Характеристики производительности процессора

Характеристики процессора

Центральный процессор – CPU (central processing unit, что дословно значит “центральное процессорное устройство”) – это главный вычислительный электронный блок компьютера. Именно процессор отвечает за обработку всех данных в системе и глобально управляет работой аппаратного обеспечения компьютера.

Из чего состоит процессор? Внешне – это небольшая четырехугольная пластина, с одной стороны оснащенная рядами “штырьков” или “ножек” – электрических контактов, которые вставляются в процессорный разъем (сокет) на материнской плате.

Внутреннее устройство представляет собой миллионы микроскопических транзисторов, объединенных в единый комплекс – сложнейшую электрическую цепь. Именно они, подобно мозговым клеткам, и выполняют всю вычислительную работу.

Транзисторы (переключатели электрического тока в микросхеме) размещаются на подложке из чистого кремния, и всю эту конструкцию иначе называют кристаллом или камнем процессора.

Кажется удивительным, что число транзисторов на участке, площадью с булавочную головку, может достигать 200 миллионов – настолько они малы. Процессор – одно из самых сложных технических устройств, производимых человеком.

Как работает процессор? Говоря простым языком – последовательно выполняет арифметические операции с данными, загруженными из памяти, согласно определенному алгоритму. Алгоритм команд соответствует логике выполняемой программы.

Следует учесть, что о производительности процессоров не судят, сравнивая их между собой по какому-либо одному показателю (за исключением линейки изделий одного производителя).

То есть, утверждение, что лучше тот процессор, у которого больше ядер, без учета остальных критериев будет не верным.

Итак, важнейшие характеристики процессора, на которые стоит обращать внимание при выборе.

Число ядер

Чем больше у процессора ядер, тем большее число операций он может выполнять одновременно без потери производительности. Одноядерные процессоры для персональных компьютеров сегодня уже не выпускаются – наступила эра многоядерности.

Именно за счет увеличения числа ядер ведущие производители планируют наращивать мощность процессоров в дальнейшем. Сегодня на персональные рабочие станции устанавливаются, как правило, 2-8 ядерные CPU, а для серверных систем уже существуют и 16-ядерные.

В экспериментальных условиях проходят апробирование процессоры, оснащенные более чем 20 ядрами.

Увеличение производительности за счет количества ядер особенно ощутимо при исполнении многозадачных программ, в логику которых заложено одновременное выполнение нескольких действий. В то время, как одноядерный процессор выполнял бы задачи последовательно – одну за другой, многоядерный – делает это параллельно.

Тактовая частота

Эта характеристика указывает на то, сколько операций выполняет процессор в единицу времени. Многие привыкли считать, что тактовая частота – это показатель производительности, и чем она выше, тем “шустрее” процессор.

Утверждение справедливо, если сравнивать между собой поколения CPU одной марки, однако сопоставлять по этому показателю процессоры разных производителей нельзя – при одинаковой тактовой частоте они работают с различной скоростью, поскольку на нее влияют в не меньшей степени и другие характеристики.

Например, процессоры марки AMD работают на более низких тактовых частотах, чем Intel, но за один такт производят больше действий.

Объем кэш-памяти

Кэш-память процессора – это сверхпроизводительная память, откуда процессор получает доступ к обрабатываемым данным.

Объем ее очень мал и не позволяет вместить в себя исполняемую программу целиком, поэтому в кэш обычно загружены только часто используемые данные.

Разумеется, чем кэш больше, тем к большему объему информации процессор может получить быстрый доступ. Поэтому от величины кэш-памяти зависит скорость исполнения программы.

Кэш процессора поделен на 3 уровня. Кэш-память первого уровня – самая быстрая, но имеет и самый малый объем. Кэш второго уровня – средний по скорости и объем его больше первого.

Кэш третьего уровня – самый медленный и самый большой по объему.

Понятие “медленный” здесь условно, и дается только для сравнения этих уровней между собой, поскольку относительно скорости работы оперативной памяти, кэш-память процессора несравнимо выше.

Объем кэша процессора значительно влияет на его стоимость.

Технология производства или техпроцесс CPU

Эта характеристика показывает размер наименьшего отдельного элемента базы транзистора, умещаемого на кристалле. Понятно, что чем элемент мельче, тем больше их можно разместить на единице площади, тем самым увеличив производительность. Единицей измерения техпроцесса служит нанометр – настолько малы частицы.

Выпущенные в 2011- 2012 годах процессоры имеют величину техпроцесса всего 22 нм, в то время как, например, в 2005 году выпускались процессоры по 50-нанометровому технологическому процессу.

