Багато ядерні процесориє центральними процесорами, в яких міститься більше двох обчислювальних ядер. Такі ядра можуть бути як в одному корпусі, так і на одному процесорному кристалі.
Що таке багатоядерний процесор?
Найчастіше під багатоядерними процесорами розуміють центральні процесори, у яких кілька обчислювальних ядер інтегровані в одну мікросхему (тобто вони розташовані на одному кристалі кремнію).
Зазвичай тактова частота багатоядерних процесорах навмисно занижується. Це роблять для того, щоб скоротити енергоспоживання, зберігши при цьому необхідну продуктивність процесора. Кожне ядро при цьому є повноцінним мікропроцесором, для якого характерні риси всіх сучасних процесорів – він використовує багаторівневий кеш, підтримує позачергове виконання коду та векторні команди.
Hyper-threading
Ядра багатоядерних процесорах можуть підтримувати технологію SMT, що дозволяє виконувати кілька потоків обчислень і створювати на основі кожного ядра кілька логічних процесорів. На процесорах, які випускає компанія Intel, така технологія називається Hyper-threading. Завдяки їй можна подвоювати число логічних процесорів проти числом фізичних чіпів. У мікропроцесорах, які підтримують цю технологію, кожен фізичний процесор здатний зберігати стан двох потоків одночасно. Для операційної системи це буде виглядати як наявність двох логічних процесорів. Якщо в роботі одного з них виникає пауза (наприклад, він чекає на отримання даних з пам'яті), інший логічний процесор приступає до виконання власного потоку.
Види багатоядерних процесорів
Багатоядерні процесори поділяються на кілька видів. Вони можуть підтримувати спільну кеш-пам'ять, а можуть не підтримувати. Зв'язок між ядрами реалізується на принципах використання шини, що розділяється, мережі на каналах точка-точка, мережі з комутатором або використання загального кеша.
Принцип роботи
Більшість сучасних багатоядерних процесорівпрацює за наступною схемою. Якщо запущений додатокпідтримує багатопотоковість, воно може змушувати процесор виконувати кілька завдань одночасно. Наприклад, якщо в комп'ютері використовується 4-ядерний процесор із тактовою частотою 1.8 ГГц, програма може «завантажити» роботою відразу всі чотири ядра, при цьому сумарна частота процесора становитиме 7.2 ГГц. Якщо запущено відразу кілька програм, кожна з них може використовувати частину ядер процесора, що також призводить до зростання продуктивності комп'ютера.
Багато операційних систем підтримують багатопоточність, тому використання багатоядерних процесорів дозволяє прискорити роботу комп'ютера навіть у разі додатків, які багатопоточність не підтримують. Якщо розглядати роботу лише одного додатка, то використання багатоядерних процесорів буде виправданим лише в тому випадку, якщо ця програма оптимізована під багатопоточність. В іншому випадку, швидкість роботи багатоядерного процесора не відрізнятиметься від швидкості роботи звичайного процесора, а іноді він працюватиме навіть повільніше.
Багатоядерний процесор - центральний процесор, що містить два і більше обчислювальні ядра на одному процесорному кристалі або в одному корпусі.
Серед багатоядерних процесорів на даний момент можна виділити
*процесори, призначені в основному для вбудованих та мобільних додатків, в яких велика увага розробників була приділена засобам та методам зниження енергоспоживання (SEAforth (SEAforth24, seaforth40), Tile (Tile36, Tile64, Tile64pro), AsAP-II, CSX700);
*процесори для обчислювальних або графічних станцій, де питання енергоспоживання не такі критичні (графічні процесори, наприклад, процесори серії g80 від NVIDIA, проект Larrabee від Intel, частково сюди можна віднести і процесор Cell від IBM, хоча кількість обчислювальних ядер у нього відносно невисока) ;
* процесори т.зв. мейнстриму - призначені для серверних, робочих станцій та персональних комп'ютерів (AMD, Intel, Sun);
- Кількість ядер (Кількість ядер. Ядро (core) – кристал кремнію площею приблизно один квадратний сантиметр, на якому за допомогою мікроскопічних логічних елементів реалізована принципова схемапроцесора, так звана архітектура. Кожне ядро сприймається системою як окремий, самостійний процесорів з усім необхідним набором функцій.)
