• ×

    • Процессор выполняется в виде. Свободный множитель и частота процессора. Что иногда может оказаться важным

    20.05.2019

    Что такое процессор? Здесь Вы сможете прочитать небольшую терминологию данного понятия. Мы рассмотрим из чего он состоит, что такое ядро процессора, системная шина, кэш процессора, какие разъемы бывают у процессора, а также популярные изготовители. А теперь, приступим к делу.

    Процессор (ЦП или CPU ) – это устройство или схема, которая исполняет машинные команды (инструкции). Является наиважнейшим компонентом любого компьютера и ноутбука. Выполняет любые, как логические, так и арифметические операции. Также управляет всеми устройствами, подключенными к ПК.

    На данный момент процессоры представляют собой схему (микропроцессор) и является маленькой тонкой пластиной, квадратной по форме. На такой схеме расположены элементы, обеспечивающие функциональность самого процессора и ПК в целом. Такая пластина защищена пластмассовым или керамическим корпусом, подсоединенная золотыми проводами с наконечниками из металла. Данная конструкция позволяет присоединить процессор к системной плате.

    Из чего состоит процессор?

    • Регистры
    • Арифметико-логическое устройство
    • Шины данных и адресов
    • Кэш память
    • Математический сопроцессор

    У специалистов разных профессий понятие об архитектуре процессора немного отличаются. Например, программисты думают, то архитектура процессора – это когда процессор способен выполнять наборы машинных кодов. Разработчики компьютерных составляющих думают иначе, а именно то, что архитектора процессора отражает какие-либо свойства и качества, которые присущи целому семейству процессоров (другими словами, организация процессоров или их внутренняя конструкция). Например, существует такая архитектура, как Intel Pentium, она обозначается, как P5. К примеру, Pentium IV обозначается, как NetBurst.

    Модель архитектуры процессора Pentium 4

    Даже если процессоры имеют одинаковую архитектуру, они могут иметь различия. В первую очередь это конечно же различие в процессорных , которые наделяют сам процессор, какими-либо характеристиками. Конечно, отличаться они могут и размерами кэша, и различиями в частоте системной шины. По сути, термин ядро процессора четкого определения не имеет, но может позволить выделить особенности какой-либо модели.

    В случае замены ядра, скорее всего придется менять и процессорный разъем, что влечет за собой определенные трудности, которые связаны с совместимостью системных плат. Конечно, разработчики постоянно занимаются над совершенствованием ядер. Такие нововведения называются ревизией ядер, они в свою очередь обозначаются буквенными и цифирными значениями.

    Что такое системная шина?

    Системная шина или шина процессора (FSB ) – является совокупностью сигнальных линий, объединённых по назначению. Простыми словами, системная шина связывает все компоненты компьютера с процессором, будь это , или . Процессор подключается только к системной шине, остальные устройства подключаются через специальные контроллеры.


    Что такое разъем (сокет) процессора?

    Есть два типа разъемов (сокетов) – гнездовой и щелевой . Хотя это можно считать, как один разъем, потому что он создан лишь для установки процессора. Наличие сокета значительно облегчает замену процессора. Также его можно было бы снять на время ремонта компьютера. Кстати, если что, данный разъем расположен на . У компаний Intel и AMD свои типы разъемов, которые можно посмотреть .


    Что такое регистр процессора?

    Регистром в процессоре является блок ячеек, который образует сверхбыструю оперативную память. Такая память используется только процессором.

    Что такое кэш процессора?

    Кеш – это технология которая во всех современных процессорах является обязательной, еще ее называют быстрой памятью. Кэш технология является буфером между процессором и котроллером, который является медленной памятью. Буфер является хранилищем блоков данных, которые отрабатываются именно сейчас, таким образом процессору не нужно обращаться к контроллеру. Такое свойство очень хорошо увеличивает производительность процессора.

    На данный момент существует несколько уровней кэша. L1 – кэш первого уровня , является самым быстрым и работает напрямую с ядром. Далее идет кэш второго уровня — L2 , который взаимодействует с L1. Такой кэш по объему намного больше, чем L1. Иногда может встречаться и кэш третьего уровня – L3 . Он достаточно медленный, а по объему еще больше, чем L2, но опять же, он быстрее, чем системная память.

    Также, кэш разделяют на эксклюзивный и не эксклюзивный .

    К первому типу относят кэш, в котором данные разделены на оригинальные в строгом порядке. К не эксклюзивному кэшу относят кэш, данные которого могут повторяться на всех уровнях кэша. Например, компания Intel, использует не эксклюзивный тип, а AMD – cсоответственно эксклюзивный. Трудно сказать, какой лучше, у обоих есть и достоинства, и недостатки.

    Рассматривая лучшие процессоры 2017 года, стоит отметить, что производительности каждого достаточно для запуска игровых приложений.

    Даже бюджетные версии, вместе с подходящей памятью и видеокартой, легко справятся с запуском современной игры с неплохим разрешением.

    А выбрать подходящую для себя модель можно по нескольким параметрам – кэш-памяти, частоте, количеству ядер и потоков, энергопотреблению и, конечно, цене.

    Особенности выбора

    Частота процессора, являющаяся важным параметром этого устройства, у современных моделей находится на уровне 3–4 ГГц. И хотя некоторые из них могут увеличивать эту характеристику при разгоне или включении турбо-режима, большого значения это не имеет.

    Намного важнее для запуска игр и приложений характеристики работающей вместе с центральным процессором видеокарты.

