Какие свойства выполняет процессор
Приветствую Вас уважаемые друзья. Сегодня я бы хотел продолжить урок по выбору комплектующих для компьютера. Данный пост получился достаточно объемным и я решил разделить его на 2 части, поэтому подписывайтесь на обновления блога и не пропустите ни одного урока. Итак, Процессор – он же мозг и сердце нашего компьютера, необходимый компонент, который осуществляет обработку данных и выполняет все вычислительные операции. При выборе процессора, конечно, возникает вопрос, как выбрать процессор? Какие характеристики необходимо учитывать при выборе процессора? В общем, вопросов будет много, если Вы не сталкивались сами с покупкой процессора.
Предлагаю Вам в этом уроке рассмотреть основные моменты при выборе (покупке) процессора. В историю возникновения процессоров возвращаться не будем, считаю, что это отдельная тема. А начнем, пожалуй, с устройство самого процессора.Центральный процессор – включает в себя такие элементы, за счет которых обеспечивается выполнение арифметических задач, а также одновременно координирует функционирование остальных компонентов системы. Центральный процессор включает в себя: арифметико-логическое устройство, шины данных, счетчики команд, математического сопроцессора, регистры. Вкратце скажу, что каждый из устройств выполняют свою определенную функцию, например, арифметико-логическое устройство — осуществляет основные действия над данными; шины данных предназначены для связи с другими элементами процессора; за счет математического сопроцессора увеличивается функциональность выполняемых задач над данными.
Как выбрать процессор?
В прошлом уроке мы с Вами осуществляли выбор материнской платы, в итоге нам остается подобрать и купить процессор для нашей системной платы. От выбора процессора, прежде всего, будет зависеть, насколько быстро будет работать наша операционная система. При выборе процессора, рекомендую Вам четко решить, для каких целей будет рассчитана Ваша система, а именно какие операции вы будите производить за компьютером. Если на Вашем компьютере, допустим, будут установлены ресурсоемкие программы, различные игры, мультимедийные приложения, требующие высокие требования к системе, то в этом случае Вам потребуется купить мощный процессор, например, Core 2 Duo или Pentium Dual-Core.
Для офисных компьютеров, использующие простые программы для работы с текстом, интернетом, вполне подойдут простые процессоры, например Sempron или Celeron. Около года назад мне пришлось подбирать процессор для новой материнской платы, где я четко знал, что при работе за компьютером я буду работать с такими программами, которые предъявляют высокие требования к 3-D графике.
А также частенько приходилось заниматься с таким программами, которые позволяли конвертировать аудио и видео приложений, создание видеоклипов, то есть в таких программах осуществляется большая обработка данных. Для выполнения таких поставленных задач существует специальный высокопроизводительный процессор IntelCore 2 Duo E6x00/E8x00.
При выборе процессора очень важна совместимость всех компонентов системы, так как производительность системы зависит именно от правильности подбора совместимости. То есть быстродействие компьютера будет определяться от поколений компонентов в системе. Например, каждый тип процессора подойдет только к определенному типу системной платы, допустим, системная плата пятого поколения не будет работать с процессором шестого поколения.
Intel или AMD ?
При выборе процессора возникает вопрос, какой процессор купить Intel или AMD? На сегодняшний момент это две крупные компаний, которые выпускают процессоры. Intel возникла намного раньше AMD и поэтому до 1999 года не было вопросов при покупке процессора. Но в конце 90 г. фирма AMD стала конкурентом Intel по производству процессоров.
Процессоры обоих фирм имели разные архитектуры. До появления AMD считалось, что производительность системы напрямую зависит от тактовой частоты, то есть чем больше тактовая частота, тем мощнее процессор, однако разработчики AMD доказали, что производительность зависит от так называемого конвейера, в котором находятся данные.
Так как процессоры AMD имеют тактовую частоту меньше по сравнению с процессорами Intel, то такие процессоры с меньшей вероятностью смогут осуществлять быструю обработку потока данных, в связи с тем, что процессоры AMD имеют небольшой конвейер, в котором и происходит обработка данных. Процессоры Intel в этом случае легко осуществляют обработку потока данных. Если же данные будут подаваться с меньшей скоростью, но большими порциями, то информация просто не успеет пройти обработку за такт, в этом случае процессоры Intel уступают процессорам AMD.
Как видите, процессоры Intel предназначены для обработки данных связанные с кодированием аудио, скачивание информаций с интернета, то есть данные процессоры идеально подходят для таких задач, где происходит поступление команд с большей скоростью. Процессоры AMD в основном применяются там, где требуется обработка больших объемов информации, например различные игровые 3-D приложения. Но с другой стороны эти процессоры нагреваются сильнее, поэтому при покупке процессора AMD необходимо позаботиться об охлаждении процессора. Потребуется приобрести мощный радиатор и кулер.