Тактова частота (такт - елементарна операція за секунду, яку може виконати процесор. Отже, кількість тактів - це показник, скільки операцій за секунду часу здатний обробити процесор. Одиницею виміру цього параметра є гігагерці ГГц.)
Кеш-пам'ять (пам'ять, безпосередньо вбудована в процесор, і використовується для зберігання та звернення до часто використовуваних даних, називається кеш-пам'ять. Вона ділитися на кілька рівнів - L1, L2 і L3. Вищий рівень кеш-пам'яті має більший обсяг, але менше швидкісний доступ до даних.)
Розрядність (визначає кількість інформації, якою може обмінятися процесор з оперативною пам'яттюза один такт. Цей параметр вимірюється в бітах. Параметр розрядності впливає на обсяг можливої оперативної пам'яті - 32-бітний процесор може працювати тільки з 4 Гб оперативної пам'яті.)
Продуктивність
споживана потужність
Розміри
Вартість
Класи завдань, на які розраховані
Порівняльні характеристикипродуктивності процесорів, споживаної потужності та швидкостей обміну даними представлені в таблицях
(Мфлопс - мільйон операцій з плаваючою точкою за секунду)
Чималий внесок у загальну продуктивність процесора та ефективність його роботи вкладає і структура між'ядерних зв'язків та організація підсистеми пам'яті, зокрема кеш-пам'яті
Процесор CSX700
Архітектура процесора CSX700 була розроблена для вирішення так званої проблеми масо-габаритних показників і споживаної потужності (Size, Weight and Power (SWAP)), яка, як правило, є основною для високопродуктивних додатків, що вбудовуються. Шляхом інтегрування процесорів, системних інтерфейсів та вбудованої пам'яті з корекцією помилок, CSX700 є досить економічним, надійним і продуктивним рішенням, що відповідає вимогам сучасних додатків.
Архітектура процесора оптимізована для роботи із застосуванням масового паралелізму даних та спроектована з високим ступенем ефективності та надійності. Архітектура націлена на інтелектуальну обробку сигналів та обробку зображень у часовій та частотній областях.
Кристал CSX700 містить 192 високопродуктивних процесорних ядра, вбудовану буферну пам'ять розміром 256 кбайт (два банки по 128 кбайт), кеш даних та кеш команд, ECC-захист внутрішньої та зовнішньої пам'яті, вбудований контролер прямого доступу до пам'яті. Для забезпечення накристальної та міжкристальної мережі використовується технологія ClearConnect NoC (рис. 11).
Процесор складається з двох відносно незалежних модулів MTAP (MultiThreaded Array Processor - багатопотоковий процесорний масив), що містять кеші інструкцій, даних, блоки управління процесорними елементами, та набір з 96 обчислювальних ядер (рис. 12).
Мал. 12. Структура MTAP-блоку
Кожне ядро має подвійний блок обчислень з плаваючою точкою (додавання, множення, поділ, обчислення квадратного кореня, підтримуються числа одинарної та подвійної точності), 6 кбайт високопродуктивної оперативної пам'яті, 128-байтний регістровий файл. Підтримується 64-бітний віртуальний адресний простір та 48-бітний реальний.
Технічні характеристикипроцесора:
тактова частота ядер 250 МГц;
96 ГФлоп для даних подвійної чи одинарної точності;
підтримує 75 ГФлоп під час тесту перемноження матриць подвійної точності (DGEMM);
продуктивність цілих операцій 48 ШАОс;
потужність, що розсіюється 9 Вт;
пропускна здатністьвнутрішніх шин пам'яті 192 Гб/с;
дві зовнішні шини пам'яті 4 Гб/с;
швидкість обміну даними між окремими процесорами 4 Гбайт/с;
інтерфейси PCIe, 2 DDR2 DRAM (64 біта).
Розроблений для систем з низьким енергоспоживанням, цей процесор працює на відносно низькій тактовій частоті та має механізм керування частотою, який дозволяє регулювати продуктивність додатків в умовах певного енергоспоживання та теплового оточення.
