چگونه یک پردازنده مرکزی انتخاب کنیم و چرا به آن نیاز است؟ پردازنده کامپیوتر چگونه کار می کند

پردازنده عنصر اصلی رایانه است که به کمک آن اطلاعات هم در حافظه خودش و هم در حافظه دستگاه های دیگر پردازش می شود. او علاوه بر این کار سایر دستگاه ها را نیز مدیریت می کند. هرچه پردازنده قدرتمندتر باشد، در کل کامپیوتر سریعتر است.

کار برنامه های مختلف مبتنی بر اجرای یک توالی مشخص از دستورات و داده های قرار داده شده در به اصطلاح ثبات های پردازنده است. قدرت و در نتیجه سرعت کامپیوتر با سرعت مقایسه داده ها و دستورات مربوطه برای پردازش آنها تعیین می شود. ویژگی های اصلی که متمایز می شوند انواع مختلفپردازنده ها فرکانس ساعت، عمق بیت و اندازه حافظه نهان داخلی هستند.

عملکرد به چه چیزی بستگی دارد؟

فرکانس ساعت

فرکانس ساعت که بر حسب مگاهرتز (MHz) اندازه گیری می شود، تعداد عملیات انجام شده در ثانیه است. با این حال، در واقع، اجرای یک عملیات را می توان به چند چرخه تقسیم کرد، در حالی که کاهش واقعی مقدار آن امکان پذیر است. با این حال، با قدرت پردازنده های مدرن، کاهش جزئی در فرکانس ساعت در طول عملیات پیچیده کاملا نامحسوس است.

عمق بیت

این پارامتر تعیین می کند که آیا پردازنده فقط از برنامه های 32 بیتی پشتیبانی می کند یا اجازه استفاده از برنامه های 64 بیتی را می دهد. اکثر پردازنده های مدرن از معماری 64 بیتی پشتیبانی می کنند. این تقسیم بر مقدار موجود تأثیر می گذارد حافظه دسترسی تصادفی(تا 4 گیگابایت در سیستم های 32 بیتی و از 4 گیگابایت در سیستم های 64 بیتی) و همچنین پارامترهای داخلی که به ندرت توسط کاربران عادی در نظر گرفته می شوند و فقط برای متخصصان، به عنوان مثال، توسعه دهندگان نرم افزار مهم هستند.

سرعت تبادل اطلاعات بین پردازنده و سایر دستگاه های نصب شده بر روی کامپیوتر به میزان حافظه کش داخلی بستگی دارد. هر چه این مقدار بزرگتر باشد، تبادل سریعتر اتفاق می افتد.

بنابراین، چگونه یک پردازنده برای یک کامپیوتر جدید انتخاب کنیم. اگر تصمیم به مونتاژ یک واحد سیستم جدید دارید، اول از همه باید به مارک CPU توجه کنید، زیرا نوع ویژگی های دستگاه های اصلی به طور مستقیم به این بستگی دارد، که اصلی ترین آن است.

سرعت سیستم آینده به طور مستقیم به این پارامترها بستگی دارد. در تعداد هسته های پردازنده نیز تفاوت وجود دارد. بنابراین، پردازنده های چند هسته ایدستگاه هایی هستند که بیش از یک هسته در یک بسته نصب شده اند. این به شما امکان می دهد تا سرعت کامپیوتر خود را به میزان قابل توجهی افزایش دهید.

هنگام انتخاب یک یا دیگری جزء رایانه شخصی، باید به یک سؤال به طور دقیق پاسخ دهید. کامپیوتر در آینده برای چه مواردی استفاده خواهد شد؟ فقط پس از آن ارزش تصمیم گیری در مورد سازنده، قیمت و عملکرد CPU را دارد. هنگام تعویض کامل یک سیستم، به شما توصیه می کنیم که زیاد صرفه جویی نکنید و قطعات را بر اساس وضعیت فعلی بازار انتخاب کنید. این رویکرد باعث صرفه جویی در پول در آینده خواهد شد، زیرا از نظر فنی متعادل و متوازن است کامپیوتر جدیددوام بیشتری خواهد داشت و برای مدت طولانی با عملکردهای آن کنار می آید.

کدوم خرید بهتره

تا به امروز، تولید کنندگان اصلی پردازنده اینتل و AMD هستند. پردازنده های اینتل از کیفیت و عملکرد بالاتری برخوردار هستند، اما در عین حال بسیار گران هستند، که برای مثال هنگام خرید مدل های مقرون به صرفه همیشه توجیه نمی شود. محصولات اینتل بر روی مادربردهای مجهز به نصب می شوند انواع زیرسوکت ها: 478، 775 برای مدل های قدیمی و 1155، 1156، 1366 برای آخرین پردازنده های سری I3، I5 و I7.

با این حال، باید گفت که پردازنده هایی که از سوکت 478 استفاده می کنند در حال حاضر بسیار قدیمی هستند و عملاً مورد استفاده قرار نمی گیرند، زیرا قدرت آنها دیگر برای انجام کارهای مدرن کافی نیست. به دلیل منسوخ شدن اخلاقی، سوکت 775 به تدریج در حال تبدیل شدن به چیزی از گذشته است، اگرچه برخی از پردازنده های این خط اجازه حل اکثر وظایف مدرن را می دهند.

پردازنده های AMD نسبت قیمت / کیفیت نسبتاً مطلوبی دارند، با این حال، برخی از مدل ها مستعد گرم شدن بیش از حد هستند. علیرغم تاخیر تکنولوژیکی و نه همیشه کیفیت بالا، محصولات AMD تقاضای خوبی در بازار روسیه دارند که در درجه اول به دلیل قیمت پایین در مقایسه با رقیب اصلی است. برای نصب پردازنده های AMD از مادربردهای مجهز به سوکت AM2، AM 2+ و AM3 برای جدیدترین پردازنده ها استفاده می شود.

نصب پردازنده

و بنابراین، انتخاب انجام می شود و پردازنده خریداری می شود. در مرحله بعد، باید پردازنده را روی مادربرد نصب کنید. لطفاً توجه داشته باشید که هنگام نصب پردازنده باید مراقب باشید، زیرا تنها یک حرکت اشتباه می تواند باعث آسیب جدی به تجهیزات شود. اول از همه، باید مادربرد را روی سطحی در یک موقعیت ثابت قرار دهید. مدل های مختلف مادربرد مکانیسم های اتصال پردازنده متفاوتی دارند، اما به عنوان یک قاعده، برای دسترسی به سوکت، باید اهرم مخصوص را به آرامی فشار دهید و آن را به کناری ببرید.

پس از نصب، اهرم مخصوص روی مادربرد را بیاورید موقعیت اولیه. بعد، شما باید یک عنصر از سیستم خنک کننده پردازنده را نصب کنید - یک خنک کننده. به یاد داشته باشید که قبل از آن، باید یک لایه نازک از یک ترکیب خاص که راندمان خنک کننده را افزایش می دهد - خمیر حرارتی - به خود پردازنده و صفحه تماس کولر بمالید.

برای خنک‌کننده‌ها، گیره‌های مختلفی وجود دارد که اتصال محکم صفحه تماس با خود پردازنده را تضمین می‌کند. بستن را می توان با پیچ، گیره های مخصوص یا بستن کولر به مادربرد با استفاده از صفحه کامپوزیت انجام داد.

اطمینان حاصل کنید که صفحه تماس کولر به خوبی در برابر پردازنده قرار می گیرد، در غیر این صورت ممکن است گرمای بیش از حد و در نتیجه فرسودگی نه تنها خود CPU، بلکه مادربرد نیز وجود داشته باشد.

تعویض پردازنده

اگر دیگر از عملکرد رایانه خود راضی نیستید، به احتمال زیاد این به دلیل قدرت ناکافی CPU است. این را می توان با تنظیم جبران کرد تخته های اضافی RAM با افزایش حجم آن، با این حال، لازم نیست روی افزایش کیفی عملکرد سیستم حساب کنید.

قبل از نصب یک پردازنده جدید، مطمئن شوید که مادربردمجهز به سوکت مناسب است و امکان استفاده از این مدل CPU را فراهم می کند.

برای عملکرد صحیحبرخی از مدل های مادربردهای قدیمی ممکن است نیاز به به روز رسانی بایوس داشته باشند. هنگام نصب یک دستگاه جدید، باید نهایت دقت را به خرج داد، زیرا حرکت بی دقت می تواند به تجهیزات آسیب برساند!

ابتدا باید کولر واقع در سوکت مادربرد را با دقت جدا کرده و پردازنده را خارج کنید. سپس دستگاه جدید را در سوکت قرار دهید، قسمت بیرونی پردازنده را با یک لایه نازک خمیر حرارتی بپوشانید و کولر را در جای خود نصب کنید. در صورت تعویض پردازنده مرکزی، سایر اجزاء، به عنوان یک قاعده، نیازی به به روز رسانی ندارند و به طور معمول به کار خود ادامه می دهند. سعی خواهد کرد در انتخاب یک پردازنده برای هر رایانه کمک کند، سوالات خود را در نظرات بپرسید.

- این جزء اصلی محاسباتی است که سرعت کل کامپیوتر تا حد زیادی به آن بستگی دارد. بنابراین، معمولاً هنگام انتخاب پیکربندی رایانه، ابتدا پردازنده و سپس هر چیز دیگری را انتخاب می کنند.

برای کارهای ساده

اگر از رایانه برای کار با اسناد و اینترنت استفاده می شود ، یک پردازنده ارزان قیمت با هسته ویدیویی داخلی Pentium G5400/5500/5600 (2 هسته / 4 رشته) که فقط کمی از نظر فرکانس متفاوت است ، مناسب شما خواهد بود.

برای ویرایش ویدیو

برای ویرایش ویدیو، بهتر است از یک پردازنده مدرن چند رشته ای AMD Ryzen 5/7 (6-8 هسته / 12-16 رشته) استفاده کنید که در کنار یک کارت ویدیویی خوب، با بازی ها نیز به خوبی کنار می آید.
پردازنده AMD Ryzen 5 2600

برای رایانه های بازی متوسط

برای یک کامپیوتر گیمینگ صرفاً میان رده، بهتر است Core i3-8100/8300 را بگیرید، آنها 4 هسته صادقانه دارند و در بازی هایی با کارت گرافیک های میان رده (GTX 1050/1060/1070) عملکرد خوبی دارند.
پردازنده Intel Core i3 8100

برای یک کامپیوتر بازی قدرتمند

برای یک رایانه بازی قدرتمند، بهتر است از یک Core i5-8400/8500/8600 6 هسته ای و برای رایانه شخصی با کارت گرافیک رده بالای i7-8700 (6 هسته / 12 رشته) استفاده کنید. این پردازنده ها نشان می دهند بالاترین امتیازهادر بازی ها و قادر به آزادسازی کامل کارت های گرافیک قدرتمند (GTX 1080/2080) هستند.
پردازنده Intel Core i5 8400

در هر صورت هر چه تعداد هسته ها و فرکانس پردازنده بیشتر باشد بهتر است. روی توانایی های مالی خود تمرکز کنید.

2. پردازنده چگونه کار می کند

واحد پردازش مرکزی از یک برد مدار چاپی با کریستال سیلیکون و انواع مختلف تشکیل شده است عناصر الکترونیکی. این کریستال با روکش فلزی خاصی پوشانده شده است که از آسیب دیدن آن جلوگیری می کند و پخش کننده حرارت است.

در طرف دیگر برد، پایه ها (یا پدها) قرار دارند که پردازنده با آنها به مادربرد متصل می شود.

