Как научиться разбираться в центральных процессорах

Как научиться разбираться в центральных процессорах

Центральные процессоры (ЦП) для настольных компьютеров и ноутбуков в основном выпускают две конкурирующие компании: Intel и AMD. Кстати, именно фирма Intel 15 ноября 1971 года выпустила первый коммерчески доступный однокристалльный микропроцессор - Intel 4004. И по сей день процессоры этой компании наиболее распространены на массовом рынке. Intel и AMD занимают около 80% и 19% рынка центральных процессоров (в сфере настольных ПК эти цифры несколько другие - 73% и 27%). Кроме того, свои модели - в первую очередь для мобильных устройств - выпускают компании VIA, ARM, NVIDIA и другие.

В целом процессоры Intel являются более совершенными с технологической точки зрения. В ответ на это AMD старается выпускать более дешевые процессоры, выигрывая за счет более выгодного соотношения производительности и цены. Однако удачные и неудачные модели либо линейки процессоров встречаются как у той, так и другой компании. Поэтому нельзя однозначно ответить на вопрос, процессоры какой фирмы лучше. Выбирать модель необходимо в зависимости от цены и ряда существенных для конкретного потребителя параметров. К примеру, если важна производительность, а стоимость несущественна - выбор за одними моделями. Если же важно низкое энергопотребление, а мощность несущественна - нужно рассматривать совершенно другие модели.

В данной статье мы займемся обзором характеристик современных процессоров. Но перед этим необходимо рассказать о том, как взаимодействуют между собой центральный процессор, материнская плата и оперативная память, а также узнать кое-что о классификации процессоров.

Архитектура, сокет, семейство и ядро

На материнской плате находится процессорное гнездо (так называемый «сокет»), куда вставляется процессор. Гнездо не поддается замене и подходит только для процессоров, имеющих такое же количество контактных ножек. Таких процессоров может быть очень много. К примеру, на базе разъема Socket 775 (на самом деле правильно называть его Socket T или LGA 775) были созданы следующие семейства процессоров Intel: Celeron, Celeron D, Pentium 4, Pentium D, Pentium 4 EE, Pentium Dual-Core, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Core 2 Quad, Xeon. Но на материнские платы под Socket 775 уже нельзя установить более новые процессоры Intel с разъемами LGA 1156 и LGA 1366.

Процессорное гнездо Socket 775

Если вы хотите заменить процессор у старого компьютера с подобным разъемом, придется либо менять связку «материнская плата + процессор + ОЗУ», либо покупать более мощный, но уже устаревший процессор LGA 775. В последнем случае необходимо удостовериться, поддерживает ли ваша материнская плата новый процессор. Возможно, придется обновить BIOS. Также следует помнить о том, что материнские платы и процессоры обычно поддерживают лишь один тип памяти: DDR2 либо DDR3. Это тоже ограничивает возможности по замене отдельных комплектующих. Поэтому в ряде случаев компьютер старше 5-7 лет проще заменить полностью, чем попытаться улучшать отдельные его компоненты.

Процессорный разъем - не единственное различие. Процессоры выпускаются в рамках различных микроархитектур, семейств и процессорных ядер (не путать с количеством ядер в процессоре). Поясним это положение на следующем примере.

Шестое поколение микропроцессоров архитектуры x86-64 корпорации Intel под названием Intel Core 2, основанное на процессорной архитектуре Intel Core, выпускалось на базе следующих ядер: Conroe (двухъядерные процессоры для настольного сегмента), Allendale (упрощенные Conroe), Merom (процессоры для портативных ПК), Kentsfield (четырехъядерный Conroe), Wolfdale (преемник двухъядерного Conroe, созданный по 45-нм процессу), Yorkfield (преемник Kentsfield, созданный по 45-нм процессу). Добавьте к этому еще непростую цифробуквенную маркировку модельного ряда. Как видите, сложно не запутаться.

В последние годы Intel перешел на новые разъемы: LGA 1156 и LGA 1366. Socket H (или LGA 1156) - это преемник процессорного разъема LGA 775 для настольных систем и процессорного разъема LGA 771 для серверов начального и среднего уровня. Socket B (или LGA 1366) - это преемник процессорного разъема LGA 775 для высокопроизводительных настольных систем и процессорного разъема LGA 771 для серверов. При этом были выпущены новые семейства центральных процессоров: Intel Core i3, Core i5 и Core i7. Последнее семейство стало первым, использующим новую микроархитектуру Nehalem на основе 45-нм техпроцесса. В прошлом году на смену Nehalem пришла архитектура Westmere, использующая 32-нм техпроцесс.

Но Intel и на этом не успокоился, представив в начале этого года новую архитектуру - Sandy Bridge, на которую к концу года должны перейти все процессоры Intel. При этом будут снова обновлены процессорные гнезда - появятся LGA 1155 и LGA 2011. Таким образом, к концу 2011 года пользователи смогут встретить в продаже процессоры пяти «сокетов» только от одного производителя. Напоминаем, что процессорные гнезда между собой несовместимы.

