Numele și caracteristicile procesoarelor. Procesoare moderne Pentium, Core

I. Cum se măsoară procesoarele?

Există unul foarte problema serioasa modern echipamente informaticeîn general și procesoarele în special - cum să evaluezi independent și fără ambiguitate viteza unui computer? Până de curând, mulți comparau viteza procesoarelor între ele pe baza lor frecvența ceasului. Marea majoritate a cumpărătorilor de computere au considerat că, de exemplu, un computer cu un procesor „două mii de ceva” ar fi mai rapid decât un „o mie opt sute”. Iar procesorul „două mii și jumătate” este și mai rapid. Acest lucru a fost doar parțial adevărat, deoarece chiar și atunci, pe lângă „mii de ceva acolo”, procesoarele aveau și alte caracteristici: frecvența magistralei de sistem - adică viteza la care procesorul „comunică” cu restul computerului; dimensiunea cache - adică dimensiunea intern propria memorie procesor. De exemplu, un procesor Pentium IV de 2,8 GHz cu o magistrală frontală de 400 MHz a fost uneori mai lent în unele programe decât un procesor Pentium IV de 2,6 GHz cu o magistrală frontală de 533 MHz. În acest caz, indicatorul de frecvență naturală - 2,8 GHz (sau „două mii opt sute de megaherți”) a fost absolut părtinitor și nu

afișat viteza reala funcţionarea procesorului.

Și acum situația s-a înrăutățit și mai mult. Corporațiile Intel și AMD au început să crească viteza procesoarelor lor nu datorită frecvenței, ci datorită altor parametri - circuit internși multi-core. Adică, în primul rând, circuitul intern al procesorului a fost îmbunătățit semnificativ, datorită căruia procesorul a început să proceseze cantitate mare informații într-un ciclu al activității sale. În al doilea rând, a fost luată una dintre cele mai revoluționare decizii: în loc să se încordeze în continuare cu creșterea vitezei unui procesor, inginerii au luat și au introdus două procesoare deodată, sau chiar patru, într-un singur cip fizic. Astfel de soluții se numesc dual-core și quad-core. Este logic să presupunem că două procesoare împreună pot procesa mai multe informații decât unul,

În consecință, vor lucra împreună mai repede. Ceea ce, în general, a fost confirmat de practică. Cu o frecvență fizică a procesorului de, de exemplu, 1,86 GHz, noile procesoare dual-core sunt de câteva ori mai rapide decât omologii lor anteriori Pentium IV, cu o frecvență de 3,2 GHz sau chiar 3,4 GHz. În același timp, noile procesoare se încălzesc mult mai puțin și consumă mult mai puțină energie electrică.

Dar cum poți compara cu exactitate viteza procesoarelor noi cu cele vechi? Cum se măsoară viteza de lucru, în ce unități? Dacă mai devreme, repet, oamenii s-au uitat la frecvența procesorului (deși acest lucru nu era în întregime adevărat nici atunci), atunci cum pot estima viteza acum? Ce? Este atât de neclar

oameni neinițiați în aceste subtilități, că mulți încep să vină cu niște comparații de neînțeles pentru ei înșiși. De exemplu, există o declarație conform căreia frecvența procesorului trebuie înmulțită cu numărul de nuclee. Spune, dacă procesor dual core cu o frecvență de 1,86, ceea ce înseamnă că fiecare nucleu rulează la 1,86, ceea ce înseamnă că întregul procesor rulează la 3,72. Îți voi spune ce - asta este o prostie completă. Ceea ce oamenii nu pot înțelege este că procesorul funcționează în întregime la 1,86 GHz, iar viteza este atinsă datorită unui circuit intern mai avansat și optimizării programelor pentru multi-core, datorită cărora viteza reală de lucru cu programe poate fi comparată cu un ipotetic Pentium IV 4 .5, sau probabil chiar 5.0.

Pentru a nu deranja cumpărătorii cu tot felul de frecvențe, cache-uri și alte caracteristici, Intel a făcut cu mult timp în urmă o logică truc de marketing— a introdus numărul procesorului. Permiteți-mi să vă explic: fiecare produs tehnic are un anumit număr de model, care identifică în mod precis și fără ambiguitate un anumit dispozitiv cu anumite caracteristici tehnice. Și, este destul de logic că cu cât este mai mare acest număr, cu atât este mai nou modelul și, în consecință, mai mare și mai bine specificații. Introducerea numărului procesorului îl face foarte ușor pentru cumpărător să selecteze achiziția necesară. Acum nu trebuie să vă aprofundați în frecvențe, cache-uri, autobuze, acum trebuie doar să cunoașteți numărul (modelul) procesorului. Toate celelalte lucruri fiind egale, un procesor, de exemplu, un Core 2 Duo E8400 va fi mai puternic decât un Core 2 Duo E7400. Și nu trebuie să știți că Core 2 Duo E7400 are o frecvență de 2,8 GHz, magistrala de sistem 1066 MHz, 3 MB cache, în timp ce Core 2 Duo E8400 are 3 GHz, magistrală 1333 MHz, 6 MB cache. Nu trebuie să știți toate aceste numere, cu atât mai puțin să le înțelegeți!!! Este suficient să compari două numere: 7400 și 8400. Ei bine, și, bineînțeles, uită-te la diferența de preț.

Acum să ne uităm la ce fel de procesoare produc astăzi producătorii noștri respectați la nivel mondial, în ce cazuri și în ce scopuri pot fi utilizate aceste procesoare.

II. procesoare Intel.
II.1 De ce o asemenea diversitate.
Știi, îți voi spune un secret, la unul dintre seminariile Intel pentru vânzători, un reprezentant al companiei ne-a spus că Intel stabilește toți vânzătorii pentru a încerca să convingă cumpărătorii să folosească cele mai puternice, cele mai noi și, desigur, cele mai bune. modele scumpe procesoare. În principiu, acest lucru este corect, iar ideea aici nu este doar că Intel încearcă pur și simplu să mărească profiturile în acest fel. Cert este că, cumpărând unul dintre cele mai rapide sau chiar cele mai rapide procesoare din ziua de azi, obții beneficii maxime de pe computerul tău și poți îndeplini cea mai largă gamă de sarcini.