Поэтому можно проследить тенденцию развития этой технологии в сторону еще большего уменьшения элементов кристалла, и производителям это хорошо удается.

Сокет, или процессорный разъем

Расположен на материнской плате – это непосредственно то место, куда вставляется процессор. Поскольку материнские платы производятся для определенных, не взаимозаменяемых видов процессоров, их сокеты (от англ. Socket) имеют разные параметры. Например, сокеты для процессоров марок Intel и AMD отличаются полностью, и по форме, и электрически.

Процессоры по типу сокета условно объединяют в классы, то есть, к одному классу относят CPU, одинаковые по форме разъема. Их можно, при условиях поддержки, устанавливать в одну и ту же материнскую плату. Поэтому при выборе комплектующих для компьютера следует подбирать матплату и процессор с одинаковым типом сокета.

Частота системной шины и множитель

Характеристика, показывающая скорость обмена данными между процессором и чипсетом материнской платы. Обозначается аббревиатурой FSB (Front side bus) и измеряется количеством переданных данных за единицу времени. Чем выше FSB, тем выше производительность компьютера.

Больше относится к характеристикам материнской платы, но наряду с частотой системной шины учитывается коэффициент умножения (множитель) процессора – величина, на которую тактовая частота CPU превосходит частоту FSB.

Изменение этих двух показателей в сторону увеличения называются разгоном процессора, поскольку это увеличивает его производительность. Однако при этом разгон сокращает срок службы устройств.

Поддержка 64-битных вычислений

Появилась в 2004 году и с тех пор стала важна при выборе процессора. Практически все современные CPU для персональных компьютеров поддерживают 64-разрядность, что позволяет им использовать оперативную память в размере больше, чем 4 Гб.

Защищенный режим

Еще одна характеристика CPU, позволяющая предотвращать выполнение в операционной системе вредоносного кода. Поддерживается системами Windows, начиная со 2 сервиспака Windows XP.

TDP (thermal design power)

Это величина, которую следует учитывать при выборе системы охлаждения процессора. То есть численный показатель TDP указывает на то, какое количество тепла (Вт) может отвести от процессора система охлаждения при неких “нормальных”, то есть приближенных к штатным условиям.

Более подробно в статье: “Температура процессора “.

Архитектура APU

В процессорах последних поколений часто реализована архитектура, называемая APU (Accelerated Processing Unit), суть которой заключается в объединении в одном кристалле центрального процессора и графического ядра. Использование этой технологии в целом удешевляет системы на основе таких процессоров, поскольку отпадает потребность в отдельном видеочипе на материнской плате или видеокарте.

Чем отличаются процессоры разных типов между собой

При выборе CPU перед многими встает извечный вопрос – какой марки процессор лучше – Intel или AMD? Если говорить о сравнении производительности, то следует учитывать, для каких целей приобретается компьютер. Если сопоставлять одинаковые по цене процессоры, то при работе в ресурсоемких мультимедийных приложениях показатели Intel будут выше, чем у AMD, но в играх, зачастую, AMD обгоняют Intel.

Немаловажен и ценовой диапазон. Так, например, согласно исследованиям, производительность процессоров Intel высшего диапазона цен (то есть самых дорогих) больше, чем аналогичных по стоимости AMD. Среди средних по стоимости CPU показатели производительности у этих двух марок будут примерно равны. А в низшем, бюджетном диапазоне, лидирует AMD.

Если выбор остановлен на линейке Intel Core i3 – i7, следует определить перечень нужд, для которых будет использоваться компьютер.

Модели Core i5 больше ориентированы на средние и высокие запросы пользователя, например, серия 600 со встроенной графикой подойдет для офисной работы, а 4-ядерник 750 серии – для домашнего мультимедийного центра и не самых ресурсоемких игр.

Процессоры Core i7, например, 680 серии, удовлетворят и достаточно высокие запросы в плане работы мультимедийных приложений и требовательных игр. А если средства позволяют, можно приобрести и более дорогие и производительные модели, но тогда и покупка материнской платы выйдет значительно дороже.

Что касается марки AMD, допустим, если сравнивать топовые серии FX и Phenom II, тесты показали что новинка хоть и обошла по производительности более старую модель, но не очень значительно.

Поэтому, останавливать выбор на AMD есть смысл, если вы не работаете в требовательных к ресурсам мультимедийных приложениях, а для средне- и малонагружаемых систем недорогие процессоры AMD подойдут как нельзя лучше.

Если говорить о корректности сравнения различных моделей процессоров, часто бывает так, что при схожих технических характеристиках одни показатели будут выше, другие – ниже, поэтому выбор следует основывать, исходя из своего бюджета и потребностей.