CSX700 підтримується професійним середовищем розробки (SDK) на основі технології Eclipse з візуальними засобами налагодження додатків, що базується на оптимізованому компіляторі ANSI C з розширеннями для паралельного програмування. На додаток до стандартної бібліотеки С набір оптимізованих бібліотек з такими функціями, як БПФ, BLAS, LAPACK та ін.
Сучасні процесори Intelта AMD
Сучасний ринок процесорів ділять два головних конкуренти – Intel та AMD.
Процесори від компанії Intel сьогодні вважаються найпродуктивнішими завдяки сімейству Core i7 Extreme Edition. Залежно від моделі вони можуть мати до 6 ядер одночасно, тактову частотудо 3300 МГц та до 15 Мб кеш пам'яті L3. Найпопулярніші ядра в сегменті настільних процесорів створюються на основі Intel. Ivy Bridgeта Sandy Bridge.
У процесорах компанії Intel застосовуються фірмові технології власної розробки підвищення ефективності роботи системи.
1. Hyper Threading- За рахунок цієї технології кожне фізичне ядро процесора здатне обробляти по два потоки обчислень одночасно, виходить, що число логічних ядер фактично подвоюється.
2. Turbo Boost - Дозволяє користувачеві зробити автоматичний розгінпроцесора, не перевищуючи при цьому максимально допустиму межу робочої температури ядер.
3. Intel QuickPath Interconnect (QPI) – Кільцева шина QPI з'єднує всі компоненти процесора, за рахунок цього зводяться до мінімуму всі можливі затримки під час обміну інформацією.
4. Visualization Technology – Апаратна підтримка рішень віртуалізації.
5. Intel Execute Disable Bit – Практично антивірусна програмаВона забезпечує апаратний захист від можливих вірусних атак, в основі яких лежить технологія переповнення буфера.
6. Intel SpeedStep-Інструмент дозволяє змінювати рівень напруги та частоти в залежності від створюваного навантаження на процесор.
Core i7 – на Наразітопова лінія компанії
Core i5 – відрізняються високою продуктивністю
Core i3 – невисока ціна, висока/середня продуктивність
Найкращі швидкі процесорифірми AMD все ж таки повільніше, ніж найшвидші процесори Intel (дані на листопад 2010). Але завдяки своєму гарному співвідношенню ціни та якості, процесори AMD, в основному для настільних ПК, є чудовою альтернативою процесорам Intel.
Для процесорів Athlon II та Phenom II важливим є не лише тактова частота, а й кількість ядер процесора. Athlon II і Phenom II залежно від моделі можуть мати два три чи чотири ядра. Модель із шістьма ядрами – лише серія Highend Phenom II.
Більшість сучасних процесорів, створених компанією AMD, за замовчуванням підтримують такі технології:
1. AMD Turbo CORE - Ця технологія покликана автоматично регулювати продуктивність всіх ядер процесора за рахунок керованого розгону (подібна технологія у компанії Intel має назву TurboBoost).
2. AVX (Advanced Vector Extensions), ХОР та FMA4 - Інструмент, що має розширений набір команд, спеціально створених для роботи з числами з плаваючою точкою. Однозначно корисний інструментарій.
3. AES (Advanced Encryption Standard) - У програмних додаткахвикористовують шифрування даних, підвищує продуктивність.
4. AMD Visualization (AMD-V) - Ця технологія віртуалізації допомагає забезпечити поділ ресурсів одного комп'ютера між кількома віртуальними машинами.
5. AMD PowcrNow! - технологія управління харчуванням. Вона допомагають користувачеві досягти підвищення продуктивності, за рахунок динамічної активації та деактивації частини процесора.
6. NX Bit - Унікальна антивірусна технологія, що допомагає запобігти інфікуванню персонального комп'ютерапевними видами шкідливих програм.
Використання в ГІС
Геоінформаційні системи- багатофункціональні засоби аналізу зведених воєдино табличних, текстових та картографічних даних, демографічної, статистичної, земельної, муніципальної, адресної та іншої інформації. Багатоядерні процесори необхідні швидкої обробки різних видівінформації, оскільки вони значно прискорюють та розподіляють роботу програм.