Dar atunci când desfășoară astfel de instruiri pentru agenții de vânzări, Intel este puțin necinstit, deoarece în același timp creează o gamă uriașă de procesoare complet noi, de la cele mai simple și mai ieftine la cele mai rapide și mai scumpe. O gamă atât de largă de procesoare pe care Intel o are astăzi nu a existat niciodată în istoria acestei companii.

De ce se întâmplă asta? Faptul este că majoritatea cumpărătorilor de computere noi probabil știu foarte puțin despre ele sau chiar nu știu deloc despre computere. Dar aproape toată lumea a auzit că computerele se dezvoltă foarte repede, devenind din ce în ce mai puternice aproape în fiecare zi. Acest lucru este absolut corect, dar iată chestia: pentru anul trecut computerele au avansat atât de mult, s-au dezvoltat atât de mult încât chiar și cele mai ieftine dintre noi calculatoare moderne face față cu ușurință unei game foarte largi de sarcini.

Chiar dacă luați un computer bazat pe „cel mai slab” dintre procesoarele Intel moderne - Celeron 430, atunci pe un astfel de computer puteți efectua cu ușurință orice munca de birou: un set de teste, eseuri, cursuri, teze, puteți pregăti teze de doctorat, puteți lucra pe internet, puteți studia engleza și alte limbi, puteți viziona filme și asculta muzică și puteți ține conturi pentru mai multe întreprinderi. De ce spun toate acestea: cumpăr computere cu foarte puternice și procesoare scumpe Astăzi, este posibil să plătiți în exces pentru funcții pe care cel mai probabil nu le veți folosi.

De aceea există o astfel de varietate de procesoare. Pentru ca toată lumea să aleagă computerul care este cel mai potrivit atât ca caracteristici, cât și ca preț.

II.2 Gama procesoare Intel.
Dacă anterior toate procesoarele Intel erau împărțite în două grupuri mari- Celeron și Pentium, apoi procesoarele moderne de la Intel astăzi pot fi împărțite în 4 grupuri mari:

Celeron.
Pentium Dual Core.
Core 2 Duo.
Cu patru nuclee.

O mică digresiune: din anumite motive, mulți cumpărători se tem de cuvântul Celeron, se sfiesc ca ciuma. De ce se întâmplă acest lucru și cum să vă recuperați din „anxietatea cu celeron”, citiți articolul „Spune un cuvânt bun pentru bietul Celeron”.
Fiecare dintre aceste grupuri este împărțit în mai multe tipuri. Lista plina Procesoare Intel le găsiți pe site-ul oficial al companiei, iar pe cele mai importante dintre ele vi le prezint în următorul tabel rezumativ.

Nume	Opțiuni	Domenii de utilizare	Preț aproximativ
Celeron 430	Frecvență – 1,8 GHz Cache - 512 KB	Cel mai ieftin procesor Intel modern, singurul single-core. Ideal pentru orice calculatoare de birou: documente, internet, contabilitate, muzica, filme.	$45 — $50
Celeron Dual Core E1400	Frecvență - 2 GHz Cache - 512 KB Frecvența magistralei de sistem - 800 MHz	Aproape la fel ca versiunea anterioară, dar E1200 este un procesor dual-core cu drepturi depline. În consecință, funcționează mult mai rapid decât procesorul anterior. Când nu foarte mare diferență La preț cu procesorul anterior, obțineți o opțiune ieftină dual-core, destul de rapidă.	$60
Pentium Dual Core E2200	Frecvență – 2,2 GHz Cache - 1 MB Frecvența magistralei de sistem - 800 MHz	Cel mai tânăr, dar cu drepturi depline, Pentium Dual Core dual-core. Când cumpărați un computer pentru propria casă, dar în același timp economisiți bani, aceasta este o opțiune foarte profitabilă.	$80
Pentium Dual Core E5200	Frecvență – 2,5 GHz Cache - 1 MB Frecvența magistralei de sistem - 800 MHz	Diferența de preț față de procesorul anterior este pur și simplu ridicolă. Și frecvența este mai mare. Mai mult, este un Pentium cu drepturi depline. Aș alege E5200 față de E2200	$84
Pentium Dual Core E5400	Frecvență – 2,7 GHz Cache - 2 MB Frecvența magistralei de sistem - 800 MHz	Cel mai puternic dintre nucleele Pentium Dual Core. Dar prețul este deja destul de mare. Ar putea merita să adăugați și să treceți la următorul nivel - Core 2 Duo.	$115
Core 2 Duo E7400	Frecvență – 2,8 GHz Cache - 3 MB Frecvența magistralei de sistem - 1000 MHz	Cel mai tânăr procesor din seria Core 2 Duo pentru astazi. Nu o diferență foarte mare față de procesorul anterior, dar o diferență semnificativă în viteza de operare. Dacă fondurile permit, sfatul meu este: este mai bine să cumpărați E7400. Dacă aveți de gând să economisiți bani, atunci E5200, sau altceva mai mic.	$145
Core 2 Duo E8400	Frecvență - 3 GHz Cache - 6 MB	Primul din Core 2 Duo cu o frecvență magistrală de sistem de 1333 MHz. În combinație cu memoria cache de 6 MB și frecvența nativă de 3 GHz, acest procesor produce rezultate de performanță pur și simplu fenomenale. Foarte important pentru jocuri și programe puternice. Și la un preț foarte rezonabil.	$210
Core2 Quad Q8200	Frecvență – 2,33 GHz Cache - 4 MB Frecvența magistralei de sistem - 1333 MHz	Cel mai tânăr (până în prezent) dintre procesoarele quad-core. În ciuda mai multor frecventa joasa functioneaza si un cache mai mic in comparatie cu procesorul anterior, acest procesor functioneaza mai rapid in programele special optimizate pentru aplicatii multi-core. Dacă programul nu este proiectat să funcționeze procesor multi-core, nu va exista niciun efect de la patru nuclee. Și, în acest caz, procesorul anterior va fi o achiziție mai bună.	$210
Core2 Quad Q9400	Frecvență – 2,66 GHz Cache - 6 MB Frecvența magistralei de sistem - 1333 MHz	Acest procesor începe o serie pe care aș numi-o procesoare pentru fani și jucători. Unul dintre cele mai puternice procesoare de astăzi. Nici măcar nu-mi pot imagina o sarcină pe care acest procesor nu a putut-o face față. Dar prețul este la nivelul celui mai ieftin, dar totuși cu drepturi depline.	$285
Core 2 Duo E9550	Frecvență – 2,83 GHz Cache - 12 MB Frecvența magistralei de sistem - 1333 MHz	Super viteză și super preț.	$340
Core 2 Duo E9650	Frecvență - 3 GHz Cache - 12 MB Frecvența magistralei de sistem - 1333 MHz	Vă rugăm să rețineți că, spre deosebire de procesorul anterior, frecvența nu a crescut foarte mult, ceilalți parametri nu s-au schimbat deloc. Acesta este un procesor redundant pentru multe sarcini. Este cumpărat în principal doar de fani și jucători pasionați. Prin urmare, producătorul nu se mai jenează și crește brusc prețul. Îl vor cumpăra oricum, pentru că fanii oricărei afaceri nu se deranjează niciodată cu un astfel de concept ca „scump”.	$428
Socket INTEL Core i7-920 LGA1366	Frecvență – 2,66 GHz Cache - 8 MB Hyper-Threading	Noile procesoare nu mai suportă soclul procesorului îmbătrânit treptat cu 775 de pini, așa-numitul Socket LGA775. A fost înlocuit cu un conector mai avansat și mai multi-pini, Socket LGA1366. Și, desigur, este produs un procesor corespunzător, dintre care cel mai tânăr este Core i7-920. Nu numai că este quad-core, dar fiecare dintre nucleele sale are tehnologie Hyper-Threading. Pe scurt, Hyper-Threading este o tehnologie virtuală dual-core, care, totuși, nu funcționează în toate programele. Cu toate acestea, teoretic acest procesor funcționează ca un procesor cu opt nuclee!!! Vă puteți imagina viteza lui? Iar prețul pentru toată această plăcere este, în principiu, destul de accesibil, fără fanatism.	$360
Socket INTEL Core i7-940 LGA1366	Frecvență – 2,93 GHz Cache - 8 MB Hyper-Threading	Aproape la fel, dar prețul bate deja toate recordurile.	$690
INTEL Core i7 Extreme Edition 965	Frecvență - 3,2 GHz Cache - 8 MB	Dezvoltare individuală specială pentru cei care nu au unde să cheltuiască bani. Aplicație practică Nu vad deloc niciunul pentru acest procesor. Da, și asamblarea acestuia într-un computer va fi destul de problematică, deoarece aveți nevoie de foarte mult sistem puternic sistem de răcire și alimentare corespunzător.	$1240