3. سازندگان پردازنده

پردازنده های کامپیوتر توسط دو شرکت بزرگ - اینتل و AMD در چندین کارخانه با تکنولوژی بالا در جهان تولید می شوند. بنابراین، پردازنده، صرف نظر از سازنده، قابل اعتمادترین جزء یک کامپیوتر است.

اینتل پیشرو در توسعه فناوری های مورد استفاده در پردازنده های امروزی است. AMD تا حدی از تجربه آنها استفاده می کند، چیزی خاص خود را اضافه می کند و سیاست قیمت گذاری دموکراتیک تری را دنبال می کند.

4. تفاوت بین پردازنده های اینتل و AMD چیست

پردازنده های اینتل و AMD عمدتاً در معماری (مدارات الکترونیکی) متفاوت هستند. برخی در برخی کارها بهتر هستند، برخی در برخی دیگر.

پردازنده های Intel Core به طور کلی عملکرد بالاتری در هر هسته دارند که باعث برتری آنها نسبت به پردازنده های AMD Ryzen در اکثر بازی های مدرن می شود و برای ساخت رایانه های بازی قدرتمند مناسب تر است.

پردازنده های AMD Ryzen به نوبه خود در کارهای چند رشته ای مانند ویرایش ویدیو برنده می شوند ، در اصل آنها در بازی ها نسبت به Intel Core پایین تر نیستند و برای آنها عالی هستند. کامپیوتر جهانیهم برای کارهای حرفه ای و هم برای بازی ها استفاده می شود.

برای انصاف باید توجه داشت که قدیمی پردازنده های ارزان قیمتسری FX-8xxx AMD که دارای 8 هسته فیزیکی هستند، کار ویرایش ویدیو را به خوبی انجام می دهند و می توانند به عنوان یک گزینه بودجه برای این منظور استفاده شوند. اما آنها کمتر برای بازی مناسب هستند و بر روی مادربردهایی با سوکت +AM3 قدیمی نصب می شوند که جایگزینی قطعات در آینده به منظور بهبود یا تعمیر رایانه را با مشکل مواجه می کند. بنابراین بهتر است یک پردازنده مدرن تر AMD Ryzen و یک مادربرد سوکت AM4 مناسب تهیه کنید.

اگر بودجه شما محدود است، اما در آینده می خواهید یک رایانه شخصی قدرتمند داشته باشید، می توانید برای شروع یک مدل ارزان قیمت بخرید و بعد از 2-3 سال پردازنده را به یک پردازنده قوی تر تغییر دهید.

5. سوکت CPU

سوکت یک رابط برای اتصال پردازنده به مادربرد است. سوکت‌های پردازنده یا با تعداد پین‌های پردازنده یا با تعیین حروف عددی به تشخیص سازنده مشخص می‌شوند.

سوکت های پردازنده دائماً دستخوش تغییرات هستند و سال به سال تغییرات جدیدی ظاهر می شود. توصیه کلی این است که یک پردازنده با مدرن ترین سوکت خریداری کنید. این امر امکان تعویض پردازنده و مادربرد را در چند سال آینده تضمین می کند.

سوکت های پردازنده اینتل

• کاملاً منسوخ شده: 478، 775، 1155، 1156، 2011
• منسوخ شده: 1150، 2011-3
• مدرن: 1151، 1151-v2، 2066

پریز برق پردازنده های AMD

• میراث: AM1، AM2، AM3، FM1، FM2
• منسوخ شده: AM3+، FM2+
• مدرن: AM4، TR4

سوکت های پردازنده و مادربرد باید یکسان باشند، در غیر این صورت پردازنده به سادگی نصب نمی شود. امروزه مرتبط ترین پردازنده ها با سوکت های زیر هستند.

اینتل 1150- آنها هنوز در فروش هستند، اما در چند سال آینده آنها از حالت استفاده خارج می شوند و جایگزینی پردازنده یا مادربرد مشکل تر خواهد شد. آنها طیف گسترده ای از مدل ها را دارند - از ارزان ترین تا کاملاً قدرتمند.

اینتل 1151- پردازنده های مدرن، که دیگر خیلی گران تر نیستند، اما بسیار امیدوارکننده تر هستند. آنها طیف گسترده ای از مدل ها را دارند - از ارزان ترین تا کاملاً قدرتمند.

اینتل 1151-v2- نسخه دوم سوکت 1151 با پشتیبانی از مدرن ترین پردازنده های نسل 8 با نسخه قبلی متفاوت است.

اینتل 2011-3- پردازنده های قدرتمند 6/8/10 هسته ای برای رایانه های شخصی حرفه ای.

اینتل 2066- قدرتمندترین و گرانترین پردازنده های 12/16/18 هسته ای برای رایانه های شخصی حرفه ای.

AMD FM2+- پردازنده هایی با گرافیک یکپارچه برای کارهای اداری و ساده ترین بازی ها. در خط تولید هر دو پردازنده بسیار پایین رده و میان رده وجود دارد.

AMD AM3+- پردازنده های قدیمی 4/6/8 هسته ای (FX) که از نسخه های قدیمی تر آنها می توان برای ویرایش ویدیو استفاده کرد.

AMD AM4- پردازنده های چند رشته ای مدرن برای کارهای حرفه ای و بازی ها.

AMD TR4- قدرتمندترین و گرانترین پردازنده های 8/12/16 هسته ای برای رایانه های شخصی حرفه ای.

در نظر گرفتن خرید کامپیوتر در سوکت های قدیمی عملی نیست. به طور کلی، من توصیه می کنم انتخاب را به پردازنده های سوکت 1151 و AM4 محدود کنید، زیرا آنها مدرن ترین هستند و به شما امکان می دهند به اندازه کافی جمع آوری کنید. کامپیوتر قدرتمندبرای هر بودجه

6. مشخصات اصلی پردازنده ها

همه پردازنده ها، صرف نظر از سازنده، در تعداد هسته ها، رشته ها، فرکانس، حافظه کش، فرکانس RAM پشتیبانی شده، وجود یک هسته ویدئویی یکپارچه و برخی پارامترهای دیگر متفاوت هستند.

6.1. تعداد هسته ها

تعداد هسته ها بیشترین تاثیر را بر عملکرد پردازنده دارد. یک کامپیوتر اداری یا چند رسانه ای حداقل به یک پردازنده 2 هسته ای نیاز دارد. اگر قرار است کامپیوتر برای بازی های مدرن استفاده شود، پس به پردازنده ای با حداقل 4 هسته نیاز دارد. یک پردازنده با 6-8 هسته برای ویرایش ویدیو و برنامه های حرفه ای سنگین مناسب است. قدرتمندترین پردازنده ها می توانند 10-18 هسته داشته باشند، اما بسیار گران هستند و برای کارهای حرفه ای پیچیده طراحی شده اند.

6.2. تعداد رشته ها

فناوری Hyper-threading به هر هسته پردازنده اجازه می دهد تا 2 جریان داده را پردازش کند که به طور قابل توجهی عملکرد را افزایش می دهد. پردازنده های چند رشته ای اینتل Core i7، i9، برخی از Core i3 و Pentium (G4560، G46xx) و همچنین اکثر AMD Ryzen هستند.

یک پردازنده با 2 هسته و پشتیبانی از Hyper-Treading از نظر عملکرد نزدیک به 4 هسته و با 4 هسته و Hyper-Treading نزدیک به 8 هسته است. به عنوان مثال، Core i3-6100 (2 هسته / 4 رشته) دو برابر قدرتمندتر از پنتیوم 2 هسته ای بدون Hyper-treading است، اما هنوز هم کمی ضعیف تر از یک Core i5 4 هسته ای است. اما پردازنده های Core i5 از Hyper-Treading پشتیبانی نمی کنند، بنابراین به طور قابل توجهی نسبت به پردازنده های Core i7 (4 هسته / 8 رشته) پایین تر هستند.

پردازنده های Ryzen 5 و 7 به ترتیب دارای 4/6/8 هسته و رشته های 8/12/16 هستند که آنها را در کارهایی مانند ویرایش ویدیو پادشاه می کند. خانواده جدید پردازنده های Ryzen Threadripper دارای پردازنده هایی با حداکثر 16 هسته و 32 رشته هستند. اما پردازنده های پایین تری از سری Ryzen 3 وجود دارند که چند رشته ای نیستند.

بازی‌های مدرن استفاده از چند رشته را نیز یاد گرفته‌اند، بنابراین برای رایانه‌های بازی قدرتمند، توصیه می‌شود از Core i7 (برای 8-12 رشته) یا Ryzen (برای 8-12 رشته) استفاده کنید. همچنین یک انتخاب خوب از نظر قیمت / عملکرد، پردازنده های جدید 6 هسته ای Core-i5 خواهند بود.

6.3. فرکانس CPU

عملکرد یک پردازنده نیز به شدت به فرکانس آن بستگی دارد که تمام هسته های پردازنده در آن کار می کنند.

یک کامپیوتر ساده برای تایپ و دسترسی به اینترنت، اصولاً به پردازنده ای با فرکانس حدود 2 گیگاهرتز نیاز دارد. اما تعداد زیادی پردازنده در حدود 3 گیگاهرتز وجود دارد که قیمت آنها تقریباً یکسان است، بنابراین ارزش صرفه جویی در اینجا را ندارد.

یک کامپیوتر مالتی مدیا یا بازی میان رده به پردازنده ای با فرکانس حدود 3.5 گیگاهرتز نیاز دارد.

برای بازی های قدرتمند یا کامپیوتر حرفه ایبه پردازنده ای با فرکانس نزدیکتر به 4 گیگاهرتز نیاز دارد.

در هر صورت هر چه فرکانس پردازنده بیشتر باشد بهتر است و بعد به امکانات مالی نگاه کنید.

6.4. Turbo Boost و Turbo Core

پردازنده های مدرن مفهوم فرکانس پایه را دارند که در مشخصات به سادگی به عنوان فرکانس پردازنده نشان داده شده است. در بالا درباره این فرکانس بحث کردیم.

پردازنده های Core i5، i7، i9 اینتل نیز مفهوم حداکثر فرکانس را در Turbo Boost دارند. این فناوری است که به طور خودکار فرکانس هسته های پردازنده را تحت بار بالا افزایش می دهد تا عملکرد را افزایش دهد. هر چه یک برنامه یا بازی از هسته های کمتری استفاده کند، فرکانس آنها بیشتر می شود.

برای مثال پردازنده Core i5-2500 فرکانس پایه 3.3 گیگاهرتز دارد و حداکثر فرکانس در Turbo Boost 3.7 گیگاهرتز است. تحت بار، بسته به تعداد هسته های استفاده شده، فرکانس به مقادیر زیر افزایش می یابد:

• 4 هسته فعال - 3.4 گیگاهرتز
• 3 هسته فعال - 3.5 گیگاهرتز
• 2 هسته فعال - 3.6 گیگاهرتز
• 1 هسته فعال - 3.7 گیگاهرتز

برای پردازنده ها سری AMD A، FX و Ryzen دارای فناوری اورکلاک خودکار CPU مشابهی به نام Turbo Core هستند. برای مثال پردازنده FX-8150 فرکانس پایه 3.6 گیگاهرتز دارد و حداکثر فرکانس در Turbo Core 4.2 گیگاهرتز است.

برای اینکه فناوری های Turbo Boost و Turbo Core کار کنند، پردازنده باید قدرت کافی داشته باشد و بیش از حد گرم نشود. در غیر این صورت، پردازنده فرکانس هسته ها را افزایش نمی دهد. بنابراین منبع تغذیه، مادربرد و کولر باید به اندازه کافی قدرتمند باشند. همچنین کار این فناوری ها نباید با تنظیمات مانع شود بایوس مادربردبردها و تنظیمات پاور در ویندوز

که در برنامه های مدرنو بازی ها از تمام هسته های پردازنده و دستاوردهای عملکرد استفاده می کنند فناوری های توربو Boost و Turbo Core کوچک خواهند بود. بنابراین، هنگام انتخاب پردازنده، بهتر است بر روی فرکانس پایه تمرکز کنید.