Что касается вопроса о стоимости процессорах, то при одинаковых параметрах процессоры AMD намного дешевле по сравнению с процессорами Intel. Кроме того следует отметить, я уже не однократно говорил и говорю, что особое внимание следует обращать на сокет. То есть при выборе процессора нужно узнать, а совместим ли процессор с сокетом? Это значит, что у каждого производителя процессора свой сокет. Процессор компаний Intel не подойдет к сокету компаний AMD и наоборот. Приведем некоторые примеры сокетов.Сокеты Intel: Socket 1156 — процессоры Intel Core i5 и Core i7 Socket 1366 — процессоры Intel Core i7 и Intel Xeon Сокеты AMD: Socket 939 — процессоры AMD Athlon 64 and AMD Athlon FX с поддержкой двухканального режима работы с памятью. Socket 940 — процессоры AMD Opteron и ранние AMD Athlon FX
Характеристики Intel и AMD
При выборе процессора необходимо знать основные характеристики.
1. Тактовая частота – это количество операций, выполняемая процессором за единицу времени. Измеряется в герцах, мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц). К примеру, за 1МГц происходит обработка миллиона тактов за одну секунду. А частота процессора равная 3,2 ГГц позволяет выполнить 3 миллиарда 200 миллионов операций за одну секунду. Вообще такт представляет собой интервал времени, в течение которого происходит какая-либо операция.
Отсюда становится ясно, что чем выше тактовая частота процессора, тем самым скорость процессора будет более высокой. Процессоры компаний Intel и AMD имеют разные тактовые частоты. АMD как известно имеют меньшую частоту по сравнению с Intel, но в целом можно отметить, что даже при разных частотах эти процессоры способны осуществлять одну и туже производительность.
К примеру, процессор AMD Athlon 64 3300+ имеет частоту не 3300 Гц, а 3000 Гц. Как Вы уже поняли, что первая цифра указывает на номер модели. Но в итоге производительность процессора остается равной процессору Intel с тактовой частотой 3300 Гц.
2. Разрядность процессора– эта характеристика показывает количество битов, которые обрабатываются процессором за один такт. Данная характеристика также является важным фактором в производительности процессора. То есть чем выше разрядность – тем выше производительность процессора. Кроме того, разрядность процессора бывает 8, 16, 32,64 разряда. В настоящее время большинство программ рассчитаны на 32 и 64 разрядные процессоры.
Далее рассмотрим, как же обозначаются разрядности процессоров и в чем они отличаются между собой. В настоящее время широкое применение находят процессоры 32 и 64-битной архитектуры. Основное отличие состоит в том, что разрядность регистров увеличилась в 2 раза. Процессоры, разрядность которых равна 32 обозначаются как х86. То есть, где х – это поколение процессора. Главное запомните, что 86-разрядных процессоров не существует. 64- разрядные процессоры, например компаний ADM обозначаются как: х64, AMD64, EM64T.
Вообще главное отличие 32 битной архитектуры от 64 заключается в том, что 32-битная архитектура не видит оперативную память более 3,75 Гб.
Поэтому как теперь Вы уже догадываетесь, что применять 64-битную архитектуру целесообразно тем пользователям, которые будут работать с такими программами, которые предъявляют высокие требование к графике (это могут быть программы связанные с обработкой 3-D изображений, различные навороченные игры с высокой графикой и т.п.). На этом первую часть как выбрать процессор я заканчиваю, увидимся во втрой части урока. До встречи!
Уважаемые пользователи, если у вас после прочтения этой статьи возникли вопросы или вы желаете что-то добавить относительно тематики данной статьи или всего интернет-ресурса в целом, то вы можете воспользоваться формой комментарий.Также Задавайте свои вопросы, предложения, пожелания..
Итак, на сегодня это собственно все, о чем я хотел вам рассказать в сегодняшнем выпуске. Мне остается надеяться, что вы нашли интересную и полезную для себя информацию в этой статье. Ну а я в свою очередь, жду ваши вопросы, пожелания или предложения относительно данной статьи.
Подписывайтесь на канал, ставьте лайки)
Источник
В данной статье вы найдете для себя интересные сравнения, изложение сложных терминов языком не просвещённых, а также историю того, как человечество дошло до такой невероятной вещи, как процессор.
Процессоры. Что это такое. История развития.
