Карактеристике рачунарског процесора

Ево важних карактеристика процесора:

Примарна карактеристика која дефинише процесор је његова марка АМД или Интел и његов модел. Иако конкурентски модели две компаније имају сличне карактеристике и перформансе, АМД процесор не можете да инсталирате на Интел-компатибилну матичну плочу или обрнуто.

Још једна карактеристика која дефинише процесор је утичница за коју је дизајниран да стане. Ако, на пример, замењујете процесор на матичној плочи Соцкет 478, морате да изаберете заменски процесор који је дизајниран да стане у ту утичницу. Табела 5-1 описује проблеме надоградње помоћу процесорске утичнице.

Табела 5-1: Надоградивост према типу процесорске утичнице

псн наставља да ме одјављује пс3

Такт процесора, који је наведен у мегахерцима (МХз) или гигахерцима (ГХз), одређује његове перформансе, али тактови су бесмислени у линијама процесора. На пример, 3.2 ГХз Пресцотт-цоре Пентиум 4 је око 6,7% бржи од 3.0 ГХз Пресцотт-цоре Пентиум 4, као што би сугерисале релативне брзине. Међутим, 3,0 ГХз Целерон процесор је спорији од 2,8 ГХз Пентиум 4, пре свега зато што Целерон има мању Л2 кеш меморију и користи мању брзину магистралне магистрале. Слично томе, када је Пентиум 4 представљен на 1,3 ГХз, његове перформансе су заправо биле ниже од перформанси процесора Пентиум ИИИ од 1 ГХз који је требало да замени. То је било тачно јер је Пентиум 4 архитектура мање ефикасна као сат, него ранија Пентиум ИИИ архитектура.

Такт је бескористан за поређење АМД и Интел процесора. АМД процесори раде на знатно нижим тактовима од Интел процесора, али раде око 50% више посла по такту. Уопштено говорећи, АМД Атхлон 64 који ради на 2.0 ГХз има приближно исте укупне перформансе као Интел Пентиум 4 који ради на 3.0 ГХз.

'''MODEL NUMBERS VERSUS CLOCK SPEEDS''' Because AMD is always at a clock speed disadvantage versus Intel, AMD uses model numbers rather than clock speeds to designate their processors. For example, an AMD Athlon 64 processor that runs at 2.0 GHz may have the model number 3000+, which indicates that the processor has roughly the same performance as a 3.0 GHz Intel model. (AMD fiercely denies that their model numbers are intended to be compared to Intel clock speeds, but knowledgeable observers ignore those denials.) Intel formerly used letter designations to differentiate between processors running at the same speed, but with a different host-bus speed, core, or other characteristics. For example, 2.8 GHz Northwood-core Pentium 4 processors were made in three variants: the Pentium 4/2.8 used a 400 MHz FSB, the Pentium 4/2.8B the 533 MHz FSB, and the Pentium 4/2.8C the 800 MHz FSB. When Intel introduced a 2.8 GHz Pentium 4 based on their new Prescott-core, they designated it the Pentium 4/2.8E. Interestingly, Intel has also abandoned clock speed as a designator. With the exception of a few older models, all Intel processors are now designated by model number as well. Unlike AMD, whose model numbers retain a vestigial hint at clock speed, Intel model numbers are completely dissociated from clock speeds. For example, the Pentium 4 540 designates a particular processor model that happens to run at 3.2 GHz. The models of that processor that run at 3.4, 3.6, and 3.8 GHz are designated 550, 560, and 570 respectively.

Тхе брзина домаћин-аутобус , такође назван брзина предње магистрале, брзина ФСБ или једноставно ФСБ , одређује брзину преноса података између процесора и чипсета. Већа брзина сабирнице хоста доприноси већим перформансама процесора, чак и за процесоре који раде на истој брзини такта. АМД и Интел различито примењују путању између меморије и кеш меморије, али у основи је ФСБ број који одражава максималну могућу количину преноса блокова података у секунди. Узимајући у обзир стварни такт матичне магистрале од 100 МХз, ако се подаци могу преносити четири пута по такту (на тај начин „четвороструко пумпани“), ефективна брзина ФСБ износи 400 МХз.