6.5. حافظه پنهان

کش نامیده می شود حافظه داخلیپردازنده ای که برای انجام محاسبات سریعتر نیاز دارد. اندازه کش نیز بر عملکرد پردازنده تأثیر می گذارد، اما به میزان بسیار کمتری از تعداد هسته ها و فرکانس پردازنده. که در برنامه های مختلفاین تأثیر می تواند در محدوده 5-15٪ متفاوت باشد. اما پردازنده هایی با مقدار زیادی حافظه کش بسیار گران تر هستند (1.5-2 برابر). بنابراین، چنین خریدی همیشه از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست.

حافظه کش در 4 سطح ارائه می شود:

حافظه نهان L1 کوچک است و معمولاً هنگام انتخاب پردازنده نادیده گرفته می شود.

حافظه نهان سطح 2 مهم ترین است. پردازنده‌های سطح پایین معمولاً ۲۵۶ کیلوبایت (KB) حافظه نهان L2 در هر هسته دارند. پردازنده های طراحی شده برای کامپیوترهای میان رده دارای 512 کیلوبایت حافظه نهان L2 در هر هسته هستند. پردازنده های حرفه ای و بازی های سطح بالا باید حداقل 1 مگابایت (MB) حافظه نهان L2 در هر هسته داشته باشند.

همه پردازنده ها کش سطح 3 ندارند. ضعیف‌ترین پردازنده‌ها برای کارهای آفیس می‌توانند تا 2 مگابایت حافظه نهان L3 یا اصلاً نداشته باشند. پردازنده های رایانه های چند رسانه ای خانگی مدرن باید 3-4 مگابایت حافظه نهان L3 داشته باشند. پردازنده های قدرتمند برای رایانه های حرفه ای و بازی باید 6-8 مگابایت حافظه نهان L3 داشته باشند.

فقط برخی از پردازنده ها حافظه نهان سطح 4 دارند و اگر اینطور باشد، خوب است، اما در اصل لازم نیست.

اگر پردازنده دارای حافظه نهان سطح 3 یا 4 باشد، می توان از اندازه حافظه نهان سطح 2 چشم پوشی کرد.

6.6. نوع و فرکانس رم پشتیبانی شده

پردازنده های مختلف ممکن است پشتیبانی کنند انواع متفاوتو فرکانس رم در آینده هنگام انتخاب رم باید به این موضوع توجه کرد.

پردازنده های قدیمی ممکن است از رم DDR3 با حداکثر فرکانس 1333، 1600 یا 1866 مگاهرتز پشتیبانی کنند.

پردازنده های مدرن از حافظه DDR4 با حداکثر فرکانس 2133، 2400، 2666 مگاهرتز یا بیشتر پشتیبانی می کنند و اغلب برای سازگاری، از حافظه DDR3L پشتیبانی می کنند که با ولتاژ کمتری از 1.5 تا 1.35 ولت با DDR3 معمولی متفاوت است. چنین پردازنده هایی می توانند با DDR3 معمولی کار کنند. اگر حافظه دارید، از قبل وجود داشته است، اما سازندگان پردازنده این را توصیه نمی‌کنند، زیرا کنترل‌کننده‌های حافظه‌ای که برای DDR4 طراحی شده‌اند بیشتر کاهش می‌یابد. ولتاژ پایین 1.2 V. علاوه بر این، برای حافظه قدیمی، شما همچنین به یک مادربرد قدیمی با اسلات DDR3 نیاز دارید. بنابراین بهترین گزینهاین است که حافظه DDR3 قدیمی را بفروشید و به DDR4 جدید تغییر دهید.

امروزه بهینه ترین از نظر نسبت قیمت / عملکرد حافظه DDR4 با فرکانس 2400 مگاهرتز است که توسط تمامی پردازنده های مدرن پشتیبانی می شود. گاهی اوقات می توانید حافظه ای با فرکانس 2666 مگاهرتز را با قیمتی نه چندان گران تر خریداری کنید. خوب، حافظه 3000 مگاهرتز هزینه بسیار بیشتری خواهد داشت. علاوه بر این، پردازنده ها همیشه با حافظه با فرکانس بالا کار نمی کنند.

همچنین باید در نظر بگیرید که مادربرد حداکثر فرکانس حافظه را پشتیبانی می کند. اما فرکانس حافظه تاثیر نسبتا کمی بر عملکرد کلی دارد و ارزش تعقیب را ندارد.

اغلب، کاربرانی که شروع به درک اجزای رایانه می کنند، در مورد در دسترس بودن ماژول های حافظه با موارد بسیار بیشتر سؤال دارند فرکانس بالانسبت به پشتیبانی رسمی پردازنده (2666-3600 مگاهرتز). برای اینکه حافظه در چنین فرکانسی کار کند، مادربرد باید از فناوری XMP (Extreme Memory Profile) پشتیبانی کند. XMP به طور خودکار فرکانس اتوبوس را افزایش می دهد تا حافظه در فرکانس بالاتری کار کند.

6.7. هسته ویدئویی یکپارچه

پردازنده ممکن است یک هسته ویدیویی یکپارچه داشته باشد که به شما امکان می دهد در خرید یک کارت ویدیوی جداگانه برای یک رایانه اداری یا چند رسانه ای (تماشای ویدیو، بازی های ساده) صرفه جویی کنید. اما برای رایانه بازی و ویرایش ویدیو، به یک کارت گرافیک جداگانه (گسسته) نیاز دارید.

هر چه پردازنده گرانتر باشد، هسته ویدئویی یکپارچه قدرتمندتر است. در میان پردازنده‌های اینتل، Core i7 قوی‌ترین ویدیوی یکپارچه را دارد و پس از آن i5، i3، Pentium G و Celeron G قرار دارند.

پردازنده های سری A AMD در سوکت FM2+ دارای هسته ویدئویی یکپارچه قوی تری نسبت به پردازنده های اینتل هستند. A10 بیشترین قدرت را دارد، سپس A8، A6 و A4.

پردازنده های FX در سوکت AM3 + هسته ویدئویی یکپارچه ندارند و قبلاً برای مونتاژ رایانه های بازی ارزان قیمت با کارت گرافیک گسسته میان رده استفاده می شدند.

همچنین اکثر پردازنده‌های سری AMD Athlon و Phenom هسته ویدیویی یکپارچه ندارند و آنهایی که آن را روی سوکت بسیار قدیمی AM1 دارند.

پردازنده‌های رایزن با شاخص G دارای یک هسته ویدیویی Vega هستند که دو برابر قدرتمندتر از هسته ویدیویی پردازنده‌های نسل قبلی از سری A8، A10 است.

اگر قصد خرید ندارید کارت گرافیک گسسته، اما هنوز هم می خواهید هر از چند گاهی بازی های بی نیاز را انجام دهید، بهتر است پردازنده های Ryzen G را ترجیح دهید. بازی های مدرن. بیشترین کاری که او می تواند انجام دهد این است بازی های آنلاینو برخی بازی‌های بهینه‌شده در تنظیمات گرافیکی پایین یا متوسط ​​با وضوح HD (1280x720)، در برخی موارد Full HD (1920x1080). به تست های پردازنده مورد نیاز خود در یوتیوب نگاه کنید و ببینید که آیا برای شما مناسب است یا خیر.

7. سایر مشخصات پردازنده ها

همچنین، پردازنده ها با پارامترهایی مانند فرآیند تولید، مصرف انرژی و اتلاف گرما مشخص می شوند.

7.1. فرایند ساخت

فناوری فرآیند، فناوری است که توسط آن پردازنده ها تولید می شوند. هرچه تجهیزات و فناوری تولید مدرن تر باشد، فرآیند فنی نازک تر است. فناوری فرآیندی که برای ساخت یک پردازنده استفاده می شود، بر مصرف انرژی و اتلاف حرارت آن تأثیر زیادی می گذارد. هرچه فناوری فرآیند نازک تر باشد، پردازنده اقتصادی تر و خنک تر خواهد بود.

پردازنده های مدرن با استفاده از فرآیندهای تولیدی از 10 تا 45 نانومتر (nm) تولید می شوند. هرچه این مقدار کمتر باشد بهتر است. اما اول از همه، روی مصرف انرژی و اتلاف گرمای مربوط به پردازنده تمرکز کنید که بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت.

7.2. مصرف انرژی پردازنده

چگونه مقدار بیشترهسته ها و فرکانس پردازنده، مصرف انرژی آن بیشتر است. همچنین مصرف انرژی به شدت به فرآیند تولید بستگی دارد. هرچه فناوری فرآیند نازکتر باشد، مصرف برق کمتر است. نکته اصلی که باید در نظر گرفت این است پردازنده قدرتمندنمی توان آن را روی یک مادربرد ضعیف نصب کرد و به منبع تغذیه قوی تری نیاز دارد.

پردازنده های مدرن بین 25 تا 220 وات مصرف می کنند. این پارامتر را می توان در بسته بندی آنها یا در وب سایت سازنده خواند. پارامترهای مادربرد همچنین نشان می دهد که پردازنده برای چه میزان مصرف انرژی طراحی شده است.

7.3. اتلاف حرارت CPU

اتلاف حرارت پردازنده برابر با حداکثر توان مصرفی آن در نظر گرفته می شود. همچنین بر حسب وات اندازه گیری می شود و به آن پکیج دمای طراحی حرارتی (TDP) می گویند. پردازنده های مدرن دارای TDP در محدوده 25-220 وات هستند. سعی کنید پردازنده ای با TDP کمتر انتخاب کنید. محدوده بهینه TDP 45-95W است.

8. چگونه می توان به ویژگی های پردازنده ها پی برد

تمام مشخصات اصلی پردازنده مانند تعداد هسته، فرکانس و حافظه کش معمولاً در لیست قیمت فروشندگان مشخص می شود.

تمام پارامترهای یک پردازنده خاص را می توان در وب سایت های رسمی تولید کنندگان (Intel و AMD) مشخص کرد:

با شماره مدل یا شماره سریالیافتن تمام ویژگی های هر پردازنده در سایت بسیار آسان است:

یا فقط شماره مدل را در جستجو وارد کنید سیستم گوگلیا Yandex (به عنوان مثال، "Ryzen 7 1800X").

9. مدل های پردازنده

مدل‌های پردازنده سالانه تغییر می‌کنند، بنابراین در اینجا همه آنها را فهرست نمی‌کنم، بلکه فقط سری (خطوط) پردازنده‌هایی را فهرست می‌کنم که کمتر تغییر می‌کنند و می‌توانید به راحتی در آنها پیمایش کنید.

من توصیه می‌کنم پردازنده‌هایی از سری‌های مدرن‌تر تهیه کنید، زیرا آنها سازنده‌تر هستند و از فناوری‌های جدید پشتیبانی می‌کنند. هر چه فرکانس پردازنده بالاتر باشد، شماره مدلی که بعد از نام سری می آید بیشتر است.