    Ещё один имеющий значение параметр – потребление энергии в процессе работы, от которого зависит мощность блока питания компьютера и охлаждающего кулера. Этот показатель значительно ниже у моделей марки Intel и выше у процессоров AMD. Однако, чем больше производительность устройства, тем меньше разница в энергопотреблении между топовыми версиями – независимо от производителя, они имеют мощность около 90 Вт.

    От количества ядер и потоков зависит скорость обработки данных. Чем больше эти цифры, тем выше вероятность запуска на компьютере не только современной и требовательной к ресурсам игры, но и любых приложений в течение нескольких следующих лет. Большинство современных процессоров имеют от 4 до 8 ядер. А двухъядерные считаются практически устаревшими – особенно, если пользоваться ими для игр.

    Ryzen 7 1800Х - лучший игровой процессор

    Вышедшая в 2017 году серия процессоров серия Ryzen 7 включает в себя целый ряд топовых моделей, старшей из которых является 1800Х. Производительность каждого потока и ядра уступает возможностям похожей по параметрам модели Intel Core i7, однако устройство выигрывает за счёт их количества. Восьмиядерный процессор обрабатывает большое количество информации и может разгоняться с 3,6 до 4 ГГц.

    К дополнительным плюсам покупки процессора можно отнести технологию Neural Net Prediction, фактически, представляющую собой встроенный искусственный интеллект для ускорения обработки данных. А среди минусов можно отметить отсутствие «коробочных версий», то есть моделей, сразу укомплектованных мощным кулером. Систему охлаждения для Ryzen 7 придётся приобретать отдельно.

    Характеристики модели:

    • сокет: АМ4;
    • частота (обычная/турбо): 3,6/4,0 ГГЦ;
    • кэш L3: 16 Мб;
    • ядра/потоки: 8/16;
    • мощность: 95 Вт;
    • цена: от 28000 руб.

    Рис. 1. Ryzen 7 1800Х.

    Core i7-7700K - максимальная производительность от Intel

    Модельный ряд процессоров Интел тоже имеет своего лидера – i7-7700K, отличающегося высокой производительностью и тактовой частотой. При этом устройство потребляет сравнительно много электроэнергии – почти столько же, сколько топовый AMD. А частота процессора может изменяться в пределах 4,2–4,7 ГГц – достаточно для поддержки любых, даже самых требовательных игр 2016-го, 2017-го и, скорее всего, 2018-го года.

    Хотя для того чтобы устройство запускало ресурсоёмкие приложения его следует использовать вместе с подходящей по объёму памятью и видеокартой (от 8 Гб и от 4 Гб, соответственно). Возможностей же встроенного графического процессора для игры не хватит – зато будет достаточно для проигрывания видео в лучшем на сегодняшний день разрешении.

    Основные параметры:

    • потребление энергии: 91 Вт;
    • сокет: 1151;
    • частота: 4,2 ГГц (4,5 ГГЦ в турбо-режиме);
    • кэш-память L3: 8 Мб;
    • число ядер/процессов: 4/4;
    • средняя цена: 25000 руб.

    Рис. 2. i7-7700K.

    Core i5-7500 - быстрый игровой процессор

    Если цены выше 20 тысяч рублей показались пользователю слишком высокими, он может купить процессор Intel предыдущей серии – Core i5-7500.

    Цена будет вдвое меньше по сравнению с моделями i7, а производительность и размеры кэш-памяти третьего уровня практически не уступают «старшим» версиям. При наличии хорошей видеокарты и 8–16 Гб ОЗУ с помощью этого процессора можно запустить любую выпущенную на сегодняшний день игру.

    К преимуществам модели можно отнести встроенное графическое ядро Intel HD Graphics 630, поддерживающее видеоролики с разрешением 4К. А поддержка технологии DirectX 12 обеспечивает ещё лучшее взаимодействие с играми, позволяя назвать процессор и быстрым, и игровым.

    Характеристики модели:

    • мощность, Вт: 65;
    • частота, ГГц: 3,4–3,8;
    • сокет: 1151;
    • потоки и ядра: 4/4;
    • кэш L3, Мб: 6;
    • цены, руб.: от 11600 руб.

    Рис. 3. Intel Core i5-7500.

    Ryzen 5 1600X - AMD среднего уровня

    Более экономичный, но практически не уступающий по возможностям топовой модели вариант есть и в линейке Ryzen 5 от AMD. Процессор 1600Х входит в пятёрку лучших предложений производителя. Однако стоит почти на 40% меньше.

    Рабочая частота и кэш модели полностью соответствуют серии Rysen 7, а единственным важным отличием можно назвать меньшее количество ядер. Впрочем, если не использовать процессор на полную мощность, разница будет практически незаметной. Тем более что скорость работы устройства повышается благодаря тому же встроенному «искусственному интеллекту».

    Технические параметры:

    • версия сокета: AM4;
    • частота: 3,6 (4,0 в турбо-режиме);
    • кэш L3: 16 Мб;
    • ядра/потоки: 6/12;
    • потребление энергии: 95 Вт;
    • стоимость: от 16000 руб.

    Рис. 4. Ryzen 5 1600X.

    Intel Core i3-7100 - хороший игровой процессор

    Пользователям, предпочитающим собирать свой компьютер на базе процессоров Intel и при этом не платить за системный блок больше $1000, стоит обратить внимание на модель Core i3-7100.

    Устройство с двумя ядрами, но с четырьмя потоками справится с запуском даже тех игр, в минимальных требованиях к которым стоит параметр Core i5 или i7. Для этого процессор следует устанавливать на ПК с достаточным количеством оперативной и графической памяти. Хотя в эту модель уже встроены и поддержка DirectX 12, и интегрированное видео, которые позволяют ей работать даже без дискретной видеокарты.