ВИСНОВОК
Перехід до багатоядерних процесорів стає основним напрямом підвищення продуктивності. На даний момент найпоширенішим вважається 4-х та 6-и ядерні процесори. Кожне ядро сприймається системою як окремий, самостійний процесорів з усім необхідним набором функцій. Технологія багатоядерних процесорів дозволила розпаралелити операції обчислення, внаслідок чого підвищився показник швидкодії ПК.
http://www.intuit.ru/department/hardware/mcoreproc/15/
http://kit-e.ru/articles/build_in_systems/2010_2_92.php
http://softrew.ru/instructions/266-sovremennye-processory.html
http://it-notes.info/centralnyj-processor/
http://www.mediamarkt.ru/mp/article/AMD,847020.html
Переваги багатоядерних процесорів
Можливість розподіляти роботу програм, наприклад, основних завдань додатків та фонових завдань операційної системи, по кількох ядрах;
збільшення швидкості роботи програм;
Процеси, які потребують інтенсивних обчислень, протікають набагато швидше;
Більш ефективне використання вимогливих до обчислювальних ресурсів мультимедійних програм (наприклад, відеоредакторів);
Зниження енергоспоживання;
Робота користувача ПК стає комфортнішою;
Що таке ядро процесора
У центрі сучасного центрального мікропроцесора (CPU – скорочення від англ. central processing unit – центральний обчислювальний пристрій) знаходиться ядро (core) – кристал кремнію площею приблизно один квадратний сантиметр, на якому за допомогою мікроскопічних логічних елементів реалізована принципова схема процесора, так звана архітектура ( чип архітектури).
Ядро пов'язане з рештою чіпа (називається "упаковка", CPU Package) за технологією "фліп-чіп" (flip-chip, flip-chip bonding - перевернуте ядро, кріплення методом перевернутого кристала). Ця технологія отримала таку назву тому, що звернена назовні – видима – частина ядра насправді є його «дном», щоб забезпечити прямий контакт із радіатором кулера для кращої тепловіддачі. Зі зворотної (невидимої) сторони знаходиться сам «інтерфейс» – з'єднання кристала та упаковки. З'єднання ядра процесора з упаковкою виконано за допомогою стовпчикових висновків (Solder Bumps).
Ядро розташоване на текстолітовій основі, через яку проходять контактні доріжки до «ніжок» (контактних майданчиків), залито термічним інтерфейсом і закрито металевою кришкою.
Що таке багатоядерний процесор
Багатоядерний процесор - це центральний мікропроцесор, що містить 2 і більше обчислювальних ядра на одному процесорному кристалі або в одному корпусі.
Для чого потрібна багатоядерність
Перший (природно, одноядерний!) мікропроцесор Intel 4004 був представлений 15 листопада 1971 корпорацією Intel. Він містив 2300 транзисторів, працював на тактовій частоті 108 кГц та коштував $300.
Вимоги до обчислювальної потужності центрального мікропроцесора постійно зростали та продовжують зростати. Але якщо раніше виробникам процесорів доводилося постійно підлаштовуватися під поточні насущні (вічно зростаючі!) Запити користувачів ПК, то тепер чіпмейкери йдуть з бо-о-о-льшим випередженням!
Довгий час підвищення продуктивності традиційних одноядерних процесорів переважно відбувалося за рахунок послідовного збільшення тактової частоти (близько 80% продуктивності процесора визначала саме тактова частота) з одночасним збільшенням кількості транзисторів на одному кристалі. Однак подальше підвищення тактової частоти (при тактовій частоті більше 3,8 ГГц чіпи просто перегріваються!) упирається в низку фундаментальних фізичних бар'єрів (оскільки технологічний процесмайже впритул наблизився до розмірів атома: сьогодні процесори випускаються за 45-нм технологією, а розміри атома кремнію – приблизно 0,543 нм):
По-перше, зі зменшенням розмірів кристала та підвищенням тактової частоти зростає струм витоку транзисторів. Це веде до підвищення споживаної потужності та збільшення викиду тепла;
По-друге, переваги вищої тактової частоти частково зводяться нанівець через затримки при зверненні до пам'яті, оскільки час доступу до пам'яті не відповідає зростаючим тактовим частотам;
По-третє, для деяких додатків традиційні послідовні архітектури стають неефективними зі зростанням тактової частоти через так зване «фон-нейманівське вузьке місце» – обмеження продуктивності в результаті послідовного потоку обчислень. При цьому зростають резистивно-ємні затримки передачі сигналів, що є додатковим вузьким місцем, пов'язаним з підвищенням тактової частоти.
