Alap órajel. Processzor sebessége, hogyan mérhető? A gázturbinás egység működési elve

A processzor talán a számítógép legfontosabb alkatrésze, mert ez az, amely feldolgozza az adatokat. Az egyik legfontosabb tulajdonság az processzor órajel, amely a másodpercenként végrehajtott műveletek számát jelzi. Ennek a paraméternek a meghatározása azonban meglehetősen csekély ahhoz, hogy ténylegesen megértsük a jelentőségét, ezért megpróbáljuk ezt a kérdést részletesebben megérteni.

Az órajel tudományos definíciója a következő: az egy másodpercen belül feldolgozható és Hertzben mért műveletek száma. De sokan azt mondják, miért ezt a mértékegységet vették alapul? A fizikában ez az érték egy bizonyos időtartam alatti rezgések számát tükrözi, de itt lényegében minden azonos, csak az oszcillációk helyett a műveletek számát számítják ki, vagyis egy bizonyos időintervallumon át ismétlődő értéket.

Ha kifejezetten processzorokról beszélünk, akkor nem azonos műveleteket hajtanak végre benne, itt mindenféle paramétert számítanak ki. Nos, ennek megfelelően a teljes számuk az órajel frekvenciája.

Napjainkban a processzor műszaki képességei a legmagasabb szinten vannak, így a Hertz értéket nem használják, de itt elfogadhatóbb a megahertz vagy a gigahertz használata. Ezt a lépést azért tették meg, hogy ne adjunk hozzá nagy számú nullát, ezáltal leegyszerűsítve az érték emberi felfogását (lásd a táblázatot).

Hogyan számítják ki az órajelet?

Ennek megértéséhez legalább egy kicsit meg kell értenie a fizikát, de megpróbáljuk „emberi” nyelven elmagyarázni a témát, hogy ez a kérdés minden felhasználó számára érthető legyen. Ennek az összetett számítási folyamatnak a megértéséhez meg kell adni azoknak a processzor-összetevőknek a listáját, amelyek valamilyen módon befolyásolják ezt a paramétert:

• óra rezonátor - kvarckristályból készült, amelyet egy speciális védőburkolatba helyeznek;
• óragenerátor - olyan rész, amely az oszcillációkat impulzusokká alakítja;
• adatbusz.

Az órarezonátor feszültségének köszönhetően elektromos áram rezgéseket hoz létre.

Ezeket az oszcillációkat ezután egy óragenerátorhoz továbbítják, amely impulzusokká alakítja át őket. Az adatbuszon keresztül kerülnek átvitelre, és a számítások eredménye közvetlenül a felhasználóhoz kerül.

Ez a módszer az órafrekvencia kiszámítására szolgál. És bár minden rendkívül világosnak tűnik, sokan félreértik ezeket a számításokat, és ennek megfelelően az értelmezés hibás. Először is ez annak a ténynek köszönhető, hogy a processzornak nem egy magja van, hanem több.

Hogyan viszonyul az órajel a magokhoz?

Valójában a többmagos processzor nem különbözik az egymagos processzoroktól, kivéve, hogy nem egy órajelrezonátort tartalmaz, hanem kettőt vagy többet. A közös munkához egy további adatbusszal vannak összekötve.

És ez az, ahol az emberek összezavarodnak: a több mag órajele nem ad össze. Egyszerűen az adatok feldolgozása során a terhelés újraelosztásra kerül az egyes magokon, de ez egyáltalán nem jelenti azt, hogy ezt szigorúan arányosan hajtják végre, és ettől a feldolgozási sebesség sem nő. Például vannak olyan játékok, amelyekben a fejlesztők egyáltalán nem teszik lehetővé a terhelés újraelosztását a magok között, és a játék csak az egyiken működik.

Vegyük például négy gyalogos esetét. A lehető leggyorsabban mennek, egymás mellett, és egyikük súlyos terhet cipel. Ha ő kezd elfáradni, más is felveheti ezt a terhelést, hogy ne veszítse el a sebességet, ugyanakkor általában nem megy gyorsabban és éri el korábban a végpontot, mert már mindenki a lehetőségei határán mozog.

Egyébként a -nál a magok száma természetesen szerepet játszik. Igen, és a gyártók egyre több ilyen telepítést kezdtek el, de emlékezni kell arra, hogy az adatbusz egyszerűen nem tud megbirkózni, és a teljesítmény nemcsak növekedhet, hanem jelentősen gyengébb is lehet a kevesebb maggal rendelkező processzorokhoz képest. Például az Intel jelenleg I7 processzorokat ad ki, amelyek csak két mag befogadására képesek, miközben sokkal gyorsabban dolgozza fel az adatokat, mint a nyolc magos (ez a cég általában nem adott ki ennyi magos modelleket; AMD processzorok valóban vannak tíz nukleáris is). A fejlesztők egyszerűen nem csak az órajel-frekvencia növelésére koncentrálnak, hanem a processzor architektúrájának egészére is. Ez érintheti az órarezonátorok közötti adatbusz növekedését és más szempontokat is.

