Обычно видеоядро имеет свою собственную рабочую частоту, которая значительно ниже частоты основного процессора. Часть основной памяти используется для работы видеоядра, размер которого определяется настройками материнской платы.
Оглавление
- Введение
- Особенности процессора
- Технология процесса
- Электро- и теплоэнергия
- Архитектура процессора и кодовые названия
- Многоуровневая кэш-память
- Встроенная графика
- Турбо режим
- Заключение
Любое вычислительное устройство, будь то ноутбук, настольный компьютер или планшет, состоит из нескольких важных компонентов, которые отвечают за его функциональность и общую производительность. Однако, возможно, самым важным из них является центральный процессор — устройство, отвечающее за все важные вычисления и выполнение машинных инструкций (программного кода). Не зря центральный процессор считается мозгом компьютера и главным компонентом его аппаратной части.
Как правило, при выборе компьютера следует обратить особое внимание на тип процессора, который лежит в его основе, так как от его производительности напрямую зависят возможности и функциональность вашего будущего компьютера. Поэтому, если вы владеете информацией о современных производителях процессоров и тенденциях на этом рынке, вы сможете не только грамотно оценить возможности компьютерного устройства, но и дальнейшие перспективы покупки нового компьютера или модернизации старого.
Очевидно, что процессоры, встроенные в различные компьютеры и электронные устройства, отличаются не только по производительности, но и по конструктивным особенностям и принципам работы. В этой серии мы познакомимся с процессорами на базе архитектуры x86, используемыми в большинстве современных настольных компьютеров, ноутбуков и нетбуков, а также в некоторых планшетах.
Я уверен, что многие читатели, особенно те, кто только начинает работать с компьютерами, имеют некоторое предубеждение, что понимание всей этой «процессорной премудрости» предназначено для опытных пользователей, потому что это слишком сложно. Но действительно ли это так сложно?
С одной стороны, процессор — это, конечно, очень сложное устройство, и изучить все его характеристики непросто. Ситуация усугубляется тем, что количество моделей процессоров, представленных сегодня на рынке, очень велико, причем на рынке одновременно присутствует несколько поколений чипов. С другой стороны, центральные процессоры имеют всего несколько основных характеристик, разобравшись в которых, обычный пользователь сможет оценить возможности той или иной модели процессора и сделать правильный выбор, не потерявшись в многообразии моделей.
Основные характеристики процессоров
Архитектура x86 была впервые реализована на собственных процессорах компании Intel в конце 1970-х годов и была основана на вычислениях со сложным набором инструкций (CISC). Эта архитектура была названа в честь двух последних цифр, которыми заканчивались кодовые названия ранних продуктов Intel — люди с профессиональным опытом, вероятно, помнят «персональные компьютеры» 286 (80286), 386 (80386) и 486 (80486), которые были мечтой каждого пользователя компьютера в конце 1980-х и начале 1990-х годов.
На сегодняшний день архитектура x86 также реализована в процессорах от AMD, VIA, SiS, Cyrix и многих других.
Основные характеристики, по которым процессоры принято классифицировать на современном рынке, следующие
- Производитель
- Серия
- Количество ядер процессора
- Тип розетки
- Тактовая частота.
Все процессоры для настольных компьютеров и ноутбуков сегодня разделены на два больших лагеря под брендами Intel и AMD, которые вместе занимают около 92 % всего мирового рынка микропроцессоров. Несмотря на то, что доля Intel составляет около 80%, эти две компании в течение многих лет с разной степенью успеха конкурировали друг с другом, пытаясь завоевать покупателей под своим собственным знаменем.
Массив — одна из важнейших характеристик центрального компьютера. Как правило, оба производителя делят свою продукцию на различные группы по производительности, ориентированные на разные категории пользователей и сегменты рынка. Каждая из этих групп образует семейство или серию со своим характерным названием, по которому можно узнать не только ценовой диапазон продукта, но и его функциональность в целом.
В настоящее время существует пять основных семейств продуктов Intel — Pentium (двухъядерный), Celeron (двухъядерный), Core i3, Core i5 и Core i7. Первые три предназначены для недорогих домашних и офисных приложений, а два последних являются основой для высокопроизводительных систем.
Процессор Intel Core i7
Семейство Atom несколько отличается от основных семейств и характеризуется низкой производительностью и ценой. Эти процессоры предназначены для установки в недорогие системы, где не требуется высокая производительность, но низкое энергопотребление. К ним относятся нетбуки, неттопы, планшеты и коммуникационные устройства.