    Основные характеристики:

    • частота и сокет: 3,9 ГГц, 1151;
    • кэш-память L3: 3 Мб;
    • число потоков/ядер: 4/2;
    • энергопотребление процессора: 51 Вт;
    • стоимость: 6300–9700 руб.

    Рис. 5. Intel Core i3-7100.

    AMD FX-6300 - выгодный и быстрый

    Производитель AMD, продукция которого всегда отличалась меньшей по сравнению с моделями Intel стоимостью, позволяют подобрать отличную альтернативу и бюджетного игрового процессора.

    Например, FX-6300, в комплекте к которому может идти недорогая материнская плата и 8 Гб ОЗУ.

    Этот набор обеспечит работу с большинством современных игр и приложений. Более того, с помощью процессора FX-6300 вполне можно смотреть два разных фильма на двух мониторах, записывать стримы и обрабатывать видео.

    Особенности модели:

    • сокет: AM3+;
    • параметры энергопотребления: 95 Вт;
    • частота процессора: 3,5 ГГц;
    • кэш память 3 уровень: 8 Мб;
    • ядра и потоки: 6/6;
    • цены в сети: от 4400 руб.

    Рис. 6. AMD FX-6300.

    Pentium G4560 - дешёвый игровой процессор

    Ещё одной бюджетной моделью Intel является Pentium G4560, которую можно купить, собирая недорогой игровой ПК.

    Если пользоваться для сборки этим процессором, стоимость комплекта (без монитора) не превысит $500. А ресурсов получившегося в результате компьютера хватит или для запуска современных игр на минимальных настройках, или для более старых игровых приложений.

    Лучше всего к такому процессору подойдёт соответствующая ему по цене и производительности видеокарта RX 460 или GTX 7хх (например, Nvidia 750 Ti).

    Особенности процессора:

    • слот: Socket 1151;
    • частота: 3,5 ГГц;
    • энергопотребление: 54 Вт;
    • кэш-память 3 ур.: 3 Мб;
    • ядра/потоки: 2/4;
    • цены: от 3500 руб.

    Рис. 7. Pentium G4560.

    Athlon X4 860K - бюджетный процессор от AMD

    Если для пользователя не имеет значения энергопотребление процессора, желательно обратить внимание на модель X4 860K, отличиями которой является оптимальное соотношение производительности и цены.

    Всего за 2800–3000 рублей пользователь получает в своё распоряжение устройство без встроенного графического процессора, зато с бесшумным кулером и четырьмя ядрами. Тем более что ещё одним преимуществом процессора является совместимость с недорогими материнскими платами для сокета FM2+, хотя они и не поддерживают ни современную память, ни новые видеокарты.

    Характеристики:

    • сокет процессора: FM2+;
    • частота: 3,7 ГГц;
    • количество ядер и потоков: 4/4;
    • кэш-память третьего уровня: нет;
    • мощность: 95 Вт;
    • цена: от 2800 рублей.

    Рис. 8. Athlon X4 860K.

    AMD A10-7890K – большие возможности и экономия на видео

    Для пользователей, которые предпочитают пользоваться встроенной графикой, неплохим вариантом станет процессор AMD A10-7890K. Среди его преимуществ – возможность запуска многих современных игровых приложений даже без использования мощной видеокарты.

    Характеристики устройства примерно сравнимы с графическими процессорами RX460, а, значит, подходят для большинства киберспортивных игр типа DOTA2 и CS:GO с высоким качеством изображения.

    Впоследствии к A10-7890K можно приобрести дискретную видеокарту, расширив возможности использования компьютера. Нередко именно так и поступают геймеры, покупающие детали для бюджетного игрового ПК поэтапно – по мере своих финансовых возможностей.

    Параметры детали:

    • Socket: FM2+;
    • частота процессора: 4,1 ГГц;
    • ядра/потоки: 4/4;
    • потребление мощности: 95 Вт;
    • средняя цена: 8000 руб.

    Рис. 9. A10-7890K.

    A10-7860K - самый выгодный из игровых процессоров

    При желании купить неплохой по возможностям и недорогой процессор со встроенной графикой, можно обратить внимание на A10-7860K – «младшую» модель А10-7890К.

    Скорость работы и большинство характеристик устройств мало отличаются друг от друга. Но, выбирая более доступный вариант, стоимость сборки компьютера уменьшают ещё на $30–35, практически не замечая снижения производительности.

    Параметры процессора:

    • количество ядер/потоков: 4/4;
    • сокет: FM2+;
    • частота: 3,6 ГГЦ;
    • мощность: 65 Вт;
    • стоимость в сети: 6000 руб.

    Рис. 10. A10-7860K.

    Выводы

    По результатам обзора лучших в своём классе современных процессоров можно сделать выводы о неплохом ассортименте современного рынка.

    В зависимости от финансовых возможностей и требований к компьютеру, любой пользователь может найти подходящий чипсет.

    Например, Intel i7 и Ryzen 7 для мощных игр и работ с графикой. Или Athlon X4 860K и Pentium G4560 для игровых приложений с менее серьёзными требованиями. А геймерам, которые хотят сэкономить, запускать более или менее современные игры, стоит отдать предпочтение сериям i5 от Intel или Ryzen 5 от AMD.

    Что же касается офисных приложений, то для них подходящих моделей в 2017 году нет – все эти программы отлично запускаются на ПК с процессорами, выпущенными несколько лет назад.

    CES2017: Процессоры 2017 года

    Всё, что показали на выставке #CES2017 о центральных и гибридных процессорах: Intel Kaby Lake, AMD Ryzen Summit Ridge, Qualcomm Snapdragon 835.