A különböző sebességű eszközök szinkronizálásához és összehangolásához órafrekvenciát használnak. Bármely parancsot egy vagy több ciklusban (ciklusban) hajtják végre, és a váltakozó impulzusok sebessége (frekvencia) meghatározza a rendszer összes összetevőjének működési ritmusát, és nagymértékben meghatározza a működés sebességét. Az órajel-frekvencia forrása egy külön blokk - egy generátor, amely azt jelenti, hogy minél több impulzust ad le a generátor másodpercenként, minél gyorsabban mennek végbe a számítási műveletek, annál gyorsabban működik a számítógép. Egészen a közelmúltig pontosan így volt, de a többmagos processzorok feltalálásával némileg megváltozott a helyzet. Tehát az órajel frekvencia a másodpercenkénti impulzusok száma, amelyek szinkronizálják a számítógép működését.

A számítógép teljesítményét ma már nemcsak az órajel, hanem a gyorsítótár mérete, a magok száma, a videokártya sebessége és a processzor architektúrája is befolyásolja. Például a modernek viszonylag alacsony órajellel rendelkeznek, de sokkal gyorsabban működnek. Ezt a számítási műveletek szoftveres megosztásával érik el Így az alacsonyabb feldolgozási sebességű művelet gyorsabban befejeződik - növekszik A többmagos processzorok megjelenése után az órajel frekvencia növelése kevésbé releváns. Ma a számítógép sebességét ezzel a paraméterrel együtt a magok száma és a rendszer más részein lévő adatok határozzák meg.

A gyártási folyamat során a processzorokat különféle üzemmódokban, különböző hőmérsékleteken és nyomásokon tesztelik. A tesztek eredményeként meghatározzák a maximális üzemi órajel-frekvenciát, amely a jelölésen van feltüntetve. De nem ez a legnagyobb jelentősége, van olyan, hogy a processzor túlhajtása, amelynél az órajel frekvenciája jelentősen megnő.

A többmagos processzorok gyártása megoldott egy másik problémát is: a processzorok hőmérsékletének csökkentését. Az órajel frekvenciájának növekedésével nőtt a processzor által termelt hő, ami túlmelegedéshez és meghibásodásokhoz vezetett. A többmagos processzorok lehetővé tették a teljesítmény növelését alacsony frekvenciákon. Sok modern modell, ha nincs teljesen megterhelve, átmenetileg csökkentheti az órajel frekvenciáját, csökkentve az energiafogyasztást és a hőtermelést. Ez idő alatt a processzornak van ideje lehűlni, ami a ventilátor sebességének csökkenéséhez, a zaj csökkenéséhez vezet (nagy sebességnél a ventilátorok meglehetősen hangosan „szólnak”).

Ugyanilyen fontos szerepet játszik a videokártya órajele. Itt közvetlen kapcsolat van - minél magasabb ez a paraméter, annál gyorsabban megy a kész pixelek rajzolása és a textúraadatok mintavétele. De nincs értelme a nagy sebességű videokártya telepítésének, valamint a kis sebességű processzornak és a kis RAM-nak. Ezen eszközök paramétereinek kiegyensúlyozottnak kell lenniük. Csak ebben az esetben a számítógép nagy sebességgel és hibák nélkül fog működni.

Processzor órajele - ez az oszcillációk száma egy bizonyos időtartam alatt(ebben az esetben - másodpercenként). Ha személyi számítógépről beszélünk, akkor ez a processzor által 1 másodperc alatt végrehajtható műveletek számának mutatója. Ne feledje: minél magasabb az órajel, annál nagyobb a számítógép teljesítménye.

Milyen fajták vannak?

Ez érdekes! A frekvencia mértékegységét „hertznek” nevezik, és a legendás német fizikusról, Heinrich Rudolf Hertzről kapta a nevét, aki 1885-ben egyedülálló kísérletet végzett az elektromágneses elmélet helyességének igazolására. A tudós bebizonyította, hogy a fény egyfajta elektromágneses sugárzás, amely speciális hullámok formájában terjed.

A szakértők kétféle órajel-frekvenciát különböztetnek meg.

1. Külső (a RAM-kártya és a processzor közötti adatcserét érinti).
2. Belső (befolyásolja a processzoron belüli működés helyességét és sebességét).

Egy másik érdekes tény, hogy 1992-ig ez a két mutató általában egybeesett, és csak a jól ismert Intel cég szakemberei által új technológiák bevezetésének eredményeként a belső frekvencia kétszeresére nőtt a külső. Példa erre az akkoriban egyedülálló 80486DX2 processzor. A gyártó kétféle processzort mutatott be a nagyközönségnek: az egyik kisebb teljesítményű (25/50 MHz), a másik nagyobb teljesítményű (33/66 MHz). Ez a találmány komoly lendületet adott, többek között más gyártóknak is, és elkezdték aktívan fejleszteni és gyártani az észrevehetően nagyobb teljesítményű processzorokat.

Érdemes odafigyelni egy ilyen fontos pontra: a processzor órajele nem az egyetlen kritérium a számítógép sebességének és teljesítményének értékeléséhez. Figyelembe kell vennie a cache memória méretét és a . Egyes legújabb generációs processzorok speciális rendszert használnak, amely a processzormagok órajelének automatikus növeléséért felelős. Tehát, ha Ön aktív játékos, és nem tudja elképzelni az életét anélkül, hogy napi elmerülése nélkül elmerülne az összetett játékok lenyűgöző világában, mind a cselekmény, mind a grafika tekintetében, akkor szüksége van rá. De a klasszikus irodai munkához egy modern számítógép is megfelelő.

Hogyan határozható meg az órajel frekvencia?