Застосування багатопроцесорних систем також набуло широкого поширення, оскільки вимагає складних і дорогих багатопроцесорних материнських плат. Тому було вирішено вимагати подальшого підвищення продуктивності мікропроцесорів іншими засобами. Найефективнішим напрямом було визнано концепцію багатопоточності, що зародилася у світі суперкомп'ютерів, – це одночасна паралельна обробка кількох потоків команд.
Так у надрах компанії Intel народилася Hyper-Threading Technology (HTT) – технологія надпоточної обробки даних, яка дозволяє процесору виконувати в одноядерному процесорі паралельно до чотирьох програмних потоків одночасно. Hyper-threading значно підвищує ефективність виконання ресурсомістких програм (наприклад, пов'язаних з аудіо- та відеоредагуванням, 3D-моделюванням), а також роботу ОС у багатозадачному режимі.
Процесор Pentium 4 із включеним Hyper-threading має одне фізичне ядро, яке розділене на два логічні, тому операційна система визначає його, як два різні процесори (замість одного).
Hyper-threading фактично стала трампліном до створення процесорів із двома фізичними ядрами на одному кристалі. У 2-ядерному чіпі паралельно працюють два ядра (два процесори!), які при меншій тактовій частоті забезпечують більшу продуктивність, оскільки паралельно (одночасно!) виконуються два незалежні потоки інструкцій.
Архітектура багатоядерних систем
Багатоядерні процесори можна підрозділити на наявність підтримки когерентності (загальної) кеш-пам'яті між ядрами. Бувають процесори з такою підтримкою та без неї.
Спосіб зв'язку між ядрами: шина, що розділяється, мережа (Mesh) на каналах точка-точка мережа з комутатором загальна Кеш-пам'ять
Здатність процесора виконувати одночасно кілька програмних потоків називається паралелізмом на рівні потоків (TLP – thread-level parallelism). Необхідність у TLP залежить від конкретної ситуації (у деяких випадках вона просто марна!).
Основні проблеми створення багатоядерних процесорів
Кожне ядро процесора має бути незалежним, – з незалежним енергоспоживанням та керованою потужністю;
Ринок програмного забезпеченняповинен бути забезпечений програмами, здатними ефективно розбивати алгоритм розгалуження команд на парну (для процесорів з парною кількістю ядер) або непарну (для процесорів з непарною кількістю ядер) кількість потоків;
Переваги багатоядерних процесорів
Можливість розподіляти роботу програм, наприклад, основних завдань додатків та фонових завдань операційної системи, по кількох ядрах;
збільшення швидкості роботи програм;
Процеси, які потребують інтенсивних обчислень, протікають набагато швидше;
Більш ефективне використання вимогливих до обчислювальних ресурсів мультимедійних програм (наприклад, відеоредакторів);
Зниження енергоспоживання;
Робота користувача ПК стає комфортнішою;
Недоліки багатоядерних процесорів
Зросла собівартість виробництва багатоядерних процесорів (порівняно з одноядерними) змушує чіпмейкерів збільшувати їхню вартість, а це частково стримує попит;
Так як з оперативною пам'яттю одночасно працюють відразу два і більше ядра, необхідно навчити їх працювати без конфліктів;
Збільшене енергоспоживання потребує застосування потужних схем живлення;
Потрібно більше потужна системаохолодження;
Кількість оптимізованого під багатоядерність програмного забезпечення мізерно мало (більшість програм розраховані на роботу в класичному одноядерному режимі, тому вони просто не можуть задіяти обчислювальну потужність додаткових ядер);
Операційні системи, що підтримують багатоядерні процесори (наприклад, Windows XP SP2 і вище), використовують обчислювальні ресурси додаткових ядер для власних системних потреб;
Слід визнати, що багатоядерні процесори використовуються вкрай неефективно. Крім того, на практиці n-ядерні процесори не виробляють обчислення в n разів швидше за одноядерні: хоча приріст швидкодії і виявляється значним, але при цьому він багато в чому залежить від типу додатка. У програм, які не розраховані працювати з багатоядерними процесорами, швидкодія збільшується лише на 5%. А ось оптимізовані під багатоядерні процесори програми працюють швидше на 50%.