    М икропроцессор для персонального компьютера а, так же и для других устройств, будь то телефоны, планшеты, ноутбуки или другие интересные гаджеты, является основным центральным устройством, которое выполняет практически все вычисления и отвечает за обработку данных. Можно даже сказать так — центральный процессор это “мозг” любого современного компьютера или высокотехнологичного устройства. Так же он является одним из самых дорогостоящих элементов в составе современных компьютеров.

    1. История появления процессора

    Первые компьютерные процессоры, основу которых составляло механическое реле, появились в пятидесятых годах прошлого века. Спустя какое-то время появились модели с электронными лампами, которые в итоге были заменены на транзисторы. Сами же компьютеры представляли собой довольно габаритные и дорогостоящие устройства.

    Последующее развитие процессоров свелось к тому, что было принято решение входящие в них компоненты, представить в одной микросхеме. Позволило осуществить данную задумку появление интегральных полупроводниковых схем.

    В 1969 г. компания Busicom заказала двенадцать микросхем у Intel , которые они планировали использовать в собственной разработке – в настольном калькуляторе. Уже в то время разработчиков Intel посещала идея заменить несколько микросхем одной. Идею одобрило руководство корпорации, поскольку подобная технология позволяла существенно сократить расходы на производстве микросхем, при этом у специалистов появилась возможность сделать процессор универсальным для использования его в других вычислительных устройствах.

    Некоторые системы позволяют увеличить уже имеющуюся рабочую частоту процессора, данная процедура называется «разгоном» . Установка большей частоты процессора позволяет увеличить и его показатели быстродействия.

    7. Сравнение фирм-производителей Intel и AMD

    Американская компания под названием Intel была основана в 1968 году, тогда как ее основной конкурент – компания AMD – появилась спустя год.

    То, что AMD явила себя свету на год позже, нежели Intel, в существенной мере отразилось на их соперничестве. Первые процессоры от компании AMD представляли собой копии процессоров, выпущенных компанией Intel, однако этот факт не помешал AMD разработать первый 16-ядерный процессор . При этом в 2005 обычному пользователю был предложен первый 2-ядерный процессор , носящий название AMD Athlon 64 X2 .

    Двухъядерные процессоры Core 2 Duo, разработанные компанией Intel, на год позже появились на соответствующем рынке, при этом стоимость процессоров AMD и сегодня намного дешевле процессоров от Intel.

    Какому процессору все же стоит отдать предпочтение? Если пользователю необходимо использование компьютера для работы со сложным профессиональным программным обеспечением, то в этом случае лучше приобрести ПК с процессором от Intel.

    Процессоры AMD – отличный вариант для игровых ПК и в ситуациях, не требующих высокой производительности аппаратной начинки.

    8. Кэш-память процессора

    Кэш – не что иное, как память процессора, задачи которой схожи с задачами, возлагаемыми на оперативную память. Процессор использует кэш для хранения в нем данных. В данной разновидности памяти буферизируется наиболее часто используемая информация, за счет чего временные затраты на последующее обращение к ней в существенной мере сокращаются.

    Оперативная память реализуемых сегодня компьютеров, составляет от 1 Гб, при этом кэш процессоров не превышает 8 Мб. Как видно из приведенных данных, разница в этих разновидностях памяти довольно существенная. Несмотря на это, даже указанного объема достаточно для обеспечения нормального быстродействия всей системы. Немалый интерес у пользователей сегодня вызывают процессоры с двухуровневой кэш-памятью: L1 и L2. Память первого уровня меньше памяти второго уровня и необходима она для хранения инструкций. При этом второй уровень за счет того, что он больше, используется для непосредственного хранения данных. У многих процессоров на данный момент кэш второго уровня общий.

    9. Функции и технологии процессоров: MMX, SSE, 3DNow!, Hyper Threading

    Современные процессоры снабжены характерными дополнительными функциями и технологиями, расширяющими их возможности:

    3DNow!, ММХ, SSE, SSE2, SSE3 – технологии, оптимизирующие работу с объемными данными и мультимедийными файлами;

    В процессорах AMD с целью защиты от ряда вирусов предусмотрена технология NX-bit (No Execute), при этом в процессорах Intel имеется аналогичная технология XD (Execute Disable Bit);

    Cool’n’Quiet (в AMD), ТМ1/ТМ2, С1Е, EIST (в Intel) снижается потребление электрической энергии;

    В технологии AMD64 или ЕМТ64 (для процессоров Intel) нуждаются 64-битные инструкции;

    Одновременное выполнение нескольких потоков команд в некоторых процессорах Intel подразумевает наличие технологии НТ (Hyper-Threading Technology).

    10. Многоядерность процессоров

    Центр современных центральных микропроцессоров снабжен ядрами. Ядро представляет собой кристалл кремния, площадь которого составляет около одного квадратного сантиметра. Несмотря на небольшие размеры, микроскопические логические элементы позволили реализовать на его поверхности принципиальную схему процессора, так называемую архитектуру (chip architecture).

    Многоядерность процессора заключается в наличии в центральном микропроцессоре двух и более вычислительных ядер на поверхности одного процессорного кристалла, которые также могут быть заключены в одном корпусе.

    Перечень преимуществ многоядерного процессора:

    Появляется возможность распределить работу приложений по нескольким ядрам;

    Процессы, нуждающиеся в интенсивных вычислениях, работают существенно быстрее;

    Увеличивается скорость отклика приложений;

    Снижение потребления электрической энергии;

    Более продуктивное использование ресурсоемких мультимедийных программ;

    Более комфортная работа пользователей ПК.

    11. Производство процессоров

    Производство микропроцессоров включает минимум два важных этапа. На первом этапе производятся подложки, которым впоследствии придают проводящие свойства. На втором этапе произведенные подложки тестируются, после чего собирается и упаковывается процессор.