9.1. خطوط پردازنده اینتل

سریال قدیمی:

• Celeron - برای کارهای اداری (2 هسته)
• پنتیوم - برای رایانه های چند رسانه ای و بازی های سطح پایه (2 هسته ای)

سری مدرن:

• Celeron G - برای کارهای اداری (2 هسته)
• Pentium G - برای رایانه‌های چندرسانه‌ای و گیمینگ سطح پایه (2 هسته)
• Core i3 - برای رایانه های شخصی چندرسانه ای و بازی سطح پایه (2-4 هسته)
• Core i5 - برای رایانه های شخصی بازی میان رده (4-6 هسته)
• Core i7 - برای بازی های قدرتمند و رایانه های شخصی حرفه ای (4-10 هسته)
• Core i9 - برای رایانه های شخصی حرفه ای سنگین (12-18 هسته)

تمامی پردازنده‌های Core i7، i9، برخی از پردازنده‌های Core i3 و Pentium از فناوری Hyper-threading پشتیبانی می‌کنند که عملکرد را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد.

9.2. خطوط پردازنده AMD

سریال قدیمی:

• Sempron - برای کارهای اداری (2 هسته)
• Athlon - برای رایانه های شخصی چند رسانه ای و بازی سطح پایه (2 هسته)
• Phenom - برای رایانه های شخصی چند رسانه ای و بازی طبقه متوسط ​​(2-4 هسته)

سریال قدیمی:

• A4، A6 - برای کارهای اداری (2 هسته)
• A8، A10 - برای کارهای اداری و بازی های ساده (4 هسته ای)
• FX - برای ویرایش ویدیو و بازی های نه چندان سنگین (4-8 هسته)

سری مدرن:

• Ryzen 3 - برای رایانه های شخصی چند رسانه ای و بازی سطح پایه (4 هسته ای)
• Ryzen 5 - برای ویرایش ویدیو و رایانه های شخصی بازی میان رده (4-6 هسته)
• Ryzen 7 - برای بازی های قدرتمند و رایانه های شخصی حرفه ای (4-8 هسته)
• Ryzen Threadripper - برای رایانه های شخصی حرفه ای قدرتمند (8-16 هسته)

پردازنده‌های Ryzen 5، 7 و Threadripper چند رشته‌ای هستند که آن‌ها را به گزینه‌ای عالی برای ویرایش ویدیو با تعداد هسته‌های زیاد تبدیل می‌کند. علاوه بر این، مدل هایی با شاخص "X" در انتهای علامت گذاری وجود دارد که فرکانس بالاتری دارند.

9.3. راه اندازی مجدد سری

همچنین شایان ذکر است که گاهی اوقات تولید کنندگان سری های قدیمی را روی سوکت های جدید مجدداً راه اندازی می کنند. به عنوان مثال، اینتل اکنون Celeron G و Pentium G با گرافیک یکپارچه دارد، AMD خطوط به روز رسانی کرده است. پردازنده های آتلون II و Phenom II. این پردازنده‌ها از نظر عملکرد کمی پایین‌تر از همتایان مدرن‌تر خود هستند، اما از نظر قیمت برنده می‌شوند.

9.4. تولید هسته و پردازنده

همراه با تغییر سوکت ها، معمولاً نسل پردازنده ها نیز تغییر می کند. به عنوان مثال، در سوکت 1150 پردازنده های 4 وجود داشت نسل هسته i7-4xxx، در سوکت 2011-3 - نسل پنجم Core i7-5xxx. با انتقال به سوکت 1151، نسل ششم پردازنده های Core i7-6xxx ظاهر شدند.

همچنین اتفاق می افتد که نسل پردازنده بدون تغییر سوکت تغییر می کند. به عنوان مثال، پردازنده های نسل هفتم Core i7-7xxx روی سوکت 1151 عرضه شدند.

تغییر نسل ها ناشی از بهبود معماری الکترونیکی پردازنده است که هسته نیز نامیده می شود. به عنوان مثال، پردازنده های Core i7-6xxx بر روی یک هسته با نام کد Skylake و کسانی که برای جایگزینی Core i7-7xxx در هسته آمده بودند دریاچه کبی.

هسته ها می توانند تفاوت های مختلفی از کاملاً قابل توجه تا صرفاً آرایشی داشته باشند. به عنوان مثال، Kaby Lake با Skylake قبلی با گرافیک یکپارچه به روز شده و مسدود کردن اورکلاک در اتوبوس برای پردازنده های بدون شاخص K متفاوت است.

به طور مشابه، هسته ها و نسل های پردازنده های AMD تغییر می کنند. به عنوان مثال، پردازنده های FX-9xxx جایگزین پردازنده های FX-8xxx شده اند. تفاوت اصلی آنها افزایش قابل توجه فرکانس و در نتیجه تولید گرما است. اما سوکت تغییر نکرده است، اما AM3 + قدیمی باقی مانده است.

پردازنده‌های AMD FX هسته‌های زیادی داشتند که آخرین آنها Zambezi و Vishera بودند، اما پردازنده‌های جدید بسیار پیشرفته‌تر و قدرتمندتر Ryzen (هسته Zen) در سوکت AM4 و Ryzen (هسته Threadripper) در سوکت TR4 جایگزین شدند.

10. اورکلاک CPU

پردازنده های Intel Core با شاخص "K" در انتهای علامت گذاری دارای فرکانس پایه بالاتر و ضرب کننده آنلاک هستند. اورکلاک (اورکلاک) آنها برای افزایش عملکرد آسان است، اما به مادربرد گران‌تری بر اساس چیپ‌ست سری Z نیاز دارند.

تمام پردازنده های AMD FX و Ryzen را می توان با تغییر ضریب اورکلاک کرد، اما پتانسیل اورکلاک آنها کمتر است. اورکلاک پردازنده های Ryzen توسط مادربردهای مبتنی بر چیپست های B350، X370 پشتیبانی می شود.

به طور کلی، امکان اورکلاک باعث امیدواری بیشتر پردازنده می شود، زیرا در آینده با اندکی کمبود عملکرد، امکان تغییر آن وجود نخواهد داشت، بلکه به سادگی آن را اورکلاک می کنیم.

11. بسته بندی و کولر

پردازنده هایی که در انتهای علامت عبارت "BOX" درج شده است در یک جعبه باکیفیت بسته بندی می شوند و می توان آنها را به صورت مجموعه ای با کولر به فروش رساند.

اما برخی از آنها گران تر هستند. پردازنده های جعبه ایممکن است کولر در کیت نباشد.

اگر در انتهای علامت گذاری "Tray" یا "OEM" نوشته شده باشد، به این معنی است که پردازنده در یک سینی پلاستیکی کوچک بسته بندی شده است و هیچ خنک کننده ای در کیت وجود ندارد.

خرید پردازنده های سطح ابتدایی مانند پنتیوم با کولر راحت تر و ارزان تر است. اما یک پردازنده میان رده یا رده بالا اغلب خرید بدون کولر و انتخاب جداگانه خنک کننده مناسب برای آن سود بیشتری دارد. هزینه تقریباً یکسان خواهد بود، اما از نظر خنک کننده و سطح صدا بسیار بهتر خواهد بود.

12. تنظیم فیلترها در فروشگاه اینترنتی

1. به بخش «پردازنده ها» در وب سایت فروشنده بروید.
2. سازنده (اینتل یا AMD) را انتخاب کنید.
3. یک سوکت (1151، AM4) را انتخاب کنید.
4. یک خط پردازنده (Pentium، i3، i5، i7، Ryzen) را انتخاب کنید.
5. انتخاب را بر اساس قیمت مرتب کنید.
6. پردازنده‌ها را با ارزان‌ترین پردازنده‌ها مرور کنید.
7. پردازنده ای با بالاترین تعداد رشته ها و فرکانس ممکن بخرید که متناسب با قیمت شما باشد.

بنابراین، بهترین قیمت / عملکرد پردازنده را که نیازهای شما را برآورده می کند با کمترین هزینه ممکن دریافت خواهید کرد.

13. پیوندها

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

احتمالاً هنگام انتخاب رایانه و مطالعه ویژگی های آن، متوجه شده اید که چنین موردی به عنوان پردازنده ارائه می شود پراهمیت. چرا به او، و نه مدل، منبع تغذیه، یا؟ بله، اینها نیز اجزای مهم سیستم هستند و مقدار زیادی نیز به انتخاب صحیح آنها بستگی دارد، اما ویژگی های CPU به طور مستقیم و در بیشتربر سرعت و عملکرد رایانه شخصی تأثیر می گذارد. بیایید معنای این دستگاه را در رایانه تجزیه و تحلیل کنیم.

و اجازه دهید با حذف پردازنده از واحد سیستم شروع کنیم. در نتیجه، کامپیوتر کار نخواهد کرد. حالا فهمیدی چه نقشی داره؟ اما اجازه دهید موضوع را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم و بفهمیم که پردازنده کامپیوتر چیست.

پردازنده کامپیوتر چیست؟

تمام نکته این است که CPU(نام کامل آن) - همانطور که می گویند قلب واقعی و در عین حال مغز یک رایانه است. در حین کار، تمام اجزای دیگر واحد سیستم و تجهیزات جانبی متصل به آن نیز کار می کنند. وظیفه پردازش جریان های مختلف داده را بر عهده دارد و همچنین عملکرد بخش هایی از سیستم را تنظیم می کند.

تعریف فنی بیشتری را می توان در ویکی پدیا یافت:

CPU - یک واحد الکترونیکی یا یک مدار مجتمع (ریزپردازنده) که دستورات ماشین (کد برنامه)، بخش اصلی سخت افزار یک کامپیوتر یا یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی را اجرا می کند.

در زندگی، CPU شبیه یک تخته مربع کوچک به اندازه یک قوطی کبریت به ضخامت چند میلی متر است که روی آن معمولاً با یک روکش فلزی (در نسخه های دسکتاپ) پوشانده می شود و قسمت پایین دارای تماس های زیادی است. راستی برای اینکه مصلوب نشوید به عکس های زیر نگاه کنید:

بدون دستوری که پردازنده داده می شود، حتی یک عملیات ساده مانند جمع دو عدد یا نوشتن یک مگابایت اطلاعات را نمی توان انجام داد. همه اینها نیاز به یک درخواست فوری برای CPU دارد. در مورد کارهای پیچیده تر، مانند راه اندازی یک بازی، یا پردازش یک ویدیو.

ارزش افزودن به کلمات بالا را دارد که پردازنده ها همچنین می توانند عملکردهای کارت گرافیک را انجام دهند. واقعیت این است که در تراشه های مدرن مکانی برای یک کنترلر ویدیو وجود دارد که تمام عملکردهای لازم را از آن انجام می دهد و نحوه استفاده از حافظه ویدیویی را انجام می دهد. نباید فکر کنید که هسته‌های گرافیکی یکپارچه قادر به رقابت با کارت‌های ویدئویی حداقل طبقه متوسط ​​هستند، این بیشتر گزینه‌ای برای ماشین‌های اداری است که در آن به گرافیک قدرتمند نیازی نیست، اما همچنان چیزی ضعیف را در دندان‌هایشان می‌کشند. مزیت اصلی گرافیک یکپارچه قیمت است - از این گذشته ، شما نیازی به خرید کارت گرافیک جداگانه ندارید و این صرفه جویی قابل توجهی است.

نحوه عملکرد پردازنده

در پاراگراف قبل، برچیده شد که پردازنده چیست و چرا به آن نیاز است. وقت آن است که ببینیم چگونه کار می کند.