Mint ismeretes, az óra rezgések egy speciális tartályban elhelyezett kvarckristály hatására jönnek létre. Ezt az eszközt „órarezonátornak” nevezik. A kristály csak azután kezd működni, hogy feszültség van rákapcsolva és elektromos áram rezeg. Ezután ezeket az oszcillációkat egy óragenerátorba táplálják, aminek eredményeként az elektromos áram rezgését impulzusokká alakítják, és már továbbítják az adatbuszokhoz.

Ne feledje, hogy az órajel-generátor felelős az összes PC-komponens, beleértve a buszokat, a RAM-ot és természetesen a központi processzort, órajel-ciklusáért. Ha az óragenerátor megfelelően működik, akkor minden alkatrész a lehető legszinkronabban és zökkenőmentesebben fog működni.
Van olyan is, hogy óraperiódus.

Az órajel az a minimális mértékegység, amellyel a processzor működési idejét mérjük.

Frekvencia növelése túlhúzással

Amikor a RAM-kártyával kommunikál, a processzor általában egynél több órajelet tölt. Ez a mutató mesterségesen növelhető, vagyis az ún.", de miután ezt az utat választotta, tudnia kell néhányról korlátozások:

• processzor elindul lényegesen több energiát fogyaszt, és a beépített és működtetett táp esetleg nem tud megbirkózni ezzel a ponttal, ezért érdemes egy hatékonyabb modellt vásárolni;
• a „túlhúzás” hatására megnő a kristály által kibocsátott energia mennyisége, vagyis mind a kristály, mind a többi komponens gyorsabban melegszik fel(csak egy hatékony hűtőrendszer segít megbirkózni a túlmelegedés következményeivel);
• Ha a szolgáltatott villamos energia mennyisége növekszik, minden bizonnyal problémák merülnek fel. elektromágneses interferencia, különösen az adatbuszok működésében (ez az átvitt adatmennyiség csökkenéséhez vezethet).

Hogyan lehet megtudni a számítógép processzorfrekvenciáját?

Négy fő módja van az órajel meghatározásának, és ezáltal a számítógép teljesítményének meghatározásának:

1. Tekintse meg a gyártó által biztosított dokumentációt számítógépével vagy laptopjával együtt. A műszaki adatlapon fel kell tüntetni a processzor típusát és annak órajelét. Ha a megadott processzormodell mellett nincs az órajel frekvenciájára vonatkozó felirat, akkor azt úgy tudja megtudni, ha bármelyik kereső keresőjébe beírja a processzor, laptop modell stb. nevét.
2. Az órajel-frekvenciát a PC-rendszer tulajdonságainak elolvasásával tudhatja meg. Mit kell tennem? Először lépjen a „Vezérlőpultra”; másodszor lépjen a „Rendszer tulajdonságai” szakaszba. Ez a rész a számítógép teljesítménymutatóit jeleníti meg, beleértve az órajelet is.
3. Kihasználhatja azokat a lehetőségeket, amelyekhez néhány egyszerű szabály betartásával juthat hozzá (személyi számítógépeknél ugyanaz, laptopoknál más). A legfontosabb dolog az, hogy megnyomjon egy „varázslatos” gombot (például Del, Esc vagy F12), mielőtt a rendszer elindul.
4. Telepítse számítógépére a CPU-Z segédprogramot, amely teljesen ingyenes, és fő célja, hogy segítse a felhasználót mindent megtalálni, amire szüksége van. Információkat tartalmaz a processzorról, beleértve a teljesítményét és az órajelét.

Tehát már tudja, mi a személyi számítógép vagy laptop órafrekvenciája, milyen jelentőségük van ezeknek a mutatóknak a berendezés sebessége szempontjából, tudja, hogyan kell meghatározni a frekvenciát, és reméljük, hogy ez az információ segít abban, hogy még több professzionális és sikeres PC-felhasználó.

Bármely digitális számítógép működése az órajel frekvenciától függ, amelyet egy kvarc rezonátor határoz meg. Ez egy bádogtartály, amelybe kvarckristály kerül. Az elektromos feszültség hatására a kristályban elektromos áram oszcillációi lépnek fel. Ugyanezt az oszcillációs frekvenciát hívják órafrekvenciának. Bármely számítógépes chip logikai jeleinek minden változása bizonyos időközönként, úgynevezett órajelen megy végbe. Ebből arra következtethetünk, hogy a számítógép legtöbb logikai eszközénél a legkisebb időegység egy órajel, vagy más módon az órajel frekvencia periódusa. Egyszerűen fogalmazva, minden művelethez legalább egy órajelciklus szükséges (bár néhány modern eszköz több műveletet is képes végrehajtani egy órajelen belül). Az órajel-frekvenciát a személyi számítógépekhez képest MHz-ben mérik, ahol a Hertz egy rezgés másodpercenként, 1 MHz pedig egy millió rezgés másodpercenként. Elméletileg, ha a számítógép rendszerbusza 100 MHz-es frekvencián működik, akkor másodpercenként akár 100 000 000 műveletet is végrehajthat. Egyébként egyáltalán nem szükséges, hogy a rendszer minden egyes komponense feltétlenül végezzen valamit minden órajelnél. Léteznek úgynevezett üres órák (várakozási ciklusok), amikor a készülék éppen egy másik eszköz válaszára vár. Például a RAM és egy processzor (CPU) működése meg van szervezve, amelynek órajele lényegesen magasabb, mint a RAM órajelfrekvenciája.