В свою очередь, AMD также постоянно что-то меняет. И ситуация с модельным рядом от AMD для обыкновенного пользователя не менее запутана. Правда, процессорные гнезда меняются все же реже: AM2 (2006 год), AM2+ (2007 год), AM3 (2009 год), AM3+ (появится во второй половине 2011 года). При этом смежные пары «сокетов» обратно совместимы. То есть процессор с гнездом AM2+ можно было установить на материнскую плату с поддержкой AM2, а AM3 - на AM2+ (но не наоборот).

* * *

Как вы уже поняли, разобраться в хитросплетениях разработчиков и маркетологов довольно сложно. Кому интересно, может самостоятельно изучить основные различия архитектур, гнезд, семейств и ядер, а мы перейдем к потребительским характеристикам процессоров. И сделаем это на примере центрального процессора AMD Athlon II X4 645 стоимостью около 3 тыс. рублей. Мы выделили семь основных характеристик, на которые следует ориентироваться при выборе процессора.

Athlon II X4 645

Основные потребительские характеристики процессоров

1. Используемое процессорное гнездо. Обычно под него подбирается материнская плата (либо процессор под материнскую плату). В нашем случае это Socket AM3 - дальнейшее развитие Socket AM2. В отличие от последнего AM3 обладает поддержкой памяти как и DDR2, так и DDR3 (одновременно возможна работа только с одним типом памяти) и более высокой скоростью работы шины HyperTransport. На данный момент это наиболее популярный разъем процессоров компании AMD.

2. Количество используемых ядер. Когда-то все процессоры были одноядерные, сейчас не удивишь процессорами и с шестью ядрами. А в ближайшее время в продаже появятся восьмиядерные процессоры Intel и AMD. Athlon II X4 645 из нашего примера имеет четыре ядра.

Если продавец в магазине говорит вам, что при одинаковых параметрах двухъядерный процессор быстрее одноядерного в два раза, не верьте. Разница обычно составляет всего несколько десятков процентов. Это верно и при сравнении двухъядерного и четырехъядерного процессоров. Однако количество ядер не самое главное - многое зависит от того, насколько хорошо используемое программное обеспечение оптимизировано для работы с несколькими ядрами. В идеале в случае с двухъядерным процессором нагрузка должна распределяться на оба ядра, в реальности обычно сильнее нагружается одно из ядер. В принципе чем больше ядер, тем лучше, но если компьютер используется в качестве «офисной машинки», то стоит ли переплачивать?

3. Тактовая частота процессора. Ранее одна из важнейших характеристик, так как скорость процессора напрямую зависела от тактовой частоты. В настоящее время параметр потерял былую актуальность, так как у современных моделей скорость работы зависит от количества используемых ядер, характеристик кеш-памяти и микроархитектуры процессора и, разумеется, от оптимизации используемого программного обеспечения. Частоты современных процессоров находятся в районе 2-3 ГГц, и массового прорыва на 4 ГГц в ближайшие годы не планируется.

4. Кеш-память. Это собственная память процессора, в которой хранятся копии часто используемых данных из ОЗУ. В целом чем больше кеш-памяти, тем лучше. Кеш подразделяется на несколько уровней: потребительские процессоры имеют два или три уровня (L1, L2, L3). Самая быстрая кеш-память - L1. L2 обычно больше по размеру и в то же время медленнее. L3 обладает самым большим объемом, но и самой медленной скоростью. Тем не менее даже L3 быстрее, чем оперативная память компьютера. Athlon II X4 645 является урезанным аналогом Phenom II, поэтому в нем используется кеш-память только двух уровней: кеш L1 - 128 Кб x4 и кеш L2 - 512 Кб x4 (каждое ядро имеет свою кеш-память).

5. Используемое ядро. В нашем случае это Propus (аналог ядра Deneb только без кеш-памяти L3). Ядро изготавливается с помощью того или иного технологического процесса. Чем он меньше, тем лучше. Значит, можно оперировать с меньшими элементами, дешевле производство. Техпроцесс также влияет на мощность: чем меньше техпроцесс, тем меньше потребление энергии и меньше тепловыделение. Athlon II изготовлен по 45-нм техпроцессу, и AMD находится в роли отстающего, так как Intel уже перешел на 32-нм техпроцесс. При покупке старайтесь брать процессор на более новом ядре: они обычно более совершенные.

6. Рассеиваемая мощность процессора (TDP), измеряется в ваттах. Чем больше TDP, тем больше энергии потребляет процессор. Значит, нужен более мощный блок питания. Кроме того, чем больше TDP, тем сильнее он греется и для его охлаждения потребуется более мощный кулер.

7. Тип поддерживаемой памяти. Athlon II X4 645 поддерживает как DDR2, так и DDR3. Кроме типа памяти, надо знать, какие стандарты памяти официально поддерживает процессор. К примеру, рассматриваемая нами модель может работать со следующими планками: DDR2 PC2-3200, PC2-4200, PC2-5300, PC2-6400, DD3 PC3-6400, PC3-8500, PC3-10600. Работа с другими планками возможна, но не гарантируется.

Итак, как выбрать процессор? Во-первых, нужно определиться с ценой. Во-вторых, выбрать несколько подходящих вариантов одного либо двух производителей. В-третьих, сравнить их по наиболее важным для вас параметрам. И, наконец, выбрать наиболее подходящий и пойти в магазин.