На пример, Интел је произвео Пентиум 4 процесоре који користе брзине магистралне магистрале од 400, 533, 800 или 1066 МХз. 2.8 ГХз Пентиум 4 брзине магистралне магистрале од 800 МХз је незнатно бржи од Пентиум 4 / 2.8 са брзином магистрале магистрале 533 МХз, што је заузврат мало брже од Пентиум 4 / 2.8 са 400 МХз хост- брзина аутобуса. Једна од мера коју Интел користи за разликовање својих јефтинијих Целерон процесора је смањена брзина магистралне магистрале у односу на тренутне моделе Пентиум 4. Целерон модели користе брзине магистрале магистрале од 400 МХз и 533 МХз.

Сви процесори Соцкет 754 и Соцкет 939 АМД користе брзину магистрале магистрале од 800 МХз. (Заправо, попут Интел-а, АМД покреће главну магистралу на 200 МХз, али је четвероструко пумпа на ефективних 800 МХз.) Соцкет А Семпрон процесори користе магистралу главног рачунара од 166 МХз, двоструко пумпану до ефективне брзине магистралне магистрале од 333 МХз. .

Процесори користе две врсте кеш меморије за побољшање перформанси међуспремником преноса између процесора и релативно споре главне меморије. Величина Кеш слоја 1 (Л1 кеш , такође зван Кеш меморија нивоа 1 ), је карактеристика архитектуре процесора која се не може променити без редизајнирања процесора. Кеш меморија нивоа 2 (кеш нивоа 2 или Л2 кеш меморија ), мада је екстерна у односу на језгро процесора, што значи да произвођачи процесора могу да произведу исти процесор са различитим величинама Л2 кеш меморије. На пример, различити модели процесора Пентиум 4 доступни су са 512 КБ, 1 МБ или 2 МБ Л2 кеш меморије, а различити модели АМД Семпрон са 128 КБ, 256 КБ или 512 КБ Л2 кеш меморије.

За неке апликације, посебно оне које раде на малим скуповима података, већа Л2 кеш меморија осетно повећава перформансе процесора, посебно за Интелове моделе. (АМД процесори имају уграђени контролер меморије, што донекле прикрива предности веће Л2 кеш меморије.) За апликације које раде на великим скуповима података, већа Л2 кеш меморија пружа само маргиналну корист.

'''Prescott, the Sad Exception''' It came as a shock to everyone not the least, Intel to learn when it migrated its Pentium 4 processors from the older 130 nm Northwood core to the newer 90 nm Prescott-core that power consumption and heat production skyrocketed. This occurred because Prescott was not a simple die shrink of Northwood. Instead, Intel completely redesigned the Northwood core, adding features such as SSE3 and making huge changes to the basic architecture. (At the time, we thought those changes were sufficient to merit naming the Prescott-core processor Pentium 5, which Intel did not.) Unfortunately, those dramatic changes in architecture resulted in equally dramatic increases in power consumption and heat production, overwhelming the benefit expected from the reduction in process size.

Величина процеса , такође зван величина фаб (обогаћивање) , назначено је у нанометрима (нм) и дефинише величину најмањих појединачних елемената на матрици процесора. АМД и Интел континуирано покушавају да смање величину процеса (који се назива а умријети се смањити ) да бисте добили више процесора из сваке силицијумске плочице, смањујући на тај начин њихове трошкове за производњу сваког процесора. Процесори Пентиум ИИ и рани Атхлон користили су процес од 350 или 250 нм. Пентиум ИИИ и неки Атхлон процесори су користили процес од 180 нм. Најновији АМД и Интел процесори користе процес од 130 или 90 нм, а будући процесори ће користити процес од 65 нм.

Величина процеса је битна јер, под свим осталим једнаким условима, процесор који користи мању величину процеса може радити брже, користити нижи напон, трошити мање енергије и производити мање топлоте. Процесори доступни у било ком тренутку често користе различите величине фаба. На пример, својевремено је Интел продавао Пентиум 4 процесоре који су користили процесне величине 180, 130 и 90 нм, а АМД је истовремено продавао Атхлон процесоре који су користили фаб величине 250, 180 и 130 нм. Када одаберете процесор за надоградњу, дајте предност процесору мање фаб величине.