Что такое процессор? Процессор (от англ. «to process» — «обрабатывать») — это программа или устройство, предназначенные для обработки чего-либо. Является центральным вычислительным элементом любого компьютера, управляет всеми остальными его элементами. Современный микропроцессор — это прямоугольная пластинка из кристаллического кремния. На ее маленькой площади расположены схемы (транзисторы). Пластинка находится в керамическом или пластмассовом корпусе, к которому она подсоединяется посредством золотых проводков. Благодаря такой конструкции процессор легко и надежно подсоединяется к системной плате ПК.
Процессоры. Что это такое. История развития.
У процессора есть:
Тактовая частота процессора.
Тактовая частота указывает скорость работы процессора в герцах – количество рабочих операций в секунду. Тактовая частота процессора подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Да, эта характеристика процессора значительно влияет на скорость работы вашего ПК, но производительность зависит далеко не только от неё.
Внутренняя тактовая частота обозначает темп, с которым процессор обрабатывает внутренние команды. Чем выше показатель – тем быстрее внешняя тактовая частота.
Внешняя тактовая частота определяет, с какой скоростью процессор обращается к оперативной памяти.
Разрядность процессора.
Разрядность представляет собой предельное количество разрядов двоичного числа, над которым может производиться машинная операция передачи информации.
Размерность технологического процесса.
Определяет размеры транзистора (толщину и длину затвора). Частота работы кристалла определяется частотой переключений транзисторов (из закрытого состояния в открытое). С уменьшением размера уменьшается выделение тепла. Размерность технологического процесса измеряется в нанометрах.
Процессоры. Что это такое. История развития.
Сокет (разъем).
Гнездовой или щелевой разъем, предназначен для интеграции чипа в схему материнской платы. Каждый разъем допускает установку только определенного типа процессоров.
PGA (Pin Grid Array) – корпус квадратной или прямоугольной формы, штырьковые контакты.
BGA (Ball Grid Array) – шарики припоя.
LGA (Land Grid Array) – контактные площадки.
Кэш-память процессора.
Кэш-память процессора является одной из ключевых характеристик, на которую стоит обратить внимание при выборе. Кэш-память – массив сверхскоростной энергозависимой ОЗУ. Является буфером, в котором хранятся данные, с которыми процессор взаимодействует чаще или взаимодействовал в процессе последних операций. Благодаря этому уменьшается количество обращений процессора к основной памяти. Этот вид памяти делится на три уровня: L1, L2, L3. Каждый из уровней отличается по размеру памяти и скорости, и задачи ускорения у них отличаются. L1 — самый маленький и быстрый, L3 — самый большой и медленный. К каждому уровню процессор обращается поочередно (от меньшего к большему), пока не обнаружит в одном из них нужную информацию. Если ничего не найдено, обращается к оперативной памяти.
Процессоры. Что это такое. История развития.
Энергопотребление и тепловыделение.
Чем выше энергопотребление процессора, тем выше его тепловыделение.
TDP (Thermal Design Power) – параметр, указывающий на то количество тепла, которое способна отвести охлаждающая система от определенного процессора при наибольшей нагрузке. Значение представлено в ваттах при максимальной температуре корпуса процессора.
ACP (Average CPU Power) – средняя мощность процессора, показывающая энергопотребление процессора при конкретных задачах.
Рабочая температура процессора.
Наивысший показатель температуры поверхности процессора, при котором возможна нормальная работа (54-100 °С). Этот показатель зависит от нагрузки на процессор и от качества отвода тепла. При превышении предела компьютер либо перезагрузится, либо просто отключится. Это очень важная характеристика процессора, которая напрямую влияет на выбор типа охлаждения.
Множитель и системная шина.
Front Side Bus – частота системной шины материнской платы. Тактовая частота процессора является произведением частоты FSB на множитель процессора. У большинства процессоров заблокирован разгон по множителю, поэтому приходится разгонять по шине.
Встроенное графическое ядро.
Процессор может быть оснащен графическим ядром, отвечающим за вывод изображения на монитор. В последние годы, встроенные видеокарты такого рода хорошо оптимизированы и без проблем тянут основной пакет программ и большинство игр на средних или минимальных настройках. Для работы в офисных приложениях и серфинга в интернете, просмотра Full HD видео и игры такой видеокарты вполне достаточно.
Процессоры. Что это такое. История развития.
Количество ядер (потоков).
Многоядерность одна из важнейших характеристик центрального процессора, но в последнее время ей уделяют слишком много внимания. Не так давно процессоры были одноядерными, их производительность на то время была достаточно хорошой, и не требовала увеличения мощности, когда процессоры уже уперлись в какой-то “потолок”. На замену одноядерным пришли процессоры с 2, 4 и 8 ядрами.