فعالیت CPU را می توان با دنباله ای از رویدادهای زیر نشان داد:

• از رمی که یک برنامه خاص بارگذاری شده است (مثلاً یک ویرایشگر متن)، واحد کنترل پردازنده اطلاعات لازم و همچنین مجموعه ای از دستورات را که باید اجرا شوند استخراج می کند. همه اینها به حافظه بافر (کش) CPU؛
• اطلاعات خروجی از حافظه نهان به دو نوع تقسیم می شود: دستورالعمل ها و ارزش ها ، که به رجیسترها ارسال می شوند (این سلول های حافظه در پردازنده هستند). اولی به رجیسترهای دستورالعمل و دومی به رجیسترهای داده می روند.
• اطلاعات از ثبت ها پردازش می شود واحد منطق حسابی (بخشی از CPU که تبدیل‌های حسابی و منطقی داده‌های ورودی را انجام می‌دهد)، که اطلاعات را از آنها می‌خواند و سپس دستورات لازم را روی اعداد به دست آمده اجرا می‌کند.
• نتایج به‌دست‌آمده، به تقسیم‌بندی می‌شوند تکمیل شد و ناتمام ، به رجیسترها بروید، از آنجا اولین گروه به حافظه پنهان CPU ارسال می شود.
• بیایید این پاراگراف را با این واقعیت شروع کنیم که دو سطح اصلی کش وجود دارد: بالا و پایین تر . آخرین دستورات دریافت شده و داده های مورد نیاز برای انجام محاسبات به حافظه نهان سطح بالا و دستورات استفاده نشده به حافظه نهان سطح پایین ارسال می شوند. این فرآیند به شرح زیر است - تمام اطلاعات از سطح سوم حافظه پنهان به سطح دوم می رود و سپس به سطح اول می رسد، با داده هایی که در حال حاضر مورد نیاز نیستند و به سطح پایین ارسال می شوند، همه چیز برعکس است.
• در پایان چرخه محاسباتی، نتیجه نهایی در RAM سیستم نوشته می شود تا فضای کش CPU برای عملیات جدید آزاد شود. اما ممکن است این اتفاق بیفتد که حافظه بافر پر شده است، سپس داده های استفاده نشده به رم یا به سطح پایین تر کش می روند.

مراحل گام به گام اقدامات فوق، جریان عملیاتی پردازنده و پاسخ به این سوال است - پردازنده چگونه کار می کند.

انواع پردازنده ها و سازندگان اصلی آنها

انواع مختلفی از پردازنده ها از تک هسته ای ضعیف تا چند هسته ای قدرتمند وجود دارد. از بازی و کار گرفته تا متوسط ​​از همه نظر. اما، دو کمپ اصلی CPU وجود دارد - AMD و معروف اینتل. این دو شرکتی هستند که محبوب ترین و محبوب ترین ریزپردازنده های موجود در بازار را تولید می کنند. تفاوت اصلی بین محصولات AMD و اینتل در تعداد هسته‌ها نیست، بلکه معماری آن است. ساختار داخلی. هر یک از رقبا ساختار خود را از "درون" ارائه می دهد، نوع پردازنده خود را، که به شدت با رقیب متفاوت است.

محصولات هر یک از طرفین مزایا و معایب خود را دارند، پیشنهاد می کنم به طور خلاصه با آنها آشنا شوید.

مزایای پردازنده های اینتل:

• مصرف انرژی کمتری دارد؛
• تمرکز توسعه دهندگان بیشتر بر اینتل تا AMD است.
• عملکرد بهتر در بازی ها؛
• اتصال پردازنده های اینتل با RAM بهتر از AMD پیاده سازی شده است.
• عملیات انجام شده در چارچوب تنها یک برنامه (به عنوان مثال، unzipping) بهتر پیش می رود، AMD در این زمینه بازی می کند.

معایب پردازنده های اینتل:

• بزرگترین نقطه ضعف قیمت است. CPU یک سازنده معین اغلب یک مرتبه بزرگتر از رقیب اصلی آنها است.
• هنگام استفاده از دو یا چند برنامه "سنگین" عملکرد کاهش می یابد.
• هسته های گرافیکی یکپارچه نسبت به AMD پایین تر هستند.

مزایای پردازنده های AMD:

• بزرگترین مزیت - بزرگترین منهای اینتل - قیمت. شما می‌توانید یک پردازنده متوسط ​​خوب از AMD بخرید، که 4 یا شاید حتی 5 باشد تا بازی‌های مدرن را بخرید، در حالی که قیمت آن بسیار کمتر از پردازنده مشابه یک رقیب است.
• نسبت مناسب کیفیت و قیمت؛
• اطمینان از کیفیت سیستم؛
• توانایی اورکلاک پردازنده، در نتیجه افزایش قدرت آن 10-20٪.
• هسته های گرافیکی یکپارچه عملکرد بهتری از اینتل دارند.

معایب پردازنده های AMD:

• پردازنده های AMD با RAM تعامل بدتری دارند.
• مصرف انرژی بیشتر از اینتل؛
• عملکرد حافظه بافر در سطوح دوم و سوم در فرکانس کمتری است.
• عملکرد بازی از رقبا عقب است.

اما با وجود مزایا و معایب فوق، هر یک از شرکت ها به پیشرفت خود ادامه می دهند، پردازنده های آنها با هر نسل قدرتمندتر می شوند و خطاهای خط قبلی در نظر گرفته و اصلاح می شوند.

ویژگی های اصلی پردازنده ها

ما بررسی کردیم که پردازنده کامپیوتر چیست، چگونه کار می کند. با اینکه دو نوع اصلی آن ها چیست آشنا شدیم، وقت آن است که به ویژگی های آن ها توجه کنیم.

بنابراین، برای شروع، ما آنها را فهرست می کنیم: نام تجاری، سری، معماری، پشتیبانی از یک سوکت خاص، سرعت ساعت پردازنده، حافظه پنهان، تعداد هسته ها، مصرف انرژی و اتلاف گرما، گرافیک یکپارچه. حال بیایید نگاهی به توضیح بیاندازیم:

• نام تجاری - سازنده پردازنده: AMD یا Intel. همانطور که ممکن است از قسمت قبل فرض شود، نه تنها قیمت خرید و عملکرد به این انتخاب بستگی دارد، بلکه انتخاب سایر اجزای رایانه شخصی، به ویژه مادربرد نیز بستگی دارد. از آنجایی که پردازنده‌های AMD و Intel طراحی و معماری متفاوتی دارند، نصب دومی در سوکت (سوکت برای نصب پردازنده بر روی مادربرد) که برای یک نوع پردازنده طراحی شده است، امکان‌پذیر نخواهد بود.
• سری - هر دو رقیب محصولات خود را به انواع و زیرگونه های بسیاری تقسیم می کنند. (AMD - Ryzen، FX، Intel- i5، i7)؛
• معماری پردازنده - در واقع، اندام های داخلی CPU، هر نوع پردازنده معماری جداگانه ای دارد. به نوبه خود، یک گونه را می توان به چندین زیرگونه تقسیم کرد.
• پشتیبانی از سوکت خاص - بسیار مشخصه مهمپردازنده، از آنجایی که سوکت خود یک "سوکت" روی مادربرد برای اتصال پردازنده است و هر نوع پردازنده به یک سوکت مربوطه نیاز دارد. در واقع، این در بالا ذکر شد. یا باید دقیقاً بدانید که کدام سوکت روی مادربرد شما قرار دارد و یک پردازنده برای آن انتخاب کنید یا برعکس (که صحیح تر است).
• سرعت ساعت یکی از شاخص های مهم عملکرد CPU است. بیایید به این سوال پاسخ دهیم که فرکانس ساعت پردازنده چقدر است. پاسخ برای این اصطلاح بزرگ ساده خواهد بود - حجم عملیات انجام شده در واحد زمان، اندازه گیری شده در مگاهرتز (MHz).
• حافظه نهان - حافظه نصب شده مستقیماً در پردازنده ، به آن حافظه بافر نیز گفته می شود ، دارای دو سطح - بالا و پایین است. اولی اطلاعات فعال را دریافت می کند، دومی - در حال حاضر استفاده نشده است. فرآیند کسب اطلاعات از سطح سوم به سطح دوم می رود و سپس به سطح اول، اطلاعات غیر ضروری راه خود را باز می کند.
• تعداد هسته ها - در CPU می تواند از یک تا چندین باشد. بسته به تعداد، پردازنده دو هسته ای، چهار هسته ای و غیره نامیده می شود. بر این اساس، قدرت به تعداد آنها بستگی دارد.
• مصرف انرژی و اتلاف گرما. همه چیز در اینجا ساده است - هرچه پردازنده انرژی "مصرف" بالاتری داشته باشد ، گرمای بیشتری آزاد می کند ، برای انتخاب خنک کننده و منبع تغذیه مناسب به این مورد توجه کنید.
• گرافیک یکپارچه - AMD اولین بار در سال 2006 چنین پیشرفت هایی داشت، اینتل از سال 2010. اولی نتایج بهتری نسبت به رقبا نشان می دهد. اما هنوز هیچ یک از آنها نتوانسته اند به کارت های ویدیویی پرچمدار دست پیدا کنند.

نتیجه گیری

همانطور که قبلاً فهمیدید، واحد پردازش مرکزی رایانه بازی می کند نقش اساسیدر سیستم در مقاله امروز به این موضوع پرداخته ایم که پردازنده کامپیوتر چیست، فرکانس پردازنده چیست، چیست و چه کاربردی دارد. چقدر برخی از CPU ها با سایرین تفاوت دارند، چه نوع پردازنده هایی هستند. در مورد مزایا و معایب محصولات دو کمپین رقیب صحبت کردیم. اما این به شما بستگی دارد که پردازنده در واحد سیستم شما چه ویژگی داشته باشد.

(یا واحد پردازش مرکزی, CPU)- این جزء اصلیهر کامپیوتر این پردازنده است که وظیفه اجرای کد برنامه را بر عهده دارد، بنابراین هرچه پردازنده سریعتر باشد، وظایف محول شده به رایانه سریعتر انجام می شود.

• تعداد هسته های محاسباتی. تعداد هسته های پردازشی تعداد وظایفی را که پردازنده می تواند به صورت موازی انجام دهد تعیین می کند. در حال حاضر برای کامپیوترهای رومیزیاز پردازنده های 1، 2، 4، 6 و 8 هسته ای استفاده می شود. هنگام انتخاب یک پردازنده، تعداد هسته ها باید برای وظایف خاصی که روی رایانه انجام می شود انتخاب شود. به عنوان مثال، یک پردازنده 2 هسته ای برای کار با برنامه های ساده یا استفاده از اینترنت و برای استفاده حرفه ای کافی است برنامه های گرافیکییا اجرای بازی های سخت به 4 یا 6 هسته نیاز دارد. علاوه بر این، برخی از پردازنده های اینتل می توانند 2 هسته مجازی برای هر هسته محاسباتی واقعی ایجاد کنند (فناوری Hyper-threading). به لطف این ترفند، بارگذاری کارآمدتر هسته با کار امکان پذیر است، که به معنای افزایش عملکرد هسته های محاسباتی است.
• فرکانس ساعت. این تعداد عملیات انجام شده در یک ثانیه است. این مقدار بر حسب مگاهرتز (MHz) اندازه گیری می شود. هرچه فرکانس کلاک بالاتر باشد، عملکرد هر هسته محاسباتی جداگانه بالاتر است.
• عمق بیت این پارامتر بر توانایی پردازنده برای اجرای برنامه های 32 بیتی یا 64 بیتی تأثیر می گذارد. عمق بیت نیز بر مقدار رم موجود تأثیر می گذارد که در سیستم های 32 بیتی به 4 گیگابایت و در سیستم های 64 بیتی 16 گیگابایت محدود می شود.
• اندازه کش. حافظه کش توسط پردازنده برای ذخیره داده هایی که به طور منظم استفاده می کند استفاده می شود. به لطف حافظه نهان، پردازنده نیاز به دسترسی کمتری به رم دارد که بسیار کندتر است.
• فرآیند تکنولوژیکی. فناوری فرآیند به اندازه ترانزیستورهای پردازنده است. هرچه فناوری پردازش کوچکتر باشد، مصرف انرژی پردازنده و همچنین اتلاف حرارت آن کمتر می شود. علاوه بر این، کاهش فناوری فرآیند به شما امکان می دهد تا ترانزیستورهای بیشتری را در همان ناحیه قالب قرار دهید، که به معنای افزایش عملکرد پردازنده است.
• اتلاف حرارت CPU (TDP). این پارامتر نشان می دهد که سیستم خنک کننده چه مقدار حرارت باید از پردازنده خارج کند.
• ساخته شده است پردازنده گرافیکی . معمولاً در مادربرد رایانه یا CPU ادغام می شود. با گرافیک یکپارچه، می توانید کامپیوتر خود را بدون کارت های آداپتور ویدئویی جداگانه بسازید و هزینه سیستم و مصرف انرژی را تا حد زیادی کاهش دهید.
• سوکت (سوکت) . این یک سوکت مخصوص روی مادربرد است که پردازنده در آن نصب شده است. اگر سوکت پردازنده و مادربرد مطابقت نداشته باشند، پردازنده قابل نصب نیست.

