Jak vybrat centrální procesor a proč je to potřeba? Jak funguje počítačový procesor

Procesor je hlavním prvkem počítače, s jehož pomocí se zpracovávají informace, a to jak ve vlastní paměti, tak v paměti jiných zařízení. Kromě toho řídí i práci dalších zařízení. Čím výkonnější procesor, tím rychlejší počítač jako celek.

Práce různých aplikací je založena na provádění určité sekvence příkazů a dat umístěných v tzv. procesorových registrech. Výkon a v důsledku toho i rychlost počítače je dána rychlostí porovnávání dat a odpovídajícími příkazy pro jejich zpracování. Hlavní vlastnosti, které rozlišují různé druhy procesory jsou taktovací frekvence, bitová hloubka a velikost vnitřní cache – paměti.

Na čem závisí výkon?

Frekvence hodin

Hodinová frekvence, měřená v megahertzích (MHz), je počet operací provedených za sekundu. Ve skutečnosti však lze provedení jedné operace rozdělit do více cyklů, přičemž je možný vlastní pokles její hodnoty. S výkonem moderních procesorů je však mírný pokles taktovací frekvence při složitých operacích zcela nepostřehnutelný.

Bitová hloubka

Tento parametr určuje, zda procesor podporuje pouze 32bitové aplikace nebo umožňuje použití 64bitových. Většina moderních procesorů podporuje 64bitovou architekturu. Toto rozdělení ovlivňuje množství dostupného paměť s náhodným přístupem(až 4 GB v 32bitových systémech a od 4 GB v 64bitových systémech) a také na interních parametrech, které běžní uživatelé málokdy berou v úvahu a jsou důležité pouze pro specialisty, například vývojáře softwaru.

Rychlost výměny informací mezi procesorem a dalšími zařízeními nainstalovanými v počítači závisí na velikosti vnitřní mezipaměti - paměti. Čím větší je tato hodnota, tím rychleji dojde k výměně.

Jak tedy vybrat procesor pro nový počítač. Pokud se rozhodnete sestavit novou systémovou jednotku, měli byste nejprve věnovat pozornost značce CPU, protože na tom přímo závisí typ charakteristik hlavních zařízení, z nichž hlavní je .

Rychlost budoucího systému přímo závisí na těchto parametrech. Rozdíl je také v počtu procesorových jader. Tak, vícejádrové procesory jsou zařízení, která mají více než jedno jádro nainstalované v jednom balíčku. To vám umožní výrazně zvýšit rychlost vašeho počítače.

Při výběru té či oné PC komponenty musíte přesně odpovědět na jednu otázku. K čemu bude počítač v budoucnu sloužit? Teprve poté se vyplatí rozhodnout o výrobci, ceně a funkčnosti CPU. Při kompletní výměně systému radíme moc nešetřit a vybírat komponenty podle aktuálního stavu trhu. Tento přístup ušetří peníze v budoucnu, protože je vyvážený a technologicky nový počítač vydrží déle a bude dlouho zvládat své funkce.

Které je lepší koupit

K dnešnímu dni jsou hlavními výrobci procesorů Intel a AMD. Procesory od Intelu jsou kvalitnější a výkonnější, ale zároveň jsou poměrně drahé, což se například při nákupu levných modelů ne vždy ospravedlňuje. Produkty Intel jsou instalovány na základních deskách vybavených následující typy patice: 478, 775 pro starší modely a 1155, 1156, 1366 pro nejnovější procesory řady I3, I5 a I7.

Je však třeba říci, že procesory využívající patici 478 jsou již velmi zastaralé a prakticky se nepoužívají, protože jejich výkon již nestačí k provádění moderních úkolů. Z důvodu morální zastaralosti se socket 775 postupně stává minulostí, i když některé procesory této řady umožňují řešit většinu moderních úloh.

Procesory od AMD mají celkem příznivý poměr cena / kvalita, nicméně některé modely jsou náchylné na nadměrné přehřívání. Navzdory technologickému zpoždění a ne vždy vysoké kvalitě jsou produkty AMD na ruském trhu velmi žádané, což je způsobeno především nízkou cenou ve srovnání s hlavním konkurentem. Pro instalaci procesorů od AMD se používají základní desky vybavené paticemi AM2, AM 2+ a AM3 pro nejnovější procesory.

Instalace procesoru

A tak se vybere a procesor se zakoupí. Dále je třeba nainstalovat procesor na základní desku. Vezměte prosím na vědomí, že při instalaci procesoru je třeba věnovat zvláštní pozornost, protože jediný chybný pohyb může způsobit vážné poškození zařízení. V první řadě je potřeba položit základní desku na nějaký povrch do stabilní polohy. Různé modely základních desek mají různé mechanismy uchycení procesoru, ale pro přístup k zásuvce je zpravidla nutné lehce zatlačit na speciální páku a posunout ji na stranu.

Po instalaci přesuňte speciální páčku na základní desce do počáteční pozice. Dále je třeba nainstalovat prvek chladicího systému procesoru - chladič. Nezapomeňte, že před tím je potřeba nanést tenkou vrstvu speciální směsi zvyšující účinnost chlazení – teplovodivé pasty – na samotný procesor a na kontaktní desku chladiče.

Pro chladiče existují různé klipy, které zajistí přiléhavé usazení kontaktní desky k samotnému procesoru. Upevnění lze provést šrouby, speciálními klipsy nebo upevněním chladiče k základní desce pomocí kompozitní desky.

Ujistěte se, že kontaktní deska chladiče těsně přiléhá k procesoru, jinak je možné přehřátí a v důsledku toho vyhoření nejen samotného CPU, ale i základní desky.

Výměna procesoru

Pokud již nejste spokojeni s výkonem svého počítače, je to pravděpodobně způsobeno nedostatečným výkonem procesoru. To lze kompenzovat nastavením přídavné desky RAM, zvětšující svůj objem, však není nutné počítat s kvalitativním zvýšením výkonu systému.

Před instalací nového procesoru se ujistěte základní deska je vybavena příslušnou paticí a umožňuje použití tohoto modelu CPU.

Pro správné fungování Některé modely na starších základních deskách mohou vyžadovat aktualizaci systému BIOS. Při instalaci nového zařízení je třeba dbát zvýšené opatrnosti, protože neopatrným pohybem může dojít k poškození zařízení!

Nejprve je potřeba opatrně odpojit chladič umístěný na patici základní desky a vyjmout procesor. Poté vložte nové zařízení do patice, vnější část procesoru překryjte tenkou vrstvou teplovodivé pasty a na místo nainstalujte chladič. V případě výměny centrálního procesoru ostatní komponenty zpravidla nevyžadují aktualizaci a nadále fungují normálně. pokusí se pomoci s výběrem procesoru pro jakýkoli počítač, ptejte se v komentářích.

- Jedná se o hlavní výpočetní komponentu, na které velmi závisí rychlost celého počítače. Obvykle si proto při výběru konfigurace počítače nejdříve vyberou procesor a až poté vše ostatní.

Pro jednoduché úkoly

Pokud budete počítač využívat pro práci s dokumenty a internetem, pak vám bude vyhovovat levný procesor s vestavěným video jádrem Pentium G5400/5500/5600 (2 jádra / 4 vlákna), které se jen nepatrně liší frekvencí.

Pro úpravu videa

Pro střih videa je lepší vzít moderní vícevláknový procesor AMD Ryzen 5/7 (6-8 jader / 12-16 vláken), který si v tandemu s dobrou grafickou kartou dobře poradí i s hrami.
Procesor AMD Ryzen 5 2600

Pro průměrný herní počítač

Pro herní počítač čistě střední třídy je lepší vzít Core i3-8100/8300, mají poctivá 4 jádra a ve hrách s grafickými kartami střední třídy si vedou dobře (GTX 1050/1060/1070).
Procesor Intel Core i3 8100

Pro výkonné herní PC

Pro výkonný herní počítač je lepší vzít 6jádrový Core i5-8400/8500/8600 a pro PC se špičkovou grafickou kartou i7-8700 (6 jader / 12 vláken). Tyto procesory ukazují nejlepší skóre ve hrách a dokážou naplno uvolnit výkonné grafické karty (GTX 1080/2080).
Procesor Intel Core i5 8400

Každopádně čím více jader a vyšší frekvence procesoru, tím lépe. Zaměřte se na své finanční možnosti.

2. Jak pracuje procesor

Centrální procesorová jednotka se skládá z desky plošných spojů s křemíkovým krystalem a různými elektronické prvky. Krystal je pokryt speciálním kovovým krytem, ​​který zabraňuje jeho poškození a je rozvaděčem tepla.

Na druhé straně desky jsou nožičky (neboli podložky), kterými je procesor připojen k základní desce.