Источник: //videocards.pro/blog/view/146

Основные характеристики процессора

Производительность центрального процессора зависит от показателей разрядности, частоты и особенностей архитектуры процессора. От этой интегральной величины зависит работа ЭВМ в целом, а значит, при выборе придется обратить внимание на все характеристики процессора. Процессор должен обладать достаточной производительностью для решения определенных задач.

Производители процессоров

На рынке процессоров два крупных, лидирующих производителя: Intel и AMD. Характеристики процессоров у разных производителей различны. Многое зависит от совершенства технологий, использованных материалов, компоновки и других нюансов.

Тактовая частота процессора

Тактовая частота указывает скорость работы процессора в герцах (ГГц) – количество рабочих операций в секунду. Тактовая частота процессора подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Да, эта характеристика процессора значительно влияет на скорость работы вашего ПК, но производительность зависит не только он неё.

• Внутренняя тактовая частота обозначает темп, с которым процессор обрабатывает внутренние команды. Чем выше показатель – тем быстрее внешняя тактовая частота.
• Внешняя тактовая частота определяет, с какой скоростью процессор обращается к оперативной памяти.

Разрядность процессора

Разрядность представляет собой предельное количество разрядов двоичного числа, над которым единовременно может производиться машинная операция передачи информации.

Чем больше разрядность, тем выше производительность процессора. Сейчас большинство процессоров имеют разрядность в 64 бита и поддерживают от 4 гигабайт ОЗУ.

 Это одна из основных характеристик процессора, но далеко не единственная, при выборе нужно руководствоваться не только ей.

Размерность технологического процесса

Определяет размеры транзистора (толщину и длину затвора). Частота работы кристалла определяется частотой переключений транзисторов (из закрытого состояния в открытое). Если меньше размер, значит меньше площадь, а значит и выделение тепла. Размерность технологического процесса измеряется в нанометрах, чем меньше этот показатель, тем лучше.

Сокет или разъем

Гнездовой или щелевой разъем, предназначен для интеграции чипа ЦП в схему материнской платы. Каждый разъем допускает установку только определенного типа процессоров, сверьте сокет выбранного процессора с вашей материнской платой, она должна ему соответствовать.

Тип гнездового разъема:

• PGA (Pin Grid Array) – корпус квадратной или прямоугольной формы, штырьковые контакты.
• BGA (Ball Grid Array) – шарики припоя.
• LGA (Land Grid Array) – контактные площадки.

Кэш-память процессора

Кэш-память процессора является одной из ключевых характеристик, на которую стоит обратить внимание при выборе. Кэш-память – массив сверхскоростной энергозависимой ОЗУ.

Является буфером, в котором хранятся данные, с которыми процессор взаимодействует чаще или взаимодействовал в процессе последних операций. Благодаря этому уменьшается количество обращений процессора к основной памяти. Этот вид памяти делится на три уровня: L1, L2, L3.

Каждый из уровней отличается по размеру памяти и скорости, и задачи ускорения у них отличаются. L1 — самый маленький и быстрый, L3 — самый большой и медленный. Чем больше объем кэш-памяти, тем лучше.

К каждому уровню процессор обращается поочередно (от меньшего к большему), пока не обнаружит в одном из них нужную информацию. Если ничего не найдено, обращается к оперативной памяти.

Энергопотребление и тепловыделение

Чем выше энергопотребление процессора, тем выше его тепловыделение. Нужно позаботиться о достаточном охлаждении.

TDP (Thermal Design Power) – параметр, указывающий на то количество тепла, которое способна отвести охлаждающая система от определенного процессора при наибольшей нагрузке. Значение представлено в ваттах при максимальной температуре корпуса процессора.

ACP (Average CPU Power) – средняя мощность процессора, показывающая энергопотребление процессора при конкретных задачах.

Значение параметра ACP на практике всегда ниже TDP.

Рабочая температура процессора

Наивысший показатель температуры поверхности процессора, при котором возможна нормальная работа (54-100 °С). Этот показатель зависит от нагрузки на процессор и от качества отвода тепла. При превышении предела компьютер либо перезагрузится, либо просто отключится. Это очень важная характеристика процессора, которая напрямую влияет на выбор типа охлаждения.

Множитель и системная шина

Эти параметры необходимы скорее тем, кто со временем планирует разогнать свой камень. Front Side Bus – частота системной шины материнской платы. Тактовая частота процессора является произведением частоты FSB на множитель процессора.

У большинства процессоров заблокирован разгон по множителю, поэтому приходится разгонять по шине.