Literal încă două puncte despre Intel: în primul rând, este posibil să aveți o întrebare: „Unde a făcut Procesor de bază 1 Duo sau doar Core Duo? La urma urmei, dacă există un Core 2 Duo, atunci în teorie ar trebui să existe același procesor, dar fără 2." Așa este, un astfel de procesor există, dar este produs numai în modificări speciale pentru laptopuri, iar un astfel de procesor nu nu există pentru computere desktop. În al doilea rând, în listele de prețuri puteți vedea un grup de procesoare al căror nume conține cuvântul Xeon. retele de calculatoare. În mod obișnuit computere desktop procesoare Xeon nu se aplica.

III. procesoare AMD.
Odată cu lansarea procesoarelor K6 și K6-2, AMD a devenit un jucător cu drepturi depline pe piața microprocesoarelor. La început, procesoarele de la AMD erau considerate ieftine și destul de rapide. Atunci - ce zici de cel mai ieftin și mai rapid. Și când prețul procesoarelor AMD aproape a egalat prețul procesoarelor de la Intel, AMD a trebuit să se gândească la segmentele ieftine ale pieței. Imitând Intel cu procesoarele sale Celeron, AMD a început să-și lanseze procesoarele cu caracteristici simplificate și pret ieftin. Aceste procesoare se numesc Duron. După un timp acestea procesoare ieftine a devenit cunoscut sub numele de Sempron. Astăzi, din cauza concurenței cu Intel, AMD a fost nevoită să reducă semnificativ prețurile procesoarelor sale, drept urmare procesoarele Athlon de la AMD au devenit atât de ieftine încât nevoia de Sempron și mai ieftine a dispărut complet. Procesoarele Athlon au ocupat astăzi nișa produselor ieftine, dar au fost înlocuite cu mai avansate și procesoare puternice Fenomul.

Astăzi, procesoarele AMD sunt împărțite în trei grupuri mari:

Athlon.
Phenom X3 - tri-core.
Phenom X4 - quad-core.

Procesoarele complete de la AMD sunt prezentate pe site-ul companiei și majoritatea modele interesante V-am prezentat în următorul tabel rezumativ.

Nume	Opțiuni	Domenii de utilizare	Preț aproximativ
Athlon 64 LE-1620	Frecvență – 2,4 GHz Cache - 1024 KB	Cel mai ieftin dintre procesoarele AMD moderne, practic singurul single-core. Ideal pentru orice computer de birou: documente, internet, contabilitate, muzica, filme.	$48
Athlon 64 X2 4400+	Frecvență – 2,3 GHz Cache - 2x512 KB	Procesor complet dual-core. Fiecare nucleu are propriul cache de 512 kilobytes. Cu o diferență foarte mare de preț față de procesorul anterior, obțineți o opțiune ieftină dual-core, destul de rapidă.	$60
Athlon 64 X2 5200+	Frecvență – 2,6 GHz Cache - 2x1024 KB	Mai mult frecventa inalta procesor și cantitatea de memorie cache din nuclee oferă o creștere a performanței mai mare decât în versiunea anterioară.	$75
Athlon 64 X2 6000+	Frecvență - 3,1 GHz Cache - 2x512 KB	Aproape cel mai puternic AMD dual-core.	$95
Phenom X3 8650	Frecvență - 3 GHz Cache - 3x1 MB	Cel mai tânăr dintre procesoarele cu trei nuclee de la AMD.	$110
Phenom X4 9650	Frecvență – 2,3 GHz Cache - 2 MB	Procesor quad-core de la AMD. Cu toate acestea, puteți vedea frecvențele acestor nuclee și cache. Care credeți că va fi viteza de operare în comparație cu Intel?	$150
Phenom II X3 720	Frecvență – 2,8 GHz Cache - 6 MB	O nouă generație de procesoare Phenom, așa-numitele Phenom II. ȘI această opțiune modificările sale sunt tri-core. Cu circuite îmbunătățite și, ca rezultat, cu viteza mai mare muncă. Ei bine, timpul va spune cât de eficiente au fost aceste îmbunătățiri.	$175
AMD Phenom II X4 940 Black Edition	Frecvență - 3 GHz Cache - 6 MB	Cel mai puternic AMD are. Quad-core Phenom II.	$235