3. Výrobci procesorů

Procesory pro počítače vyrábějí dvě velké společnosti - Intel a AMD v několika high-tech továrnách na světě. Proto je procesor, bez ohledu na výrobce, nejspolehlivější součástí počítače.

Intel je lídrem ve vývoji technologií používaných v dnešních procesorech. AMD částečně přejímá jejich zkušenosti, přidává něco vlastního a sleduje demokratičtější cenovou politiku.

4. Jaký je rozdíl mezi procesory Intel a AMD

Procesory Intel a AMD se liší především architekturou (elektronické obvody). Někteří jsou lepší v některých úkolech, někteří v jiných.

Procesory Intel Core mají obecně vyšší výkon na jádro, díky čemuž převyšují procesory AMD Ryzen ve většině moderních her a jsou vhodnější pro stavbu výkonných herních počítačů.

Procesory AMD Ryzen zase vítězí ve vícevláknových úlohách, jako je střih videa, v zásadě nejsou ve hrách o moc horší než Intel Core a jsou ideální pro univerzální počítač používá se jak pro profesionální úkoly, tak pro hry.

Abychom byli spravedliví, je třeba poznamenat, že staré levné procesoryŘada AMD FX-8xxx, která má 8 fyzických jader, odvádí dobrou práci při střihu videa a lze ji pro tento účel použít jako rozpočtovou možnost. Pro hraní her jsou ale méně vhodné a instalují se na základní desky se zastaralou paticí AM3 +, což znesnadní budoucí výměnu komponent za účelem vylepšení nebo opravy počítače. Je tedy lepší pořídit si modernější procesor AMD Ryzen a patřičnou základní desku socket AM4.

Pokud je váš rozpočet omezený, ale v budoucnu chcete mít výkonný počítač, můžete si pro začátek koupit levný model a po 2-3 letech vyměnit procesor za výkonnější.

5. Patice CPU

Socket je konektor pro připojení procesoru k základní desce. Patice procesoru jsou označeny buď počtem pinů procesoru, nebo alfanumerickým označením dle uvážení výrobce.

Patice procesorů neustále procházejí změnami a rok od roku se objevují nové úpravy. Obecným doporučením je pořízení procesoru s nejmodernější paticí. To zajistí výměnu procesoru i základní desky v příštích letech.

Patice procesorů Intel

• Zcela zastaralé: 478, 775, 1155, 1156, 2011
• Zastaralé: 1150, 2011-3
• Moderní: 1151, 1151-v2, 2066

zásuvky procesory AMD

• Legacy: AM1, AM2, AM3, FM1, FM2
• Zastaralé: AM3+, FM2+
• Moderní: AM4, TR4

Patice procesoru a základní desky musí být stejné, jinak se procesor prostě nenainstaluje. Dnes jsou nejrelevantnější procesory s následujícími paticemi.

Intel 1150- jsou stále v prodeji, ale v nejbližších letech se budou používat a výměna procesoru nebo základní desky bude problematičtější. Mají širokou škálu modelů - od nejlevnějších až po docela výkonné.

Intel 1151- moderní procesory, které už nejsou o moc dražší, ale mnohem perspektivnější. Mají širokou škálu modelů - od nejlevnějších až po docela výkonné.

Intel 1151-v2- druhá verze socketu 1151, se od předchozí liší podporou nejmodernějších procesorů 8. generace.

Intel 2011-3— výkonné 6/8/10jádrové procesory pro profesionální PC.

Intel 2066— špičkové nejvýkonnější a nejdražší 12/16/18jádrové procesory pro profesionální počítače.

AMD FM2+- procesory s integrovanou grafikou pro kancelářské úkoly a nejjednodušší hry. V sestavě jsou procesory velmi nízké a střední třídy.

AMD AM3+- zastaralé 4/6/8jádrové procesory (FX), jejichž starší verze lze použít pro střih videa.

AMD AM4— moderní vícevláknové procesory pro profesionální úlohy a hry.

AMD TR4— špičkové nejvýkonnější a nejdražší 8/12/16jádrové procesory pro profesionální počítače.

Uvažovat o pořízení počítače na starších zásuvkách není praktické. Obecně bych doporučil omezit výběr na procesory na paticích 1151 a AM4, protože jsou nejmodernější a umožňují nasbírat dostatek výkonný počítač pro jakýkoli rozpočet.

6. Hlavní vlastnosti procesorů

Všechny procesory bez ohledu na výrobce se liší počtem jader, vláken, frekvencí, mezipamětí, frekvencí podporované RAM, přítomností integrovaného video jádra a některými dalšími parametry.

6.1. Počet jader

Na výkon procesoru má největší vliv počet jader. Kancelářský nebo multimediální počítač potřebuje minimálně 2jádrový procesor. Pokud má počítač sloužit pro moderní hry, pak potřebuje procesor s minimálně 4 jádry. Procesor s 6-8 jádry je vhodný pro střih videa a náročné profesionální aplikace. Nejvýkonnější procesory mohou mít 10-18 jader, ale jsou velmi drahé a určené pro složité profesionální úkoly.

6.2. Počet vláken

Technologie Hyper-threading umožňuje každému procesorovému jádru zpracovat 2 datové toky, což výrazně zvyšuje výkon. Vícevláknové procesory jsou Intel Core i7, i9, některé Core i3 a Pentium (G4560, G46xx), stejně jako většina AMD Ryzen.

Procesor se 2 jádry a podporou Hyper-treading se výkonem blíží 4jádrům a se 4jádry a Hyper-treadingu se blíží 8jádrům. Například Core i3-6100 (2 jádra / 4 vlákna) je dvakrát výkonnější než 2jádrové Pentium bez Hyper-treading, ale stále o něco slabší než férové ​​4jádrové Core i5. Procesory Core i5 však nepodporují Hyper-treading, takže jsou výrazně horší než procesory Core i7 (4 jádra / 8 vláken).

Procesory Ryzen 5 a 7 mají 4/6/8 jader a 8/12/16 vláken, což z nich dělá krále v úkolech, jako je střih videa. Nová rodina procesorů Ryzen Threadripper má procesory s až 16 jádry a 32 vlákny. Existují ale nižší procesory z řady Ryzen 3, které nejsou vícevláknové.

Moderní hry se také naučily používat multi-threading, takže pro výkonné herní PC je vhodné vzít Core i7 (pro 8-12 vláken) nebo Ryzen (pro 8-12 vláken). Dobrou volbou v poměru cena/výkon budou také nové 6jádrové procesory Core-i5.

6.3. Frekvence CPU

Výkon procesoru je také velmi závislý na jeho frekvenci, na které pracují všechna jádra procesoru.

Jednoduchý počítač pro psaní a přístup k internetu bude v zásadě potřebovat procesor s frekvencí asi 2 GHz. Ale kolem 3 GHz je spousta procesorů, které stojí přibližně stejně, takže se zde nevyplatí šetřit.

Multimediální nebo herní počítač střední třídy bude potřebovat procesor s frekvencí asi 3,5 GHz.

Pro výkonné hraní resp profesionální počítač vyžaduje procesor s frekvencí blížící se 4 GHz.

Každopádně čím vyšší frekvence procesoru, tím lépe a pak se podívejte na finanční možnosti.

6.4. Turbo Boost a Turbo Core

Moderní procesory mají koncept základní frekvence, která je ve specifikacích označena jednoduše jako frekvence procesoru. O této frekvenci jsme hovořili výše.

Procesory Intel Core i5, i7, i9 mají také koncept maximální frekvence v Turbo Boost. Jedná se o technologii, která automaticky zvyšuje frekvenci procesorových jader při vysoké zátěži pro zvýšení výkonu. Čím méně jader program nebo hra používá, tím více se zvyšuje jejich frekvence.

Například procesor Core i5-2500 má základní frekvenci 3,3 GHz a maximální frekvence v Turbo Boost je 3,7 GHz. Při zátěži se frekvence v závislosti na počtu použitých jader zvýší na následující hodnoty:

• 4 aktivní jádra - 3,4 GHz
• 3 aktivní jádra - 3,5 GHz
• 2 aktivní jádra - 3,6 GHz
• 1 aktivní jádro - 3,7 GHz

Pro procesory Řada AMD A, FX a Ryzen mají podobnou technologii automatického přetaktování CPU s názvem Turbo Core. Například procesor FX-8150 má základní frekvenci 3,6 GHz a maximální frekvence v Turbo Core je 4,2 GHz.

Aby technologie Turbo Boost a Turbo Core fungovaly, musí mít procesor dostatek výkonu a nepřehřívat se. Jinak procesor nezvedne frekvenci jader. Zdroj, základní deska i chladič tedy musí být dostatečně výkonné. Také práci těchto technologií by nemělo bránit nastavení BIOS základní desky desky a nastavení napájení ve Windows.

V moderní programy a hry využívají všechna procesorová jádra a zvyšují výkon Turbo technologie Boost a Turbo Core budou malé. Při výběru procesoru je proto lepší zaměřit se na základní frekvenci.