Стоит ознакомиться с этой характеристикой процессора более детально, если вы через какой-то промежуток времени захотите увеличить производительность программным способом, без апгрейда железа.

Встроенное графическое ядро

Процессор может быть оснащен графическим ядром, отвечающим за вывод изображения на ваш монитор.

В последние годы, встроенные видеокарты такого рода хорошо оптимизированы и без проблем тянут основной пакет программ и большинство игр на средних или минимальных настройках.

Что касается процессоров от компании AMD, их встроенные графические процессоры более производительные, что делает процессоры от AMD приоритетнее для любителей игровых приложений, желающих сэкономить на покупке дискретной видеокарты.

Количество ядер (потоков)

Многоядерность одна из важнейших характеристик центрального процессора, но в последнее время ей уделяют слишком много внимания. Да, сейчас уже нужно постараться, чтобы найти рабочие одноядерные процессоры, они себя благополучно изжили. На замену одноядерным пришли процессоры с 2, 4 и 8 ядрами.

Если 2 и 4-ядерные вошли в обиход очень быстро, процессоры с 8 ядрами пока не так востребованы. Для использования офисных приложений и серфинга в интернете достаточно 2 ядер, 4 ядра требуются для САПР и графических приложений, которым просто необходимо работать в несколько потоков.

Что касается 8 ядер, очень мало программ поддерживают так много потоков, а значит, такой процессор для большинства приложений просто бесполезен. Обычно, чем меньше потоков, тем больше тактовая частота.

Из этого следует, что если программа, адаптированная под 4 ядра, а не под 8, на 8-ядерном процессе она будет работать медленнее. Но этот процессор отличное решение для тех, кому необходимо работать сразу в большом количестве требовательных программ одновременно.

Равномерно распределив нагрузку по ядрам процессора можно наслаждаться отличной производительностью во всех необходимых программ.

В большинстве процессоров количество физических ядер соответствует количеству потоков: 8 ядер – 8 потоков. Но есть процессоры, где благодаря Hyper-Threading, к примеру, 4-ядерный процессор может обрабатывать 8 потоков одновременно.

Заключение

Источник: //cpu-control.ru/cpu/harakteristiki-protsessora/

Производительность процессора и в чем она измеряется

Добрый день, уважаемые гости и постоянные посетители моего блога. Сегодня мы поговорим об одной наболевшей теме, а именно о скорости или в чем измеряется производительность процессора.

Сразу хочется сказать, что это не частота на ядро, как было принято ранее, а совокупность сразу нескольких математических величин, именуемых как FLOPS (FLoating‐point Operations Per Second) – внесистемная единица производительности.

От чего зависит вычислительная мощность компьютера, и стоит ли обращать внимание на частотный показатель? Во всем этом мы и постараемся разобраться.

Откуда ноги растут

Довольно часто в интернете можно встретить споры о том, что «Intel тащат за счет большей частоты ядер». Иными словами, частотный параметр ставится во главу стола, а остальные нюансы (количество потоков, размер кэша, работа с определенными инструкциями и техпроцесс) почему‐то забываются.

Примерно до начала 2000‐х годов подобное сравнение имело место быть, поскольку характеристики центрального чипа и его скорость упирались именно в частоту. Достаточно вспомнить следующие названия:

• Pentium 133 и 333;
• Pentium 800 и т.д.

А потом ситуация резко изменилась, поскольку разработчики стали уделять больше времени строительству внутренней архитектуры чипов, добавляя кэш‐память, поддержку новых инструкций, способов вычисления и прочих элементов, которые увеличивают производительность без повышения той самой частоты.На арене появились новые критерии скорости:

• кэш‐память;
• частота шины данных;
• разрядность.

Т.е. определить возможности чипа, опираясь на один лишь частотный потенциал, стало практически невозможно.

Что влияет на производительность современных процессоров?

Итак, давайте знакомиться с понятиями, которые характеризуют работу процессора, скорость вычислений и все прочие параметры.

Разрядность – определяет размер обработки данных за такт. На данный момент существуют как 32‐битные, так и 64‐битные варианты. Представим, что размер данных – 1 байт (8 бит). Если чип вычисляет 4 байта информации за прогон – он 32‐битный, если 8 байт – 64‐битный.

Логика элементарна до безобразия: при сравнивании 2 ЦП с идентичной частотой и разной разрядностью победит тот, который обладает 64‐битным набором логики (разница колеблется от 10 до 20%).

Техпроцесс (литография) – количество транзисторов, размещенных на кристалле. Чем их больше – тем выше мощность, частоты, разгонный потенциал и ниже температура под нагрузкой. Процесс измеряется в нанометрах и на данный момент Компаниями Intel и AMD успешно освоены ЦП на техпроцессе 14 и 12 нм соответственно.

