансированным по цене и качеству можно считать Core i7-7700K. Частота 4,2-4,7 ГГц, в запасе 4 ядра, есть встроенная видеокарта, но для топовых игр ее не хватит, зато с запуском видео в самом высоким разрешении она справится легко. Цена около 400$.
Стоит неприлично дорого (около 1700$), оснащен 10 ядрами, получил 25 Мб кэша третьего уровня, имеет частоту 3 ГГц, поддерживает технологию Hyper-Threading. Мощь и сила! Впрочем, для сборки игрового компьютера возможностей процессора будет даже многовато. Это решение только для тех, кто использует очень специфические и сильно требовательные программы, и то найти подходящее решение можно и подешевле.
Если игровой ПК собрать хочется, а бюджет на покупку процессора скромный, то Core i5-7500 за 200$ — неплохое решение. Производительность, кэш-память третьего уровня (6 Мб против 8 Мб) почти не уступают Core i7-7700K, а при наличии хорошей видеокарты процессор справиться с любой игрой. Есть встроенное графическое ядро, поддерживающее видео с разрешением 4К. 4 ядра работают с частотой 3,4-3,8 ГГц.
Два ядра, четыре потока, частота 3,9 ГГц и невысокое энергопотребление в сочетании с доступной ценой (110-170$) делает этот процессор народным любимцем. Пользователи отмечают, что при использовании достаточного количества оперативной и графической памяти этот процессор может потянуть даже те игры, где в требованиях указаны Core i5 и Core i7.
В процессоре 2 ядра, но 4 потока, частота 3,5 ГГц. Стоимость около 70$, поэтому если необходимо собрать недорогой игровой ПК, то это неплохой вариант. Сравнивать его с более дорогими решениями нельзя, но при наличии соответствующей видеокарты современные игры на минимальных настройках он потянет, более старые и менее требовательные игры будут вообще летать.
Неплохой вариант для офисного ПК. Тут 2 ядра, интегрированный графический процессор, частота 2,3-3,6 ГГц. Объем кэша третьего уровня – 3 Мб. Тепловыделение небольшое. Стоимость около 85$.
Простенький недорогой процессор для компьютеров, предназначенных для работы с документами, браузером и просмотром видео. Основные характеристики: 2 ядра, частота 2,6-2,9 ГГц, кэш третьего уровня 2 Мб, минимальное тепловыделение, есть графическое ядро. Стоимость 45$.
Линейка бюджетных процессоров — Sempron, Athlon, Phenom, А4 и А6 . А8 и А10 можно использовать для мультимедиа и несложных игр, серия FX – для игровых компьютеров среднего класса, а Ryzen – это топовые процессоры. Приобрести процессоры AMD можно на сайте : вниманию потенциальных покупателей представлены все современные разработки компании AMD, а также фотоснимки моделей, детальные перечни характеристик, краткие описания и руководства по эксплуатации. Чтобы вам было проще, мы выбрали несколько наиболее интересных моделей, подходящих для разных задач.
Почетное первое место достается процессору из флагманской серии Ryzen – Threadripper 1920X. 12-ядерный «зверь» с тактовой частотой 3,5-4 ГГц попросту не мог остаться за пределами нашего рейтинга. Невероятные 24 потока позволяют максимально эффективно использовать производительную мощность персонального компьютера. Процессор оснащен памятью DDR4 (4 канала) с функцией коррекции ошибок, что гарантирует чрезвычайно высокую скорость передачи данных. Стоимость около 990$. 
Второе место тоже достается представителю Ryzen – 7 1800X. От лидера этот процессор отличается отсутствием технологии виртуализации, количеством ядер (их у Ryzen 7 восемь) и, соответственно, потоков (16), а также каналов оперативной памяти. Есть поддержка разблокированного множителя. Данная модель отлично подходит для геймеров – она «тянет» 3D-игры и программы для моделирования даже на максимальных настройках. Стоит около 480$.
В тройке лидеров также оказывается Ryzen 5 1600X – сильный соперник конкурирующего семейства Core i5. Его характеристики – это, прежде всего, 6 ядер/12 потоков, разъем Socket AM4 и два канала оперативной памяти. Частотность – 3,6 ГГц с возможностью разгона до 4 ГГц. Есть поддержка разблокированного множителя. Стоит около 260$.
На четвертом месте – производительный 4-ядерный процессор, предназначенный для домашних ПК, а также использования в офисах. Модель с интегрированной графикой. Тактовая частота – 3,6 ГГц. Отлично справляется с запуском игр в онлайн-режиме (средние настройки) с хорошим быстродействием и без перегрева аппаратного ПО. Цена около 100$.