IV. Comparație și concluzii.
După cum puteți vedea, astăzi prețurile pentru procesoarele de la AMD sunt semnificativ mai mici. Dar viteza? O întrebare foarte dificilă pe care am pus-o încă din primul capitol. Cum se măsoară direct viteza a două procesoare și în ce mod? Există o cantitate mare o mare varietate de programe de testare, care sunt utilizate de diverse laboratoare de testare ale revistelor de calculator. Cu toate acestea, rezultatele acestor teste ar trebui să fie doar parțial de încredere.

De exemplu, dacă rulăm un program de testare pe un computer bazat pe Celeron, atunci programul începe să funcționeze în condițiile acestui anumit computer, cu frecvența de ceas a acestui anumit procesor, cu acest placa de baza etc. Adică programul face toate măsurătorile în unele unități relative oh, în ceea ce privește acest computer anume. Dacă rulați același program pe un computer bazat pe Core 2 Duo, atunci programul va efectua măsurători în unități relative ale acestui computer mai rapid.

Desigur, programatorul încearcă să facă programul independent de procesoare și computere, dar acest lucru este destul de dificil. Pentru că, din nou, nu există unități relative de viteză unice pentru procesor în special și computer în general.

Există cazuri când un program este optimizat în mod deliberat de către programator pentru un tip de procesor, de exemplu, doar pentru Intel sau pentru AMD. Și pe un procesor de la alt producător programul fie nu funcționează deloc, fie funcționează foarte lent. De aceea nu aș recomanda să ai încredere în diverse programe de testare, precum și rezultatele testării acestor programe.

În mod subiectiv, puteți rula mai multe programe cu care lucrați cel mai adesea pe mai multe computere și puteți compara vizual cât de repede vor funcționa aceste programe. În acest fel, puteți evalua subiectiv viteza diferitelor computere.

În orice caz, trebuie să înțelegeți că, cu cât modelul de procesor este mai mare și, în consecință, prețul acestuia, cu atât procesorul în sine și computerul asamblat pe baza lui funcționează mai rapid. Tot ce trebuie să faci este să compari nevoile tale de la un computer cu capacitățile tale financiare și să faci alegerea finală.

Cumparaturi fericite!

Chiar și mai devreme decât Pentium MMX, a apărut procesorul din generația a șasea - Pentium Pro. Acesta, pentru prima dată pentru PC-urile compatibile cu IBM, a folosit elemente ale arhitecturii RISC, ceea ce a făcut posibilă creșterea performanței în mod destul de flexibil. Cu toate acestea, optimizarea procesorului pentru programe pe 32 de biți și costurile mari de producție nu i-au permis să se răspândească pe scară largă.

NOTĂ
Procesoarele Pentium Pro sunt clasificate ca fiind moderne pentru că succesorul lui Pentium 4, procesorul Core 2 Duo, s-a bazat în mod special pe arhitectura Pentium Pro, deși profund modernizată.

Pentium II, Pentium III și Celeron

După ce a adus o serie de îmbunătățiri la Pentium Pro și a adăugat suport pentru instrucțiunile MMX, Intel a găsit în sfârșit un înlocuitor pentru Pentium și l-a numit Pentium II. Primele Pentium II rulau pe o magistrală de 66 MHz și aveau o frecvență nativă de ceas de 233 până la 333 MHz. Apoi au apărut o magistrală de 100 MHz și noi procesoare cu frecvențe de 350, 400 și 450 MHz. in orice caz procesor nou a rămas prea scump pentru sistemele entry-level, în urma căruia a apărut Celeron - un analog complet al Pentium II, cu excepția faptului că avea o cantitate mai mică de memorie cache (și primul model nu avea deloc) și funcționa doar pe o magistrală de 66 MHz.

NOTĂ
Începând de la 386 procesor Intel a început să folosească memorie specială, ultra-rapidă, situată cât mai aproape de procesor. Stochează date care sunt direct implicate în calculul curent. Această memorie se numește memorie cache și crește semnificativ viteza computerului. Volumul său, de regulă, variază de la 128 la 512 KB.

Cea mai recentă modificare a Pentium Pro este Pentium III. Se deosebește de predecesorul său (Pentium II) în primul rând prin prezența comenzilor SSE, care sunt semnificativ mai eficiente decât MMX. Cele mai recente Modele Pentium III și Celeron funcționează la frecvențe de peste 1 GHz.

Analogii: AMD Athlon(K7), AMD Duron.

Pentium 4

Sfârșitul anului 2000 Intelul anului a lansat în sfârșit procesorul de generația a 7-a. Și deși Pentium 4 este primul procesor care nu poate executa mai multe instrucțiuni într-un singur ciclu de ceas decât predecesorul său, are un potențial foarte bun de creștere a vitezei de ceas. Deja primele mostre au funcționat la 1,5 GHz (1500 MHz) și ultimele modele, a rulat la viteze de ceas care depășesc 3,5 GHz, iar Intel plănuia să lanseze modele de 10 GHz până la sfârșitul anului 2010.

Pe lângă viteze mari de ceas, Pentium 4 are suport pentru noi comenzi SSE2 concepute pentru a accelera procesarea video și ultimele modele, începând de la 3,06 GHz, poate emula funcționarea a două procesoare.