Кэш‐память – массив сверхскоростной и эффективной ОЗУ внутри чипа, которая отвечает за основные вычисления и обмен готовыми результатами операций с оперативной памятью ПК и прочими компонентами системы. От объема кэша зависит скорость и работоспособность компьютера.

Если у вас на руках 2 модели с идентичными частотами и техпроцессом, лучше будет та, у которой кэш третьего уровня (L3) выше, или вообще присутствует.

Рабочая температура – показатель, который напрямую влияет на производительность. Если вы решили разогнать чип, и он дошел до своего предела относительно температур – ЦП либо начнет троттлить, либо отключится, вызвав перезагрузку компьютера.

Более того, делается это только на соответствующей материнской плате с чипсетом Z370 (Intel Coffee Lake) или B350, X370/X470 (AMD Ryzen).

Потенциал «разгоняемого» камня значительно выше, а потому данная покупка имеет большую ценность на будущее, да и запас прочности кристалла будет существенно выше.

Наличие встроенного графического процессора – дополнительное ядро, ответственное за графические вычисления и дополнительные задачи, связанные с обработкой изображений. Зачастую это полноценный GPU, который, правда, не имеет собственной оперативной памяти и черпает ее из ОЗУ компьютера.

Наличие вспомогательного ядра, пусть и специализированного, существенно повышает общую шустрость кристалла, обеспечивая большую производительность в сравнении с обычными процессорами.

Количество физических ядер – определяет не только скорость обработки информации, но и количество одновременно выполняемых задач, с которыми ЦП может справляться без потери мощностей и троттлинга. Здесь ситуация весьма нестандартная по нескольким причинам:

• большинство рабочих и офисных приложений задействуют от 1 до 4 ядер, а потому здесь на первое место выходит как раз частота чипа;
• профессиональные приложения, способные использовать абсолютно все рабочие ядра, получают отличную возможность развернуться на полную катушку, обеспечивая высокую скорость работы.

Поддержка многопоточности (Hyper‐Threading или SMT) – виртуальное удвоение вычислительных ядер для более грамотного распараллеливания задач в процессе работы.

Грамотное определение производительности

Предположим, что вы более‐менее разобрались в ситуации, но все равно не можете понять, какой из процессоров лучше? Возьмем ту же ситуацию с Intel Core i7 8700k, который вполне реально разогнать до 4,9 ГГц на воздушном охлаждении, и AMD Ryzen 7 2700X и его 4,3 ГГц в режиме оверклокинга.

Казалось бы – выбор в пользу «синих» очевиден, но на практике «красный» лагерь рвет и мечет.И вот тут уже на помощь приходят те самые бенчмарки, тесты и сравнения двух популярных моделей в реальных рабочих приложениях и синтетике.

Одним из наиболее наглядных вариантов выступает бенчмарк Cinebench r15, который показывает статистику модели как в стоке, так и под несколькими видами разгона:

• автоматический;
• ручной;
• экстремальный (издевательства оверклокеров под жидким азотом).

Много полезной информации можно найти на профильных ‐каналах и ресурсах типа Sisoftware Sandra

Итоги

Как вы поняли из вышесказанного, тактовая частота – далеко не самый главный показатель мощности процессора, хоть и является основным. Производительность чипа зависит от совокупности нескольких величин, да и пользователь должен четко понимать, для каких целей используется тот или иной ЦП.

Очень надеюсь, что данный материал помог прокачать ваш скилл компьютерной грамотности, которым вы теперь можете поделиться с друзьями и знакомыми, когда речь зайдет о производительности системы и факторов на нее влияющих.

Обязательно прочтите другие наши публикации, в которых мы подробно описываем важные аспекты при выборе процессора. Следите за обновлениями блога, чтобы не пропустить новые интересные материалы. пока.

С уважением, автор Андрей Андреев.

Источник: //infotechnica.ru/pro-kompyuteryi/o-protsessorah/proizvoditelnost-i-v-chem-ona-izmeryaetsya/

Особенности характеристик процессора или основные параметры CPU

Зная характеристики процессора, можно разложить его по полочкам и адекватно оценить вычислительную производительность будущей системы. Именно поэтому, очень важно хорошо разбираться во всех основных характеристиках процессоров.

Данная статья будет вводным материалом, где будут перечислены все основные параметры CPU с кратким описанием каждого. Для более подробного ознакомления с какой-либо характеристикой, Вам просто необходимо будет перейти по нужным ссылкам, где в отдельных статьях будет подробно расписано про каждый из пунктов.