یک پردازنده کامپیوتر شخصی چگونه است؟

تولید کنندگان اصلی پردازنده های کامپیوتری

در حال حاضر بزرگترین تولیدکنندگان CPU اینتل و AMD هستند.

رهبر این جفت بدون شک اینتل است. پردازنده های اینتل با عملکرد بالاتر در هر هسته و اتلاف حرارت کمتر مشخص می شوند، اما در عین حال هزینه آنها بسیار بالاتر است. و این همیشه قابل توجیه نیست - به عنوان مثال، هنگام مونتاژ رایانه های ارزان قیمت.

پردازنده‌های AMD نسبت به پول ارزش دارند، اما برخی از مدل‌ها تمایل به تولید گرمای بیش از حد دارند. اما، با وجود این واقعیت که پردازنده های این سازنده از نظر فناوری عقب هستند و همیشه از کیفیت بالایی برخوردار نیستند، هنوز هم بسیار محبوب هستند.

واحد پردازش مرکزی یک جزء کلیدی از هر یک است کامپیوتر شخصی. در این مطلب، ما در مورد ویژگی های اصلی پردازنده های مدرن، ویژگی های تکنولوژیکی و عملکرد اساسی آنها صحبت خواهیم کرد.

معرفی

هر دستگاه رایانه ای، خواه یک لپ تاپ، رایانه رومیزی یا تبلت باشد، از چندین جزء مهم تشکیل شده است که مسئول عملکرد و عملکرد کلی آن هستند. اما شاید مهمترین آنها واحد پردازش مرکزی (CPU، CPU یا CPU) باشد - دستگاهی که مسئول تمام محاسبات اولیه و اجرای دستورالعمل های ماشین (کد برنامه) است. بی دلیل نیست، این پردازنده است که مغز کامپیوتر و بخش اصلی سخت افزار آن محسوب می شود.

به عنوان یک قاعده، هنگام انتخاب یک کامپیوتر برای خود، اول از همه به نوع پردازنده آن توجه می کنیم، زیرا قابلیت ها و عملکرد رایانه شخصی آینده شما مستقیماً به عملکرد آن بستگی دارد. به همین دلیل است که شخصی که اطلاعاتی در مورد تولید کنندگان پردازنده های مدرن و روندهای توسعه در این بازار دارد می تواند نه تنها امکانات یک یا دیگری را به درستی تعیین کند. دستگاه کامپیوتری، بلکه برای ارزیابی چشم انداز خرید آینده یک رایانه شخصی جدید یا به روز رسانی رایانه قدیمی.

کاملا واضح است که پردازنده های نصب شده در انواع کامپیوتر و لوازم برقی، نه تنها در عملکرد خود، بلکه در ویژگی های طراحی و همچنین در اصول عملکرد متفاوت هستند. به عنوان بخشی از این چرخه، با پردازنده هایی که بر اساس آن ساخته شده اند آشنا می شویم معماریx86، که زیربنای اکثر دسکتاپ ها، لپ تاپ ها و نت بوک ها و همچنین برخی تبلت های مدرن است.

مطمئناً بسیاری از خوانندگان، به ویژه آنهایی که تازه شروع به آشنایی با رایانه کرده‌اند، تعصب خاصی دارند که درک همه این "پیچیدگی‌های پردازنده" بخش مهمی از آن است. کاربران با تجربهچون خیلی سخته اما آیا واقعا اینقدر مشکل ساز است؟

البته از یک طرف، پردازنده یک دستگاه بسیار پیچیده است و مطالعه کامل تمام مشخصات فنی آن واقعاً آسان نیست. بدتر از همه، تعداد مدل‌های CPU که در حال حاضر می‌توانید در آنها پیدا کنید بازار مدرنبسیار بزرگ است، زیرا چندین نسل از تراشه ها به طور همزمان در فروش هستند. اما از سوی دیگر، پردازنده ها تنها تعداد کمی دارند ویژگی های کلیدیبا درک کدام یک، یک کاربر معمولی قادر خواهد بود به طور مستقل توانایی های یک مدل پردازنده خاص را ارزیابی کند و بسازد. انتخاب درست، بدون گیج شدن در همه انواع مدل ها.

ویژگی های اصلی پردازنده ها

معماری x86 برای اولین بار در اواخر دهه 1970 در پردازنده های خود اینتل پیاده سازی شد و بر اساس محاسبات مجموعه دستورالعمل های پیچیده (CISC) بود. این معماری نام خود را از دو رقم آخری گرفته است که به نام رمز مدل‌های محصولات اولیه اینتل پایان می‌داد - کاربران باتجربه احتمالاً هنوز رویای 286 (80286)، 386 (80386) و 486 (80486) هر دانشمند رایانه را به خاطر دارند. اواخر دهه 80، اوایل دهه 90

تا به امروز، معماری x86 در پردازنده های AMD، VIA، SiS، Cyrix و بسیاری دیگر نیز پیاده سازی شده است.

ویژگی های اصلی پردازنده ها که بر اساس آنها معمولاً در بازار مدرن تقسیم می شوند عبارتند از:

• سازنده شرکت
• سلسله
• تعداد هسته های محاسباتی
• نوع کانکتور نصب (سوکت)
• فرکانس ساعت

سازنده (برند) . امروزه تمامی پردازنده های دسکتاپ و لپ تاپ به دو کمپ بزرگ تحت برندهای Intel و AMD تقسیم می شوند که روی هم حدود 92 درصد از کل بازار ریزپردازنده های جهانی را پوشش می دهند. علیرغم این واقعیت که اینتل حدود 80 درصد از آنها را به خود اختصاص داده است، این دو شرکت سال هاست که با موفقیت های متفاوت با یکدیگر رقابت می کنند و سعی می کنند خریداران را زیر پرچم خود جذب کنند.

سلسله - یکی از ویژگی های کلیدی پردازنده مرکزی است. به عنوان یک قاعده، هر دو سازنده محصولات خود را با توجه به سرعت، گرایش به دسته های مختلف کاربران و بخش های مختلف بازار، محصولات خود را به چند گروه تقسیم می کنند. هر یک از این گروه ها یک خانواده یا یک سری با نام متمایز خود را تشکیل می دهند که با استفاده از آنها می توان نه تنها جایگاه قیمت محصول، بلکه به طور کلی عملکرد آن را نیز درک کرد.

تا به امروز، محصولات اینتل بر اساس پنج خانواده اصلی هستند - پنتیوم (دو هسته ای), سلرون (دو هسته ای), Core i3، Core i5و Core i7. سه مورد اول با هدف راه حل های اقتصادی خانه و دفتر هستند، دو مورد آخر اساس سیستم های تولیدی هستند.

CPUاینتل Core i7

یک سری چیپس کمی از خانواده های اصلی فاصله می گیرد اتم، که در مصرف برق کم و هزینه کم با بقیه تفاوت دارد. این پردازنده ها برای نصب طراحی شده اند سیستم های بودجهجایی که لازم نیست عملکرد بالا، اما مصرف انرژی پایین مورد نیاز است. اینها عبارتند از نت بوک، نت تاپ، رایانه های شخصی تبلت و ارتباطات.

غیرممکن است که یک خانواده دیگر از پردازنده های این شرکت از سانتا کلارا را ذکر نکنیم - هسته 2. علیرغم این واقعیت که دیگر تولید نمی شود و فقط می توانید آن را در بازارهای مختلف فروش پیدا کنید، این خانواده همچنان در بین کاربران شایسته است و بسیاری از رایانه های خانگی فعلی به پردازنده های این سری خاص مجهز هستند.

AMD، به طرفداران محصولات خود، پردازنده های این سری را ارائه می دهد آتلون دوم, Phenom II, یک سریو سری FX. مسیر دو خانواده اول به یک نتیجه منطقی می رسد، در حالی که دو خانواده آخر فقط شتاب بیشتری می گیرند. در برخی مکان‌ها هنوز هم می‌توانید ارزان‌ترین پردازنده‌های موجود را پیدا کنید سمپرونهر چند روزهایشان تقریباً به پایان رسیده است.

CPUسری FX AMD

مانند اینتل، AMD نیز سری "موبایل" خود را به نام دارد E-سلسلهکه مشخصه ریزپردازنده های آن مصرف انرژی کم است و برای نصب در کامپیوترهای رومیزی و لپ تاپ ارزان قیمت طراحی شده اند.

تعداد هسته های محاسباتی . در دهه گذشته، به هیچ وجه تقسیم بندی پردازنده ها بر اساس تعداد هسته ها وجود نداشت، زیرا همه آنها تک هسته ای بودند. اما زمان در حال تغییر است و امروزه می‌توان CPUهای تک هسته‌ای را یک نابهنگام نامید و نمونه‌های چند هسته‌ای جایگزین آنها شده است. رایج ترین آنها تراشه های دو هسته ای و چهار هسته ای هستند. پردازنده های سه، شش و هشت هسته ای تا حدودی کمتر رایج هستند.

وجود چندین هسته به طور همزمان در پردازنده برای افزایش عملکرد آن طراحی شده است و همانطور که متوجه شدید هر چه تعداد آنها بیشتر باشد بالاتر است. درست است، هنگام کار با نرم افزارهای قدیمی و غیر بهینه برای محاسبات چند هسته ای، این قانون ممکن است کار نکند.

نوع رابط . هر پردازنده ای روی مادربرد نصب شده است که روی آن یک کانکتور (سوکت) مخصوص برای این کار وجود دارد یا به روشی دیگر - سوکت (Socket). پردازنده ها تولید کنندگان مختلف، سری و نسل ها در انواع مختلف کانکتور نصب می شوند. در حال حاضر، برای رایانه های شخصی رومیزی، هفت تا چهار مورد وجود دارد تراشه های اینتلو سه برای AMD.

LGA 1155 اصلی ترین و متداول ترین سوکت برای پردازنده های اینتل به حساب می آید.

در بین محصولات AMD، Socket AM3 را می توان پرکاربردترین نوع کانکتور امروزی نامید. به عنوان یک قاعده، اکثر محصولات بودجه و محبوب ترین شرکت در آن نصب می شود. درست است، این وضعیت به احتمال زیاد در آینده نزدیک تغییر خواهد کرد، زیرا همه آخرین پردازنده هاو راه حل های عملکرد دارای سوکت AM3+ و سوکت FM1 هستند.