Caracteristicile primelor sisteme bazate pe Pentium 4 includ un consum mare de energie - pt funcționare stabilă Se recomandă utilizarea unei surse de alimentare de cel puțin 300 W. Pentium 4 concura în prezent cu procesoarele Athlon XP și Athlon 64 de la AMD.

Core 2 Duo, Core 2 Quad

Deoarece limitele tehnologice și fizice fundamentale au împiedicat lansarea modelelor de procesoare la frecvențe de 4 GHz sau mai mult, în 2006 Intel a lansat procesoare din familia Core 2, care puteau executa mai multe comenzi într-un singur ciclu de ceas și includeau inițial 2 nuclee de calcul. Acestea. de fapt, un cristal adăpostește 2 procesoare cu drepturi depline simultan. Și puțin mai târziu, au apărut modelele cu 4 nuclee (Core 2 Quad). Astfel, cursa gigaherți a fost încheiată și a început cursa nucleelor.

Concurenți - AMD Athlon X2, Phenom

Core i3/i5/i7

Cele mai recente procesoare Intel - Core i7 - au moștenit suportul monothreading de la Pentium 4 și densitatea mare de putere a nucleului de calcul de la Core 2. Astfel, Core i3/i5 cu 2 nuclee au 4 nuclee virtuale, iar Core i7 cu 4 nuclee au 8, iar Core i7 cu 6 nuclee au până la 12!

Concurenți Core i3/i5 - AMD Athlon II/Phenom II X2/X3/X4, Core i7 - Phenom II X6.

Procesoarele computerelor personale răspund standard unificat, care este stabilit de Intel, liderul mondial în producția de procesoare pentru PC. În computerele vechi putem găsi procesoare de tipul PentiumII, Pentium III, în cele mai noi - Pentium 4. AMD produce procesoare care sunt în general asemănătoare cu cele Intel, dar sunt numite puțin diferit: K6 (Pentium second), K7 sau Athlon (al treilea Pentium). Prin urmare, AMD trebuie să prezică viitorul industriei, uneori înaintea Intel cu veniturile sale de jumătate de miliard de dolari. Este previzibil că o companie în urmă va avea idei noi - aceasta este o modalitate de a supraviețui. Dar ceea ce este neașteptat este că uneori aceste idei sunt adoptate de Intel. Este despre despre calculatoarele personale compatibile cu IBM. Pe piața noastră, precum și în lume, există o majoritate covârșitoare a acestora. Jocurile, programele etc. sunt scrise pe baza acestui standard.

Baza oricărui computer personal este utilizarea microprocesoarelor. El este unul dintre cei mai mulți dispozitive criticeîntr-un computer, care de obicei caracterizează nivelul de performanță al computerului. Microprocesorul este „creierul” și „inima” computerului. Execută programe care rulează pe computer și controlează funcționarea altor dispozitive computerizate. Atunci când alegeți un computer, primul lucru pe care îl faceți este să alegeți un microprocesor care să îndeplinească cerințele anumitor persoane. Procesorul determină cât de repede se vor lansa programele și chiar cât de repede va avea loc procesul de arhivare a datelor în WinRAR, ca să nu mai vorbim de crearea de animație tridimensională în 3D MAX Studio. Din toate cele de mai sus, cred că subiectul meu este foarte relevant și semnificativ astăzi.

Scopul muncii mele este de a compara câteva dintre cele mai populare procesoare de astăzi și de a identifica liderul dintre ele.

Microprocesor - dispozitiv central(sau un set de dispozitive) Un computer (sau sistem de calcul) care efectuează operații aritmetice și logice specificate de un program de conversie a informațiilor, controlează procesul de calcul și coordonează funcționarea dispozitivelor sistemului (stocare, sortare, intrare-ieșire, date pregătire etc.). ÎN sistem de calcul pot exista mai multe procesoare paralele; Astfel de sisteme se numesc sisteme multiprocesor. Prezența mai multor procesoare accelerează execuția unuia sau mai multor programe mari (inclusiv interconectate). Principalele caracteristici ale unui microprocesor sunt viteza și adâncimea de biți. Performanța este numărul de operații efectuate pe secundă. Capacitatea de biți caracterizează cantitatea de informații pe care un microprocesor o prelucrează într-o singură operație: un procesor de 8 biți procesează 8 biți de informații într-o singură operație, un procesor de 32 de biți procesează 32 de biți. Viteza microprocesorului determină în mare măsură viteza computerului. Ea realizează toate procesările de date care intră în computer și sunt stocate în memoria acestuia, sub controlul unui program stocat tot în memorie. Calculatoarele personale sunt echipate cu procesoare centrale de diferite capacități.

Functii procesor:

prelucrarea datelor de către programul dat prin efectuarea de operații aritmetice și logice;

control software al funcționării dispozitivelor de calculator.

Modelele de procesoare includ următoarele dispozitive cooperante:

Dispozitiv de control (CU). Coordonează funcționarea tuturor celorlalte dispozitive, efectuează funcții de gestionare a dispozitivelor și gestionează calculele computerului.

Unitate logică aritmetică (ALU). Acesta este numele dispozitivului pentru operațiuni cu numere întregi. Operațiile aritmetice precum adunarea, înmulțirea și împărțirea, precum și operațiile logice (OR, AND, ASL, ROL etc.) sunt procesate folosind ALU. Aceste operațiuni reprezintă marea majoritate a codului din majoritatea programelor. Toate operațiunile din ALU sunt efectuate în registre - celule special desemnate ale ALU. Un procesor poate avea mai multe ALU. Fiecare este capabil să efectueze operații aritmetice sau logice independent de celelalte, permițând efectuarea simultană a mai multor operații. O unitate aritmetică-logică efectuează operații aritmetice și logice. Operații logice sunt împărțite în două operații simple: „Da” și „Nu” („1” și „0”). De obicei, aceste două dispozitive se disting pur condiționat, nu sunt separate structural.

AGU (Address Generation Unit) - dispozitiv de generare a adresei. Acest dispozitiv nu este mai puțin important decât ALU, deoarece este responsabil pentru adresarea corectă la încărcarea sau salvarea datelor. Adresarea absolută în programe este folosită doar în rare excepții. De îndată ce seturile de date sunt preluate, codul programului Adresarea indirectă este utilizată pentru a face ca AGU să funcționeze.

