Начните с процессоров Intel. В течение многих лет эти устройства доминируют на рынке и обеспечивают высокую производительность во всех областях применения. Что означают различные названия и символы?
Как выбрать процессор
Основные характеристики процессора, разница между процессорами Inte l и AMD, как правильно выбрать процессор для офисного компьютера, домашнего и игрового.
Процессоры — это основной вычислительный элемент, от которого во многом зависит общая скорость работы компьютера. Поэтому при выборе конфигурации компьютера обычно сначала выбирают процессор, а затем все остальное.
Содержание
Содержание
Рекомендуемые модели процессоров
Для тех, у кого нет времени читать всю статью, быстро приведены некоторые предлагаемые модели процессоров с кратким описанием.
Для простых задач
Если компьютер используется для работы с документами и Интернетом, вас устроит более дешевый Pentium G6400/G6500/G6600 (2-ядерный/4-ядерный) со встроенным видеоядром. Процессор Intel Pentium G6400
Для редактирования видео
Для редактирования видео рекомендуется приобретать новейшие процессоры AMD Ryzen 5/7 (6-8 ядер/12-16) 4/5 поколения. Он также подходит для игр в сочетании с хорошей видеокартой. AMD AMD Ryzen 5 3600
Для игровых компьютеров
Для игровых компьютеров желательно приобрести как минимум Core i3-10100 / 10300 (4 ядра / 8 потоков) или более современный 11-го поколения. (/2070). Процессор Intel Core I3-10100
Для мощных игровых компьютеров
Для мощных игровых компьютеров лучше всего приобрести Core i5-10400/10500/10600 (6 ядер / 12 нитей) или самый современный 11-го поколения.. Процессор Intel Core i5-10400
Для компьютеров с лучшей или необходимой видеокартой лучшим вариантом будет I7-10700 (8-ядерный / 16-ядерный) или самый современный из 11-го поколения. Этот процессор обеспечивает лучшую производительность в играх и может полностью раскрыть возможности самых мощных видеокарт (RTX 3080/3090). Процессор Intel Core I7-10700
В любом случае, большее количество ядер и более высокая частота процессора выводят вас за рамки финансовых возможностей. Дополнительной экономии ресурсов можно добиться, загрузив процессор Intel с видеоядром (с буквой F в конце маркировки), но учтите, что компьютер не может быть использован в случае проблем с видеокартой.
Рекомендуемые конфигурации компьютеров (процессор + видеокарта + память) для игр и редактирования видео можно загрузить из раздела «Смотрите также».
Если вы хотите понять, почему мы предлагаем именно эти модели, читайте статью дальше, чтобы разобраться во всех оттенках и технических характеристиках процессора.
Как устроен процессор
Центральный процессор состоит из печатной платы с кремниевым кристаллом и различными электронными элементами. Кристалл закрыт специальной металлической крышкой, которая защищает его от повреждений и действует как рассеиватель тепла.
С другой стороны платы находятся ножки (или контактные подушки), на которых процессор подключается к материнской плате.
Не рекомендуется рассматривать покупку компьютера со старым слотом. Обычно рекомендуется ограничивать свои возможности процессорами с разъемом 1200 и AM4. Они являются самыми современными и должны позволить вам собрать достаточно мощный компьютер в соответствии с бюджетом.
Процессор: потоки или ядра
На компьютерном рынке существует множество процессоров, которые имеют больше потоков, чем натуральное ядро. Для некоторых задач эти «виртуальные ядра» могут значительно повысить производительность, но для других они практически бесполезны.
Ядро — это естественно изолированный блок обработки, который может выполнять одну последовательность команд за один раз. Если имеется только одно ядро, а последовательностей для выполнения много, можно быстро переключаться между ними, выполнив задачу один раз.
Потоки (в терминах CPR), или виртуальные ядра, являются результатом вычислительной реализации, когда только одно естественное ядро может программировать свою производительность и работать с несколькими командами одновременно. Проще говоря, процессор считает, что в операционной системе и программах больше ядер, чем есть на самом деле. Это можно проверить, открыв устройство Manager или другое программное обеспечение для мониторинга оборудования.