Ваша вигода
Гарантія 6 місяцівкомп'ютери збираються з надійних комплектуючих
Можливість поверненнятовару протягом тижня без пояснення причин
Можливий взаємозалікможливість здати свою техніку до заліку
Низькі ціни за рахунок прямих оптових контрактів із виробниками
Незважаючи на, здавалося б, загальну комп'ютерну грамотність, багато користувачів досі не можуть чітко відповісти, що таке комп'ютерний процесор і для чого він потрібен. Ще більше питань виникає щодо ядра цього самого процесора. Тому давайте розберемося у цьому питанні послідовно.
Процесор комп'ютера
Говорячи простою мовою, центральний процесор комп'ютера - це найголовніша мікросхема, яка обробляє інформацію, перерозподіляє її, контролює оперативну пам'ять, дає необхідні команди всім підключеним пристроям та компонентам системи. Саме він, вірніше, його будова визначає архітектуру головної, материнської плати та всього комп'ютера загалом.
У цьому вся визначенні полягає й у відповідь питання, навіщо потрібен процесор, — контролю та управлінням над діями, які у системах і компонентах комп'ютера. Крім центрального процесора, існують інші, локально розміщені чіпи, наприклад, у відео- і звукових картах.
До речі, одне з найпоширеніших питань, особливо у новачків, звучить так: «Як дізнатися, який у мене процесор?» Відповідь на нього дуже проста і знайти ці відомості можна в системної інформаціїопераційна система. Наприклад, у Windows 7 при цьому потрібно клацнути правою кнопкою миші на значку «Комп'ютер», і у контекстному меню вибрати пункт «Властивості». Основна інформація про комп'ютер, у тому числі, і модель процесора, буде відображена у вікні.
З розвитком технологій зростає і швидкість обробки процесорами складніших завдань. Тому виробники періодично поповнюють список своєї продукції, випускаючи нові моделі процесорів. Так у двох комп'ютерних гігантів, компаній та Intel, існують процесори AMD Athlon X4, AMD FX-8350 та інші.
Складаються процесори з таких основних компонентів:
- Контролер оперативної пам'яті.
- Інтерфейс системної шини.
- КЕШ-пам'ять, яка прискорює обмін даних із оперативною.
- Ядро процесора (або кілька ядер).
Залежно від конкретної моделіпроцесор може містити різні функціональні блоки, Що визначають його призначення
Ядро процесора
Ось ми й підійшли ще до одного питання: що таке ядро процесора.
Якщо процесор — це мозок комп'ютера, його ядро — це мозок самого процесора. Можливо, трохи плутано, але зараз ми розглянемо докладніше.
Ядро процесора виконує всі арифметичні та логічні операції, а також містить всі необхідні функціональні блоки, серед яких:
- Блок роботи з перериваннями - це, простіше кажучи, можливість швидко і часто перемикатися з виконання одного завдання на інше.
- Блок вибірки інструкцій - отримує та спрямовує на подальшу обробку сигнали команд.
- Блок декодування - обробляє сигнал команд, визначає, що потрібно зробити в даний момент і чи потрібні для цього додаткові дії.
- Керуючий блок - передає декодовані інструкції для подальшого виконання в інші блоки, координує навантаження, що подається на них.
- Блоки виконання та збереження результатів відповідно виконують отриману команду та зберігають у потрібному місці результат.
Це короткий описструктури ядра, більш докладно про принципи його роботи та способи прискорення можна почитати в інших доступних матеріалах.
У різних процесорахможе бути різна кількість ядер. Це робиться для того, щоб комп'ютер міг виконувати паралельно кілька однотипних або навпаки, різнопланових завдань, збільшуючи швидкість їхньої обробки і, відповідно, швидкість їхнього виконання.
