CPU (процессор) компьютера
Central Processing Unit (CPU) процессор - сердце любого компьютера. Он выполняет почти все происходящие на компьютере фактические вычисления. Выбор CPU влияет на конечную скорость компьютера больше, чем любой другой компонент.
Содержание:
Процессор
Прежде чем объяснять различия между процессорами, не плохо бы сначала ознакомиться с некоторыми свойствами CPU.
- Тактовая частота. Тактовая частота, измеряется в гигагерцах (ГГц), (или мегагерц (МГц), 1 ГГц = 1000 МГц) - это число циклов вычисления, которые ваш процессор может выполнять в секунду. Более высокая тактовая частота, обычно, указывает на более быстрый процессор. Но не все CPU за цикл выполняют равное количество работы, то есть два процессора с одинаковой тактовой частотой могут потенциально работать на разных уровнях.
- IPC. IPC или инструкции за цикл - это объем работы, которую процессор может выполнять в цикле. В современных процессорах это число среднее.
- Скорость фронтальной шины (FSB). Скорость фронтальной шины - это скорость взаимодействия процессора с компонентом чипсета северного моста на вашей материнской плате, измеряется в МГц. Большее значение FSB показывает, что ваш CPU может быстрее взаимодействовать с другими компонентами материнской платы (и, следовательно, с вашей системой).
- Интерфейс (сокет/слот). Процессоры подключаются к разъёму на материнской плате. Очень важно, чтобы процессор полностью соответствовал процессорному разъёму вашей материнской платы. Неправильно подключённый в разъём процессор работать не будет и, скорее всего, повредит сам CPU, сокет или и то и другое.
- Разрядность. Современные процессоры либо 32-разрядные, либо 64-разрядные (это упрощение, для получения дополнительной информации см. ). Для наших целей процессор лучше взять 64-битный, если он будет поддерживать запуск 64-разрядной операционной системы. Чипы от Intel и AMD поддерживают большинство 64-битных ОС. Если у вас появились сомнения, просмотрите материалы о поддержке 64-разрядной ОС, которую вы собираетесь запускать.
- Hyper-threading (HT). Hyper-threading - это технология Intel, позволяющая одноядерному процессору симулировать наличие двух ядер, что даёт повышение производительности при одновременном запуске нескольких программ. Для этого требуются, поддерживающие технологию Hyper-Threading, материнские платы и чипсеты. Преимущества технологии Hyper-Threading никогда не были впечатляющими, но Intel снова и снова использует её в многоядерных процессорах.
- Кэш. Непосредственно реализованная в процессоре кэш-память. Используемые в вычислениях данные хранятся в кеше CPU, что ближе и могут быть извлечены оттуда намного быстрее, чем те же, перенесённые через северный мост из основной памяти. Как правило, чем больше кэш, тем быстрее будет работать система. Кэш бывает трёх разновидностей: L1, L2 и L3. L1 - маленький и быстрый, а L3 самый большой и медленный. Обычно отображается только размер кеша L2, так как L3, в дизайне процессора используется редко, а L1 часто одного и того же размера во всей линейке процессора.
- Ядро. Ядро CPU - сердце процессора. Часто, под одним и тем же именем продаются несколько ядер, поэтому смотрите, какое ядро покупаете. Ошибочно выбирать процессор, основываясь исключительно на его номинальной скорости в герцах.
Это число, хоть и легко понять, говорит далеко не о всём. Большее значение имеют - количество ядер и способ их коммуникаций, равно как и фундаментальная архитектура ядра или сами ядра.
Для разгона, обычно предпочтительней более медленные процессоры, так как они часто достигают более высокого процента разгона. В розничной продаже CPU поставляются в комплекте с HSF (вентилятор радиатора), инструкциями и гарантией, часто на 3 года. OEM-процессоры их не имеют.
Текущая скорость и другие плюсы процессора часто меняются, поэтому для современных сопоставлений посетите, специализирующийся на просмотрах оборудования, веб-сайт, например, или .
Многоядерные CPU
Преимущества
Многоядерные процессоры - создаются всеми крупными производителями процессоров как Intel, так и AMD.
- Многозадачность: каждый процессор имеет несколько процессорных центров (ядер), в разы больше рабочей мощности и лучшую многозадачность. Основные преимущества многоядерных процессоров при тяжёлой многозадачности, например, кодировании видео и воспроизведении видеоигр одновременно - очевидны.
- Поддержка приложений: Новые приложения пишутся под эту технологию, используя технику многопоточности.
- Энергосбережение: при низком спросе на приложения многоядерные процессоры (особенно Intel), для экономии энергии, имеют возможность отключать часть своих ядер.
Недостатки
• Поддержка: некоторые совсем старые программы (с некоторыми исключениями) не поддерживают многопоточность и на многоядерных процессорах могут работать очень медленно.