6.5. Mezipaměti

Cache se nazývá vnitřní paměť procesor, který potřebuje k rychlejšímu provádění výpočtů. Velikost mezipaměti také ovlivňuje výkon procesoru, ale v mnohem menší míře než počet jader a frekvence procesoru. V různé programy tento vliv se může pohybovat v rozmezí 5-15 %. Ale procesory s velkým množstvím mezipaměti jsou mnohem dražší (1,5-2krát). Proto není taková akvizice vždy ekonomicky proveditelná.

Mezipaměť má 4 úrovně:

Cache L1 je malá a při výběru procesoru se obvykle přehlíží.

Mezipaměť 2. úrovně je nejdůležitější. Procesory nižší třídy mají obvykle 256 kilobajtů (KB) mezipaměti L2 na jádro. Procesory určené pro počítače střední třídy mají 512 KB L2 cache na jádro. Špičkové profesionální a herní procesory musí mít alespoň 1 megabajt (MB) mezipaměti L2 na jádro.

Ne všechny procesory mají mezipaměť úrovně 3. Nejslabší procesory pro kancelářské úkoly mohou mít až 2 MB L3 cache, nebo žádnou. Procesory pro moderní domácí multimediální počítače by měly mít 3-4 MB L3 cache. Výkonné procesory pro profesionální a herní počítače by měly mít 6-8 MB L3 cache.

Pouze některé procesory mají mezipaměť úrovně 4, a pokud ano, je to dobré, ale v zásadě to není nutné.

Pokud má procesor úroveň mezipaměti 3 nebo 4, lze velikost mezipaměti úrovně 2 ignorovat.

6.6. Typ a frekvence podporované paměti RAM

Mohou podporovat různé procesory odlišné typy a frekvenci RAM. S tím je třeba do budoucna při výběru RAM počítat.

Starší procesory mohou podporovat DDR3 RAM s maximální frekvencí 1333, 1600 nebo 1866 MHz.

Moderní procesory podporují paměti DDR4 s maximální frekvencí 2133, 2400, 2666 MHz nebo více a často kvůli kompatibilitě paměti DDR3L, které se od běžných DDR3 liší nižším napětím od 1,5 do 1,35 V. Takové procesory mohou pracovat s běžnými DDR3 paměť, pokud ji máte, již existuje, ale výrobci procesorů to nedoporučují kvůli zvýšené degradaci paměťových řadičů určených pro DDR4 s ještě větším nízké napětí 1,2 V. Navíc pro staré paměti potřebujete i starou základní desku se sloty DDR3. Tak nejlepší možnost je prodat staré paměti DDR3 a přejít na nové DDR4.

Dnes nejoptimálnější z hlediska poměru cena / výkon jsou paměti DDR4 s frekvencí 2400 MHz, které podporují všechny moderní procesory. Paměti s frekvencí 2666 MHz někdy pořídíte za ne o moc dráž. Paměť 3000 MHz bude stát mnohem víc. Navíc procesory nepracují vždy stabilně s vysokofrekvenční pamětí.

Musíte také zvážit, jakou maximální frekvenci paměti základní deska podporuje. Frekvence pamětí má ale na celkový výkon poměrně malý vliv a nemá cenu ji stíhat.

Uživatelé, kteří začínají chápat počítačové komponenty, mají často otázku týkající se dostupnosti paměťových modulů s mnohem více vysoká frekvence než procesor oficiálně podporuje (2666-3600 MHz). Aby paměť fungovala na takové frekvenci, musí mít základní deska podporu technologie XMP (Extreme Memory Profile). XMP automaticky zvýší frekvenci sběrnice, aby paměť běžela na vyšší frekvenci.

6.7. Integrované video jádro

Procesor může mít integrované video jádro, což umožňuje ušetřit na nákupu samostatné grafické karty pro kancelářské nebo multimediální PC (sledování videa, jednoduché hry). Ale pro herní počítač a střih videa potřebujete samostatnou (diskrétní) grafickou kartu.

Čím dražší procesor, tím výkonnější integrované video jádro. Mezi procesory Intel má Core i7 nejvýkonnější integrované video, následuje i5, i3, Pentium G a Celeron G.

Procesory AMD řady A na patici FM2+ mají výkonnější integrované video jádro než procesory Intel. Největší výkon má A10, pak A8, A6 a A4.

Procesory FX na patici AM3+ nemají integrované video jádro a dříve se používaly k sestavování levných herních počítačů s diskrétní grafickou kartou střední třídy.

Většina procesorů řady AMD Athlon a Phenom také nemá integrované video jádro a ty, které ano, jej mají na velmi staré patici AM1.

Procesory Ryzen s indexem G mají integrované video jádro Vega, které je dvakrát výkonnější než video jádro předchozí generace procesorů z řady A8, A10.

Pokud se nechystáte koupit diskrétní grafická karta, ale přesto si chcete občas zahrát nenáročné hry, je lepší dát přednost procesorům Ryzen G. Nepočítejte ale s tím, že integrovaná grafika potáhne náročné moderní hry. To nejvíc, co může udělat Online hry a některé dobře optimalizované hry na nízké nebo střední grafické nastavení v HD rozlišení (1280x720), v některých případech Full HD (1920x1080). Podívejte se na testy procesoru, který potřebujete, na Youtube a zjistěte, zda vám vyhovuje.

7. Další vlastnosti procesorů

Procesory se také vyznačují takovými parametry, jako je výrobní proces, spotřeba energie a odvod tepla.

7.1. Výrobní proces

Procesní technologie je technologie, kterou se vyrábějí procesory. Čím modernější zařízení a technologie výroby, tím tenčí je technický postup. Procesní technologie použitá k výrobě procesoru výrazně ovlivňuje jeho spotřebu energie a odvod tepla. Čím tenčí procesní technologie, tím ekonomičtější a chladnější bude procesor.

Moderní procesory jsou vyráběny pomocí výrobních procesů v rozsahu od 10 do 45 nanometrů (nm). Čím menší je tato hodnota, tím lépe. V první řadě se ale zaměřte na spotřebu a s tím spojený odvod tepla procesoru, o kterém bude řeč později.

7.2. Spotřeba procesoru

Jak více množství jádra a frekvence procesoru, tím větší je jeho spotřeba. Také spotřeba energie je velmi závislá na výrobním procesu. Čím tenčí procesní technologie, tím nižší spotřeba energie. Hlavní věc, kterou je třeba zvážit, je to výkonný procesor nelze nainstalovat na slabou základní desku a bude vyžadovat výkonnější napájecí zdroj.

Moderní procesory spotřebují od 25 do 220 wattů. Tento parametr se dočtete na jejich obalu nebo na stránkách výrobce. Parametry základní desky také naznačují, pro jakou spotřebu procesoru je určena.

7.3. Odvod tepla CPU

Odvod tepla procesoru je považován za rovný jeho maximální spotřebě energie. Měří se také ve wattech a označuje se jako teplotní balíček Thermal Design Power (TDP). Moderní procesory mají TDP v rozmezí 25-220 wattů. Zkuste zvolit procesor s nižším TDP. Optimální rozsah TDP je 45-95W.

8. Jak zjistit vlastnosti procesorů

Všechny hlavní charakteristiky procesoru, jako je počet jader, frekvence a mezipaměť, jsou obvykle uvedeny v cenících prodejců.

Všechny parametry konkrétního procesoru lze specifikovat na oficiálních stránkách výrobců (Intel a AMD):

podle čísla modelu popř sériové číslo je velmi snadné najít všechny vlastnosti jakéhokoli procesoru na webu:

Nebo stačí zadat číslo modelu do vyhledávání systém Google nebo Yandex (například "Ryzen 7 1800X").

9. Modely procesorů

Modely procesorů se každoročně mění, takže zde nebudu vypisovat všechny, ale uvedu pouze řady (řady) procesorů, které se mění méně často a ve kterých se můžete snadno orientovat.

Doporučuji pořídit si procesory modernější řady, jelikož jsou produktivnější a podporují nové technologie. Číslo modelu, které následuje za názvem série, je tím vyšší, čím vyšší je frekvence procesoru.

9.1. Řady procesorů Intel

Stará série:

• Celeron - pro kancelářské úkoly (2 jádra)
• Pentium – pro základní multimediální a herní počítače (2 jádra)

Moderní série:

• Celeron G - pro kancelářské úkoly (2 jádra)
• Pentium G – pro základní multimediální a herní počítače (2 jádra)
• Core i3 - pro multimediální a herní počítače základní úrovně (2-4 jádra)
• Core i5 – pro herní počítače střední třídy (4-6 jader)
• Core i7 - pro výkonné herní a profesionální počítače (4-10 jader)
• Core i9 – pro náročné profesionální počítače (12-18 jader)

Všechny procesory Core i7, i9, některé Core i3 a Pentium podporují technologii Hyper-threading, která výrazně zvyšuje výkon.