Различити модели процесора подржавају различите скупове функција, од којих неки могу бити важни за вас, а други који вас не брину. Ево пет потенцијално важних функција које су доступне са неким, али не са свим тренутним процесорима. Све ове функције подржавају најновије верзије система Виндовс и Линук:

ССЕ3 (Стреаминг проширења са једним упутством и више података (СИМД) 3) , који је развио Интел и који је сада доступан на већини Интелових процесора и неким АМД процесорима, проширени је скуп инструкција дизајниран да убрза обраду одређених врста података који се често срећу у видео обради и другим мултимедијалним апликацијама. Апликација која подржава ССЕ3 може да ради од 10% или 15% до 100% брже на процесору који такође подржава ССЕ3 него на оном који то не подржава.

До недавно су сви ПЦ процесори радили са 32-битним интерним стазама података. АМД је представио 2004. године 64-битна подршка са својим Атхлон 64 процесорима. Званично, АМД позива ову функцију к86-64 , али већина људи то зове АМД64 . Критично је да су АМД64 процесори уназад компатибилни са 32-битним софтвером и тај софтвер покрећу једнако ефикасно као и 64-битни софтвер. Интел, који је заговарао сопствену 64-битну архитектуру, која је имала само ограничену 32-битну компатибилност, био је присиљен да представи своју верзију к86-64, коју назива ЕМ64Т (Проширена меморија 64-битна технологија) . За сада је 64-битна подршка за већину људи неважна. Мицрософт нуди 64-битну верзију оперативног система Виндовс КСП, а већина Линук дистрибуција подржава 64-битне процесоре, али док 64-битне апликације не постану чешће, мало је стварне користи од покретања 64-битног процесора на стоном рачунару. То ће се можда променити када Мицрософт (коначно) испоручи Виндовс Висту, који ће искористити 64-битну подршку и који ће вероватно створити многе 64-битне апликације.

Са Атхлоном 64, АМД је представио НКС (без еКсецуте-а) технологију, а Интел је убрзо уследио са својом КСДБ (еКсецуте Дисабле Бит) технологија. НКС и КСДБ имају исту сврху, омогућавајући процесору да одреди који су распони меморијских адреса извршни, а који неизвршиви. Ако се код, попут експлоатације преко бафера, покуша покренути у неизвршном простору меморије, процесор враћа грешку оперативном систему. НКС и КСДБ имају велики потенцијал да смање штету узроковану вирусима, црвима, тројанским вирусима и сличним експлоатацијама, али захтевају оперативни систем који подржава заштићено извршавање, као што је Виндовс КСП са сервисним пакетом 2.

АМД и Интел нуде технологију смањења снаге у неким моделима својих процесора. У оба случаја технологија која се користи у мобилним процесорима премештена је на столне процесоре чија је потрошња енергије и производња топлоте постала проблематична. У основи, ове технологије раде смањењем брзине процесора (а самим тим и потрошње енергије и производње топлоте) када је процесор у празном ходу или је мало оптерећен. Интел се на њихову технологију смањења снаге односи као ЕИСТ (побољшана технологија Интел Спеедстеп) . Позвана је верзија АМД Цоол'н'Куиет . Свака од њих може донети мања, али корисна смањења потрошње енергије, производње топлоте и нивоа буке у систему.

До 2005. године, АМД и Интел су достигли практичне границе онога што је било могуће са једним процесорским језгром. Очигледно решење било је ставити две процесорске језгре у један процесорски пакет. Поново је АМД предњачио својим елегантним Атхлон 64 Кс2 серијски процесори, који садрже два чврсто интегрисана Атхлон 64 језгра на једном чипу. Поново приморан да игра сустизање, Интел је стиснуо зубе и ошамарио двојезгрени процесор који зове Пентиум Д. . Инжењерско АМД решење има неколико предности, укључујући високе перформансе и компатибилност са скоро било којом старијом матичном плочом Соцкет 939. Слапдасх Интел решење, које је у основи значило лепљење две језгре Пентиум 4 на један чип без њихове интеграције, резултирало је двама компромисима. Прво, Интел дуал-цоре процесори нису уназад компатибилни са ранијим матичним плочама, па им је потребан нови чипсет и нова серија матичних плоча. Друго, будући да је Интел више или мање једноставно залепио две њихове постојеће језгре у један процесорски пакет, потрошња енергије и производња топлоте су изузетно високи, што значи да је Интел морао да смањи радни такт Пентиум Д процесора у односу на најбржи једнојезгрени Пентиум 4 модела.