HyperThreading позволяет повысить эффективность компонентов — если виртуальное ядро завершило свою работу и бездействует, его ресурсы могут быть использованы другим. Если гиперпоточность не поддерживается, эти ресурсы неактивны. Таким образом, поддержка виртуальных ядер может ускорить выполнение определенных задач, но, конечно, не так хорошо, как наличие дополнительных естественных ядер, и удвоения производительности ожидать не стоит.
Изображение концепции нити/виртуального ядра:.
Рассмотрим следующий упрощенный пример: если два двухъядерных процессора выполняют четыре команды одновременно, а производительность одного ядра в этой последовательности не нужна, общая производительность будет ниже, чем если бы такие процессоры были заменены на двухъядерные. ядро процессора, но с четырьмя потоками. Он может быть неактивным из-за дополнительного времени, затраченного на работу и переключение некоторых ресурсов. Кроме того, если вычислительных ресурсов потока недостаточно для выполнения последовательности, виртуальное ядро малоэффективно — требуется дополнительное естественное ядро.
Распараллеливание нагрузок с использованием технологии Intel Hyper-Thread
Немного истории
Процессоры были одноядерными и одноядерными. Материнские платы с несколькими процессорными гнездами использовались, когда вычисления (секции сервера, секции рабочей станции) должны были быть эффективно параллельными. В результате материнская плата должна иметь возможность подключения всех процессоров к другим компонентам (например, к оперативной памяти). По сравнению с современными реализациями возникали дополнительные задержки и увеличивалось потребление энергии.
Развитие архитектуры началось с гипертрединга, после чего производители стали размещать на чипе множество естественных ядер. Сегодня оба основных поставщика процессоров (Intel и AMD) выпускают модели с двумя или более естественными ядрами, с поддержкой виртуальных ядер или без нее.
Потоки или ядра?
Центральный процессор — один из основных компонентов системы, который влияет не только на удобство использования компьютера, но и на его производительность при выполнении целевых задач. Часто пользователи, желающие создать систему, задаются вопросом, на что обратить внимание при выборе процессора. Стоит ли платить за дополнительные потоки/виртуальные ядра?
Ответ зависит от используемого сценария. В большинстве игр прирост производительности от гиперпоточности минимален или равен нулю, но дополнительные физические ядра явно положительно влияют на частоту кадров. Конечно, если консоль способна распараллелить вычисления на очень большом количестве ядер. Многие игры, выпущенные за последние несколько лет, могут работать только на двух-четырех ядрах. Остальные либо бездействуют, либо выполняют программы в фоновом режиме.
Виртуальные ядра более полезны для рабочих нагрузок, требующих эффективной параллельной обработки. К ним относятся, например, архивирование файлов, редактирование фотографий, рендеринг видео и моделирование. Поэтому преимущества предоставления дополнительных потоков на компьютерах, используемых в основном для игр и мультимедиа, сомнительны. Однако преимущества возрастают, если параллельно с играми выполняются другие задачи, такие как потоковое вещание, запись/редактирование видео, загрузка/обмен файлами через торрент-клиенты и антивирусный контроль. В таких случаях виртуальные ядра помогают разгрузить естественные ядра.
Однако множитель вычислительной мощности все равно не увеличивается, и в типичном домашнем сценарии часто нецелесообразно переплачивать за виртуальное ядро. Это совсем другой вопрос. Если компьютер используется для деловых целей и с программами, которые правильно функционируют с гиперпоточностью, правильная оптимизация может повысить производительность на десятки процентов.
Вывод: если речь идет об игровом или мультимедийном домашнем компьютере, не стоит ждать чудес от виртуального ядра. Если вам приходится платить за них дополнительно, подумайте о том, чтобы выбрать дополнительную физику или инвестировать в другое оборудование. Если система будет использоваться для работы, стоит проверить тесты процессора для определенных видов работ, так как прирост может быть значительным.
В целом, функции разгона делают процессор более перспективным. Это связано с тем, что если в будущем он не будет функционировать достаточно хорошо, он может просто устареть вместо того, чтобы быть замененным.
Что такое процессорное ядро и многоядерность
На протяжении веков процессоры в этих чипах были одноядерными. На самом деле ядро — это сам процессор. Это его основная часть. Существуют и другие части процессора (например, ножки, контакты, маленькие провода), но блок, отвечающий за вычисления, называется ядром. Когда процессор стал достаточно маленьким, инженеры решили объединить несколько ядер в единое «тело» процессора.