9.2. Řady procesorů AMD

Stará série:

• Sempron - pro kancelářské úkoly (2 jádra)
• Athlon - pro základní multimediální a herní počítače (2 jádra)
• Phenom - pro multimediální a herní PC střední třídy (2-4 jádra)

Zastaralá série:

• A4, A6 - pro kancelářské úkoly (2 jádra)
• A8, A10 - pro kancelářské úkoly a jednoduché hry (4 jádra)
• FX - pro střih videa a nepříliš těžké hry (4-8 jader)

Moderní série:

• Ryzen 3 – pro základní multimediální a herní počítače (4 jádra)
• Ryzen 5 - pro střih videa a herní počítače střední třídy (4-6 jader)
• Ryzen 7 - pro výkonné herní a profesionální počítače (4-8 jader)
• Ryzen Threadripper - pro výkonné profesionální počítače (8-16 jader)

Procesory Ryzen 5, 7 a Threadripper jsou vícevláknové, což z nich dělá skvělou volbu pro střih videa s velkým počtem jader. Kromě toho existují modely s indexem „X“ na konci značení, které mají vyšší frekvenci.

9.3. Restart série

Za zmínku také stojí, že někdy výrobci restartují staré série na nových zásuvkách. Například Intel má nyní Celeron G a Pentium G s integrovanou grafikou, AMD aktualizovalo linky procesory Athlon II a Phenom II. Výkonově jsou tyto procesory o něco horší než jejich modernější protějšky, ale výrazně vítězí v ceně.

9.4. Generace jádra a procesoru

Spolu se změnou patic se většinou mění i generace procesorů. Například na socketu 1150 byly procesory 4 Generační jádro i7-4xxx, na socketu 2011-3 - 5. generace Core i7-5xxx. S přechodem na socket 1151 se objevily procesory Core i7-6xxx 6. generace.

Stává se také, že se generace procesoru změní bez změny patice. Na patici 1151 vyšly například procesory Core i7-7xxx 7. generace.

Změna generací je způsobena vylepšením elektronické architektury procesoru, nazývaného také jádro. Například procesory Core i7-6xxx jsou postaveny na jádře s krycí jméno Skylake a ti, kteří přišli vyměnit Core i7-7xxx na jádru Jezero Kaby.

Jádra mohou mít různé rozdíly od dosti podstatných až po čistě kosmetické. Kaby Lake se například od předchozího Skylake liší aktualizovanou integrovanou grafikou a blokováním přetaktování na sběrnici u procesorů bez K indexu.

Podobně je na tom i obměna jader a generací procesorů AMD. Například procesory FX-9xxx nahradily procesory FX-8xxx. Jejich hlavním rozdílem je výrazně zvýšená frekvence a v důsledku toho tvorba tepla. Patice se ale nezměnila, ale stará AM3 + zůstává.

Procesory AMD FX měly mnoho jader, z nichž poslední byly Zambezi a Vishera, ale byly nahrazeny novými mnohem vyspělejšími a výkonnějšími procesory Ryzen (jádro Zen) na patici AM4 a Ryzen (jádro Threadripper) na patici TR4.

10. Přetaktování CPU

Procesory Intel Core s indexem „K“ na konci označení mají vyšší základní frekvenci a odemčený násobič. Je snadné je přetaktovat (přetaktovat) pro zvýšení výkonu, ale bude vyžadovat dražší základní desku založenou na čipové sadě Z-series.

Všechny procesory AMD FX a Ryzen lze přetaktovat změnou násobiče, ale jejich potenciál pro přetaktování je skromnější. Přetaktování procesorů Ryzen podporují základní desky založené na čipsetech B350, X370.

Obecně platí, že možnost přetaktování činí procesor slibnějším, protože v budoucnu s mírným nedostatkem výkonu nebude možné jej změnit, ale jednoduše přetaktovat.

11. Balení a chladič

Procesory s nápisem „BOX“ na konci označení jsou baleny ve vysoce kvalitní krabici a lze je prodávat jako sadu s chladičem.

Některé jsou ale dražší. krabicové procesory nemusí mít v sadě chladič.

Pokud je na konci označení napsáno „Tray“ nebo „OEM“, znamená to, že procesor je zabalen v malém plastovém tácku a v sadě není žádný chladič.

Procesory základní úrovně, jako jsou Pentium, je jednodušší a levnější koupit s chladičem. Ale procesor střední nebo vyšší třídy je často výhodnější koupit bez chladiče a zvlášť pro něj vybrat vhodný chladič. Náklady budou přibližně stejné, ale z hlediska chlazení a hlučnosti to bude mnohem lepší.

12. Nastavení filtrů v internetovém obchodě

1. Přejděte do sekce „Zpracovatelé“ na webu prodejce.
2. Vyberte výrobce (Intel nebo AMD).
3. Vyberte zásuvku (1151, AM4).
4. Vyberte řadu procesoru (Pentium, i3, i5, i7, Ryzen).
5. Seřaďte výběr podle ceny.
6. Procházejte procesory počínaje těmi nejlevnějšími.
7. Kupte si za tu cenu procesor s co nejvyšším počtem vláken a frekvencí, která vám vyhovuje.

Získáte tak nejlepší poměr cena/výkon procesor, který splní vaše požadavky za nejnižší možné náklady.

13. Odkazy

Procesor Intel Core i7 8700
Procesor Intel Core i5 8600K
Procesor Intel Pentium G4600

Pravděpodobně jste si při výběru počítače a studiu jeho vlastností všimli, že je dána taková položka, jako je procesor velká důležitost. Proč k němu, a ne k modelu, napájení, nebo? Ano, i to jsou důležité součásti systému a hodně záleží také na jejich správném výběru, nicméně vlastnosti CPU přímo a v více ovlivnit rychlost a výkon PC. Pojďme analyzovat význam tohoto zařízení v počítači.

A začněme odebráním procesoru ze systémové jednotky. V důsledku toho nebude počítač fungovat. Už chápete, jakou roli hraje? Pojďme si ale problematiku nastudovat podrobněji a zjistit, co je to počítačový procesor.

Co je počítačový procesor

Celá podstata je v tom procesor(jeho celý název) - jak se říká, skutečné srdce a zároveň mozek počítače. Zatímco funguje, fungují i ​​všechny ostatní součásti systémové jednotky a periferie k ní připojené. Zodpovídá za zpracování různých datových toků a také reguluje provoz částí systému.

Technickější definici lze nalézt na Wikipedii:

procesor - elektronická jednotka nebo integrovaný obvod (mikroprocesor), který provádí strojové instrukce (programový kód), hlavní část hardwaru počítače nebo programovatelný logický automat.

V životě vypadá CPU jako malá čtvercová deska velikosti krabičky od sirek o tloušťce několika milimetrů, jejíž horní část je obvykle pokryta kovovým krytem (ve stolních verzích) a spodní část má mnoho kontaktů. Vlastně, abyste nebyli ukřižováni, podívejte se na následující fotografie:

Bez příkazu zadaného procesorem nelze provést ani tak jednoduchou operaci, jako je sčítání dvou čísel nebo zápis jednoho megabajtu informace. To vše vyžaduje okamžitý apel na CPU. Pokud jde o složitější úkoly, jako je spuštění hry nebo zpracování videa.

K výše uvedeným slovům stojí za to dodat, že procesory mohou také vykonávat funkce grafické karty. Faktem je, že v moderních čipech je místo pro řadič videa, který provádí všechny potřebné funkce a jak využívá video paměť. Neměli byste si myslet, že integrovaná grafická jádra jsou schopna konkurovat grafickým kartám alespoň střední třídy, jedná se spíše o možnost pro kancelářské stroje, kde výkonná grafika není potřeba, ale přesto tahá v zubech něco slabého. Hlavní výhodou integrované grafiky je cena - koneckonců nemusíte kupovat samostatnou grafickou kartu, což je významná úspora.

Jak funguje procesor

V předchozím odstavci bylo rozebráno, co je to procesor a proč je potřeba. Je čas se podívat, jak to funguje.