Coprocesor matematic (FPU). Procesorul poate conține mai multe coprocesoare matematice. Fiecare dintre ele este capabil să efectueze cel puțin o operație în virgulă mobilă, indiferent de ceea ce fac celelalte ALU. Metoda pipelining permite unui coprocesor matematic să efectueze mai multe operații simultan. Coprocesorul acceptă calcule de înaltă precizie, atât în număr întreg, cât și în virgulă mobilă, și conține, de asemenea, un set de constante utile care accelerează calculele. Coprocesorul lucrează în paralel cu procesor central, asigurând astfel performanțe ridicate. Sistemul execută instrucțiunile coprocesorului în ordinea în care apar în fir. Coprocesor matematic calculator personal PC-ul IBM îi permite să efectueze operații aritmetice și logaritmice de mare viteză, precum și funcții trigonometrice cu mare precizie.

Decodor de instrucțiuni (comandă). Analizează instrucțiunile pentru a extrage operanzi și adrese unde se află rezultatele. Acesta este urmat de un mesaj către un alt dispozitiv independent despre ceea ce trebuie făcut pentru a executa instrucțiunea. Decodorul permite executarea simultană a mai multor instrucțiuni pentru a încărca toate dispozitivele de execuție.

Memorie cache. Memorie specială pentru procesor de mare viteză. Cache-ul este folosit ca un buffer pentru a accelera comunicarea dintre procesor și RAM și pentru a stoca copii ale instrucțiunilor și datelor care au fost utilizate recent de procesor. Valorile din cache sunt preluate direct, fără accesarea memoriei principale. Studiind caracteristicile programelor, s-a descoperit că acestea accesează anumite zone de memorie cu frecvențe diferite și anume: celulele de memorie pe care programul le-a accesat recent sunt cel mai probabil să fie reutilizate. Să presupunem că microprocesorul este capabil să stocheze copii ale acestor instrucțiuni în el memorie locală. În acest caz, procesorul va putea folosi o copie a acestor instrucțiuni de fiecare dată pe parcursul ciclului. Veți avea nevoie de acces la memorie chiar de la început. Este necesară o cantitate foarte mică de memorie pentru a stoca aceste instrucțiuni. Dacă instrucțiunile ajung la procesor suficient de repede, atunci microprocesorul nu va pierde timpul așteptând. Acest lucru economisește timp în urma instrucțiunilor. Dar pentru cele mai rapide microprocesoare acest lucru nu este suficient. Soluția la această problemă este îmbunătățirea organizării memoriei. Memoria din interiorul microprocesorului poate funcționa la viteza procesorului însuși.

Cache de prim nivel (cache L1). Memoria cache situată în interiorul procesorului. Este mai rapid decât toate celelalte tipuri de memorie, dar mai mic ca dimensiune. Stochează cele mai recente informații utilizate care pot fi utilizate la executarea ciclurilor scurte de program.

Cache de al doilea nivel (cache L2). De asemenea, se află în interiorul procesorului. Informațiile stocate în acesta sunt folosite mai puțin frecvent decât informațiile stocate în cache-ul de prim nivel, dar are o capacitate de memorie mai mare.

Cache al treilea nivel (cache L3). Situat în interiorul procesorului. Volumul este mai mare decât memoria primului și al doilea nivel (512Kb-2Mb). Mărește lățimea de bandă a memoriei.

Memoria principala. Dimensiune mult mai mare decât memoria cache și mult mai lentă.

Memoria cache pe mai multe niveluri vă permite să reduceți cerințele de performanță ale celor mai puternice microprocesoare memorie dinamică. Deci, dacă reduceți timpul de acces la memoria principală cu 30%, atunci performanța unei memorie cache bine concepută va crește cu doar 10-15%. Memoria cache, după cum se știe, poate avea un impact semnificativ asupra performanței procesorului în funcție de tipul de operațiuni efectuate, dar creșterea acesteia nu aduce neapărat o creștere performanța generală funcţionarea procesorului. Totul depinde de cât de optimizată este aplicația această structurăși folosește memoria cache, precum și dacă diferitele segmente de program se potrivesc în cache în întregime sau în bucăți.

Memoria cache nu numai că îmbunătățește performanța microprocesorului în timpul operațiunilor de citire a memoriei, dar poate stoca și valorile scrise de procesor în memoria principală; Aceste valori pot fi scrise ulterior, când memoria principală nu este ocupată. Această memorie cache se numește cache cu scrie înapoi(scrie înapoi în cache). Capacitățile și principiile sale de funcționare diferă semnificativ de caracteristicile unui cache de tip write-through, care este implicat doar în operațiunile de citire din memorie.

O magistrală este un canal de transfer de date partajat de diferite unități ale sistemului. Busul poate fi un set de linii conductoare într-o placă de circuit imprimat, fire lipite la bornele conectorilor în care sunt introduse. plăci de circuite imprimate, sau cablu plat. Informațiile sunt transmise pe magistrală sub formă de grupuri de biți. Autobuzul poate avea o linie separată pentru fiecare bit al unui cuvânt (magistrală paralelă), sau toți biții unui cuvânt pot folosi o linie secvenţial în timp (bus serial). Multe dispozitive de recepție - receptoare - pot fi conectate la magistrală. De obicei, datele de pe autobuz sunt destinate doar unuia dintre ele. Combinația de semnale de control și adresă determină pentru cine exact. Logica de control conduce semnale stroboscopice speciale pentru a indica receptorului când ar trebui să primească date. Receptorii și emițătorii pot fi unidirecționali (adică pot doar să transmită sau să primească) sau bidirecționali (adică le pot face pe amândouă). Cu toate acestea, cea mai rapidă magistrală de procesor nu va ajuta prea mult dacă memoria nu poate furniza date la viteza corespunzătoare.

Tipuri de anvelope:

Autobuz de date. Servește pentru a transfera date între procesor și memorie sau procesor și dispozitivele I/O. Aceste date pot fi atât comenzi de la microprocesor, cât și informații pe care le trimite sau le primește de la porturile I/O.