    Сегодня такие ведущие производители процессоров, как AMD и Intel стараются наладить выпуск продукции, задействовав при этом максимально возможные сегменты рынка, максимально сократив возможный ассортимент кристаллов. Отличным тому подтверждением являются процессоры Intel Core 2 Duo. В линейку упомянутой продукции входят три процессора с разными кодовыми наименованиями: Merom, предназначенный для мобильных устройств, Conroe – для настольных версий, Woodcrest – для серверных версий. У всех трех процессоров одна технологическая основа, что дает возможность производителю принимать решение, будучи на последнем этапе производства. Так, например, если на рынке будут более востребованы мобильные процессоры, компания сфокусируется на выпуске модели Socket 479. Если возрастет потребность в настольных моделях, то компания Intel упакует кристаллы, необходимые для Socket 775. В случае роста спроса на серверные процессоры, все вышеуказанные действия будут применены для Socket 771.

    12. Маркировка и кодовые названия процессоров

    Разнообразная продукция, произведенная на заводах крупных предприятий, обозначается кодовыми наименованиями, что является довольно удобным решением, нежели использование длинных официальных обозначений при проведении служебных разговоров и переписки. Порой о внутрифирменных кодовых названиях узнают широкие слои пользователей, однако довольно редко они употребляются в повседневном обиходе.

    Ситуация с кодовыми наименованиями процессоров обратно противоположная, поскольку в последнее время они стали употребляться в разговорах и в качестве маркировки процессоров входить в официальную документацию.

    При этом запомнить необходимо лишь некоторые кодовые названия, к примеру, для успешной модернизации ПК, поскольку чаще всего помимо красивого звучания и рекламных амбиций, подобные наименования никакой полезной информации для потребителя не несут.

    13. Гнезда (socket) для процессоров

    Сокет процессора в переводе с английского языка означает «разъем» или «гнездо» . Если применить этот термин к компьютеру, то гнездом называется место установки центрального процессора. Каждая модель процессора снабжена своим вариантом разъема, связанно это с тем, что технологии изготовления процессоров совершенствовались, а потому модернизировалась их архитектура, количество транзисторов, гнезда и т.д.

    Сокет центрального процессора имеет вид щелевого или гнездового разъёма, предназначенного для того, чтобы упростить процесс установки центрального процессора. Использование разъёмов значительно упрощает замену процессора для последующего ремонта или модернизации ПК.

    14. Охлаждение процессора

    Вентилятор или, как его еще называют кулер , — устройство, задача которого сводится к тому, чтобы обеспечивать охлаждение процессора. Существую разные модели кулеров, однако чаще всего они устанавливаются поверх самого процессора.

    Кулеры бывают активными и пассивными. К категории пассивных кулеров относятся обычные радиаторы, довольно дешевые, потребляющие минимум электричества и при этом практически бесшумные. Активный же кулер представляет собой радиатор с прикрепленным к нему вентилятором.

    Наибольшей популярностью сегодня пользуются активные воздушные кулеры, состоящие из металлического радиатора с установленным на нем вентилятором.

    Будучи механическим устройством, трущиеся детали кулера нуждаются в своевременном смазывании машинным маслом, при этом категорически запрещается для этих целей использовать масла растительного происхождения.

    О необходимости смазать устройство можно узнать характерному и постепенно увеличивающемуся шуму от кулера.

    15. Неисправности и ошибки в процессорах

    В случае неисправности процессора, ПК может начать самостоятельно выключаться и перезагружаться, операционная система «зависать», а жёсткий диск попросту не отображаться. При этом все вышеописанное сопровождается сильным нагреванием процессора. Нередко, неисправный процессор становится причиной постоянных ошибок в работе операционной системы и сопутствующего программного обеспечения.

    Ни при каких условиях нельзя неисправный процессор проверять на рабочей материнской плате, поскольку подобные действия вполне могут спровоцировать вывод из строя материнской платы.

    Чаще всего процессоры подвергаются поломке по причине перегрева и некорректной сборки компьютера, что может стать причиной случайного загиба контактов процессора, а вследствие и возникновения короткого замыкания. Решить проблему в этом случае может лишь замена процессора.

    Вероятно, выбирая компьютер и изучая его характеристики вы заметили, что такому пункту как процессор придают большое значение. Почему именно ему, а не модели , блока питания, или ? Да, это тоже важные компоненты системы и от их правильного подбора также многое зависит, однако характеристики ЦП напрямую и в большей степени влияют на скорость и производительность ПК. Давайте разберем значение этого устройства в компьютере.

    А начнем с того, что уберем процессор из системного блока. В итоге компьютер не будет работать. Теперь понимаете, какую роль он играет? Но давайте более детально изучим вопрос и узнаем что такое процессор компьютера.

    Что такое процессор компьютера

    Вся суть в том, что центральный процессор (его полное название) – как говорят, самое настоящее сердце и одновременно мозг компьютера. Пока он работает, работают и все остальные составляющие системного блока и подключенная к нему периферия. Он отвечает за обработку потоков различных данных, а также регулирует работу частей системы.

    Более техническое определение можно найти в Википеди:

    Центральный процессор - электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.

    В жизни ЦПУ имеет вид небольшой квадратной платы размером со спичечный коробок толщиной в несколько миллиметров, верхняя часть которого как, как правило, прикрыта металлической крышкой (в настольных версиях), а на нижней расположено множество контактов. Собственно, дабы не распинаться, посмотрите следующие фотографии:

    Без команды, отданной процессором, не может быть произведена даже такая простая операция, как сложение двух чисел, или запись одного мегабайта информации. Все это требует немедленного обращения к ЦП. Что уж до более сложных задач, таких как запуск игры, или обработка видео.