Činnost CPU může být reprezentována posloupností následujících událostí:

• Z paměti RAM, do které je nahrán určitý program (řekněme textový editor), procesorová řídicí jednotka extrahuje potřebné informace a také sadu příkazů, které je třeba provést. To vše jde do vyrovnávací paměť (mezipaměť) CPU;
• Informace opouštějící vyrovnávací paměť se dělí na dva typy: pokyny a hodnoty , které se odesílají do registrů (to jsou takové paměťové buňky v procesoru). První jde do registrů instrukcí a druhý do datových registrů;
• Zpracovávají se informace z registrů aritmeticko logická jednotka (část CPU, která provádí aritmetické a logické transformace příchozích dat), která z nich čte informace a na výsledných číslech pak provádí potřebné příkazy;
• Získané výsledky rozdělené do dokončeno A nedokončený , přejděte do registrů, odkud je první skupina odeslána do mezipaměti CPU;
• Začněme tento odstavec tím, že existují dvě hlavní úrovně mezipaměti: horní A dolní . Nejnovější přijaté příkazy a data potřebná k provedení výpočtů se odesílají do mezipaměti vyšší úrovně, zatímco nepoužité se odesílají do mezipaměti nižší úrovně. Tento proces probíhá následovně – všechny informace jdou ze třetí úrovně mezipaměti do druhé, a pak se dostanou do první, s daty, která aktuálně nejsou potřeba a pošlou se na nižší úroveň, vše je naopak;
• Na konci výpočetního cyklu bude konečný výsledek zapsán do systémové paměti RAM, aby se uvolnilo místo mezipaměti CPU pro nové operace. Může se ale stát, že je vyrovnávací paměť plná, pak půjdou nevyužitá data do RAM, nebo do nižší úrovně cache.

Krok za krokem výše uvedených akcí je provozní tok procesoru a odpověď na otázku - jak procesor funguje.

Typy procesorů a jejich hlavní výrobci

Existuje mnoho typů procesorů od slabých jednojádrových až po výkonné vícejádrové. Od herních a pracovních až po průměr ve všech ohledech. Existují však dva hlavní tábory CPU - AMD a slavný Intel. Jedná se o dvě společnosti, které vyrábějí nejžádanější a nejoblíbenější mikroprocesory na trhu. Hlavním rozdílem mezi produkty AMD a Intel není počet jader, ale architektura - vnitřní struktura. Každý z konkurentů nabízí svou vlastní strukturu „vnitřností“, vlastní typ procesoru, který se radikálně liší od konkurence.

Produkty každé ze stran mají svá pro a proti, doporučuji se s nimi krátce seznámit.

Výhody procesorů Intel:

• Má nižší spotřebu energie;
• Vývojáři se soustředí více na Intel než na AMD;
• Lepší výkon ve hrách;
• Spojení procesorů Intel s RAM je implementováno lépe než u AMD;
• Operace prováděné v rámci pouze jednoho programu (například rozbalení) jdou lépe, v tomto ohledu hraje AMD.

Nevýhody procesorů Intel:

• Největší nevýhodou je cena. CPU od daného výrobce je často o řád vyšší než u jejich hlavního konkurenta;
• Výkon se snižuje při použití dvou nebo více "těžkých" programů;
• Integrovaná grafická jádra jsou horší než AMD;

Výhody procesorů AMD:

• Největší plus – největší mínus Intelu – cena. Můžete si koupit dobrý střední procesor od AMD, který bude mít solidní 4, nebo možná dokonce 5, aby vytáhl moderní hry, přičemž bude stát mnohem nižší než podobný procesor od konkurence;
• Adekvátní poměr kvality a ceny;
• Zajistit kvalitu systému;
• Schopnost přetaktovat procesor, čímž se zvýší jeho výkon o 10-20%;
• Integrovaná grafická jádra předčí Intel.

Nevýhody procesorů AMD:

• Procesory od AMD hůře interagují s RAM;
• Vyšší spotřeba než Intel;
• Operace vyrovnávací paměti na druhé a třetí úrovni je na nižší frekvenci;
• Herní výkon zaostává za konkurenty;

Ale i přes výše uvedené výhody a nevýhody se každá ze společností dále vyvíjí, jejich procesory jsou s každou generací výkonnější a chyby předchozí řady jsou zohledněny a opraveny.

Hlavní vlastnosti procesorů

Zkoumali jsme, co je počítačový procesor, jak funguje. Seznámili jsme se s tím, jaké jsou jejich dva hlavní typy, je čas věnovat pozornost jejich vlastnostem.

Pro začátek je tedy uvádíme: značka, řada, architektura, podpora konkrétní patice, takt procesoru, cache, počet jader, spotřeba a odvod tepla, integrovaná grafika. Nyní se podívejme na vysvětlení:

• Značka – kdo vyrábí procesor: AMD, nebo Intel. Na této volbě závisí nejen pořizovací cena a výkon, jak by se dalo předpokládat z předchozí části, ale také výběr dalších PC komponent, zejména základní desky. Vzhledem k tomu, že procesory od AMD a Intel mají odlišný design a architekturu, nebude možné osadit druhý do socketu (zásuvky pro instalaci procesoru na základní desce) určeného pro jeden typ procesoru;
• Série - oba konkurenti rozdělují své produkty do mnoha typů a poddruhů. (AMD - Ryzen, FX, Intel-i5, i7);
• Architektura procesoru - ve skutečnosti vnitřní orgány CPU, každý typ procesoru má individuální architekturu. Jeden druh lze zase rozdělit na několik poddruhů;
• Specifická podpora zásuvky - velmi důležitá vlastnost procesor, jelikož samotná patice je "zásuvkou" na základní desce pro připojení procesoru a každý typ procesoru vyžaduje odpovídající patici. Ve skutečnosti to bylo zmíněno výše. Buď musíte přesně vědět, která patice se nachází na vaší základní desce a vybrat pro ni procesor, nebo naopak (což je správnější);
• Rychlost hodin je jedním z významných ukazatelů výkonu CPU. Odpovězme si na otázku, jaká je taktovací frekvence procesoru. Odpověď bude pro tento impozantní pojem jednoduchá – objem operací provedených za jednotku času, měřený v megahertzích (MHz);
• Cache - paměť instalovaná přímo do procesoru, nazývá se také vyrovnávací paměť, má dvě úrovně - horní a dolní. První přijímá aktivní informace, druhý - aktuálně nevyužitý. Proces získávání informací přechází ze třetí úrovně do druhé a pak do první, nepotřebné informace si razí cestu zpět;
• Počet jader - v CPU může být od jednoho do několika. V závislosti na čísle se procesor bude nazývat dvoujádrový, čtyřjádrový atd. V souladu s tím bude síla záviset na jejich počtu;
• Spotřeba energie a odvod tepla. Zde je vše jednoduché - čím vyšší procesor „žere“ energii, tím více tepla uvolní, věnujte pozornost této položce, abyste vybrali vhodný chladicí chladič a zdroj.
• Integrovaná grafika – AMD poprvé takový vývoj zaznamenala v roce 2006, Intel od roku 2010. První z nich vykazují lepší výsledky než konkurence. Přesto se žádné z nich zatím nepodařilo dosáhnout na vlajkové grafické karty.

závěry

Jak jste již pochopili, hraje centrální procesorová jednotka počítače zásadní roli v systému. V dnešním článku jsme probrali, co je to počítačový procesor, jaká je frekvence procesoru, jaké jsou a k čemu slouží. Jak moc se některá CPU liší od ostatních, jaké jsou typy procesorů. Povídali jsme si o výhodách a nevýhodách produktů dvou konkurenčních kampaní. Ale s jakou charakteristikou bude procesor ve vaší systémové jednotce, je jen na vás.

(nebo centrální procesorová jednotka, PROCESOR)- Tento hlavní složkou jakýkoli počítač. Je to procesor, který je zodpovědný za provádění programového kódu, takže čím rychlejší je procesor, tím rychleji jsou dokončeny úkoly přiřazené počítači.

• Počet výpočetních jader. Počet procesorových jader určuje počet úloh, které může procesor vykonávat paralelně. Aktuálně pro stolní počítače jsou použity procesory s 1, 2, 4, 6 a 8 jádry. Při výběru procesoru je třeba zvolit počet jader pro konkrétní úlohy, které budou na počítači vykonávány. Například 2jádrový procesor stačí pro práci s jednoduchými aplikacemi nebo používání internetu a pro profesionální použití grafické programy nebo provozování náročných her bude potřebovat 4 nebo 6 jádro. Některé procesory od Intelu navíc dokážou vytvořit 2 virtuální jádra pro každé reálné výpočetní jádro (technologie Hyper-threading). Díky tomuto triku je možné efektivněji zatěžovat jádro prací, což znamená zvýšit výkon výpočetních jader.
• Frekvence hodin. Toto je počet operací provedených za jednu sekundu. Tato hodnota se měří v megahertzech (MHz). Čím vyšší je taktovací frekvence, tím vyšší je výkon každého jednotlivého výpočetního jádra.
• Bitová hloubka. Tento parametr ovlivňuje schopnost procesoru spouštět 32bitové nebo 64bitové programy. Bitová hloubka také ovlivňuje dostupné množství paměti RAM, které je omezeno na 4 GB v 32bitových systémech a 16 GB v 64bitových systémech.
• Velikost mezipaměti. Mezipaměť používá procesor k ukládání dat, která pravidelně používá. Díky cache paměti potřebuje procesor méně často přistupovat k RAM, která je mnohem pomalejší.
• Technologický proces. Technologie procesu je velikost tranzistorů v procesoru. Čím menší je procesní technologie, tím nižší je spotřeba procesoru a také jeho odvod tepla. Snížení procesní technologie navíc umožňuje osadit více tranzistorů na stejnou oblast matrice, což znamená zvýšení výkonu procesoru.
• Odvod tepla CPU (TDP). Tento parametr udává, kolik tepla by měl chladicí systém odvádět z procesoru.
• vestavěný GPU . Obvykle je integrován do základní desky počítače nebo do CPU. S integrovanou grafikou můžete svůj počítač postavit bez samostatných karet grafického adaptéru, což výrazně snižuje náklady na systém a spotřebu energie.
• Zásuvka (Zásuvka) . Jedná se o speciální patici na základní desce, ve které je nainstalován procesor. Pokud se patice procesoru a základní desky neshodují, nelze procesor nainstalovat.