به هر حال، پردازنده های اینتل و AMD را می توان به راحتی با یک ویژگی مشخص که ممکن است قبلاً هنگام تماشای عکس ها متوجه شده باشید، تشخیص دهید. محصولات AMD دارای تعداد زیادی پین کنتاکت در پشت هستند که با آنها به مادربرد متصل می شوند (در کانکتور قرار می گیرند). اینتل از یک راه حل اساسی متفاوت استفاده می کند، زیرا پایه های تماس روی خود پردازنده نیستند، بلکه در داخل کانکتور مادربرد قرار دارند.

ما در اینجا کانکتورها را برای راه حل های تلفن همراه در نظر نخواهیم گرفت، زیرا این هیچ معنای عملی ندارد. از این گذشته، نوع سوکت برای کاربر تنها در صورتی مهم است که قصد دارید به طور مستقل پردازنده را در رایانه خود جایگزین (ارتقا) کنید. در دستگاه های قابل حمل، انجام این کار بسیار دشوار است و خرید نسخه های موبایل پردازنده ها در خرده فروشی تقریبا غیرممکن است.

فرکانس ساعت - مشخصه ای که عملکرد پردازنده را تعیین می کند که بر حسب مگاهرتز (MHz) یا گیگاهرتز (GHz) اندازه گیری می شود و تعداد عملیاتی را که می تواند در ثانیه انجام دهد را نشان می دهد. درست است، اساساً اشتباه است که عملکرد مدل های مختلف پردازنده را فقط از نظر فرکانس ساعت آنها مقایسه کنیم.

واقعیت این است که برای انجام یک عملیات، تراشه های مختلف ممکن است به تعداد چرخه های متفاوتی نیاز داشته باشند. علاوه بر این، سیستم های مدرن در محاسبات از خط لوله و پردازش موازی، و می تواند چندین عملیات را همزمان در یک چرخه انجام دهد. همه اینها منجر به مدل های مختلفپردازنده هایی که همین ها را دارند فرکانس ساعت، می تواند عملکرد کاملا متفاوتی را نشان دهد.

جدول خلاصه خانواده‌های پردازنده‌های رومیزی

فرآیند تکنولوژیکی(فن آوری تولید)

در تولید ریزمدارها و به ویژه کریستال های ریزپردازنده در شرایط صنعتی، از فوتولیتوگرافی استفاده می شود - روشی که به وسیله آن هادی ها، عایق ها و نیمه هادی ها با استفاده از تجهیزات لیتوگرافی که هسته پردازنده را تشکیل می دهد، روی یک بستر سیلیکونی نازک اعمال می شود. به نوبه خود، تجهیزات لیتوگرافی مورد استفاده دارای وضوح خاصی است که نام فرآیند تکنولوژیکی کاربردی را تعیین می کند.

اینتل

چرا فرآیند تکنولوژیکی که توسط آن پردازنده ها ساخته می شوند اینقدر مهم است؟ بهبود مداوم فن آوری ها امکان کاهش متناسب اندازه ساختارهای نیمه هادی را فراهم می کند که به کاهش اندازه هسته های پردازنده و مصرف انرژی آنها و همچنین کاهش هزینه آنها کمک می کند. به نوبه خود، کاهش مصرف انرژی باعث کاهش اتلاف گرمای پردازنده می شود که به شما امکان می دهد فرکانس ساعت آنها و در نتیجه قدرت پردازش را افزایش دهید. همچنین، اتلاف گرمای کوچک امکان استفاده از راه حل های سازنده تری را در رایانه های همراه (لپ تاپ، نت بوک، تبلت) می دهد.

ویفر سیلیکونی با تراشه های پردازندهAMD

اولین پردازنده اینتل با معماری x86، که هنوز اساس تمام پردازنده های مدرن است، در اواخر دهه 70 با استفاده از فناوری پردازش 3 میکرون (میکرو متر) تولید شد. در آغاز دهه 2000، تقریباً تمام تولیدکنندگان برجسته تراشه، از جمله AMD و Intel، بر فناوری فرآیند 0.13 میکرون یا 130 نانومتر تسلط داشتند. اکثر پردازنده های مدرن بر اساس فناوری فرآیند 32 نانومتری و از اواسط سال 2012 بر اساس فناوری 22 نانومتری تولید می شوند.

انتقال به فناوری فرآیند نازک‌تر همیشه یک رویداد مهم برای تولیدکنندگان ریزپردازنده است. از این گذشته، همانطور که قبلاً ذکر شد، این منجر به کاهش هزینه ساخت تراشه ها و بهبود ویژگی های کلیدی آنها می شود، به این معنی که محصولات توسعه دهنده را در بازار رقابتی تر می کند.

مصرف برق و اتلاف حرارت

در مراحل اولیه توسعه خود، ریزپردازنده ها انرژی بسیار کمی مصرف می کردند. اما با رشد فرکانس های ساعت و تعداد ترانزیستورها در هسته تراشه ها، این رقم به سرعت شروع به رشد کرد. ضریب مصرف انرژی که در ابتدا عملاً مورد توجه قرار نمی گرفت، امروزه تأثیر فوق العاده ای بر تکامل پردازنده ها دارد.

هرچه مصرف انرژی پردازنده بیشتر باشد، گرمای بیشتری تولید می کند که می تواند منجر به گرم شدن بیش از حد و خرابی خود پردازنده و ریز مدارهای اطراف آن شود. برای حذف گرما از سیستم های خنک کننده خاصی استفاده می شود که اندازه آنها مستقیماً به میزان گرمای تولید شده توسط پردازنده بستگی دارد.

در اوایل دهه 2000، اتلاف گرمای برخی از پردازنده‌ها به بیش از 150 وات رسید و آنها مجبور بودند از فن‌های عظیم و پر سر و صدا برای خنک کردن آنها استفاده کنند. علاوه بر این، توان متوسطمنبع تغذیه آن زمان 300 وات بود، به این معنی که بیش از نیمی از آن باید برای سرویس پردازنده "پرخور" می رفت.

پس از آن مشخص شد که افزایش بیشتر قدرت پردازشی پردازنده ها بدون کاهش مصرف انرژی آنها غیرممکن است. توسعه دهندگان مجبور شدند معماری پردازنده را به طور اساسی اصلاح کنند و شروع به اجرای فعال فناوری هایی کنند که به کاهش اتلاف گرما کمک می کند.

پردازنده هایی که با سرعت کلاک فوق العاده بالا کار می کنند باید توسط چنین سیستم های خنک کننده غول پیکری خنک شوند.

برای ارزیابی اتلاف حرارت پردازنده ها، مقداری معرفی شد که الزامات عملکرد سیستم های خنک کننده را مشخص می کند و نامیده می شود. TDP. TDP نشان می دهد که یک سیستم خنک کننده خاص چه مقدار گرما باید طراحی شود تا هنگام استفاده با یک مدل پردازنده خاص، آن را حذف کند. به عنوان مثال، TDP پردازنده های موبایل باید کمتر از 45 وات باشد، زیرا نمی توان از سیستم های خنک کننده بزرگ و سنگین در لپ تاپ ها یا نت بوک ها استفاده کرد.

امروزه در دوران شکوفایی دستگاه های قابل حمل (لپ تاپ، نت تاپ، تبلت)، توسعه دهندگان موفق شده اند در زمینه کاهش مصرف برق به نتایج فوق العاده ای دست یابند. این امر توسط: انتقال به یک فرآیند فنی تر در تولید کریستال ها، معرفی مواد جدید برای کاهش جریان های نشتی، تغییر در چیدمان پردازنده ها، استفاده از سنسورهای مختلف و سیستم های هوشمند که دما و ولتاژ را نظارت می کنند، تسهیل می شود. و همچنین معرفی سایر فناوری های صرفه جویی در انرژی. همه این اقدامات به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا به افزایش قدرت پردازش پردازنده ها ادامه دهند و از راه حل های قدرتمندتر در دستگاه های فشرده استفاده کنند.

در عمل، اگر می‌خواهید یک سیستم فشرده بی‌صدا بسازید، یا به عنوان مثال، اگر می‌خواهید یک لپ‌تاپ آینده تا حد امکان با باتری کار کند، ارزش آن را دارد که هنگام خرید، ویژگی‌های حرارتی پردازنده را در نظر بگیرید.

معماری پردازنده و نام کد

هر پردازنده بر اساس معماری به اصطلاح پردازنده است - مجموعه ای از کیفیت ها و ویژگی های ذاتی یک خانواده کامل از ریزتراشه ها. معماری به طور مستقیم طراحی داخلی و سازماندهی پردازنده ها را تعریف می کند.

به طور سنتی، اینتل و AMD نام های رمزی را به معماری های مختلف پردازنده خود می دهند. این با دقت بیشتری به شما امکان می دهد راه حل های پردازنده مدرن را سیستماتیک کنید. برای مثال، پردازنده‌های یک خانواده با سرعت کلاک و تعداد هسته‌های یکسان را می‌توان با استفاده از یک فرآیند تکنولوژیکی متفاوت تولید کرد، به این معنی که معماری و عملکرد متفاوتی دارند. همچنین استفاده از نام‌های صوتی در نام‌های معماری این امکان را برای سازندگان فراهم می‌کند تا پیشرفت‌های جدید خود را به طور موثرتری به ما کاربران ارائه دهند.

طرح‌های اینتل دارای نام‌های جغرافیایی مکان‌هایی (کوه‌ها، رودخانه‌ها، شهرها و غیره) هستند که در نزدیکی مکان‌های ساختارهای تولیدی آن قرار دارند که مسئول توسعه معماری مربوطه هستند. به عنوان مثال، اولین پردازنده های Core 2 Duo بر اساس معماری Conroe ساخته شدند که نام خود را از شهری واقع در ایالت تگزاس ایالات متحده گرفته است.

AMD هیچ روند مشخصی در شکل گیری نام برای پیشرفت های خود ندارد. از نسلی به نسل دیگر، تمرکز موضوعی ممکن است تغییر کند. به عنوان مثال، پردازنده های جدید این شرکت با کد Liano و Trinity شناخته می شوند.

کش چند سطحی

در فرآیند انجام محاسبات، ریزپردازنده نیاز به دسترسی مداوم به حافظه برای خواندن یا نوشتن داده ها دارد. در رایانه های مدرن، عملکرد ذخیره سازی داده های اصلی و تعامل با پردازنده توسط RAM انجام می شود.

با وجود سرعت بالاارتباط بین این دو مؤلفه، پردازنده اغلب مجبور است در حالت غیرفعال باشد و منتظر اطلاعات درخواست شده از حافظه باشد. این به نوبه خود منجر به کاهش سرعت محاسبات و عملکرد کلی سیستم می شود.

برای بهبود این وضعیت، تمام پردازنده های مدرن یک کش دارند - یک بافر حافظه متوسط ​​کوچک با یک حافظه بسیار دسترسی سریع، برای ذخیره داده های اغلب درخواستی استفاده می شود. هنگامی که پردازنده به برخی از داده ها نیاز دارد، ابتدا به دنبال نسخه هایی از آنها در حافظه پنهان می گردد، زیرا انتخاب اطلاعات لازم از آنجا بسیار سریعتر از RAM انجام می شود.