    К словам выше стоит добавить, что процессоры могут выполнять и функции видеокарты. Дело в том, что в современных чипах отведено место для видеоконтроллера, который выполняет все необходимые от нее функции, а как видеопамять использует . Не стоит думать, что встроенные графические ядра способны конкурировать с видеокартами хотя бы среднего класса, это больше вариант для офисных машин, где мощная графика не нужна, но все же потянуть что-то слабое им по зубам. Главным же достоинством интегрированной графики является цена — все же отдельную видеокарту покупать не нужно, а это существенная экономия.

    Как работает процессор

    В предыдущем пункте было разобрано, что такое процессор и для чего он нужен. Самое время посмотреть на то, как это работает.

    Деятельность ЦП можно представить последовательностью следующих событий:

    • Из ОЗУ, куда загрузилась определенная программа (допустим текстовый редактор), управляющий блок процессора извлекает необходимые сведения, а также набор команд, которые обязательно нужно выполнить. Все это отправляется в буферную память (кэш) ЦП;
    • Выходящая из кэш-памяти информация разделяется на два вида: инструкции и значения , которые отправляются в регистры (это такие ячейки памяти в процессоре). Первые идут в регистры команд, а вторые в регистры данных;
    • Информацию из регистров обрабатывает арифметико-логическое устройство (часть ЦПУ, которая выполняет арифметические и логические преобразования поступающих данных), которое из них считывает информацию, а за тем исполняет необходимые команды над получившимися в итоге числами;
    • Получившиеся результаты, разделяющиеся на законченные и незаконченные , идут в регистры, откуда первая группа отправляется в кэш-память ЦП;
    • Этот пункт начнем с того, что есть два основных уровня кэша: верхний и нижний . Последние полученные команды и данные, нужные для выполнения расчетов, поступают в кэш верхнего уровня, а неиспользуемые отправляются в кэш нижнего уровня. Этот процесс идёт следующим образом — вся информация идёт с третьего уровня кэша на второй, а потом попадает на первый, с не нужными на текущий момент данными и их отправкой на нижний уровень все обстоит наоборот;
    • По окончанию вычислительного цикла, конечный итог будет записан в оперативной памяти системы, для освобождения места кэш-памяти ЦП для новых операций. Но может произойти так, что буферная память будет переполнена, тогда неэксплуатируемые данные пойдут в оперативную память, или на нижний уровень кэша.

    Поэтапные шаги вышеприведенных действий являются операционным потоком процессора и ответом на вопрос – как работает процессор.

    Виды процессоров и основные их производители

    Существует множество видов процессоров от слабых одноядерных, до мощных многоядерных. От игровых и рабочих до средних по всем параметрам. Но, есть два основных лагеря ЦП – AMD и знаменитые Intel. Это две компании, производящие самые востребованные и популярные микропроцессоры на рынке. Основное различие между продукцией AMD и Intel – не количество ядер, а архитектура – внутреннее строение. Каждый из конкурентов предлагает свое строение «внутренностей», свой вид процессора, кардинально отличающуюся от конкурента.

    У продуктов каждой из сторон есть свои плюсы и минусы, предлагаю кратко ознакомиться с ними поближе.

    Плюсы процессоров Intel :

    • Обладает более низким потреблением энергии;
    • Разработчики больше ориентируются на Интел, чем на АМД;
    • Лучше производительность в играх;
    • Связь процессоров Интел с ОЗУ реализована лучше, нежели у АМД;
    • Операции, осуществляемые в рамках только одной программы (на пример разархивирование) идут лучше, АМД в этом плане поигрывает.

    Минусы процессоров Intel :

    • Самый большой минус – цена. ЦП от данного производителя зачастую на порядок выше чем у их главного конкурента;
    • Производительность снижается при использовании двух и более «тяжелых» программ;
    • Интегрированные графические ядра уступают АМД;

    Плюсы процессоров AMD :

    • Самый большой плюс — самый большой минус Intel – цена. Вы можете купить хороший середнячок от AMD, который будет на твердую 4, а может даже и 5 тянуть современные игры, при этом стоить он будет намного ниже чем аналогичный по производительности процессор от конкурента;
    • Адекватное соотношение качества и цены;
    • Обеспечивают качественную работу системы;
    • Возможность разгона процессора, повышая тем самым его мощность на 10-20%;
    • Интегрированные графические ядра превосходят Интел.

    Минусы процессоров AMD :

    • Процессоры от АМД хуже взаимодействуют с ОЗУ;
    • Энергопотребление больше, чем у Интел;
    • Работа буферной памяти на втором и третьем уровне идёт на более низкой частоте;
    • Производительность в играх отстает от показателей конкурента;

    Но, несмотря на приведенные достоинства и недостатки, каждая из компаний продолжает развиваться, их процессоры с каждым поколением становятся мощнее, а ошибки предыдущей линейки учитываются и исправляются.

    Основные характеристики процессоров

    Мы рассмотрели, что такое процессор компьютера, как он работает. Ознакомились с тем, что из себя представляют два основных их вида, время обратить внимание на их характеристики.