Bit mélység

A busz több csatornából áll az elektromos jelek továbbítására. Ha azt mondják, hogy egy busz harminckét bites, akkor ez azt jelenti, hogy képes egyidejűleg harminckét csatornán keresztül elektromos jeleket továbbítani. Van itt egy trükk. A tény az, hogy egy tetszőleges szélességű busz (8, 16, 32, 64) valójában több csatornával rendelkezik. Vagyis ha ugyanazt a harminckét bites buszt vesszük, akkor 32 csatorna van kijelölve magának az adatoknak a továbbítására, és további csatornákat szánnak konkrét információk továbbítására.

Adatátviteli sebesség

Ennek a paraméternek a neve önmagáért beszél. Kiszámítása a következő képlettel történik:

órajel * bitmélység = adatátviteli sebesség

Számítsuk ki egy 64 bites rendszerbusz adatátviteli sebességét, amely 100 MHz órajelen működik.

100 * 64 = 6400 Mbps 6400 / 8 = 800 Mbps

De a kapott szám nem valós. Az élet során a gumiabroncsokat számos különböző tényező befolyásolja: az anyagok nem megfelelő vezetőképessége, interferencia, tervezési és összeszerelési hibák és még sok más. Egyes jelentések szerint az elméleti és a gyakorlati adatátviteli sebesség közötti különbség akár 25% is lehet.

Az egyes buszok működését dedikált vezérlők felügyelik. Részei a rendszer logikai készletének ( lapkakészlet).

isa busz

Az ISA (Industry Standard Architecture) rendszerbuszt az i80286 processzor óta használják. A bővítőkártya-nyílás egy 64 tűs elsődleges csatlakozót és egy 36 tűs másodlagos csatlakozót tartalmaz. A busz 16 bites, 24 címsorral rendelkezik, és közvetlen hozzáférést biztosít 16 MB RAM-hoz. A hardveres megszakítások száma 16, a DMA csatornák száma 7. Lehetőség van a busz és a processzor működésének szinkronizálására különböző órajel-frekvenciákkal. Órajel frekvencia - 8 MHz. A maximális adatátviteli sebesség 16 MB/s.

PCI. (Perifériás komponens összekötő busz – perifériakomponens összekötő busz)

1992 júniusában egy új szabvány jelent meg a színen - a PCI, amelynek szülője az Intel, vagy inkább az általa szervezett Special Interest Group volt. 1993 elejére megjelent a PCI modernizált változata. Valójában ez a busz nem helyi. Hadd emlékeztesselek arra, hogy a helyi busz az a busz, amely közvetlenül kapcsolódik a rendszerbuszhoz. A PCI a Host Bridge-et (főhíd) használja a csatlakozáshoz, valamint a Peer-to-Peer Bridge-et (peer-to-peer bridge), amelyet két PCI-busz összekapcsolására terveztek. Többek között a PCI maga is híd az ISA és a processzorbusz között.

A PCI órajele 33 MHz vagy 66 MHz lehet. Bitmélység – 32 vagy 64. Adatátviteli sebesség – 132 MB/s vagy 264 MB/sec.

A PCI szabvány a tápegységtől függően háromféle kártyát biztosít:

1. 5 Volt – asztali számítógépekhez

2. 3,3 Volt – laptopokhoz

3. Univerzális kártyák, amelyek mindkét típusú számítógépen működnek.

A PCI busz nagy előnye, hogy megfelel a Plug and Play specifikációnak. Ezen túlmenően a PCI buszon minden jelátvitel csomagszerűen történik, ahol minden csomag fázisokra van osztva. A csomag egy címfázissal kezdődik, amelyet általában egy vagy több adatfázis követ. A csomagban lévő adatfázisok száma korlátlan lehet, de korlátozza egy időzítő, amely meghatározza, hogy egy eszközt mennyi ideig használhat a busz. Minden csatlakoztatott eszköz rendelkezik ilyen időzítővel, melynek értéke a konfiguráció során állítható be. Az adatátviteli munka megszervezésére döntőbíró szolgál. Az a tény, hogy a buszon kétféle eszköz lehet - a busz mestere (kezdeményező, mester, mester) és slave. A master átveszi az irányítást a busz felett, és adatátvitelt kezdeményez a célállomáshoz, vagyis a slave-hez. Bármely, a buszra csatlakoztatott eszköz lehet master vagy slave, és ez a hierarchia folyamatosan változik attól függően, hogy melyik eszköz kért engedélyt a buszbírótól az adatátvitelre és kinek. A PCI busz konfliktusmentes működéséért a lapkakészlet, vagy inkább az Északi híd felel. De az élet nem állt meg a PCI-nél. A videokártyák folyamatos fejlesztése oda vezetett, hogy a PCI busz fizikai paraméterei elégtelenné váltak, ami az AGP megjelenéséhez vezetett.

* Mindig vannak sürgető kérdések, hogy mire érdemes figyelni a processzor kiválasztásakor, hogy ne tévedjünk.

Ebben a cikkben az a célunk, hogy leírjuk a processzor teljesítményét és egyéb működési jellemzőit befolyásoló összes tényezőt.

Valószínűleg nem titok, hogy a processzor a számítógép fő számítási egysége. Akár azt is mondhatnánk – a számítógép legfontosabb része.

Ő az, aki a számítógépben előforduló szinte összes folyamatot és feladatot feldolgozza.