Як дізнатися, скільки ядер у процесорі? Є два простих способи:
- Інформація міститься у диспетчері пристроїв Windows. Потрібно натиснути кнопку "Пуск", далі вибрати "Панель управління". У вікні, серед інших пунктів знайти «Диспетчер пристроїв». Заходимо до нього, знаходимо рядок «Процесори», та натискаємо на неї. Список, що випав, покаже потрібні нам дані.
- Ще простіше. Правою кнопкою миші клацаємо внизу на панелі швидкого запуску. З'явиться контекстне меню, в якому потрібно вибрати "Запустити диспетчер завдань". У вікні вибираємо «Швидкодія». У верхній частині вікна ви побачите одне або кілька вікон із графіками, підписаними «Хронологія завантаження ЦП». Кількість цих вікон відповідає кількості ядер у процесорі.
Напевно, кожен користувач мало знайомий з комп'ютером стикався з купою незрозумілих характеристик при виборі центрального процесора: техпроцес, кеш, сокет; звертався за порадою до друзів та знайомих, компетентних у питанні комп'ютерного заліза. Давайте розберемося в різноманітті різноманітних параметрів, тому що процесор - це найважливіша частина вашого ПК, а розуміння його характеристик подарує вам впевненість при покупці та подальшому використанні.
центральний процесор
Процесор персонального комп'ютера є мікросхемою, яка відповідає за виконання будь-яких операцій з даними і управляє периферійними пристроями. Він міститься у спеціальному кремнієвому корпусі, званому кристалом. Для короткого позначення використовують абревіатуру. ЦП(Центральний процесор) або CPU(Від англ. Central Processing Unit - центральний обробний пристрій). На сучасному ринку комп'ютерних комплектуючих є дві конкуруючі корпорації, Intel та AMD, які безперервно беруть участь у гонці за продуктивність нових процесорів, постійно вдосконалюючи технологічний процес.
Техпроцес
Техпроцес- Це розмір, що використовується при виробництві процесорів. Він визначає величину транзистора, одиницею виміру якого є нм (нанометр). Транзистори, своєю чергою, становлять внутрішню основу ЦП. Суть у тому, що постійне вдосконалення методики виготовлення дозволяє зменшувати розмір цих компонентів. У результаті кристалі процесора їх розміщується набагато більше. Це сприяє покращенню характеристик CPU, тому в його параметрах завжди вказують використовуваний техпроцес. Наприклад, Intel Core i5-760 виконаний за техпроцесом 45 нм, а Intel Core i5-2500K по 32 нм, виходячи з цієї інформації, можна судити про те, наскільки процесор сучасний і перевершує продуктивність свого попередника, але при виборі необхідно враховувати і ряд інших параметрів.
Архітектура
Також процесорам властива така характеристика, як архітектура - набір властивостей, властивий цілого сімейства процесорів, як правило, що випускається протягом багатьох років. Іншими словами, архітектура – це їх організація чи внутрішня конструкція ЦП.
кількість ядер
Ядро– самий головний елементцентральний процесор. Воно є частиною процесора, здатне виконувати один потік команд. Ядра відрізняються за розміром кеш пам'яті, частотою шини, технологією виготовлення і т. д. Виробники з кожним наступним техпроцесом надають їм нові імена (наприклад, ядро процесора AMD– Zambezi, а Intel – Lynnfield). З розвитком технологій виробництва процесорів з'явилася можливість розміщувати в одному корпусі більше одного ядра, що значно збільшує продуктивність CPU та допомагає виконувати декілька завдань одночасно, а також використовувати кілька ядер у роботі програм. Багатоядерні процесоризможуть швидше впоратися із архівацією, декодуванням відео, роботою сучасних відеоігор тощо. Наприклад, лінійки процесорів Core 2 Duo та Core 2 Quad від Intel, в яких використовуються двоядерні та чотириядерні ЦП, відповідно. На даний момент масово доступні процесори з 2, 3, 4 та 6 ядрами. Їхня більша кількість використовується в серверних рішеннях і не потрібна пересічному користувачеві ПК.
Частота
Окрім кількості ядер на продуктивність впливає тактова частота. Значення цієї характеристики відображає продуктивність CPU у кількості тактів (операцій) за секунду. Ще однією важливою характеристикою є частота шини(FSB – Front Side Bus) демонструє швидкість, з якою відбувається обмін даних між процесором і периферією комп'ютера. Тактова частота пропорційна до частоти шини.