Неплохая альтернатива производительным решения от Intel. Процессор работает с 6 ядрами, имеет разблокированный множитель, тактовую частоту 3,5 ГГц с возможностью разгона до 4,1 ГГц. Сокет — Socket AM3+. Производительность хорошая, подходит для игр и требовательных приложений, встроенного графического ядра нет. Стоимость около 85$.
Замыкает ТОП модель из семейства Athlon 880K – 4-ядерный процессор для домашних ПК. Тактовая частота модели – 4,0-4,2 ГГц. В комплекте с видеокартой Radeon Athlon 880K выдает отличную производительность и демонстрирует все положительные качества продукции AMD. Стоимость 84$.
Есть и более бюджетное решение из этой серии. Athlon X4 860K работает на 4 ядрах, частоте 3,7 ГГц, но здесь нет интегрированного графического ядра. Стоимость 45$.
Писать еще можно очень много, долго приводить аргументы, спорить, тестировать и размышлять. Мы же на этом закругляемся, и оставляем вас наедине со своими мыслями.
Микропроцессор содержит:
Поскольку информация достаточно сложна, будем исходить из того, что ширина обеих шин — и адресной и шины данных — составляет всего 8 бит. И кратко рассмотрим компоненты этого сравнительно простого микропроцессора:
На данной диаграмме не отображены линии управления дешифратора команд, которые можно выразить в виде следующих «приказов»:
В дешифратор команд поступают биты данных из тестового регистра, канала синхронизации, а также из регистра команд. Если максимально упростить описание задач дешифратора инструкций, то можно сказать, что именно этот модуль «подсказывает» процессору, что необходимо сделать в данный момент.
Знакомство с , касающимися компьютерной памяти и ее иерархии помогут лучше понять содержание этого раздела.
Выше мы писали о шинах (адресной и данных), а также о каналах чтения (RD) и записи (WR). Эти шины и каналы соединены с памятью: оперативной (ОЗУ, RAM) и постоянным запоминающим устройством (ПЗУ, ROM). В нашем примере рассматривается микропроцессор, ширина каждой из шин которого составляет 8 бит. Это значит, что он способен выполнять адресацию 256 байт (два в восьмой степени). В один момент времени он может считывать из памяти или записывать в нее 8 бит данных. Предположим, что этот простой микропроцессор располагает 128 байтами ПЗУ (начиная с адреса 0) или 128 байтами оперативной памяти (начиная с адреса 128).
Модуль постоянной памяти содержит определенный предварительно установленный постоянный набор байт. Адресная шина запрашивает у ПЗУ определенный байт, который следует передать шине данных. Когда канал чтения (RD) меняет свое состояние, модуль ПЗУ предоставляет запрошенный байт шине данных. То есть в данном случае возможно только чтение данных.
Из оперативной памяти процессор может не только считывать информацию, он способен также записывать в нее данные. В зависимости от того, чтение или запись осуществляется, сигнал поступает либо через канал чтения (RD), либо через канал записи (WR). К сожалению, оперативная память энергозависима. При отключении питания она теряет все размещенные в ней данные. По этой причине компьютеру необходимо энергонезависимое постоянное запоминающее устройство.
Более того, теоретически компьютер может обойтись и вовсе без оперативной памяти. Многие микроконтроллеры позволяют размещать необходимые байты данных непосредственно в чип процессора. Но без ПЗУ обойтись невозможно. В персональных компьютерах ПЗУ называется базовой системой ввода и вывода (БСВВ, BIOS, Basic Input/Output System). Свою работу при запуске микропроцессор начинает с выполнения команд, найденных им в BIOS.
Команды BIOS выполняют тестирование аппаратного обеспечения компьютера, а затем они обращаются к жесткому диску и выбирают загрузочный сектор. Этот загрузочный сектор является отдельной небольшой программой, которую BIOS сначала считывает с диска, а затем размещает в оперативной памяти. После этого микропроцессор начинает выполнять команды расположенного в ОЗУ загрузочного сектора. Программа загрузочного сектора сообщает микропроцессору о том, какие данные (предназначенные для последующего выполнения процессором) следует дополнительно переместить с жесткого диска в оперативную память. Именно так происходит процесс загрузки процессором операционной системы.
Даже простейший микропроцессор способен обрабатывать достаточно большой набор инструкций. Набор инструкций является своего рода шаблоном. Каждая из этих загружаемых в регистр команд инструкций имеет свое значение. Людям непросто запомнить последовательность битов, поэтому каждая инструкция описывается в виде короткого слова, каждое из которых отражает определенную команду. Эти слова составляют язык ассемблера процессора. Ассемблер переводит эти слова на понятный процессору язык двоичных кодов.