Све то је рекло да Атхлон 64 Кс2 ни у ком случају није победник, јер је Интел био довољно паметан да Пентиум Д цени атрактивно. Најјефтинији Атхлон Кс2 процесори се продају више него двоструко више од најскупљи Пентиум Д процесори. Иако ће цене несумњиво пасти, не очекујемо да ће се разлика у ценама много променити. Интел има резервне производне капацитете, док је АМД прилично ограничен у својој могућности да прави процесоре, па је вероватно да ће АМД двојезгрени процесори у догледно време имати премијске цене. Нажалост, то значи да дуал-цоре процесори нису разумна опција надоградње за већину људи. Интелови процесори са два језгра имају прихватљиве цене, али захтевају замену матичне плоче. АМД дуал-цоре процесори могу користити постојећу матичну плочу Соцкет 939, али сами процесори су прескупи да би били одрживи кандидати за већину надоградитеља.

'''HYPER-THREADING VERSUS DUAL CORE''' Some Intel processors support ''Hyper-Threading Technology (HTT)'', which allows those processors to execute two program threads simultaneously. Programs that are designed to use HTT may run 10% to 30% faster on an HTT-enabled processor than on a similar non-HTT model. (It's also true that some programs run slower with HTT enabled than with it disabled.) Don't confuse HTT with dual core. An HTT processor has one core that can sometimes run multiple threads a dual-core processor has two cores, which can always run multiple threads.

Тхе језгро процесора дефинише основну архитектуру процесора. Процесор који се продаје под одређеним именом може користити било које од неколико језгара. На пример, први процесори Интел Пентиум 4 користили су Језгро Вилламетте . Касније верзије Пентиум 4 су користиле Језгро Нортхвоод, језгро Пресцотт, језгро галатина, језгро Престоније , и Пресцотт 2М језгро . Слично томе, различити модели Атхлон 64 произведени су помоћу Језгро Цлавхаммер, језгро Следгехаммер, језгро Невцастле-а, језгро Винцхестер-а, језгро Венеције, језгро Сан Диега, језгро Манцхестер-а , и Језгро Толеда .

Коришћење имена језгра је згодан стенографски начин да се укратко специфицирају бројне карактеристике процесора. На пример, језгро Цлавхаммер користи процес од 130 нм, Л2 кеш меморију од 1.024 КБ и подржава функције НКС и Кс86-64, али не и ССЕ3 или рад са два језгра. Супротно томе, језгро Манчестера користи процес од 90 нм, Л2 кеш меморију од 512 КБ и подржава ССЕ3, Кс86-64, НКС и дуал-цоре функције.

Име језгра процесора можете сматрати сличним главном броју верзије софтверског програма. Баш као што софтверске компаније често издају мања ажурирања без промене главног броја верзије, АМД и Интел често врше мања ажурирања својих језгара без промене имена језгра. Ове мање промене су позване цоре степпингс . Важно је разумети основе имена језгара, јер језгро које процесор користи може одредити његову компатибилност са матичном плочом. Степпеингс су обично мање значајни, мада на њих такође вреди обратити пажњу. На пример, одређено језгро може бити доступно у корацима Б2 и Ц0. Касније корачање Ц0 може имати исправке грешака, покренути хладњак или пружити друге погодности у односу на раније кораке. Кораци са језгром су такође критични ако инсталирате други процесор на двопроцесорску матичну плочу. (То јест, матична плоча са две процесорске утичнице, за разлику од двојезгреног процесора на матичној плочи са једном утичницом.) Никада, никада не мешајте језгре или кораке на матичној плочи са два процесора на тај начин што представља лудило (или можда само катастрофу).

Више о рачунарским процесорима