Autobuz de adrese. Folosit de CPU pentru a selecta locația de memorie sau dispozitivul I/O dorit prin setarea unei adrese specifice pe magistrală corespunzătoare uneia dintre locațiile de memorie sau unuia dintre elementele I/O incluse în sistem.

Autobuz de control. Transmite semnale de control destinate memoriei și dispozitivelor de intrare/ieșire. Aceste semnale indică direcția transferului de date (la sau de la procesor).

BTB (Branch Target Buffer) - tampon țintă de ramificare. Acest tabel conține toate adresele la care se va sau se poate face o tranziție. Procesoarele Athlon folosesc, de asemenea, un tabel de istoric al ramurilor (BHT - Branch History Table), care conține adrese la care ramurile au fost deja făcute.

Registrele sunt memorie interioară procesor. Ele reprezintă un număr de celule de memorie suplimentare specializate, precum și medii de stocare interne ale microprocesorului. Un registru este un dispozitiv de stocare temporară pentru date, numere sau instrucțiuni și este utilizat pentru a facilita operațiunile aritmetice, logice și de transfer. Circuitele electronice speciale pot efectua unele manipulări asupra conținutului unor registre. De exemplu, „tăiați” anumite părți ale unei comenzi pentru utilizare ulterioară sau efectuați anumite operatii aritmetice peste numere. Elementul principal al registrului este circuit electronic, numit flip-flop, care este capabil să stocheze unul Cifră binară(descărcare). Un registru este o colecție de declanșatoare conectate între ele într-un anumit mod sistem comun management. Există mai multe tipuri de registre, care diferă prin tipul de operații efectuate.

Intel aderă la standardul EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing). Această tehnologie a fost creat special pentru servere mari și unele stații de lucru. Posibilitățile EPIC sunt enorme: în primul rând, acesta de mare viteză efectuarea de operații în virgulă mobilă. În al doilea rând, suportul de paralelizare. Și în al treilea rând, datorită citirii îmbunătățite a datelor din memorie, viteza schimbului de informații crește dramatic.

AMD a luat o cale diferită către 64 de biți. Producătorii au adăugat 32 de biți existenți și au primit o nouă arhitectură x86-64. Tehnologie nouă diferă de cel vechi doar prin prefixul 64. La noul procesor au fost aduse o serie de îmbunătățiri, în primul rând nucleul procesorului. Acest lucru ne-a permis să atingem un nou nivel de performanță atât pentru sistemele pe 32, cât și pe 64 de biți.

Rezultate: AMD trece la un nou nivel fără utilizarea noilor tehnologii. Acest lucru are ca rezultat o compatibilitate deplină atât pentru aplicațiile pe 32, cât și pe 64 de biți. Intel se străduiește să se arate doar pe 64 de biți.

Noile procesoare au făcut schimbări mari care aduc performanță și compatibilitate cu platformele mai vechi.

AMD a adăugat moduri de compatibilitate și registre de adrese pe 64 de biți. Acestea vă permit să extindeți spațiul adresabil memorie cu acces aleatorși scăpați de limitarea existentă de 4 GB, care creează dificultăți semnificative la construirea sistemelor de procesare a informațiilor. Pentru a accelera munca de memorie, este utilizată tehnologia NUMA, care vă permite să lucrați direct cu memoria, ocolind magistrala de sistem și chipset-ul. Această inovație a fost numită HyperTransport și a apărut în primul chipset Golem.

La Intel, totul este mult mai complicat. Datorită drumului intens de dezvoltare, compania și-a schimbat radical arhitectura.

1. Moduri de compatibilitate cu platforme mai vechi.

2. Reducerea numărului de erori, deoarece împotriva lor au fost create două tehnologii independente. Principalul este EMCA, care vă permite să monitorizați și să înregistrați toate erorile care apar în timpul funcționării procesorului. Și o tehnologie ECC minoră care permite preprocesarea codului și controlul parității.

3. Suport multiprocesare. Deoarece Intel și-a vizat procesorul pentru servere mari, s-a ocupat și de multiprocesare. Procesorul a fost echipat cu un număr de cipuri care permit schimb rapid cu memorie. Acum, pentru a lucra cu „creiere”, sunt folosite metode de intercalare, tamponare și împărțire a modulelor de memorie. În acest caz, procesorul funcționează cu 64 gigaocteți de memorie RAM cu debitului 4,2 Gb/sec.

Intel a creat o serie de registre pentru compatibilitate deplină cu aplicațiile vechi. Rezultatul este că toate instrucțiunile pe 64 de biți sunt executate ca de obicei, în timp ce altele sunt procesate prin tehnologia IA-32. Emularea este emulare, nu este implicat un câștig de performanță, motiv pentru care Itanium este în întregime orientat către platforme pe 64 de biți.

La AMD totul este mult mai complicat. Pentru a îmbunătăți performanța cu platformele mai vechi, au fost inventate moduri speciale.

Arhitectura AMD 64 oferă două moduri principale de operare: Long și Legacy. Prima dezvăluie toate avantajele tehnologiei x86-64. Pentru compatibilitate deplină cu aplicațiile mai vechi, există un submod de compatibilitate care poate gestiona instrucțiuni pe 32/16 biți. În modul Legacy, procesorul funcționează pe principiul arhitecturii convenționale x86. Avantajul unui astfel de sistem de moduri este că procesorul poate fi operat până la lansări stabile de 64 de biți. sisteme de operare. În plus, există mai multe avantaje ale x86-64 față de IA-64:

1. Performanță în procesarea instrucțiunilor pe 32 de biți. Acest lucru se datorează faptului că, după trecerea la modul de compatibilitate, nu are loc nicio emulare, procesorul procesează datele la viteză mare. Acesta nu este cazul în Itanium, deoarece toate instrucțiunile de acolo sunt executate pe 64 de biți.

2. Compatibilitate deplină cu arhitectura x86. Acest lucru nu este implementat pe deplin în Itanium.

3. Funcționare simultană 16/32/64 cereri. Datorită introducerii modurilor, devine posibilă procesarea unui număr de instrucțiuni diferite simultan. Acest lucru îmbunătățește performanța și îmbunătățește compatibilitatea.