Сразу оговорюсь: некоторым расскажу, а некоторым напомню, одно простое правило комплексности характеристик. То есть, к выводам относительно производительности того, или иного процессора нельзя подходить с точки зрения лишь одной характеристики.

К примеру, утверждение «лучше тот процессор, у которого частота больше», уже не работает в силу появления понятия многоядерности и других факторов. Точно так же, нельзя выбирать процессор по количеству ядер, ведь есть и другие не менее важные критерии. Так что, настоятельно рекомендую смотреть на все характеристики, и оценивать процессор по всем параметрам сразу.

Итак, давайте, пожалуй, больше конкретики, поэтому подъезжаем к конкретным основным характеристикам процессоров. 

1. Многоядерность процессора

Эта характеристика, последние несколько лет, является одной из наиболее важных в сфере центральных процессоров, но не решающей, как я уже упоминал выше.

Уже давно прошла эра одноядерных процессоров, поэтому сейчас стоит выбирать многоядерные процессоры (одноядерные еще надо постараться найти). Соответственно, количество ядер нужно подбирать, под конкретные задачи.

К примеру, для простеньких задач в виде офисных приложений и сёрфинга в интернете, двухъядерного процессора хватит более чем полностью.

А вот для таких задач как профессиональная работа с графикой, понадобится процессор с 4 или 8 ядрами – многое решает конкретная модель процессора и специфика задач. Прочитать подробно о самих принципах многоядерности вы можете в полной статье.

Читать статью: Многоядерность процессоров

2. Техпроцесс процесора

Техпроцесс производства напрямую не влияет на производительность процессора при выполнении задач, но и тут есть одно «но».

Увеличение тактовой частоты или любые другие архитектурные изменения, невозможны без вноса изменений в текущий техпроцесс, так как в пределах одного семейства процессоров на одном техпроцессе, запас на наращивание тактовой частоты ограничен.

В 2011-2012 годах были выпущены процессоры с техпроцессом 22нм, и всё идёт к уменьшению данных показателей. По сути 22 нм – это ширина базы транзисторов, на которых преимущественно построены процессоры.

Читать статью: Техпроцесс процессоров

3. Тактовая частота процессора

Наиболее известная характеристика процессоров – это тактовая частота. Частотой процессора определяется количество производимых вычислений в единицу времени и от неё напрямую зависит производительность процессора.

Частота современных центральных процессоров колеблется от 1 до 4 ГГц, но не стоит смотреть только на тактовую частоту процессора, следует обращать внимание и на другие параметры.

Безусловно частота процессора до сих пор является важным параметром, рекомендую почитать полную статью по данной характеристике.

Читать статью: Тактовая частота процесора

4. Объём кэш-памяти

Кэш современных процессоров значительно поддает им производительности. Кэш – это сверхбыстрая энергозависимая память, которая позволяет процессору быстро получить доступ к определённым данным, которые часто используются.

Различают кэш-память нескольких уровней:

– кэш первого уровня является самым быстрым, но при этом его размер очень ограничен;

– кэш второго уровня чуть медленнее, но при этом немного больше по объёму.

– также и с кэш-памятью третьего уровня, которая немного медленнее кэша первого и второго уровня, но всё равно значительно быстрее оперативной памяти. Сейчас размер кэш-памяти третьего уровня достигает 12-16 Мбайт и более. Ограниченность объёма кэш-памяти проявляется в её дороговизне из-за сложного процесса производства.

Читать статью: Кэш-память процессора

5. Сокет процессора

Сокетом, является разъём на материнской плате, в который устанавливается сам процессор. Опять же, сокет не является прямой характеристикой процессора, но данный фактор настолько важен, что мы не можем о нем не вспомнить.

Очень важно, чтобы сокет процессора и сокет материнской платы совпадали, ибо процессор который позиционируется под сокет LGA 1155, никак не будет работать на материнской плате с сокетом LGA 775, об этом нужно помнить, и всегда при подборе комплектующих сверять данные параметры.

Настоятельно рекомендую ознакомиться с полной статьей о сокетах процессоров.

Читать статью: Сокет процессора

Пока что это всё, некоторые другие характеристики, по мере написания подробных статей, будут добавлены в ближайшем будущем. Но вы можете ознакомится и с другими материалами, которые относяться к компьютерным процессоррам, например, как наносить термопасту на процессор.

Источник: //we-it.net/index.php/zhelezo/protsessory/86-osnovnye-kharakteristiki-protsessorov

Процессор, CPU: характеристики центрального процессорного устройства

Процессор, CPU – центральное процессорное устройство, «мозг» современного персонального компьютера, отвечает за обработку информации на основе организации вычислительных процессов согласно набору предустановленных команд.