Приведем список слов-команд языка ассемблера для условного простого процессора, который мы рассматриваем в качестве примера к нашему повествованию:
Английские слова, обозначающие выполняемые действия, в скобках приведены неспроста. Так мы можем видеть, что язык ассемблера (как и многие другие языки программирования) основан на английском языке, то есть на привычном средстве общения тех людей, которые создавали цифровые технологии.
Рассмотрим работу микропроцессора на конкретном примере выполнения им простой программы, которая вычисляет факториал от числа «5». Сначала решим эту задачку «в тетради»:
факториал от 5 = 5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120
На языке программирования C этот фрагмент кода, выполняющего данное вычисление, будет выглядеть следующим образом:
A=1;f=1;while (a
Когда эта программа завершит свою работу, переменная f будет содержать значение факториала от пяти.
Компилятор C транслирует (то есть переводит) этот код в набор инструкций языка ассемблера. В рассматриваемом нами процессоре оперативная память начинается с адреса 128, а постоянная память (которая содержит язык ассемблера) начинается с адреса 0. Следовательно, на языке данного процессора эта программа будет выглядеть так:
// Предположим, что a по адресу 128// Предположим, что F по адресу 1290 CONB 1 // a=1;1 SAVEB 1282 CONB 1 // f=1;3 SAVEB 1294 LOADA 128 // if a > 5 the jump to 175 CONB 56 COM7 JG 178 LOADA 129 // f=f*a;9 LOADB 12810 MUL11 SAVEC 12912 LOADA 128 // a=a+1;13 CONB 114 ADD15 SAVEC 12816 JUMP 4 // loop back to if17 STOP
Теперь возникает следующий вопрос: а как же все эти команды выглядят в постоянной памяти? Каждая из этих инструкций должна быть представлена в виде двоичного числа. Чтобы упростить понимание материала, предположим, что каждая из команд языка ассемблера рассматриваемого нами процессора имеет уникальный номер:
// Предположим, что a по адресу 128// Предположим, что F по адресу 129Addr машинная команда/значение0 3 // CONB 11 12 4 // SAVEB 1283 1284 3 // CONB 15 16 4 // SAVEB 1297 1298 1 // LOADA 1289 12810 3 // CONB 511 512 10 // COM13 14 // JG 1714 3115 1 // LOADA 12916 12917 2 // LOADB 12818 12819 8 // MUL20 5 // SAVEC 12921 12922 1 // LOADA 12823 12824 3 // CONB 125 126 6 // ADD27 5 // SAVEC 12828 12829 11 // JUMP 430 831 18 // STOP
Как вы заметили, семь строчек кода на языке C были преобразованы в 18 строчек на языке ассемблера. Они заняли в ПЗУ 32 байта.
Разговор о декодировании придется начать c рассмотрения филологических вопросов. Увы, далеко не все компьютерные термины имеют однозначные соответствия в русском языке. Перевод терминологии зачастую шел стихийно, а поэтому один и тот же английский термин может переводиться на русский несколькими вариантами. Так и случилось с важнейшей составляющей микропроцессорной логики «instruction decoder». Компьютерные специалисты называют его и дешифратором команд и декодером инструкций. Ни одно из этих вариантов названия невозможно назвать ни более, ни менее «правильным», чем другое.
Дешифратор команд нужен для того, чтобы перевести каждый машинный код в набор сигналов, приводящих в действие различные компоненты микропроцессора. Если упростить суть его действий, то можно сказать, что именно он согласует «софт» и «железо».
Рассмотрим работу дешифратора команд на примере инструкции ADD, выполняющей действие сложения:
Каждая команда может быть представлена в виде набора последовательно выполняемых операций, которые в определенном порядке манипулируют компонентами микропроцессора. То есть программные инструкции ведут ко вполне физическим изменениям: например, изменению положения защелки. Некоторые инструкции могут потребовать на свое выполнение двух или трех тактовых циклов процессора. Другим может потребоваться даже пять или шесть циклов.
Количество транзисторов в процессоре является важным фактором, влияющим на его производительность. Как было показано ранее, в процессоре 8088 на выполнение одной инструкции требовалось 15 циклов тактовой частоты. А чтобы выполнить одну 16-битную операцию, уходило и вовсе порядка 80 циклов. Так был устроен умножитель АЛУ этого процессора. Чем больше транзисторов и чем мощнее умножитель АЛУ, тем больше всего успевает сделать процессор за один свой такт.