    Итак, для начала их перечислим: бренд, серия, архитектура, поддержка определенного сокета, тактовая частота процессора, кэш, количество ядер, энергопотребление и тепловыделение, интегрированная графика. Теперь разберем с пояснениями:

    • Бренд – кто производит процессор: AMD, или Intel. От данного выбора зависит не только цена приобретения, и производительность, как можно было бы предположить из предыдущего раздела, но также и выбор остальных комплектующих ПК, в частности, материнской платы. Поскольку процессоры от АМД и Интел имеют различную конструкцию и архитектуру, то в сокет (гнездо для установки процессора на материнской плате) предназначенный под один тип процессора, нельзя будет установить второй;
    • Серия – оба конкурента делят свою продукцию на множество видов и подвидов. (AMD — Ryzen, FX,. Intel- i5, i7);
    • Архитектура процессора – фактически внутренние органы ЦП, каждый вид процессоров имеет индивидуальную архитектуру. В свою очередь один вид можно разделить на несколько подвидов;
    • Поддержка определенного сокета - очень важная характеристика процессора, поскольку сам сокет является «гнездом» на материнской плате для подсоединения процессора, а каждый вид процессоров требует соответствующий ему разъем. Собственно об этом было сказано выше. Вам либо нужно точно знать какой сокет расположен на вашей материнской плате и под нее подбирать процессор, либо наоборот (что более правильно);
    • Тактовая частота – один из значимых показателей производительности ЦП. Давайте ответим на вопрос что такое тактовая частота процессора. Ответ будет простым для этого грозного термина — объем операций выполняющихся в единицу времени, измеряющийся в мегагерцах (МГц);
    • Кэш - установленная прямо в процессор память, её ещё называют буферной памятью, имеет два уровня — верхний и нижний. Первый получает активную информацию, второй – неиспользуемую на данный момент. Процесс получения информации идет с третьего уровня во второй, а потом в первый, ненужная информация проделывает обратный путь;
    • Количество ядер - в ЦП их может быть от одного до нескольких. В зависимости от количества процессор будет называться двухъядерных, четырех ядерным и т.д. Соответственно от их числа будет зависеть мощность;
    • Энергопотребление и тепловыделение. Тут все просто – чем выше процессор «съедает» энергии, тем больше тепла он выделит, обращайте внимание на этот пункт, чтобы выбрать соответствующий кулер охлаждения и блок питания.
    • Интегрированная графика – у AMD первые такие разработки появились в 2006, у Intel с 2010. Первые показывают больший результат, чем конкуренты. Но все равно, до флагманских видеокарт пока ни один из них не смог дотянуть.

    Выводы

    Как вы уже поняли центральный процессор компьютера играет важнейшую роль в системе. В сегодняшней статье мы с вами разобрали, что такое процессор компьютера, что такое частота процессора, какие они бывают и для чего нужны. Как сильно одни ЦП отличаются от других, какие виды процессоров бывают. Поговорили о плюсах и минусах продукции двух конкурирующих между собой кампаний. Но с какой характеристикой процессор будет стоять в вашем системном блоке решать только вам.

    Сегодня миллионы жителей развитых стран имеют в своих домах один или даже несколько персональных компьютеров и ноутбуков, что неудивительно, так как эти устройства сегодня используются в самых разных целях: от развлекательных до научных и коммуникационных. Однако значительная часть обладателей ПК не знает их устройства, так как при возникновении проблем предпочитает обращаться к специалистам. Такой подход вполне обоснован. Но все же стоит узнать, из каких основных компонентов состоит этот железный и интеллектуальный “друг” человека. Например, многих интересует, что такое процессор (CPU), каких видов он бывает и как его правильно выбрать.

    Где у ПК мозги

    Очевидно, что для того, чтобы слажено и без вмешательства человека осуществлять огромное количество операций, необходим некий управляющий центр, который будет, подобно мозгу, передавать команды различным компонентам системы и периферическим устройствам. В компьютере эта роль отведена процессору, который выполняет все логические и арифметические операции, задаваемые особой программой. Кроме того, он осуществляет управление всеми другими устройствами ПК.

    Как устроен

    Чтобы понять, что такое процессор компьютера, следует узнать, как он устроен. В отличие от своих аналогов прошлых десятилетий, современные устройства такого типа имеют миниатюрные размеры. На первый взгляд микропроцессор — это прямоугольная тонкая пластинка из прочного кристаллического кремния. На ее сравнительно небольшой площади расположены схемы, обеспечивающие функциональность “мозга” персонального компьютера. Пластинка заключена в керамический или пластмассовый плоский корпус, к которому она подсоединяется посредством очень тонких золотых проводков, снабженных металлическими наконечниками. Благодаря такой конструкции процессор легко и надежно подсоединяется к системной плате ПК.

    Компоненты

    Кто уже узнал, что такое процессор, хотят понять, из каких составляющих он состоит. Несмотря на свои небольшие размеры, данное устройство включает множество компонентов. В их числе:

    • шины адресов;
    • регистры;
    • шины данных;
    • арифметико-логическое устройство;
    • кэш, или быстрая память, имеющая небольшой объем 8-512 кбайт;
    • математический сопроцессор;
    • счетчики команд.

    Ядро процессора

    Под данным термином скрывается множество понятий. Если речь идет о том, что такое процессор и из каких частей он состоит, то ядро — это его составляющая, предназначенная для выполнения одного потока команд. Кроме того, есть многоядерные варианты, способные выполнять несколько потоков команд.

    К "ядерным" характеристикам относятся:

    • система команд;
    • микроархитектура;
    • количество функциональных блоков;
    • напряжение питания;
    • объем встроенной кэш-памяти;
    • площадь кристалла;
    • логический и физический интерфейс;
    • максимальное и типичное тепловыделение;
    • тактовые частоты;
    • технология производства.

    В то же время в физическом смысле под словами “ядро процессора” понимают его часть, содержащую основные функциональные блоки или обычно открытый кристалл микропроцессора. В любом случае это - необходимая часть “мозга” ПК. Таким образом, вопрос "что такое ядерный процессор" звучит несколько некорректно, если, конечно, рассматривается только CPU, а не все те устройства и программы, которые также называются процессорами.