Основные характеристики центрального процессора

На производительность (быстродействие) центрального процессора влияет широкий ряд параметров. Мы рассмотрим основные характеристики CPU, что касается остальных свойств продукта – они имеют глубокий технический подтекст.

Тактовая частота

Тактовая частота процессора измеряется в мега-, гигагерцах (МГц, ГГц) и подразумевает под собой количество тактов (вычислений) в секунду. Как правило, тактовая частота процессора, пропорциональна частоте шины (FSB). Чем выше тактовая частота процессора, тем выше его производительность. 1 МГц равен 1 миллиону тактов в секунду и соответственно 1 миллиард операций в секунду для 1 ГГц.

Частота шины

Тактовая частота (в МГц), с которой происходит обмен данными между процессором и системной шиной материнской платы (например, для загрузки/выгрузки данных из/в оперативную память).

Множитель

Коэффициент умножения, на основании которого производится расчет конечной тактовой частоты процессора, методом умножения частоты шины (FSB) на коэффициент (множитель).

Например, частота шины (FSB) составляет 200 МГц, а множитель равен 20, получаем тактовую частоту процессора: 200 * 20 = 4 ГГц. Путем изменения множителя, можно изменять рабочую частоту процессора.

Для этого материнская плата должна поддерживать разгон системы (overclocking), а процессор иметь разблокированный множитель (линейка Black Edition).

Разрядность

Разрядность (32/64 bit) — максимальное количество бит информации, которые процессор может обрабатывать и передавать одновременно.

Процессоры с поддержкой 64-bit способны адресовать свыше 4 Гб оперативной памяти, чего не могут 32-bit процессоры.

Но не стоит забывать о том, что для использования преимуществ 64-bit процессоров необходимо, чтобы операционная система «умела» работать с данным типом процессоров.

Кэш-память

Кэш-память первого уровня, L1 — это блок высокоскоростной памяти, который расположен на ядре процессора, в него помещаются данные из оперативной памяти. Сохранение основных команд в кэше L1 повышает быстродействие процессора, так как обработка данных из кэша происходит быстрее, чем при непосредственном взаимодействии с ОЗУ.

Кэш-память второго уровня, L2 — это блок высокоскоростной памяти, выполняющий те же функции, что и кэш L1, однако имеющий более низкую скорость и больший объем.

Интегрированная кэш-память L3 в сочетании с быстрой системной шиной формирует высокоскоростной канал обмена данными с ОЗУ. Кэш-память третьего уровня обычно присутствует в серверных процессорах или специальных линейках для настольных ПК.

Ядро

Определяет большинство параметров центрального процессора: тип сокета, диапазон рабочих частот и частоту работы FSB. Ядро процессора характеризуется следующими параметрами: техпроцесс, объем кэша L1 и L2, напряжение на ядре и тепловыделение. В рамках одной линейки могут существовать процессоры с разными ядрами.

Техпроцесс

Масштаб технологии (мкм), которая определяет размеры полупроводниковых элементов, составляющих основу внутренних цепей процессора.

Совершенствование технологии и пропорциональное уменьшение размеров элементов способствуют улучшению характеристик процессоров.             Для сравнения, у ядра Willamette, выполненного по техпроцессу 0.

18 мкм — 42 миллиона элементов, а у ядра Prescott, техпроцесс 0.09 мкм — 125 миллионов.

Напряжение

Этот параметр указывает напряжение (В), которое необходимо процессору для работы и характеризует энергопотребление. Параметр особенно важен при выборе процессора для мобильной, нестационарной системы.

Тепловыделение

Мощность (Вт), которую должна отводить система охлаждения, чтобы обеспечить нормальную работу процессора. Чем больше значение этого параметра, тем сильнее греется процессор при работе. Процессор с низким тепловыделением легче охлаждать, и, соответственно, его можно сильнее «разогнать».

Тип сокета

Разъем для установки процессора на материнской плате. Как правило, тип сокета характеризуется количеством ножек и производителем процессора.             Современные процессоры Intel используют сокет LGA1156 и LGA1366, процессоры AMD — сокеты AM3 и FM2+.

P.S. При выборе процессора не стоит полагаться на его тактовую частоту. Производительность процессора зависит от ряда приведенных показателей.

Advanced Micro Devices, Inc. (AMD) — американский производитель интегрированной электроники, второй по величине производитель x86 и x64-совместимых процессоров, а также крупнейший поставщик графических процессоров, чипсетов для материнских плат и флеш-памяти.