اکثر ریزپردازنده ها برای کامپیوترهای مدرنیک کش چند سطحی متشکل از دو یا سه بافر حافظه مستقل داشته باشید که هر کدام مسئول سرعت بخشیدن به فرآیندهای خاص هستند. به عنوان مثال، حافظه نهان سطح اول (L1) ممکن است مسئول سرعت بخشیدن به بارگذاری دستورالعمل های ماشین باشد، حافظه نهان دوم (L2) - افزایش سرعت نوشتن و خواندن داده ها، و سوم (L3) - سرعت بخشیدن به ترجمه آدرس های مجازی. به فیزیکی

یکی از بزرگترین چالش هایی که توسعه دهندگان با آن روبرو هستند، پیدا کردن آن است اندازه های بهینهحافظه پنهان از یک طرف، یک کش بزرگ می تواند حاوی داده های بیشتری باشد، به این معنی که درصدی که پردازنده در بین آنها پیدا می کند بیشتر است. از طرف دیگر، هرچه حافظه نهان بزرگتر باشد، تاخیر بیشترهنگام واکشی داده ها از آن

بنابراین کش های سطوح مختلف دارند اندازه های مختلف، در حالی که حافظه نهان سطح اول کوچکترین و همچنین سریعترین است و حافظه نهان سطح سوم بزرگترین و همچنین کندترین است. جستجوی داده ها در آنها بر اساس اصل از کوچکترین به بزرگتر انجام می شود. یعنی پردازنده ابتدا سعی می کند اطلاعات مورد نیاز خود را در حافظه نهان L1، سپس در L2 و سپس در L3 (در صورت وجود) پیدا کند. در غیاب داده های لازم در تمام بافرها، RAM قابل دسترسی است.

به طور کلی، کارایی حافظه نهان، به ویژه سطح 3، به ماهیت برنامه های دسترسی به حافظه و معماری پردازنده بستگی دارد. به عنوان مثال، در برخی از برنامه ها، وجود حافظه نهان L3 می تواند 20 درصد افزایش عملکرد را به همراه داشته باشد و در برخی از آنها اصلاً تأثیری ندارد. بنابراین، در عمل، به سختی ارزش دارد که هنگام انتخاب یک پردازنده برای رایانه خود، با ویژگی های کش چند سطحی هدایت شوید.

گرافیک یکپارچه

با توسعه فناوری های تولید و در نتیجه کاهش اندازه تراشه ها، تولیدکنندگان این فرصت را دارند که ریزمدارهای اضافی را در داخل پردازنده قرار دهند. اولین مورد از اینها هسته گرافیکی بود که مسئول نمایش تصویر بر روی مانیتور بود.

این راه حل هزینه کلی رایانه را کاهش می دهد، زیرا در این مورد نیازی به استفاده از کارت گرافیک جداگانه نیست. بدیهی است که هدف پردازنده های هیبریدی استفاده در سیستم های بودجه و بخش شرکتی است، جایی که عملکرد بخش گرافیکی در درجه دوم اهمیت قرار دارد.

اولین نمونه از ادغام یک پردازنده ویدئویی در یک CPU "عادی" توسط اینتل در اوایل سال 2010 نشان داده شد. البته، این هیچ انقلابی به ارمغان نیاورد، زیرا تا این مرحله گرافیک ها برای مدت طولانی با موفقیت در چیپست های مادربرد ادغام شده بودند.

روزی روزگاری، تفاوت در عملکرد بین گرافیک یکپارچه و گسسته اساسی بود. تا به امروز، ما فقط می توانیم در مورد آن صحبت کنیم عملکرد متفاوتاین راه حل ها، از آنجایی که تراشه های ویدئویی داخلی قادر به نمایش تصاویر بر روی چندین مانیتور با هر رزولوشن موجود، انجام شتاب سه بعدی و رمزگذاری ویدیوی سخت افزاری هستند. در واقع، راه حل های یکپارچه از نظر عملکرد و قابلیت های خود را می توان با مدل های پایین تر کارت گرافیک مقایسه کرد.

اینتل یک هسته گرافیکی را با نام بی تکلف IntelHDGraphics با طراحی خود در پردازنده های خود ادغام می کند. در همان زمان، Core 2، Celeron و پردازنده های قدیمی تر مدل های اصلی i7 تعبیه شده است هسته های گرافیکیندارد.

AMD که در سال 2006 با غول کارت گرافیک، شرکت کانادایی ATI ادغام شد، تراشه های ویدئویی خانواده Radeon HD را در راه حل های خود ادغام کرد. علاوه بر این، برخی از پردازنده های جدید این شرکت ترکیبی از هسته های پردازنده x86 و گرافیک Radeon روی یک تراشه واحد هستند. یک عنصر واحد ایجاد شده از ادغام پردازنده مرکزی (CPU) و گرافیکی (GPU) APU، واحد پردازشگر شتاب (عنصر پردازش شتاب) نامیده می شود. این همان چیزی است که (APU) اکنون پردازنده های سری A و E نامیده می شود.

به طور کلی، یکپارچه راه حل های گرافیکیاز AMD نسبت به Intel HD بهره وری بیشتری دارند و در برنامه های بازی بهتر به نظر می رسند.

حالتتوربو

بسیاری از پردازنده های مدرن مجهز به فناوری هستند که به آنها امکان می دهد در برخی موارد به طور خودکار سرعت ساعت خود را بالاتر از سرعت اسمی افزایش دهند که منجر به افزایش عملکرد برنامه می شود. در واقع این فناوری «خود اورکلاکینگ» پردازنده است. زمان سیستم توربو بسته به شرایط عملیاتی، حجم کاری و طراحی پلت فرم متفاوت خواهد بود.

اینتل از فناوری اورکلاک هوشمند خود به نام Turbo Boost در پردازنده های خود استفاده می کند. در خانواده های سازنده Core i5 و Core i7 استفاده می شود.

با نظارت بر پارامترهای مربوط به بار روی CPU (ولتاژ و جریان، دما، توان)، سیستم کنترل داخلی فرکانس کلاک هسته ها را زمانی که هنوز به حداکثر بسته حرارتی (TDP) پردازنده نرسیده است افزایش می دهد. . اگر هسته‌های خالی وجود داشته باشد، غیرفعال می‌شوند و پتانسیل خود را برای هسته‌های مورد استفاده برنامه‌ها آزاد می‌کنند. هر چه هسته های کمتری در محاسبات درگیر شوند، فرکانس کلاک تراشه های درگیر در محاسبات افزایش می یابد. برای کاربردهای تک رشته ای، شتاب می تواند تا 667 مگاهرتز باشد.

AMD همچنین فناوری مخصوص به خود را برای اورکلاک دینامیک هسته های بارگذاری شده دارد و تنها در تراشه های 6 و 8 هسته ای خود که شامل سری Phenom II X6 و FX می شود، استفاده می کند. به آن Turbo Core گفته می شود و تنها در صورتی قادر به کار است که در طول محاسبه تعداد هسته های بارگذاری شده کمتر از نصف تعداد کل آنها باشد. یعنی در مورد پردازنده های 6 هسته ای، تعداد هسته های غیرفعال باید حداقل سه و پردازنده های 8 هسته ای - چهار باشد. بر خلاف اینتل توربوبوست، در این فناوری تعداد هسته های آزاد تاثیری در افزایش فرکانس ندارد و همیشه یکسان است. مقدار آن به مدل پردازنده بستگی دارد و از 300 تا 600 مگاهرتز متغیر است.

نتیجه

در پایان، بیایید سعی کنیم از دانش عملی به دست آمده به خوبی استفاده کنیم. به عنوان مثال، یکی از فروشگاه های الکترونیک کامپیوتری محبوب، دو پردازنده Core i5 اینتل را با سرعت کلاک یکسان 2.8 گیگاهرتز به فروش می رساند. بیایید به توضیحات آنها که از وب سایت فروشگاه گرفته شده است نگاه کنیم و سعی کنیم تفاوت آنها را دریابیم.

اگر به اسکرین شات ها دقت کنید، با وجود این واقعیت که هر دو پردازنده متعلق به یک خانواده هستند، مشترکات زیادی ندارند: سرعت ساعت و تعداد هسته ها. بقیه مشخصات متفاوت است، اما اولین چیزی که باید به آن توجه کنید انواع سوکت هایی است که هر دو پردازنده در آنها نصب شده اند.

Intel Core i5 760 دارای سوکت Socket 1156 است که به این معنی است که به نسل قدیمی پردازنده ها تعلق دارد. خرید آن تنها در صورتی توجیه می شود که از قبل مادربردی با چنین سوکتی در رایانه خود داشته باشید و مایل به تغییر آن نباشید.

Core i5 2300 جدیدتر با استفاده از فناوری فرآیند نازک‌تر (32 نانومتر در مقابل 45 نانومتر) ساخته شده است که به این معنی است که معماری پیشرفته‌تری دارد. با وجود کمی کوچکتر حافظه نهان L3 و اورکلاک خودکار، این پردازنده مطمئناً از نظر عملکرد نسبت به نسل قبلی خود تسلیم نخواهد شد و وجود گرافیک یکپارچه به شما این امکان را می دهد که بدون خرید کارت گرافیک جداگانه این کار را انجام دهید.

اگرچه هر دو پردازنده اتلاف حرارت یکسان (95 وات) دارند، Core i5 2300 در شرایط مساوی نسبت به نسل قبلی خود خنک‌تر خواهد بود، زیرا قبلاً می‌دانیم که فناوری پردازش مدرن‌تر مصرف انرژی کمتری را ارائه می‌کند. به نوبه خود، این پتانسیل اورکلاک آن را افزایش می دهد، که نمی تواند علاقه مندان به کامپیوتر را خوشحال کند.

حال بیایید به مثالی بر اساس پردازنده های AMD نگاه کنیم. در اینجا ما پردازنده‌هایی را از دو خانواده مختلف انتخاب کرده‌ایم - Athlon II X4 و Phenom II X4. در تئوری، خط Phenom از Athlon پربازده تر است، اما بیایید به ویژگی های آنها نگاه کنیم و تصمیم بگیریم که آیا همه چیز تا این حد واضح است یا خیر.

از مشخصات مشخص می شود که هر دو پردازنده فرکانس ساعت و تعداد هسته های پردازشی یکسان، اتلاف حرارت تقریباً یکسان دارند و هر دو هسته گرافیکی یکپارچه ندارند.

اولین تفاوتی که بلافاصله توجه شما را به خود جلب می کند این است که پردازنده ها در سوکت های مختلف نصب شده اند. با وجود این واقعیت که هر دوی آنها (کانکتورها) در حال حاضر به طور فعال توسط تولید کنندگان پشتیبانی می شوند مادربردهااز این جفت، سوکت FM1 از نظر ارتقاهای آینده تا حدودی ارجح به نظر می رسد، زیرا پردازنده های جدید سری A (APU) را می توان در آنجا نصب کرد.

یکی دیگر از مزایای Athlon II X4 651 فرآیند نازک تر و مدرن تر تکنولوژیکی است که توسط آن تولید شده است. Phenom II با حالت Turbo و حافظه نهان L3 پاسخ می دهد.

در نتیجه، وضعیت مبهم است و در اینجا عامل کلیدی ممکن است قیمت خرده فروشی باشد که برای یک پردازنده از خط Athlon II 20-25٪ کمتر از Phenom II است. و با در نظر گرفتن پلت فرم امیدوار کننده تر (Socket FM1)، خرید Athlon II X4 651 جذاب تر به نظر می رسد.

البته، برای اینکه در مورد مزایای برخی از مدل‌های پردازنده با ابهام بیشتری صحبت کنیم، لازم است بدانید که بر اساس چه معماری ساخته شده‌اند و همچنین عملکرد واقعی آنها در برنامه های کاربردی مختلفدر عمل اندازه گیری می شود. در مقاله بعدی نگاه دقیق تری به مدرن خواهیم داشت ترکیب هاریزپردازنده های اینتل و AMD برای رایانه های شخصی رومیزی، ما با ویژگی های خانواده های مختلف پردازنده ها آشنا می شویم و همچنین نتایج مقایسه ای از عملکرد آنها ارائه می دهیم.