Intel și-a propus inițial sarcina de a paraleliza procesele într-un singur dispozitiv de siliciu. De regulă, acest procesor este utilizat pe servere puternice cu baze de date mari sau în sisteme bancare unde nu poti gresi. AMD a fost orientat ca ceva între 32 și 64 de biți. Desigur, se găsește pe serverele mari, dar poate fi folosit și în stațiile de lucru obișnuite, deoarece este ajustat atât pentru arhitecturi x86-64, cât și pentru x86.

Intel cere nu mai puțin de 1.200 de dolari pentru invenția sa. Mai mult decât atât, procesorul costa de trei ori mai mult: aproximativ 4.000 de dolari. Având în vedere cât va costa o placă de bază pentru un procesor, putem concluziona că va trebui să cheltuiți mulți bani pe un server.

Prețul AMD pentru Athlon 64 este de doar 417 USD. Alte procesoare pe 64 de biți costă între 300 și 600 de dolari, ceea ce este semnificativ mai mic decât prețurile Intel.

Procesorul Celeron este o versiune bugetară a procesorului principal corespunzător, pe baza căruia a fost creat. U procesoare Celeron de două sau patru ori mai puțină cache L2. Ei au, de asemenea, o frecvență de magistrală de sistem mai mică în comparație cu „părinții” lor corespunzători. Procesoarele Duron, în comparație cu Athlon, au de 4 ori mai puțină memorie cache și o magistrală de sistem mai mică de 200MHz (266MHz pentru Applebred), deși există și Athlon-uri „cu drepturi depline” cu un FSB de 200MHz. Au apărut deja și Barton-uri cu cache redusă, al căror miez se numește Thorton. Există sarcini în care aproape că nu există nicio diferență între procesoarele obișnuite și cele mai reduse, iar în unele cazuri decalajul este destul de grav. În medie, în comparație cu un procesor netăiat de aceeași frecvență, decalajul este de 10-30%. Dar procesoarele reduse tind să overclockeze mai bine datorită memoriei cache mai mici și sunt mai ieftine. Trebuie remarcat faptul că procesoarele Celeron au performanțe foarte slabe în comparație cu P4-urile cu drepturi depline - decalajul în unele situații ajunge la 50%. Acest lucru nu se aplică procesoarelor Celeron D, în care au un cache de al doilea nivel de 256 KB (128 KB la Celeron obișnuite) iar decalajul nu mai este atât de mare.

În primul rând, cu AXP (și Athlon 64) se scrie o evaluare în loc de frecvență, adică de exemplu, un procesor de peste 2000 funcționează de fapt la o frecvență de 1667Mhz, dar în ceea ce privește eficiența de operare corespunde Athlon (Thunderbird) 2000Mhz. Recent, temperatura a fost considerată principalul dezavantaj. Dar cele mai recente modele (pe nuclee Thoroughbred, Barton etc.) sunt comparabile ca disipare a căldurii cu Pentium 4, iar ultimele, la momentul scrierii, modelele de la Intel (P4 Extreme Edition) devin uneori mult mai fierbinți. În ceea ce privește fiabilitatea, procesoarele nu sunt acum cu mult inferioare P4, deși nu pot sări peste cicluri atunci când sunt supraîncălzite, au un senzor termic încorporat; Athlon XP pe nucleul Barton are o funcție similară BusDisconnect - „deconectează” procesorul de la magistrală în timpul ciclurilor de inactivitate, dar este practic neputincios atunci când este supraîncălzit din cauza sarcinii crescute - aici toată „responsabilitatea” este transferată la controlul termic al placa de baza. Deși „tăria” cristalului a crescut, datorită zonei reduse a miezului acesta a rămas de fapt aceeași. Prin urmare, probabilitatea de deteriorare a cristalului, deși a devenit mai mică, încă există. Dar Athlon 64 avea în sfârșit cipul procesorului ascuns sub un distribuitor de căldură, așa că ar fi extrem de dificil să-l deteriorezi. Toate problemele atribuite lui AMD sunt adesea rezultatul dezinstalării sau instalării incorect drivere universale Pentru VIA chipset-uri(VIA 4 in 1 Service Pack) sau drivere de chipset de la alți producători (AMD, SIS, ALi).

Cu toate acestea, multe aplicații nu sunt optimizate și nu pot profita de mediile dual-sau multi-core. Pentru a utiliza mai multe procesoare, software trebuie împărțit în mai multe fire paralele. Această abordare vă permite să distribuiți sarcina pe toate nucleele de calcul disponibile, reducând timpul de calcul mai mult decât s-ar putea face folosind o singură frecvență de ceas. Cu toate acestea, majoritatea programelor de astăzi nu pot folosi capacitățile cipurilor dual-core sau multi-core.

Popular dual core procesoare AMD iar Intel a costat aproximativ 1000 USD - cam la fel ca un întreg calculator gata. În același timp, procesoarele cu un singur nucleu care funcționează la aceeași viteză de ceas vor costa doar 300-350 USD.

Pentru comparația noastră au fost luate procesoare de nivel profesional și anume: AMD Opteron și Intel Xeon. AMD cere în jur de 1.100 USD pentru un Opteron 275 dual-core (2,2 GHz), în timp ce o pereche de Opteron 248-uri single-core costă doar 700 USD.

Dacă te uiți la Intel, situația este similară aici. Un Xeon dual-core de 2,8 GHz costă aproximativ 1.100 USD, în timp ce două Xeon-uri single-core de 2,8 GHz comparabile costă aproximativ 550 USD. Două Xeon de 3,2 GHz costă aproximativ 700 USD.

Platforme AMD	Sistem cu un singur procesor, un procesor dual-core	Sistem dual-procesor, un procesor dual-core	Sistem cu dublu procesor, două procesoare single-core
Platformă	Priza 939	Priza 940	Priza 940
Procesoare	Athlon 64 X2 4400+ (2,2 GHz)	Opteron 275 (2,2 GHz)	2x Opteron 248 (2,2 GHz)
Placa de baza	$200	$280	$280
Memorie	2x 1 GB DDR400	2x 1 GB DDR400 ECC înregistrat	4x 512 MB DDR400 Registrul ECC
Pretul total	$920	$1630	$1230