Многие транзисторы поддерживают технологию конвейеризации. В рамках конвейерной архитектуры происходит частичное наложение выполняемых инструкций друг на друга. Инструкция может требовать на свое выполнение все тех же пяти циклов, но если процессором одновременно обрабатываются пять команд (на разных этапах завершенности), то в среднем на выполнение одной инструкции потребуется один цикл тактовой частоты процессора.
Во многих современных процессорах дешифратор команд не один. И каждый из них поддерживает конвейеризацию. Это позволяет выполнять более одной инструкции за один такт процессора. Для реализации этой технологии требуется невероятное множество транзисторов.
Хотя массовое распространение 64-битные процессоры получили лишь несколько лет назад, они существуют уже сравнительно давно: с 1992 года. И Intel, и AMD предлагают в настоящее время такие процессоры. 64-битным можно считать такой процессор, который обладает 64-битным арифметико-логическим устройством (АЛУ), 64-битными регистрами и 64-битными шинами.
Основная причина, по которой процессорам нужна 64-битность, состоит в том, что данная архитектура расширяет адресное пространство. 32-битные процессоры могут получать доступ только к двум или четырем гигабайтам оперативной памяти. Когда-то эти цифры казались гигантскими, но миновали годы и сегодня такой памятью никого уже не удивишь. Несколько лет назад память обычного компьютера составляла 256 или 512 мегабайт. В те времена четырехгигабайтный лимит мешал только серверам и машинам, на которых работают большие базы данных.
Но очень быстро оказалось, что даже обычным пользователям порой не хватает ни двух, ни даже четырех гигабайт оперативной памяти. 64-битных процессоров это досадное ограничение не касается. Доступное им адресное пространство в наши дни кажется бесконечным: два в шестьдесят четвертой степени байт, то есть что-то около миллиарда гигабайт. В обозримом будущем столь гигантской оперативной памяти не предвидится.
64-битная адресная шина, а также широкие и высокоскоростные шины данных соответствующих материнских плат, позволяют 64-битным компьютерам увеличить скорость ввода и вывода данных в процессе взаимодействия с такими устройствами, как жесткий диск и видеокарта. Эти новые возможности значительно увеличивают производительность современных вычислительных машин.
Но далеко не все пользователи ощутят преимущества 64-битной архитектуры. Она необходима, прежде всего, тем, кто занимается редактированием видео и фотографий, а также работает с различными большими картинками. 64-битные компьютеры по достоинству оценены ценителями компьютерных игр. Но те пользователи, которые с помощью компьютера просто общаются в социальных сетях и бродят по веб-просторам да редактируют текстовые файлы никаких преимуществ этих процессоров, скорее всего, просто не почувствуют.
По материалам computer.howstuffworks.com
Процессор – это основной элемент компьютера, с помощью которого обрабатывается информация, находящаяся как в собственной памяти, так и в памяти других устройств. Помимо этого, он так же руководит работой других устройств. Чем мощнее процессор, тем быстрее работает компьютер в целом.
Работа различных приложений основана на выполнении определенной последовательности команд и данных, размещенных в так называемых регистрах процессора. Мощность, и как следствие быстродействие компьютера, определяется скоростью сопоставления данных и соответствующих команд для их обработки. Основными характеристиками, отличающими различные виды процессоров, являются тактовая частота, разрядность и размер внутренней кэш – памяти.
Тактовая частота, измеряющаяся в мегагерцах (МГц) это количество выполняемых операций в секунду. Однако по факту, выполнение одной операции может быть разделено на несколько тактов, при этом возможно фактическое снижение ее значения. Однако при мощности современных процессоров незначительное снижение тактовой частоты в ходе выполнения сложных операций совершенно незаметно.
От этого параметра зависит, поддерживает ли процессор только 32-битные приложения или допускает использование 64–битных. Большинство современных процессоров поддерживают 64–битную архитектуру. Подобное разделение влияет на количество доступной оперативной памяти (до 4 ГБ в 32-битных и от 4 ГБ в 64-битных системах) а также на внутренние параметры, которые редко учитываются рядовыми пользователями и имеют значение только для специалистов, например, разработчиков программного обеспечения.
От объема внутренней кэш – памяти зависит скорость обмена информацией между процессором и другими устройствами, установленными на компьютере. Чем больше это значение, тем быстрее происходит обмен.
Итак, как же выбрать процессор для нового компьютера. Если вы решили собрать новый системный блок, в первую очередь стоит обратить внимание на марку CPU, так как от этого напрямую зависит тип характеристики основных устройств, главное из которых .