Jak vypadá PC procesor?

Hlavní výrobci PC procesorů

V současnosti jsou největšími výrobci CPU Intel a AMD.

Lídrem v této dvojici je bezesporu Intel. Procesory od Intelu se vyznačují vyšším výkonem na jádro a nižším odvodem tepla, ale zároveň je jejich cena mnohem vyšší. A to není vždy oprávněné - například při sestavování levných počítačů.

Procesory AMD jsou cenově dostupné, ale některé modely mají tendenci generovat nadměrné teplo. Ale i přes to, že procesory tohoto výrobce jsou technologicky pozadu a ne vždy kvalitní, jsou stále velmi oblíbené.

Centrální procesorová jednotka je klíčovou součástí každého osobní počítač. V tomto materiálu budeme hovořit o hlavních charakteristikách moderních procesorů, jejich technologických vlastnostech a základní funkčnosti.

Úvod

Každé počítačové zařízení, ať už je to notebook, stolní PC nebo tablet, se skládá z několika důležitých komponent, které jsou zodpovědné za jeho funkčnost a celkový výkon. Ale možná nejdůležitější z nich je centrální procesorová jednotka (CPU, CPU nebo CPU) - zařízení zodpovědné za všechny základní výpočty a provádění strojových instrukcí (programový kód). Ne bez důvodu je to procesor, který je považován za mozek počítače a hlavní část jeho hardwaru.

Při výběru počítače pro sebe zpravidla věnujeme pozornost především tomu, na jakém procesoru je založen, protože schopnosti a funkčnost vašeho budoucího počítače budou přímo záviset na jeho výkonu. Proto člověk, který má informace o moderních výrobcích procesorů a vývojových trendech na tomto trhu, bude schopen správně určit nejen možnosti toho či onoho počítačové zařízení, ale také posoudit vyhlídky na budoucí nákup nového PC nebo aktualizaci starého.

Je zcela zřejmé, že procesory instalované ve všech typech počítačů a elektronická zařízení, se mezi sebou liší nejen svým výkonem, ale také konstrukčními prvky a také principy provozu. V rámci tohoto cyklu se seznámíme s procesory postavenými na bázi architekturax86, které jsou základem většiny moderních stolních počítačů, notebooků a netbooků a také některých tabletů.

Mnoho čtenářů, zejména těch, kteří se s počítačem teprve začínají, má jistě určitý předsudek, že pochopení všech těchto „procesorových spletitostí“ je údělem zkušení uživatelé protože je to velmi těžké. Ale je to opravdu tak problematické?

Na jednu stranu je samozřejmě procesor velmi složité zařízení a opravdu není snadné důkladně prostudovat všechny jeho technické vlastnosti. Aby toho nebylo málo, počet modelů CPU, které aktuálně najdete na moderní trh je velmi velký, protože několik generací čipů je v prodeji současně. Ale na druhou stranu, procesorů jich má jen pár klíčové vlastnosti Po pochopení toho bude běžný uživatel schopen nezávisle vyhodnotit schopnosti konkrétního modelu procesoru a vyrobit správná volba, aniž byste se zmátli v celé rozmanitosti modelů.

Hlavní vlastnosti procesorů

Architektura x86 byla poprvé implementována do vlastních procesorů Intelu koncem 70. let a byla založena na komplexním počítání instrukcí (CISC). Tato architektura získala svůj název podle posledních dvou číslic, které končily kódové názvy modelů raných produktů Intel - zkušení uživatelé si pravděpodobně ještě pamatují 286. (80286), 386. (80386) a 486. (80486) sen každého počítačového vědce konec 80. let, začátek 90. ​​let.

Architektura x86 byla doposud implementována také v procesorech AMD, VIA, SiS, Cyrix a mnoha dalších.

Hlavní charakteristiky procesorů, podle kterých se na moderním trhu obvykle dělí, jsou:

• výrobce společnosti
• série
• počet výpočetních jader
• typ instalačního konektoru (zásuvka)
• hodinová frekvence.

Výrobce (značka) . Dnes jsou všechny CPU pro stolní počítače a notebooky rozděleny do dvou velkých táborů pod značkami Intel a AMD, které dohromady pokrývají asi 92 % celkového globálního trhu mikroprocesorů. Navzdory tomu, že Intel tvoří zhruba 80 % z nich, tyto dvě společnosti mezi sebou již řadu let se střídavými úspěchy soutěží a snaží se pod své hlavičky nalákat kupce.

Série - je jednou z klíčových vlastností centrálního procesoru. Oba výrobci zpravidla rozdělují své produkty do více skupin podle rychlosti, orientace na různé kategorie uživatelů a různé segmenty trhu. Každá z těchto skupin tvoří rodinu nebo řadu s vlastním příznačným názvem, pod kterým lze chápat nejen cenovou niku produktu, ale také obecně jeho funkčnost.

K dnešnímu dni jsou produkty Intel založeny na pěti hlavních rodinách – Pentium (dvoujádrové), Celeron (dvoujádrový), Core i3, Core i5 A Core i7. První tři jsou zaměřeny na úsporná domácí a kancelářská řešení, poslední dva jsou základem produktivních systémů.

procesorIntel Core i7

Řada žetonů se drží trochu stranou od hlavních rodin atom, který se od ostatních liší nízkou spotřebou energie a nízkou cenou. Tyto procesory jsou určeny k instalaci do rozpočtové systémy kde to není vyžadováno vysoký výkon, ale vyžaduje nízkou spotřebu energie. Patří mezi ně netbooky, nettopy, tablety a komunikátory.

Nelze nezmínit ještě jednu rodinu procesorů od společnosti ze Santa Clary - Jádro 2. Navzdory tomu, že se již nevyrábí a v prodeji jej najdete pouze na různých „bleších trzích“, je tato rodina stále mezi uživateli zasloužená a procesory právě této řady je vybaveno mnoho současných domácích počítačů.

AMD, obdivovatelům svých produktů, nabízí procesory řady Athlon II, Phenom II, Série A Řada FX. Cesta prvních dvou rodin se chýlí k logickému závěru, zatímco poslední dvě jen nabírají na obrátkách. Na některých místech stále můžete najít nejvíce levných procesorů na prodej Sempron i když jejich dny jsou téměř sečteny.

procesorŘada AMD FX

Stejně jako Intel má i AMD svou vlastní „mobilní“ řadu tzv E-série, jehož mikroprocesory se vyznačují nízkou spotřebou energie a jsou určeny pro instalaci do levných stolních a přenosných počítačů.

Počet výpočetních jader . Ještě v minulé dekádě neexistovalo dělení procesorů podle počtu jader vůbec, protože všechny byly jednojádrové. Doba se ale mění a dnes lze jednojádrové CPU nazvat anachronismem a nahradily je vícejádrové protějšky. Nejběžnější z nich jsou dvoujádrové a čtyřjádrové čipy. Poněkud méně obvyklé jsou procesory se třemi, šesti a osmi jádry.

Přítomnost několika jader v procesoru najednou je navržena tak, aby zvýšila jeho výkon, a jak víte, čím více jich je, tím vyšší je. Je pravda, že při práci se starým softwarem, který není optimalizován pro vícejádrové výpočty, toto pravidlo nemusí fungovat.

typ konektoru . Na základní desce je nainstalován jakýkoli procesor, na kterém je k tomu speciální konektor (zásuvka), nebo jiným způsobem - zásuvka (Socket). Procesory různých výrobců, série a generace jsou instalovány v různých typech konektorů. Nyní pro stolní počítače existuje sedm - čtyři čipy Intel a tři pro AMD.

Za hlavní a nejběžnější patici pro procesory Intel je považována LGA 1155. Do patice LGA 2011 jsou instalována nejproduktivnější a nejpokročilejší řešení od této společnosti.