Legyen szó videózásról, zenéről, internetezésről, memóriában való írásról és olvasásról, 3D és videó feldolgozásról, játékokról. És még sok más.

Ezért választani C központi P processzort, nagyon óvatosan kell kezelnie. Előfordulhat, hogy úgy dönt, hogy egy erős videokártyát és egy olyan processzort telepít, amely nem felel meg a szintjének. Ebben az esetben a processzor nem fedi fel a videokártya potenciálját, ami lelassítja a működését. A processzor teljesen fel van töltve és szó szerint forr, a videokártya pedig kivárja a sorát, képességeinek 60-70%-án dolgozik.

Éppen ezért, ha kiegyensúlyozott számítógépet választ, Nem költségeket figyelmen kívül hagyja a processzort egy erős videokártya javára. A processzor teljesítményének elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy felszabadítsa a videokártyában rejlő lehetőségeket, különben csak kidobott pénz.

Intel vs. AMD

*Utoléri örökre

Vállalat Intel, hatalmas emberi erőforrásokkal és szinte kimeríthetetlen pénzügyekkel rendelkezik. A félvezetőiparban számos innováció és új technológia ettől a cégtől származik. Processzorok és fejlesztések Intel, átlagosan által 1-1,5 évvel megelőzve a mérnökök eredményeit AMD. De mint tudod, fizetni kell azért, hogy a legmodernebb technológiákkal rendelkezzen.

Processzor árpolitika Intel, mindkettőn alapul magok száma, gyorsítótár mennyisége, hanem bekapcsolva is az építészet "frisssége"., óránkénti teljesítménywatt,forgácsfeldolgozási technológia. A cache memória jelentését, a „technikai folyamat finomságait” és a processzor egyéb fontos jellemzőit az alábbiakban tárgyaljuk. Az ilyen technológiák, valamint az ingyenes frekvenciaszorzó birtoklásáért szintén további összeget kell fizetnie.

Vállalat AMD, ellentétben a céggel Intel, törekszik arra, hogy processzorai elérhetőek legyenek a végfelhasználó számára, és hozzáértő árpolitikára.

Akár azt is mondhatnánk AMD– « Népbélyeg" Árcéduláiban nagyon vonzó áron megtalálja, amire szüksége van. Általában egy évvel azután, hogy a cég új technológiával rendelkezik Intel, a technológia analógja jelenik meg AMD. Ha nem a legmagasabb teljesítményre vágyik, és jobban odafigyel az árcédulára, mint a fejlett technológiák elérhetőségére, akkor a vállalat termékei AMD- csak neked.

Árpolitika AMD, inkább a magok számán és nagyon kevéssé a cache memória mennyiségén és az architekturális fejlesztések meglétén alapul. Bizonyos esetekben a harmadik szintű gyorsítótár-memória lehetőségéért egy kis pluszt kell fizetnie ( Phenom 3 szintű cache memóriával rendelkezik, Athlon csak korlátozott tartalommal, 2. szint). De néha AMD elkényezteti a rajongóit feloldási lehetőség olcsóbb processzorokat drágábbak felé. Feloldhatja a magokat vagy a gyorsítótárat. Javítani Athlon előtt Phenom. Ez a moduláris felépítésnek és néhány olcsóbb modell hiányának köszönhető, AMD egyszerűen letilt néhány blokkot a drágábbak chipjén (szoftver).

Magok– gyakorlatilag változatlanok maradnak, csak a számuk különbözik (processzorokra igaz 2006-2011 évek). A processzorok modularitása miatt a cég kiváló munkát végez a kiselejtezett chipek értékesítésében, amelyek egyes blokkok kikapcsolásával egy kevésbé termelékeny sor processzorává válnak.

A cég hosszú évek óta dolgozik egy teljesen új architektúrán a kódnév alatt Buldózer, de a megjelenéskor ben 2011 évben az új processzorok nem mutatták a legjobb teljesítményt. AMD Az operációs rendszereket hibáztattam, amiért nem értik a kétmagos és az „egyéb többszálú” architektúra jellemzőit.

A cég képviselői szerint meg kell várni a speciális javításokat és javításokat, hogy megtapasztalhassák ezeknek a processzoroknak a teljes teljesítményét. Azonban az elején 2012 évben a cég képviselői elhalasztották az architektúrát támogató frissítés kiadását Buldózer az év második felére.

Processzor frekvencia, magok száma, többszálú.

Időkben Pentium 4és előtte - CPU frekvencia, volt a fő processzor teljesítménytényező a processzor kiválasztásakor.

Ez nem meglepő, mert a processzorarchitektúrákat kifejezetten a magas frekvenciák elérésére fejlesztették ki, és ez különösen a processzoron mutatkozott meg. Pentium 4 az építészetről NetBurst. A magas frekvencia nem volt hatékony az architektúrában használt hosszú csővezetékkel. Még Athlon XP frekvencia 2 GHz, a termelékenység tekintetében magasabb volt, mint Pentium 4 c 2,4 GHz. Tehát tiszta marketing volt. E hiba után a cég Intel rájöttem a hibáimra és visszatért a jó oldalára Nem a frekvencia komponensen kezdtem el dolgozni, hanem az órajel teljesítményén. Az építészetből NetBurst vissza kellett utasítanom.

Mit nekünk ugyanez többmagosat ad?