Сокет
Щоб майбутній процесор при апгрейді був сумісний з наявною материнською платоюнеобхідно знати його сокет. Сокетом називають роз'єм, в який встановлюється ЦП на материнську платукомп'ютера. Тип сокету характеризується кількістю ніжок та виробником процесора. Різні сокети відповідають певним типу CPU, таким чином, кожен роз'єм допускає встановлення процесора певного типу. Компанія Intelвикористовує сокет LGA1156, LGA1366 та LGA1155, а AMD - AM2+ та AM3.
Кеш
Кеш- Об'єм пам'яті з дуже великою швидкістю доступу, необхідний для прискорення звернення до даних, що постійно перебувають у пам'яті з меншою швидкістю доступу (оперативної пам'яті). При виборі процесора пам'ятайте, що збільшення розміру кеш-пам'яті позитивно впливає на продуктивність більшості програм. Кеш центрального процесора відрізняється трьома рівнями ( L1, L2 та L3), розташовуючись безпосередньо на ядрі процесора. До нього потрапляють дані з оперативної пам'яті для більш високої швидкостіобробки. Варто також врахувати, що для багатоядерних CPU вказується обсяг кеш-пам'яті першого рівня одного ядра. Кеш другого рівня виконує аналогічні функції, відрізняючись нижчою швидкістю та більшим об'ємом. Якщо ви припускаєте використовувати процесор для ресурсомістких завдань, то модель з більшим обсягом кешу другого рівня буде кращим, враховуючи, що для багатоядерних процесорів вказується сумарний обсяг кешу L2. Кеш L3 комплектуються найпродуктивніші процесори, такі як AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon. Кеш третього рівня найменш швидкодіючий, але може досягати 30 Мб.
Енергоспоживання
Енергоспоживання процесора тісно пов'язане з технологією виробництва. Зі зменшенням нанометрів техпроцесу, збільшенням кількості транзисторів та підвищенням тактової частоти процесорів відбувається зростання споживання електроенергії CPU. Наприклад, процесори лінійки Core i7 від Intel вимагають до 130 і більше ватів. Напруга, що подається на ядро, яскраво характеризує енергоспоживання процесора. Цей параметр особливо важливий при виборі ЦП для використання як мультимедійний центр. У сучасних моделях процесорів використовуються різні технології, які допомагають боротися із зайвим енергоспоживанням: температурні датчики, що вбудовуються, системи автоматичного контролю напруги і частоти ядер процесора, енергозберігаючі режими при слабкому навантаженні на ЦП.
Додаткові можливості
Сучасні процесори набули можливості роботи в 2-х і 3-х канальних режимах з оперативною пам'яттю, що значно позначається на її продуктивності, а також підтримують більший набір інструкцій, що піднімає їхню функціональність на новий рівень. Графічні процесори обробляють відео самотужки, тим самим розвантажуючи ЦП, завдяки технології DXVA(Від англ. DirectX Video Acceleration - прискорення відео компонентом DirectX). Компанія Intel використовує вищезгадану технологію Turbo Boostдля динамічної зміни тактової частоти центрального процесора Технологія Speed Stepуправляє енергоспоживанням CPU залежно від активності процесора, а Intel Virtualization Technologyапаратно створює віртуальне середовище для використання кількох операційних систем. Також сучасні процесориможуть ділитися на віртуальні ядра за допомогою технології Hyper Threading. Наприклад, двоядерний процесорздатний ділити тактову частоту одного ядра на два, що сприяє високої продуктивностіобробки даних за допомогою чотирьох віртуальних ядер
Розмірковуючи про конфігурацію вашого майбутнього ПК, не забувайте про відеокарту та її GPU(Від англ. Graphics Processing Unit - графічний обробний пристрій) - процесор вашої відеокарти, який відповідає за рендеринг (арифметичні операції з геометричними, фізичними об'єктами тощо). Чим більша частота його ядра та частота пам'яті, тим менше буде навантаження на центральний процесор. Особлива увага до графічному процесоруповинні виявити геймери.