Многоядерное будущее
В продаже появились шестнадцати-ядерные технологии и основная масса программ создаётся для использования нескольких ядер. Крупные производители чипов анонсируют выпуск, в ближайшие годы, процессоров с тридцатью двумя ядрами. Только время и опыт покажут, как будут масштабироваться преимущества конфигураций многоядерных CPU.
Описание процессора
Часто в рекламных объявлениях (особенно для предварительно построенных систем) процессор описывается кратко, например:
Intel Pentium G3260 на частоте 3300 GHz
Но более важная, более подробная спецификация выглядит следующим образом:
Intel Pentium G3260 3300GHz LGA1150 5 GT/s HT L2-512КB
Что обозначает:
Модель: Intel Pentium G3260
Тактовая частота: 3300GHz
Интерфейс: Land Grid Array 1150
Пропускная способность шины: 5 GT/s
Другие спецификации: HyperThreading technology
L2-кэш: 512 kB
Таким образом, мы можем видеть, что в то время как 3300 ГГц - не плохая тактовая частота, этот процессор может быть не таким быстрым, как, скажем, процессор с 4-мегабайтным кэшем L2, и фронтальной шиной 9.6 GT/s, даже если этот другой CPU работает при более низкой тактовой частоте.
Intel
Intel, для классификации своих процессоров, использует серию из чисел. Ранее 3xx, 4xx, 5xx, 6xx и 7xx, из которых 7xx было топовым продуктом, теперь i3, 5, 7. Как правило, чем выше число, тем быстрее процессор и дороже. Как правило, модели и рейтинги соответствуют.
• 3xx Series: Intel Celeron (L2-128KB)
• 4xx Series: Intel Celeron D (L2-512KB)
• 5xx Series: Intel Pentium 4 / Celeron D (L2-1MB)
• 6xx Series: Intel Pentium 4 / Pentium 4 XE (L2-2MB)
• 7xx Series: Intel Pentium 4 XE
• 8xx Series: Intel Pentium D
• 9xx Series: Intel Pentium D
• Intel Core i3: Clarkdale (L2-2х256 Кб), Arrandale (L2-2х256 Кб), Coffe Lake (L2-4х256 Кб)
• Intel Core i5: Clarkdale (L2-2х256 Кб), Arrandale (L2-2х256 Кб), Lynnfield (L2-4х256 Кб)
• Intel Core i7: Bloomfield (L2-4х256 Кб), Arrandale (L2-2х256 Кб), Lynnfield (L2-4х256 Кб)
Число, за которым следует суффикс J, означает технологию XD. Например. Intel Pentium 4 3,0ГГц L2-1MB с HT-процессором Intel Pentium 4 530J. На данный момент также имеется диапазон Core 2 Duo - схема присвоения имён относительно нормальная, за исключением моделей, заканчивающихся на 50, они имеют FSB 1333 МГц.
• E6300/E6320: 1.86Ghz, 2MB L2 кэш (E6320 имеет 4MB), 1066MHz FSB
• E6400/E6420: 2.13Ghz, то же, что и выше
• (new) E6540: 2.33Ghz, 4MB L2 кэш, 1333MHZ FSB
• (new) E6550: 2.33Ghz, то же, что и выше
• E6600: 2.4Ghz, 4MB L2 кэш, 1066MHZ FSB
• E6700: 2.66Ghz, то же, что и выше
• E6750: 2.66Ghz, 4MB L2 кэш, 1333MHZ FSB
• E6850: 3.0Ghz, то же, что и выше
• X6800: 2.93Ghz, такие же, как указано выше, кроме разблокированного мультипликатора
• Intel Core i3 380M — 2,53 ГГц, 2 ядра, (2х256 Кб L2, 3 Мб L3), видеоядро работает на частоте 667 МГц, 2* DDR3-1066, 35 Вт
• Core i5 680 — 3,60 ГГц (Turbo Boost до 3,80 ГГц), 2 ядра, (2х256 Кб L2, 4 Мб L3), видеоядро — 733 МГц, 2* DDR3-1333, 73 Вт
• Core i7 880 — 3,07 ГГц (Turboboost до 3,73 ГГц) (4х256 Кб L2, 8 Мб L3), 95 Вт
Подробнее на
AMD
Процессоры AMD в классификации ещё более запутанны. Рейтинг процессоров AMD Athlon не соответствует фактической тактовой частоте, а скорее соответствует производительности по сравнению с AMD Athlon Thunderbird 1.0Ghz. Конверсионная таблица выглядит следующим образом:
• AMD Athlon 1500+ = фактически работает на 1.33 GHz
• AMD Athlon 1600+ = фактически работает на 1.40 GHz
• AMD Athlon 1700+ = фактически работает на 1.47 GHz
• AMD Athlon 1800+ = фактически работает на 1.53 GHz
• AMD Athlon 1900+ = фактически работает на 1.60 GHz
• AMD Athlon 2000+ = фактически работает на 1.67 GHz
• AMD Athlon 2100+ = фактически работает на 1.73 GHz
• AMD Athlon 2200+ = фактически работает на 1.80 GHz
• AMD Athlon 2400+ = фактически работает на 1.93 GHz
• AMD Athlon 2500+ = фактически работает на 1.833 GHz
• AMD Athlon 2600+ = фактически работает на 2.133 GHz
• AMD Athlon 2700+ = фактически работает на 2.17 GHz
• AMD Athlon 2800+ = фактически работает на 2.083 GHz
• AMD Athlon 3000+ = фактически работает на 2.167 GHz
• AMD Athlon 3200+ = фактически работает на 2.20 GHz
• AMD Athlon 5150+ = фактически работает на 1.60 GHz
• AMD Athlon 5350+ = фактически работает на 2.00 GHz
• AMD Athlon 5370+ = фактически работает на 2.20 GHz
• AMD Athlon 880K+ = фактически работает на 4.00 GHz
• AMD A серия = фактически работает на 3.00 GHz - 3.40 GHz
Подробнее на
Большинство 64-разрядных процессоров поддерживают обратную совместимость с 32-разрядными операционными системами и приложениями. Максимальное 32-разрядное адресное пространство - 4 гигабайта, а 64-разрядное пространство - 17,179,869,184 гигабайт, то есть огромное увеличение адресной памяти.