Négymagos processzor frekvenciával 2,4 GHz, többszálú alkalmazásokban elméletileg egymagos processzor közelítő megfelelője lesz 9,6 GHz vagy 2 magos processzor frekvenciával 4,8 GHz. De ez csak elméletben. Gyakorlatilag Azonban egy kétfoglalatos alaplap két kétmagos processzora gyorsabb lesz, mint egy 4 magos processzor ugyanazon a működési frekvencián. A buszsebesség-korlátozások és a memória késleltetése megteszik a hatásukat.

* ugyanaz az architektúra és a gyorsítótár-memória mennyisége

A többmagos utasítások és számítások részenkénti végrehajtását teszi lehetővé. Például három aritmetikai műveletet kell végrehajtania. Az első kettő mindegyik processzormagon lefut, az eredmények pedig a cache memóriába kerülnek, ahol a következő műveletet bármelyik szabad mag elvégezheti velük. A rendszer nagyon rugalmas, de megfelelő optimalizálás nélkül nem biztos, hogy működik. Ezért a többmagos optimalizálás nagyon fontos a processzor architektúra szempontjából operációs rendszer környezetben.

Alkalmazások, amelyek "szeretnek" és használat többszálú: archiválók, videolejátszók és kódolók, antivírusok, töredezettségmentesítő programok, grafikus szerkesztő, böngészők, Vaku.

A többszálú feldolgozás szerelmesei közé tartoznak az olyan operációs rendszerek is, mint pl Windows 7És Windows Vista, valamint sok OS kernel alapú Linux, amelyek észrevehetően gyorsabban működnek többmagos processzorral.

A legtöbb játékok, néha elég egy 2 magos processzor magas frekvencián. Most azonban egyre több olyan játék jelenik meg, amelyet többszálas feldolgozásra terveztek. Vedd legalább ezeket Sandbox játékok, mint GTA 4 vagy Prototípus, amelyben 2 magos processzoron alacsonyabb frekvenciával 2,6 GHz– nem érzi jól magát, a képkocka sebessége 30 képkocka/másodperc alá esik. Bár ebben az esetben az ilyen incidensek oka valószínűleg a játékok „gyenge” optimalizálása, az időhiány vagy a játékokat konzolról áthelyezők „közvetett” kezei. PC.

Ha játékhoz új processzort vásárol, most figyeljen a 4 vagy több maggal rendelkező processzorokra. De mégsem szabad elhanyagolni a „felső kategória” 2 magos processzorait. Egyes játékokban ezek a processzorok néha jobban érzik magukat, mint néhány többmagos processzor.

Processzor gyorsítótár.

a processzorchip egy dedikált területe, ahol a processzormagok, a RAM és más buszok közötti közbenső adatokat dolgozzák fel és tárolják.

Nagyon magas órajelen fut (általában magának a processzornak a frekvenciáján), nagyon nagy a sávszélessége és a processzormagok közvetlenül vele működnek ( L1).

Miatta hiány, a processzor tétlenül állhat az időigényes feladatokban, és arra vár, hogy új adatok érkezzenek a gyorsítótárba feldolgozás céljából. A cache memória is számára szolgál gyakran ismétlődő adatok rekordjai, amelyek szükség esetén szükségtelen számítások nélkül gyorsan visszaállíthatók, anélkül, hogy a processzort ismét rájuk kellene pazarolni.

A teljesítményt az is növeli, hogy a cache memória egységes, és minden mag egyformán tudja használni az adatokat. Ez további lehetőségeket biztosít a többszálú optimalizáláshoz.

Ezt a technikát ma már használják 3. szintű gyorsítótár. Processzorokhoz Intel voltak processzorok egységes 2-es szintű gyorsítótárral ( C2D E 7***,E 8***), aminek köszönhetően úgy tűnt, hogy ez a módszer növeli a többszálas teljesítményt.

A processzor túlhúzásakor a gyorsítótár gyenge ponttá válhat, ami megakadályozza, hogy a processzort hiba nélkül túlhajtsák a maximális működési frekvencián túl. A plusz azonban az, hogy ugyanazon a frekvencián fog futni, mint a túlhúzott processzor.

Általában minél nagyobb a cache memória, annál gyorsabban CPU. Pontosan mely alkalmazásokban?

Minden olyan alkalmazás, amely sok lebegőpontos adatot, utasítást és szálat használ, nagymértékben használja a gyorsítótárat. A gyorsítótár nagyon népszerű archiválók, videó kódolók, antivírusokÉs grafikus szerkesztő stb.

A nagy mennyiségű cache memória előnyös játékok. Különösen stratégiák, auto-szimulátorok, RPG-k, SandBox és minden olyan játék, ahol sok apró részlet, részecskék, geometriai elemek, információáramlások és fizikai hatások találhatók.

A cache memória nagyon fontos szerepet játszik a 2 vagy több videokártyával rendelkező rendszerek lehetőségeinek felszabadításában. Végül is a terhelés egy része a processzormagok interakciójára esik, mind egymás között, mind pedig több videochip adatfolyamával való munkavégzés során. Ebben az esetben fontos a gyorsítótár-memória rendszerezése, és nagyon hasznos a nagy, 3-as szintű gyorsítótár.

A gyorsítótár mindig védelemmel van ellátva az esetleges hibák ellen ( ECC), ha észlelik, kijavítják azokat. Ez nagyon fontos, mert egy kis hiba a memória gyorsítótárában feldolgozás után óriási, folyamatos hibává válhat, amely az egész rendszert összeomlasztja.