От этих параметров напрямую зависит быстродействие будущей системы. Существует также различие по количеству вычислительных ядер процессоров. Так, многоядерные процессоры – это устройства, в едином корпусе которых установлены более одного ядра. Это позволяет существенно увеличить быстродействие компьютера.
При выборе того или иного компонента ПК, необходимо точно ответить на один вопрос. Для чего компьютер будет использоваться в будущем? Только после этого стоит определяться с производителем, ценой и функционалом CPU. При полной замене системы, мы советуем не экономить сильно и выбирать компоненты на основании текущего состояния на рынке. Такой подход сэкономит деньги в будущем, поскольку сбалансированный и технологически новый компьютер прослужит дольше и будет справляться со своими функциями продолжительное время.
На сегодняшний день главными производителями процессоров являются Intel и AMD. Процессоры от Intel отличаются более высоким качеством и производительностью, однако при этом достаточно дороги, что не всегда оправдано, например, при покупке бюджетных моделей. Для установки продукции Intel используются материнские платы, оснащенные следующими типами сокетов: 478, 775 для устаревших моделей и 1155, 1156, 1366 для новейших процессоров серии I3, I5 и I7.
Однако следует сказать, что процессоры использующие 478 сокет уже сильно устарели и практически не используются, так как их мощности уже недостаточно для выполнения современных задач. По причине морального устаревания постепенно уходит в прошлое 775 сокет, хотя некоторые процессоры этой линейки позволяют решать большинство современных задач.
Процессоры от AMD отличаются достаточно выгодным соотношением цена/качество, однако при этом некоторые модели, склонны к излишнему перегреву. Несмотря на технологическое отставание, и не всегда высокое качество, продукция AMD пользуется неплохим спросом на российском рынке, что обусловлено, в первую очередь, именно низкой по сравнению с главным конкурентом ценой. Для установки процессоров от AMD используются материнские платы, оснащенные сокетами AM2, AM 2+ и AM3 для новейших процессоров.
И вот, выбор сделан и процессор приобретен. Далее необходима установка процессора на материнскую плату. Обратите особое внимание, что при установке процессора необходимо соблюдать особую осторожность, так как всего лишь одно неверное движение может повлечь серьезные повреждения оборудования. Прежде всего, необходимо разместить материнскую плату на какой-либо поверхности в устойчивом положении. У различных моделей материнских плат разные механизмы крепления процессора, но как правило для доступа к сокету необходимо несильно надавить на специальный рычажок и отвести его в сторону.
На современных материнских платах для установки процессора предусмотрены специальные направляющие, поэтому вставить процессор неправильно практически невозможно. Однако на более ранних моделях это может вызвать затруднения, так как не всегда можно с первого взгляда определить направление установки.
Не включайте компьютер, если полностью не уверены в правильности установки процессора! Неправильно расположенный в сокете процессор скорее всего сгорит.
После установки приведите специальный рычажок на материнской плате в исходное положение. Далее необходимо установить элемент системы охлаждения процессора – кулер. Помните, что перед этим необходимо нанести на сам процессор и на контактную пластину кулера тонкий слой специального состава, увеличивающего эффективность охлаждения – термопасты.
Для кулеров существуют различные зажимы, обеспечивающие плотное прилегание контактной пластины к самому процессору. Крепление может осуществляться за счет винтов, специальных зажимов или крепления куллера к материнской плате с помощью составной пластины.
Убедитесь, что контактная пластина кулера плотно прилегает к процессору, в противном случае возможен перегрев и как следствии выгорание не только самого CPU, но и материнской платы.
Если Вас перестала устраивать производительность компьютера, то скорее всего происходит это именно по причине недостаточной мощности ЦП. Это можно компенсировать установкой дополнительных плат оперативной памяти, увеличив ее объем, однако при этом рассчитывать на качественное увеличение производительности системы не нужно.
Перед установкой нового процессора необходимо убедиться, что материнская плата оснащена соответствующим сокетом и допускает использование данной модели ЦП.
Для корректной работы некоторых моделей на устаревших материнских платах может потребоваться обновление BIOS. При установке нового устройства нужно соблюдать крайнюю осторожность, так как неосторожное движение может привести к повреждению оборудования!
Для начала необходимо аккуратно отсоединить кулер, расположенный на сокете материнской платы и извлечь процессор. Затем поместить новое устройство в гнездо, покрыть тонким слоем термопасты внешнюю часть процессора и установить кулер на место. В случае замены центрального процессора, остальные комплектующие, как правило, не требуют обновления и продолжают работать в штатном режиме. постарается поможет с подбором процессора под любой компьютер, задавайте вопросы в комментариях.