Mezi produkty AMD lze Socket AM3 nazvat dnes nejpoužívanějším typem konektoru. Zpravidla je v něm instalována většina rozpočtu a nejoblíbenějších produktů společnosti. Je pravda, že tato situace se pravděpodobně v blízké budoucnosti změní, protože všichni nejnovější procesory a výkonová řešení mají Socket AM3+ a Socket FM1.

Procesory Intel a AMD lze mimochodem velmi snadno odlišit jedním charakteristickým rysem, kterého jste si již mohli všimnout při prohlížení fotografií. Produkty AMD mají na zadní straně spoustu pin-kontaktů, pomocí kterých se připojují k základní desce (vkládají se do konektoru). Intel používá zásadně odlišné řešení, protože kontaktní nohy nejsou na samotném procesoru, ale uvnitř konektoru základní desky.

Nebudeme zde uvažovat o konektorech pro mobilní řešení, protože to nedává žádný praktický smysl. Koneckonců, typ patice pro uživatele je důležitý pouze v případě, že plánujete samostatně vyměnit (upgradovat) procesor ve vašem počítači. V přenosných zařízeních je to poměrně obtížné a koupit mobilní verze procesorů v maloobchodě je téměř nemožné.

Frekvence hodin - charakteristika, která určuje výkon procesoru, měřený v megahertzích (MHz) nebo gigahertzech (GHz) a ukazuje počet operací, které může provést za sekundu. Je pravda, že je zásadně špatné porovnávat výkon různých modelů procesorů pouze z hlediska jejich taktovací frekvence.

Faktem je, že k provedení jedné operace mohou různé čipy vyžadovat různý počet cyklů. Kromě toho moderní systémy v oblasti výpočetní techniky využívají potrubí a paralelní zpracování a může provádět několik operací najednou v jednom cyklu. To vše vede k různé modely procesory, které mají stejné hodinová frekvence, může vykazovat úplně jiný výkon.

Souhrnná tabulka rodin stolních procesorů

Technologický proces(produkční technologie)

Při výrobě mikroobvodů a zejména krystalů mikroprocesorů v průmyslových podmínkách se využívá fotolitografie - metoda, při které se pomocí litografického zařízení nanášejí vodiče, izolanty a polovodiče na tenký křemíkový substrát, který tvoří jádro procesoru. Použité litografické zařízení má zase určité rozlišení, které určuje název aplikovaného technologického postupu.

Intel

Proč je technologický postup, kterým se vyrábějí procesory, tak důležitý? Neustálé zdokonalování technologií umožňuje úměrně zmenšovat velikost polovodičových struktur, což pomáhá zmenšovat velikost procesorových jader a jejich spotřebu energie a také snižovat jejich náklady. Snížení spotřeby energie zase snižuje odvod tepla procesorem, což umožňuje zvýšit jejich hodinovou frekvenci, a tím i výpočetní výkon. Také malý odvod tepla umožňuje použití produktivnějších řešení v mobilních počítačích (notebooky, netbooky, tablety).

Silikonový plátek s procesorovými čipyAMD

První procesor Intel s architekturou x86, která je dodnes základem všech moderních CPU, byl vyroben na konci 70. let pomocí 3mikronové (mikrometrové) procesní technologie. Na začátku roku 2000 téměř všichni přední výrobci čipů, včetně AMD a Intelu, zvládli procesní technologii 0,13 mikronu nebo 130 nm. Většina moderních procesorů je vyráběna procesní technologií 32 nm, od poloviny roku 2012 pak technologií 22 nm.

Přechod na tenčí procesní technologii je pro výrobce mikroprocesorů vždy významnou událostí. Koneckonců, jak již bylo zmíněno dříve, vede to ke snížení nákladů na výrobu čipů a zlepšení jejich klíčových vlastností, což znamená, že produkty vývojáře jsou na trhu konkurenceschopnější.

Spotřeba energie a odvod tepla

V rané fázi svého vývoje spotřebovávaly mikroprocesory velmi málo energie. Ale s růstem hodinových frekvencí a počtu tranzistorů v jádru čipů začal tento údaj rychle narůstat. Faktor spotřeby, se kterým se zpočátku prakticky nepočítalo, má dnes ohromný vliv na vývoj procesorů.

Čím vyšší je spotřeba procesoru, tím více tepla generuje, což může vést k přehřátí a selhání jak samotného procesoru, tak i mikroobvodů, které jej obklopují. K odvodu tepla se používají speciální chladicí systémy, jejichž velikost přímo závisí na množství tepla generovaného procesorem.

Na počátku roku 2000 stoupl odvod tepla některých procesorů nad 150 wattů a k jejich chlazení musely používat masivní a hlučné ventilátory. Navíc, průměrný výkon tehdejší zdroje byly 300 W, což znamená, že více než polovina z toho musela jít do servisu „žravého“ procesoru.

Tehdy se ukázalo, že další zvýšení výpočetního výkonu procesorů není možné bez snížení jejich spotřeby. Vývojáři byli nuceni radikálně revidovat architektury procesorů a začít aktivně implementovat technologie, které pomáhají snižovat odvod tepla.

Procesory běžící na ultravysokých taktech musí být chlazeny takovými gigantickými chladicími systémy.

Pro posouzení odvodu tepla procesorů byla zavedena hodnota, která charakterizuje požadavky na výkon chladicích soustav a byla tzv. TDP. TDP ukazuje, kolik tepla by měl být konkrétní chladicí systém navržen tak, aby odváděl při použití s ​​konkrétním modelem procesoru. Například TDP mobilních procesorů by mělo být nižší než 45W, protože velké a těžké chladicí systémy nelze použít v noteboocích nebo netboocích.

Dnes, v době rozkvětu přenosných zařízení (notebooky, nettopy, tablety), se vývojářům podařilo dosáhnout ohromných výsledků v oblasti snižování spotřeby energie. To bylo usnadněno: přechodem na jemnější technologický postup při výrobě krystalů, zavedením nových materiálů pro snížení svodových proudů, změnou rozmístění procesorů, používáním různých senzorů a inteligentních systémů, které hlídají teplotu a napětí, změnou dispozičního řešení procesorů. stejně jako zavádění dalších technologií pro úsporu energie. Všechna tato opatření umožňují vývojářům nadále zvyšovat výpočetní výkon procesorů a používat výkonnější řešení v kompaktních zařízeních.

V praxi se vyplatí při nákupu zvážit tepelné vlastnosti procesoru, pokud chcete postavit tichý kompaktní systém, nebo například chcete, aby budoucí notebook fungoval co nejdéle na baterii.

Architektura procesoru a kódová jména

Každý procesor je založen na takzvané architektuře procesoru – souboru kvalit a vlastností, které jsou vlastní celé rodině mikročipů. Architektura přímo definuje vnitřní design a organizaci procesorů.

Intel a AMD tradičně dávají kódová jména svým různým architekturám procesorů. To vám umožní přesněji systematizovat moderní procesorová řešení. Například procesory stejné rodiny se stejným taktem a počtem jader mohou být vyrobeny jiným technologickým postupem, což znamená, že mají odlišnou architekturu a výkon. Použití zvučných jmen v názvech architektur také umožňuje výrobcům efektivněji prezentovat svůj nový vývoj nám uživatelům.

Návrhy společnosti Intel nesou zeměpisné názvy míst (hory, řeky, města atd.), která se nacházejí v blízkosti umístění jejích výrobních struktur odpovědných za vývoj odpovídající architektury. Například první procesory Core 2 Duo byly postaveny na architektuře Conroe, která získala své jméno podle města ležícího v americkém státě Texas.

AMD nemá žádný jasný trend ve vytváření jmen pro svůj vývoj. Z generace na generaci se může tematické zaměření měnit. Například nové procesory společnosti nesou kódové označení Liano a Trinity.

Víceúrovňová mezipaměť

V procesu provádění výpočtů potřebuje mikroprocesor neustále přistupovat k paměti, aby mohl číst nebo zapisovat data. V moderních počítačích plní funkci hlavního úložiště dat a interakci s procesorem RAM.

I přes vysoká rychlost Při komunikaci mezi těmito dvěma komponentami musí procesor často nečinně čekat na informace požadované z paměti. To zase vede ke snížení rychlosti výpočtů a celkového výkonu systému.

Pro zlepšení této situace mají všechny moderní procesory mezipaměť – malou mezipaměťovou vyrovnávací paměť s velmi rychlý přístup, slouží k ukládání nejčastěji požadovaných dat. Když procesor potřebuje nějaká data, nejprve je hledá v mezipaměti, protože výběr potřebných informací odtud proběhne mnohem rychleji než z RAM.

Většina mikroprocesorů pro moderní počítače mají víceúrovňovou mezipaměť sestávající ze dvou nebo tří nezávislých vyrovnávacích pamětí, z nichž každá je zodpovědná za urychlení určitých procesů. Například mezipaměť první úrovně (L1) může být zodpovědná za urychlení načítání strojových instrukcí, druhá (L2) mezipaměť - urychlení zápisu a čtení dat a třetí (L3) - urychlení překladu virtuálních adres. do fyzických.