Szabadalmaztatott technológiák.

(hiperszál, HT)–

a technológiát először processzorokban használták Pentium 4, de nem mindig működött megfelelően, és gyakran jobban lelassította a processzort, mint felgyorsította. Ennek oka az volt, hogy a csővezeték túl hosszú volt, és az elágazás-előrejelző rendszer nem volt teljesen kidolgozva. A cég által használt Intel, még nincs analógja a technológiának, hacsak nem tekinti analógnak? amit a cég mérnökei megvalósítottak AMD az építészetben Buldózer.

A rendszer elve az, hogy minden fizikai maghoz egy két számítási szál, egy helyett. Vagyis ha 4 magos processzorod van HT (Core i 7), akkor virtuális szálai vannak 8 .

A teljesítménynövekedés annak köszönhető, hogy az adatok már a közepén bekerülhetnek a csővezetékbe, és nem feltétlenül az elején. Ha néhány, ezt a műveletet végrehajtani képes processzorblokk tétlen, akkor végrehajtásra megkapja a feladatot. A teljesítménynövekedés nem ugyanaz, mint a valódi fizikai magoké, de összehasonlítható (~50-75%, az alkalmazás típusától függően). Elég ritka, hogy egyes alkalmazásokban A HT negatívan befolyásolja teljesítményért. Ennek oka az alkalmazások rossz optimalizálása ehhez a technológiához, a „virtuális” szálak létezésének képtelensége és a szálak egyenletes terhelését korlátozó korlátozások hiánya.

TurbóBoost – egy nagyon hasznos technológia, amely megnöveli a leggyakrabban használt processzormagok működési frekvenciáját, azok terhelési szintjétől függően. Nagyon hasznos, ha az alkalmazás nem tudja, hogyan kell használni mind a 4 magot, és csak egy-kettőt tölt be, miközben a működési frekvenciájuk növekszik, ami részben kompenzálja a teljesítményt. A cég rendelkezik ennek a technológiának analógjával AMD, a technológia Turbo Core.

, 3 na! utasítás. Úgy tervezték, hogy felgyorsítsa a processzort multimédia számítástechnika (videó, zene, 2D/3D grafika stb.), valamint felgyorsítja az olyan programok munkáját, mint az archiválók, a képekkel és videóval való munkavégzésre szolgáló programok (e programok utasításainak támogatásával).

3na! – elég régi technológia AMD, amely további utasításokat tartalmaz a multimédiás tartalom feldolgozásához, amellett SSE első verzió.

*Konkrétan az egyszeres pontosságú valós számok adatfolyam-feldolgozásának képessége.

A legújabb verzió megléte nagy előny, hogy a processzor bizonyos feladatokat hatékonyabban hajt végre megfelelő szoftveroptimalizálással. Processzorok AMD hasonló neveik vannak, de kissé eltérőek.

* Példa - SSE 4.1 (Intel) - SSE 4A (AMD).

Ezenkívül ezek az utasításkészletek nem azonosak. Ezek analógok, kis eltérésekkel.

Cool'n'Quiet, SpeedStep CoolCore Elvarázsolt Fél állam (C1E) ÉsT. d.

Ezek a technológiák alacsony terhelésnél csökkentik a processzor frekvenciáját a szorzó- és magfeszültség csökkentésével, a gyorsítótár egy részének letiltásával stb. Így a processzor sokkal kevésbé melegszik fel, kevesebb energiát fogyaszt, és kevesebb zajt kelt. Ha áramra van szükség, a processzor a másodperc töredéke alatt visszatér normál állapotába. Normál beállításokon Bios Szinte mindig be vannak kapcsolva; ha szükséges, letilthatók, hogy csökkentsék az esetleges „lefagyásokat” 3D-s játékokban való váltáskor.

Néhány ilyen technológia szabályozza a ventilátorok forgási sebességét a rendszerben. Például, ha a processzornak nincs szüksége fokozott hőleadásra, és nincs terhelve, a processzor ventilátor sebessége csökken ( AMD Cool'n'Quiet, Intel Speed ​​​​Step).

Intel virtualizációs technológiaÉs AMD virtualizáció.

Ezek a hardvertechnológiák speciális programok segítségével lehetővé teszik több operációs rendszer egyidejű futtatását anélkül, hogy jelentős teljesítménycsökkenést okozna. A szerverek megfelelő működéséhez is használják, mert gyakran több operációs rendszer is telepítve van rájuk.

Végrehajtás Letiltás BitÉsNem végrehajtani Bit – technológia, amely megvédi a számítógépet a vírustámadásoktól és szoftverhibáktól, amelyek a rendszer összeomlását okozhatják puffer túlcsordulás.

Intel 64 , AMD 64 , EM 64 T – ez a technológia lehetővé teszi, hogy a processzor 32 bites architektúrájú operációs rendszerben és 64 bites architektúrájú operációs rendszerben is működjön. Rendszer 64 bites– az előnyök szempontjából az átlagfelhasználó számára annyiban különbözik, hogy ez a rendszer több mint 3,25 GB RAM-ot tud használni. 32 bites rendszereken használja a b O Nagyobb mennyiségű RAM nem lehetséges a korlátozott mennyiségű címezhető memória miatt*.