Если 2 и 4-ядерные вошли в обиход очень быстро, процессоры с 8 ядрами пока не так востребованы. Для использования офисных приложений и серфинга в интернете достаточно 2 ядер, 4 ядра требуются для САПР и графических приложений, которым просто необходимо работать в несколько потоков.
Что касается 8 ядер, очень мало программ поддерживают так много потоков, а значит, такой процессор для большинства приложений просто бесполезен. Обычно, чем меньше потоков, тем больше тактовая частота. Из этого следует, что если программа, адаптированная под 4 ядра, а не под 8, на 8-ядерном процессе она будет работать медленнее. Но этот процессор отличное решение для тех, кому необходимо работать сразу в большом количестве требовательных программ одновременно. Равномерно распределив нагрузку по ядрам процессора можно наслаждаться отличной производительностью во всех необходимых программ.
В большинстве процессоров количество физических ядер соответствует количеству потоков: 8 ядер – 8 потоков. Но есть процессоры, где благодаря Hyper-Threading, к примеру, 4-ядерный процессор может обрабатывать 8 потоков одновременно.
Как это работает.
Сам процессор представляет собой небольшую квадратную пластину (чип), внутри которой находятся миллионы транзисторов.
Если говорить о том, как работает процессор Intel или его конкурент AMD, нужно посмотреть, как устроены эти чипы. Первый микропроцессор появился еще в далеком 1971 году. Он мог выполнять только простейшие операции сложения и вычитания с обработкой всего лишь 4 бит информации, т. е. имел 4-битную архитектуру.
Процессоры. Что это такое. История развития.
Современные процессоры, как и первый, основаны на транзисторах и обладают куда большим быстродействием. Изготавливаются они методом фотолитографии из определенного числа отдельных кремниевых пластинок, составляющих единый кристалл, в который как бы впечатаны транзисторы. Схема создается на специальном ускорителе разогнанными ионами бора. Во внутренней структуре процессоров основными компонентами являются ядра, шины и функциональные частицы, называемые ревизиями.
Если посмотреть, как работает процессор, нужно четко представлять себе, что любая команда имеет две составляющие – операционную и операндную.
Операционная часть указывает, что должна выполнить в данный момент компьютерная система, операнда определяет то, над чем должен работать именно процессор. Кроме того, ядро процессора может содержать два вычислительных центра, которые разделяют выполнение команды на несколько этапов:
выработка;
дешифрование;
выполнение команды;
обращение к памяти самого процессора
сохранение результата.
Сегодня применяется раздельное кэширование в виде использования двух уровней кэш-памяти, что позволяет избежать перехвата двумя и более командами обращения к одному из блоков памяти.
Процессоры по типу обработки команд разделяют на линейные (выполнение команд в порядке очереди их записи), циклические и разветвляющиеся (выполнение инструкций после обработки условий ветвления).
Среди основных функций, возложенных на процессор, в смысле выполняемых команд или инструкций различают основные задачи:
математические действия на основе арифметико-логического устройства;
перемещение данных (информации) из одного типа памяти в другой;
принятие решения по исполнению команды, и на его основе – выбор переключения на выполнения других наборов команд.
Взаимодействие с памятью (ПЗУ и ОЗУ)
В этом процессе следует отметить такие компоненты, как шина и канал чтения и записи, которые соединены с запоминающими устройствами. ПЗУ содержит постоянный набор байт. Сначала адресная шина запрашивает у ПЗУ определенный байт, затем передает его на шину данных, после чего канал чтения меняет свое состояние и ПЗУ предоставляет запрошенный байт.
Но процессоры могут не только считывать данные из оперативной памяти, но и записывать их. В этом случае используется канал записи. Но, если разобраться, по большому счету современные компьютеры чисто теоретически могли бы и вовсе обойтись без ОЗУ, поскольку современные микроконтроллеры способны размещать нужные байты данных непосредственно в памяти самого процессорного чипа. Но вот без ПЗУ обойтись никак нельзя.
Кроме всего прочего, старт системы запускается с режима тестирования оборудования (команды BIOS), а только потом управление передается загружаемой операционной системе.
Нужно четко понимать, что, если бы процессор не работал, компьютер бы не смог начать загрузку вообще.
Но на примере функционирования человеческого организма нужно понимать, что в случае остановки сердца умирает весь организм. Так и с компьютерами. Не работает процессор – «умирает» вся компьютерная система.
Продолжение следует…
Источник