Jednou z největších výzev, kterým vývojáři čelí, je hledání optimální velikosti mezipaměti. Jednak velká cache může obsahovat více dat, což znamená, že procento, které mezi nimi procesor najde, je vyšší. Na druhou stranu, čím větší je cache, tím větší zpoždění při načítání dat z něj.

Proto keše různých úrovní mají jiná velikost, přičemž mezipaměť první úrovně je nejmenší, ale také nejrychlejší a mezipaměť třetí úrovně je největší, ale také nejpomalejší. Vyhledávání dat v nich probíhá na principu od nejmenšího k největšímu. To znamená, že se procesor nejprve snaží najít informace, které potřebuje, v mezipaměti L1, poté v L2 a poté v L3 (pokud existuje). Při absenci potřebných dat ve všech bufferech se přistupuje k RAM.

Obecně platí, že účinnost vyrovnávací paměti, zejména 3. úrovně, závisí na povaze programů přistupujících k paměti a architektuře procesoru. Například v některých aplikacích může přítomnost L3 cache přinést 20% nárůst výkonu a v některých to neovlivňuje vůbec. Proto se v praxi při výběru procesoru pro váš počítač sotva vyplatí řídit se vlastnostmi víceúrovňové mezipaměti.

Integrovaná grafika

S rozvojem výrobních technologií a v důsledku toho se snížením velikosti čipů mají výrobci možnost umístit další mikroobvody do procesoru. Prvním z nich bylo grafické jádro zodpovědné za zobrazování obrazu na monitoru.

Toto řešení snižuje celkové náklady na počítač, protože v tomto případě není potřeba používat samostatnou grafickou kartu. Je zřejmé, že hybridní procesory jsou zaměřeny na použití v rozpočtových systémech a firemním sektoru, kde je výkon grafické složky až na druhém místě.

První příklad integrace videoprocesoru do „normálního“ CPU předvedl Intel na začátku roku 2010. Žádnou revoluci to samozřejmě nepřineslo, protože až do této chvíle byla grafika dlouhodobě úspěšně integrována do čipsetů základní desky.

Kdysi byl rozdíl ve funkčnosti mezi integrovanou a diskrétní grafikou zásadní. K dnešnímu dni můžeme jen mluvit odlišný výkon tato řešení, protože vestavěné video čipy jsou schopny zobrazovat obraz na více monitorech v jakémkoliv dostupném rozlišení, provádět 3D akceleraci a hardwarové kódování videa. Ve skutečnosti lze integrovaná řešení z hlediska jejich výkonu a schopností srovnávat s nižšími modely grafických karet.

Intel do svých procesorů integruje grafické jádro pod nenáročným názvem IntelHDGraphics vlastní konstrukce. Zároveň Core 2, Celeron a starší procesory základní modely i7 vestavěný grafických jader Nemít.

AMD, které se v roce 2006 sloučilo s gigantem grafických karet, kanadskou společností ATI, integruje do svých řešení video čipy řady Radeon HD. Některé z nových procesorů společnosti jsou navíc kombinací x86 procesorových jader a grafiky Radeon na jediném čipu. Jediný prvek vzniklý sloučením centrálního (CPU) a grafického (GPU) procesoru se nazýval APU, Accelerated Processor Unit (akcelerovaný procesorový prvek). Přesně tak se (APU) nyní nazývá procesory řady A a E.

Obecně integrovaná grafická řešení od AMD jsou produktivnější než Intel HD a vypadají lépe v herních aplikacích.

RežimTurbo

Mnoho moderních procesorů je vybaveno technologií, která jim umožňuje v některých případech automaticky zvýšit takt nad nominální rychlost, což vede ke zvýšení výkonu aplikací. Ve skutečnosti je tato technologie „samopřetaktováním“ procesoru. Doba turba systému se bude lišit v závislosti na provozních podmínkách, pracovní zátěži a designu platformy.

Intel ve svých procesorech používá vlastní technologii inteligentního přetaktování zvanou Turbo Boost. Používá se v produktivních rodinách Core i5 a Core i7.

Sledováním parametrů souvisejících se zátěží CPU (napětí a proud, teplota, výkon) vestavěný řídicí systém zvyšuje taktovací frekvenci jader, když ještě nebylo dosaženo maximálního tepelného balíčku (TDP) procesoru. . Pokud existují uvolněná jádra, jsou deaktivována a uvolňují svůj potenciál pro ty, které využívají aplikace. Čím méně jader se do výpočtů zapojí, tím vyšší bude taktovací frekvence čipů zapojených do výpočtů. U jednovláknových aplikací může být zrychlení až 667 MHz.

AMD má také vlastní technologii pro dynamické přetaktování nejvíce zatěžovaných jader a používá ji pouze ve svých 6 a 8jádrových čipech, mezi které patří řady Phenom II X6 a FX. Jmenuje se Turbo Core a je schopen pracovat pouze v případě, že při výpočtu je počet zatížených jader menší než polovina jejich celkového počtu. To znamená, že v případě 6jádrových procesorů musí být počet neaktivních jader alespoň tři a 8jádrové procesory - čtyři. Na rozdíl od Intel Turbo Boost, u této technologie nemá počet volných jader vliv na nárůst frekvence a je vždy stejný. Jeho hodnota závisí na modelu procesoru a pohybuje se od 300 do 600 MHz.

Závěr

Na závěr se pokusme získané praktické poznatky zúročit. Například jeden oblíbený obchod s počítačovou elektronikou prodává dva procesory Intel Core i5 se stejným taktem 2,8 GHz. Podívejme se na jejich popisy, převzaté z webu obchodu, a pokusme se přijít na jejich rozdíly.

Pokud se pozorně podíváte na snímky obrazovky, pak navzdory skutečnosti, že oba procesory patří do stejné rodiny, nemají mnoho společného: takt a počet jader. Zbývající charakteristiky se liší, ale první věc, kterou byste měli věnovat pozornost, jsou typy patic, ve kterých jsou oba procesory instalovány.

Intel Core i5 760 má patici Socket 1156, což znamená, že patří do zastaralé generace procesorů. Jeho nákup bude opodstatněný pouze v případě, že již základní desku s takovou paticí v počítači máte a nechcete ji měnit.

Novější Core i5 2300 je vyroben pomocí tenčí procesní technologie (32 nm oproti 45 nm), což znamená, že má pokročilejší architekturu. Navzdory o něco menší L3 cache a samopřetaktování tento procesor svému předchůdci ve výkonu rozhodně neustoupí a přítomnost integrované grafiky vám umožní obejít se bez nákupu samostatné grafické karty.

Přestože oba procesory mají stejný odvod tepla (95 W), bude Core i5 2300 za stejných podmínek chladnější než jeho předchůdce, protože již víme, že modernější procesní technologie poskytuje nižší spotřebu energie. To zase zvyšuje jeho potenciál pro přetaktování, což nemůže než potěšit počítačové nadšence.

Nyní se podívejme na příklad založený na procesorech AMD. Zde jsme speciálně vybrali procesory ze dvou různých rodin - Athlon II X4 a Phenom II X4. Teoreticky je řada Phenom produktivnější než Athlon, ale pojďme se podívat na jejich vlastnosti a rozhodnout, zda je vše tak jasné.

Z charakteristiky je vidět, že oba procesory mají stejnou taktovací frekvenci a počet procesorových jader, téměř shodný odvod tepla a oba nemají integrované grafické jádro.

První rozdíl, který vás okamžitě zaujme, je, že procesory jsou instalovány v různých paticích. Nehledě na to, že oba (konektory) jsou v současnosti výrobci aktivně podporovány základní desky, z této dvojice vypadá Socket FM1 poněkud vhodněji z hlediska budoucích upgradů, protože tam lze nainstalovat nové procesory řady A (APU).

Další výhodou Athlonu II X4 651 je tenčí a modernější technologický postup, kterým byl vyroben. Phenom II reaguje Turbo režimem a L3 cache.

Ve výsledku je situace nejednoznačná a zde může být klíčovým faktorem maloobchodní cena, která je u procesoru z řady Athlon II o 20-25 % nižší než u Phenomu II. A s přihlédnutím ke slibnější platformě (Socket FM1) vypadá nákup Athlonu II X4 651 atraktivněji.

Abychom mohli jednoznačněji mluvit o výhodách určitých modelů procesorů, je samozřejmě nutné vědět, na základě jaké architektury jsou vyrobeny, a také jejich skutečný výkon v různé aplikace měřeno v praxi. V příštím článku se podíváme blíže na moderní sestavy mikroprocesory Intel a AMD pro stolní počítače, seznámíme se s charakteristikami různých rodin CPU a uvedeme srovnávací výsledky jejich výkonu.