A legtöbb 32 bites architektúrájú alkalmazás futtatható 64 bites operációs rendszerrel rendelkező rendszeren.

* Mit tehet, ha 1985-ben senki sem gondolhatott ekkora, az akkori mércével mért gigantikus RAM-mennyiségre.

Továbbá.

Néhány szó róla.

Erre a pontra érdemes nagyon odafigyelni. Minél vékonyabb a technikai folyamat, annál kevesebb energiát fogyaszt a processzor, és ennek eredményeként annál kevésbé melegszik fel. És többek között nagyobb biztonsági ráhagyással rendelkezik a túlhajtáshoz.

Minél kifinomultabb a technikai folyamat, annál többet lehet „becsomagolni” egy chipbe (és nem csak), és növelni a processzor képességeit. A hőleadás és az energiafogyasztás is arányosan csökken az alacsonyabb áramveszteségek és a magterület csökkenése miatt. Észrevehető az a tendencia, hogy ugyanazon architektúra minden új generációjával egy új technológiai folyamaton az energiafogyasztás is nő, de ez nem így van. Csupán arról van szó, hogy a gyártók a még nagyobb termelékenység felé haladnak, és a tranzisztorok számának növekedése miatt túllépnek az előző generációs processzorok hőleadási vonalán, ami nem arányos a technikai folyamat csökkenésével.

A processzorba beépítve.

Ha nem kell beépített videómag, akkor ne vegyél hozzá processzort. Csak rosszabb lesz a hőelvezetés, többletfűtés (nem mindig), rosszabb a túlhajtási potenciál (nem mindig), és a túlfizetett pénz.

Ráadásul azok a magok, amelyek a processzorba vannak beépítve, csak az operációs rendszer betöltésére, az internetezésre és a videók nézésére alkalmasak (és nem bármilyen minőségben).

A piaci trendek továbbra is változnak, és lehetőség nyílik egy nagy teljesítményű processzor vásárlására Intel Videómag nélkül egyre kevésbé esik ki. A processzoroknál megjelent a beépített videómag kényszerített előírása Intel kódnév alatt Homokos hid, amelynek fő újítása az ugyanazon a technikai folyamaton belüli beépített mag volt. A videomag található együtt processzorral egy chipen, és nem olyan egyszerű, mint a processzorok előző generációiban Intel. Azok számára, akik nem használják, vannak hátrányai a processzor némi túlfizetése, a fűtési forrás elmozdulása a hőelosztó burkolat közepéhez képest. Vannak azonban előnyei is. Letiltott videomag, nagyon gyors videókódolási technológiához használható Gyors szinkronizálás speciális szoftverrel, amely támogatja ezt a technológiát. A jövőben, Intel azt ígéri, hogy kibővíti a beépített videomag párhuzamos számítástechnikai alkalmazásának távlatát.

Aljzatok processzorokhoz. A platform élettartama.

Intel platformjaira szigorú szabályok vonatkoznak. Mindegyik élettartama (a processzor értékesítésének kezdő és befejező dátuma) általában nem haladja meg az 1,5-2 évet. Emellett a cég több párhuzamos fejlesztő platformmal is rendelkezik.

Vállalat AMD, ellentétes kompatibilitási politikával rendelkezik. Az ő platformján 3. AM, minden olyan jövő generációs processzor, amely támogatja DDR3. Még akkor is, ha az emelvény eléri AM 3+ később pedig vagy új processzorok számára 3. AM, vagy az új processzorok kompatibilisek lesznek a régi alaplapokkal, és csak a processzor cseréjével (alaplap, RAM stb. cseréje nélkül) és az alaplap flashelésével lehet majd fájdalommentesen frissíteni a pénztárcánkat. Az inkompatibilitás egyetlen árnyalata a típus megváltoztatásakor merülhet fel, mivel a processzorba épített másik memóriavezérlőre lesz szükség. Tehát a kompatibilitás korlátozott, és nem minden alaplap támogatja. Általánosságban elmondható, hogy egy takarékos felhasználó vagy azok számára, akik nem szoktak 2 évente teljesen megváltoztatni a platformot, egyértelmű a processzorgyártó választása - ez AMD.

CPU hűtés.

Alapfelszereltség processzorral DOBOZ-egy új hűtő, amely egyszerűen megbirkózik a feladatával. Ez egy alumínium darab, amelynek nem túl nagy a szórási felülete. A hatékony hűtőket hőcsövekkel és a hozzájuk erősített lemezekkel a rendkívül hatékony hőelvezetésre tervezték. Ha nem szeretne extra zajt hallani a ventilátorból, akkor érdemes alternatív, hatékonyabb hűtőt, hőcsövekkel, vagy zárt vagy nyitott típusú folyadékhűtőt vásárolni. Az ilyen hűtőrendszerek emellett lehetővé teszik a processzor túlhajtását.

Következtetés.

A processzor teljesítményét és teljesítményét befolyásoló összes fontos szempontot figyelembe vettük. Ismételjük meg, mire érdemes odafigyelni:

• Válassza ki a gyártót
• Processzor architektúra
• Technikai folyamat
• CPU frekvencia
• A processzormagok száma
• A processzor gyorsítótárának mérete és típusa
• Technológiai és oktatási támogatás
• Kiváló minőségű hűtés

Reméljük, hogy ez az anyag segít megérteni és eldönteni, hogy az elvárásainak megfelelő processzort válasszon.