Еще одно семейство процессоров от компании из Санта-Клары — Core 2. Хотя оно больше не выпускается и продается только на различных «блошиных рынках», это семейство очень популярно среди пользователей, и многие современные домашние компьютеры оснащены процессорами этой серии.
AMD предлагает своим клиентам процессоры Athlon II, Phenom II, A-серии и FX-серии. Путь первых двух семей подходит к концу, в то время как две последние семьи находятся на подъеме. Более экономичные процессоры Sempron еще можно встретить в единичных случаях, но их дни почти сочтены.
Технологический процесс ( технология производства)
В промышленном производстве микросхем, в частности кристаллов микропроцессоров, используется фотолитография — процесс, в котором литографическое оборудование используется для нанесения проводников, изоляторов и полупроводников на тонкую кремниевую подложку, образующую ядро процессора. Используемое литографическое оборудование, в свою очередь, имеет определенную разрешающую способность, которая определяет название используемого технологического процесса.
Кремниевая плата с чипом процессора Intel
Почему так важен технологический процесс, по которому производятся процессоры? Постоянное совершенствование технологий позволило пропорционально уменьшить размеры полупроводниковых структур, что способствует уменьшению размеров процессорных ядер, их энергопотребления и стоимости. Снижение энергопотребления, в свою очередь, уменьшает тепловыделение процессора, что позволяет увеличить его тактовую частоту и, соответственно, вычислительную мощность. Более низкое тепловыделение также позволяет создавать более мощные решения для ноутбуков (лэптопов, нетбуков, планшетов).
Кремниевая плата с чипом процессора AMD
Первый процессор Intel x86, который до сих пор составляет основу всех современных процессоров, был изготовлен в конце 1970-х годов с использованием 3 мкм (микронного) технологического процесса. К началу 2000-х годов почти все ведущие производители микросхем, включая AMD и Intel, перешли на технологический процесс 0,13 мкм или 130 нм. Большинство современных процессоров производится по 32 нм технологическому процессу, а до середины 2012 года — по 22 нм технологии.
Переход на более тонкие процессы всегда является важным событием для производителей микропроцессоров. Также, как упоминалось ранее, это приводит к снижению стоимости производства чипов и улучшению их ключевых характеристик, что делает продукцию производителя более конкурентоспособной на рынке.
Чем больше ядер у процессора, тем он мощнее. При определенных условиях два вычислительных потока могут выполняться на одном физическом ядре:
Производители процессоров
На рынке процессоров есть два основных ведущих производителя: Intel и AMD. Характеристики процессоров различаются в зависимости от производителя. Многое зависит от совершенства технологии, используемых материалов, планировки и других тонкостей.
Тактовая частота указывает на скорость работы процессора в герцах (ГГц) — количество операций в секунду. Тактовая частота процессора делится на внутреннюю и внешнюю. Да, это спецификация процессора, которая оказывает большое влияние на скорость работы компьютера, но это не единственное, что оказывает значительное влияние на производительность.
- Внутренняя тактовая частота относится к скорости, с которой процессор обрабатывает внутренние инструкции. Чем выше число, тем выше внешняя тактовая частота.
- Внешняя тактовая частота относится к скорости, с которой процессор обращается к основной памяти.
Разрядность процессора
Битовая глубина — это максимальное количество цифр двоичного числа, которое машина может обрабатывать одновременно. Чем выше разрядность, тем выше производительность процессора. Сегодня большинство процессоров являются 64-битными и поддерживают оперативную память от 4 ГБ. Это одна из самых важных характеристик процессора, но далеко не единственная и не единственный фактор, на который следует ориентироваться при выборе процессора.
Он определяет размеры транзистора (толщину и длину затвора). Частота кристалла определяется частотой переключения транзисторов (из закрытого состояния в открытое). Меньший размер означает меньшую площадь поверхности и, следовательно, меньшее выделение тепла. Размер процесса измеряется в нанометрах, и чем он меньше, тем лучше.
Сокет или разъем
Сокет или разъем используется для интеграции микросхемы процессора в схему материнской платы. Каждый сокет может вмещать только определенный тип процессора. Проверьте размер сокета процессора, который вы выбираете вместе с материнской платой, и убедитесь, что он подходит к вашей материнской плате.
Тип слота:
- PGA (Pin G rid Array) — квадратный или прямоугольный корпус, штыревые контакты.
- BGA (Ball G rid Array) — массив шариковых решеток — шарики припоя.
- LGA (Land Grid Array) — контактные площадки.