Охлаждение CPU
Охлаждение процессора очень важно, если его температура менее средней - ресурс процессора увеличивается (до 10 лет). К тому же высокая температура процессора приводит к нестабильности работы ПК, например, компьютер зависает или тормозит. Чрезмерно высокие температуры приводят к немедленному разрушению ЦП, расплавив материалы в чипе и изменив физическую форму его чувствительных транзисторов. По этому, если у вашего процессора вообще нет охлаждения, компьютер никогда не включайте. Если включите компьютер, чтобы «просто посмотреть, работает ли процессор», скорее всего, менее чем через 5 секунд обнаружите его сгоревшим и пойдёте покупать новый.
Большинство установок центрального процессора используют принудительное воздушное охлаждение, но, как вариант, возможно конвекционное и водяное охлаждение.
Для традиционного охлаждения с принудительной подачей воздуха, входящих в состав большинства розничных процессоров, радиатора и вентилятора (HSF), как правило, для охлаждения процессора на стандартной скорости - достаточно. Оверклокеры, для борьбы с вызванной разгоном повышенной температурой, используют более мощный вентилятор или даже пробуют водяное охлаждение.
На многих розничных устройствах HSF установлена теплопроводящая прокладка. Она переносят тепло от процессора к вентилятору, что помогает рассеять создаваемое CPU тепло. Эта прокладка может использоваться только один раз. Если вы хотите снять вентилятор со старого процессора и использовать его на новом, или вам необходимо его снять по какой-то другой причине, имеющуюся прокладку придётся удалить и поставить другую или нанести термопасту.
Обратите внимание, что некоторые из дешёвых прокладок, при разгоне, в нестандартном тепле, могут расплавиться, вызвать проблемы и потенциально повредить процессор. В любом случае, обычно термическая паста более эффективна, просто её сложнее применять.
Если вы планируете делать высокопроизводительные вычисления или часто удалять и заменять HSF, рекомендуется использовать термическую пасту. Если вы планируете долгосрочную установку, лучше использовать термопрокладку.
Непроводящие, кремниевые, тепловые пасты - самые дешёвые и безопасные, но серебросодержащие термопасты, иногда работают лучше, а углеродсодержащие - ещё лучше.
При неправильном применении обе могут стать проводящими, вызывая при контакте с материнской платой, короткое замыкание. Тонкий правильно нанесённый слой термопасты обычно предотвращает эту проблему, хотя некоторые пасты при нагревании могут стать жидкими. А так же пользователи должны учитывать, что многие так называемые «серебряные» тепловые пасты фактически не содержат металлического серебра.
Для бесшумной работы, начните с низковольтного (низкомощного) процессора. Процессоры, от VIA, например, VIA C3, производят небольшое количество тепла, хотя дают значительную скорость вычисления. Процессоры Duo Core более эффективны, чем их предшественники, но выделяют больше тепла, чем процессоры Via.
А также вы можете понизить частоту своего процессора, отказываясь от некоторой ненужной производительности для тишины и покоя. Другой вариант - выбрать большой медный радиатор с открытой структурой Однако, серьёзная безвентиляторная конструкция в большинстве случаев не возможна. Можно позиционировать вентилятор на корпусе, так чтобы он дул на радиатор, или смонтировать вентилятор прямо на радиаторе. В любом случае, большой и медленный вентилятор даст лучший поток воздуха и меньше шума, чем маленький и быстрый вентилятор.
Некоторым малошумящим вентиляторам охлаждения процессора требуется специальное крепление на материнской плате. Убедитесь, что выбранный вами охлаждающий вентилятор совместим с вашей материнской платой.