Intel Corporation — американская корпорация, производящая широкий спектр электронных устройств и компьютерных компонентов, включая полупроводники, микропроцессоры, наборы системной логики (чипсеты) и др.

* может отличаться от тематики статьи

Источник: //2hpc.ru/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D1%80/

Характеристики процессора – тактовая частота, кэш память, ядро

Существующие в настоящее время центральные процессоры (ЦП) могут различаться по множеству параметров. Существуют различные характеристики процессора, набор которых для каждой модели ЦП уникален. Абсолютно одинаковых микросхем, имеющих полностью совпадающие параметры, практически не существует.

Основные характеристики процессоров

Характеристик у ЦП достаточно много, однако, главной является его набор команд или система команд. В настоящее время все ЦП для компьютеров используют систему команд, совместимую с 8086 (так называемое семейство х86). Для ЦП с 64-х битной архитектурой эта система команд расширяется дополнительным набором команд, но при этом, совместимость с х86 остаётся.

Следующей важной характеристикой ЦП является его разрядность или битность. Это число показывающее, со сколькими единичными разрядами ЦП может работать за 1 машинный цикл. Современные ЦП имеют разрядность 32 или 64 бита.

Помимо перечисленных, основными характеристиками ЦП являются:

• применяемая технология изготовления;
• используемый ЦП разъём или сокет;
• частота работы ЦП;
• наличие дополнительных ядер (как основных, так и графических);
• объём быстродействующей памяти на кристалле (кэша);
• наличие дополнительных функций.

Рассмотрим их более детально.

Сокет

Сокет материнской платы – это разъём, в который ЦП устанавливается. Он определят число выводов ЦП, подключённых к материнской плате. В зависимости от типа сокета их число, как и их тип (ножки или контактные площадки) могут быть различными.

Количество ядер центрального процессора

В настоящее время одноядерных ЦП практически не выпускается. Хотя, до сих пор эксплуатируются устаревшие модели Pentium и Celeron, имеющие только одно ядро. Большинство современных ЦП имеет их, как минимум 4. Максимальное их количество составляет 28 у ЦП Xeon от фирмы Intel и 32 у Threadripper от AMD.

Это число является важным параметром, поскольку именно оно определяет производительность ЦП в работе под многозадачной операционной системой.

Важно! В настоящее время существует дополнительная косвенная характеристика, относящаяся к числу ядер и называемая количество потоков. Поток – это минимально существующая часть кода, предназначенная для непрерывного выполнения одиночным ЦП. В большинстве случаев количество потоков в два раза больше числа ядер.

Кэш память центрального процессора

К основным характеристикам относится также объём кэш-памяти ЦП, то есть памяти, расположенной внутри него и работающей на той же частоте, что и сам ЦП.

Быстродействие такой памяти существенно превышает быстродействие любой другой памяти, к которой относится, например, оперативная.

Именно в кэш-память загружаются наиболее часто исполняемые последовательности кодов, а также в ней происходит временное хранение данных для разных потоков.

Объём кэш-памяти очень критичен для серверных задач, а также для задач, связанных с перебором большого количества данных (например, сложные математические расчёты, запросы к базам данных, хеширование при составлении блокчейнов и т.д.)

Это один из важнейших параметров ЦП серверной системы. ЦП, которые имеют большой объём кэша, иногда в 5-10 раз превосходят по производительности ЦП с большей частотой и большим количеством потоков.

Внимание! Разница в объёме кэш-памяти может быть достаточно большой. Минимальные объёмы ограничены 512 килобайтами, максимальные могут составлять десятки мегабайт.

Графическое ядро процессора

Эту характеристику можно назвать основной условно, однако, в последнее время её уделяется всё большее внимание. Дело в том, что идея интегрированной графики не в чипсет, а в ЦП имеет массу преимуществ:

1. Во-первых, существенно увеличивается производительность связки процессор-видеокарта. Собственно, сам графический процессор и является видеокартой. Это существенно упрощает обмен данными во всём ПК, поскольку видеокарта уде не занимает шину.
2. Во-вторых, надёжность микросхем ЦП примерно на порядок превосходит надёжность микросхем чипсетов, что увеличивает время безотказной работы системы в целом.
3. Ну, и в-третьих, скорость работы современных графических ядер, интегрированных в ЦП, примерно соответствует уровню low-end видеокарт, что позволяет сэкономить на создании простых компьютерных решений с экономией до сотни долларов на одном ПК.

Так же вы можете прочитать статьи на темы: Какая должна быть температура процессора и Как узнать какой сокет у процессора на ПК

Источник: //wi-tech.ru/protsessory/harakteristiki/