    Системная шина

    Тот, кто уже узнал, что такое процессор компьютера, наверняка, заинтересуется и тем, посредством чего он осуществляет управление остальными компонентами ПК. Очевидно, что такая задача под силу только сложной системе. Она называется процессорной шиной и представляет собой совокупность сигнальных линий, объединенных по назначению. Каждая из них имеет определенный протокол передачи данных и электрическую характеристику. К самой процессорной, или, как ее еще называют, системной шине подключается только CPU, а все другие устройства - через контроллеры материнской платы. В то же время существуют варианты, когда память подключается непосредственно в процессор, благодаря чему обеспечивается его большая эффективность. Тут уместно задать вопрос о том, что такое разрядность процессора, так как, например, выражение “разрядности процессора х 64” означает, что данное устройство снабжено 64-разрядной шиной данных, и такое количество бит оно обрабатывает за единичный такт.

    Кэш

    Быстрая память, или кэш — это буфер между процессором и контроллером системной памяти, которая является достаточно медленной. Этот компонент предназначен для того, чтобы увеличить общую производительность всего устройства в целом. Для достижения этой цели в буфер передаются и хранятся блоки данных, которые отрабатываются в данный момент, и поэтому процессор не бывает вынужден постоянно обращаться к системной памяти.

    Кэш делится на три уровня:

    • Первый уровень L1

    Он подразделяется на два кэша — инструкций и данных, является самым быстрым и производит работу непосредственно с ядром процессора.

    • Второй уровень L2

    С L1 взаимодействует кэш L2. Он в разы больше по объему и является целостным.

    • Третий уровень L3

    У некоторых современных микропроцессоров существует еще и третий уровень, который больше двух предыдущих, но работает на порядок медленнее. Дело в том, что шина между 2-м и 3-м уровнем уже, чем между 1-м и 2-м. Однако скорость 3-го уровня все равно значительно выше, чем скорость системной памяти. В зависимости от того, повторяется ли информация, попадающая в кэш, на разных уровнях, или нет, различают два типа этой составляющей процессора: эксклюзивный и не эксклюзивный. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, поэтому трудно сказать, какой из них лучше. Можно только отметить, что первый тип используется в микропроцессорах AMD, а второй — в Intel.

    Разъем

    Рассказывая о том, что такое процессор компьютера, следует уделить внимание всем компонентам, так как данное сложное устройство функционирует лишь благодаря слаженной работе каждого из них. Например, казалось бы, какую важность может иметь такое примитивное приспособление, как разъем? Однако его применение облегчает замену процессора при модернизации ПК или его снятие на время ремонта.

    Что такое частота процессора

    Для сравнения любых технических устройств и для того, чтобы дать представление об их возможностях используются определенные характеристики, имеющие численное выражение. Для процессоров основной из них является тактовая частота. Причем это понятие имеет кардинальные отличия, когда речь идет об одноядерном и многоядерном вариантах. Итак, что такое тактовая частота процессора, если он способен выполнять только один поток команд? Оказывается, что этот параметр показывает, сколько вычислений в единицу времени может произвести конкретное одноядерное устройство. Соответственно, чем больше тактовая частота, тем больше процессор может выполнить операций в единицу времени. Чаще всего она составляет 1,0-4 ГГц и определяется умножением внешней частоты на определенную постоянную величину. Совсем другое дело, если нужно выяснить, что такое тактовая частота процессора. В таком случае некоторые горе-специалисты рекомендуют вычислять данный параметр для всего устройства, умножая данные для одноядерного варианта на количество составляющих. Однако это в корне неправильно, так как тактовая частота всего устройства от числа ядер не меняется, и положительный эффект касается только производительности процессора. В довершение следует отметить, что при выборе процессора частота не должна являться решающим фактором, а нужно рассматривать величины всех его характеристик в целом.

    Что такое графический процессор

    Как известно, современные ПК обеспечивают превосходную “картинку”. Это достигается посредством графического процессора — специального устройства выполняющего графический рендеринг. Кроме того, они предназначены для использования в качестве ускорителя 3Д графики. Благодаря конвейерной архитектуре такие устройства намного эффективнее обрабатывают изображения и другую графику, чем CPU, о котором было рассказано выше.

    Текстовой процессор: что это?

    В вопросах, связанных с архитектурой ПК, на данный момент есть определенная путаница, так как те же самые термины нередко используются для обозначения совсем разных вещей. В частности, термином процессор обозначаются также программы для форматирования текстов, изменения шрифтов, абзацев, проверки орфографии и многого другого. Наиболее известными примерами являются OpenOffice.org, Writer и суперпопулярная Microsoft Word. Поэтому из названия можно смело приводить, когда нужно ответить на вопрос о том, что такое текстовой процессор.

    Несколько слов о наиболее распространенных процессорах персональных компьютеров

    Первое место по популярности занимает процессор Intel Core i5. Он считается прекрасным вариантом, когда нужна мощная игровая машина. За ним следует модель от Intel — Celeron E3200, который стоит недешево, но является оптимальным выбором для серьезной работы в офисе. Немало поклонников среди специалистов есть и у еще одного процессора от Intel — четырехядерного Core 2 Quad. Если вы не стремитесь стать обладателем сверхмощной машины и хотите сэкономить, то обратите внимание на AMD Athlon II X2215 или AMD Phenom II X4945.

    Теперь вы знаете, что такое процессор, каких видов бывает и какими характеристиками обладает.

    Похожие статьи
     
    Категории
    Видеоматериалы
    Популярное
    Новое