Если процессор рассматривать как раздел, то ядро — это большая комната в этом разделе. Однокомнатная квартира — это процессорное ядро (большая прихожая), кухня, ванная комната, коридор … Двухкомнатная квартира — это как два процессорных ядра вместе с другими комнатами. В некоторых квартирах есть 3, 4 или даже 12 комнат. То же самое относится и к процессорам. В «плоском» чипе может быть несколько ядер.
Многоядерность — это разделение одного процессора на несколько идентичных операционных блоков. Количество блоков равно количеству ядер в процессоре.
Разновидности многоядерных процессоров
Существует распространенное заблуждение, что «чем больше ядер в процессоре, тем лучше». Именно так пытаются представить это трейдеры, которым платят за создание этих заблуждений. Их цель — продать большое количество дешевых процессоров по более высоким ценам. Однако в действительности количество ядер не является главной характеристикой процессора.
Вернемся к соотношению процессоров и квартир. Двухкомнатные квартиры дороже, комфортнее и престижнее однокомнатных. Но только если эти квартиры находятся в одном районе, оборудованы одинаково и имеют схожий ремонт. Существует несколько слабых четырехъядерных (или шестиядерных) процессоров, которые намного слабее двухъядерных. Однако в это трудно поверить. Конечно, магия 4 или 6 против «некоторых «2. Но именно это очень часто и происходит. Это как та же четырехкомнатная квартира, но в разрушенном состоянии, без ремонта, совершенно удаленная, а цена центральной «двушки» шикарная.
Сколько бывает ядер внутри процессора?
Для персональных компьютеров и ноутбуков одноядерные процессоры не выпускаются должным образом уже несколько лет и продаются редко. Количество ядер начинается с двух. Четырехъядерные процессоры, как правило, самые дорогие, но обладают наибольшей производительностью. Существуют также шестиядерные процессоры, но они очень дороги и не очень полезны с практической точки зрения. Немногие задачи могут повысить производительность этих огромных чипов.
Был эксперимент AMD по выпуску трехъядерного процессора, но это уже в прошлом. Они стали очень хорошими, но их время прошло.
Кстати, AMD также производит многоядерные процессоры, но, как правило, они слабее своих конкурентов от Intel. Правда, их цены также намного ниже. Знайте, что четыре ядра, созданные AMD, почти всегда значительно слабее, чем те же четыре ядра, созданные Intel.
Теперь мы знаем, что процессоры имеют 1, 2, 3, 4, 6 и 12 ядер. Процессоры с одним и 12 ядрами встречаются очень редко. Процессоры Tripy -Core принадлежат прошлому. Шестиядерные процессоры стоят очень дорого или приходится переплачивать за менее мощные (AMD). Два и четыре ядра — самые распространенные и практичные устройства, от самых слабых до очень мощных.
В современном мире процессоры — это то, что вы покупаете в красивой розничной коробке или не очень красивой оригинальной упаковке. Он представляет собой неделимое образование, вставленное в приемное устройство материнской платы. Даже если нет приема и его нельзя удалить, т.е. он навсегда заклинен, он все равно остается чипом.
Вместо итогов
Как показывает практика, для современных компьютеров «все в одном» требуется не менее четырех ядер/8 потоков, что вполне достаточно для большинства операций по обработке данных. Однако серия 6/12 представляется более перспективной, поскольку стоит не дороже, а пользы от нее больше.
В качестве «золотого сечения» может быть предложен новый вариант модели на базе обновленной архитектуры Zen2. Он хорошо конкурирует, отлично справляется с играми, программами, сходствами и обработкой данных (одним словом: популярен (появится в июле 2019 года)).
Надеемся, что вы узнали полезную информацию, которая поможет вам при выборе процессора для вашей будущей системы. Следите за дальнейшими обновлениями, чтобы не потерять новые статьи об анатомии процессора.
Названия чисел очень похожи на те, которые использует Intel. Возьмем, к примеру, процессор AMD Ryzen72700X. AMDRyzen7 означает «семья». Первая цифра — в данном случае 2 — указывает на поколение процессора. Остальное — чем больше, тем выше доходность.
Для чего придумали ядра?
Недостатком использования нескольких процессоров является наличие внешней шины между каждым процессором, поэтому скорость работы компьютера ограничена скоростью шины. Более эффективным подходом является включение нескольких сегментов ядра в один чип или кристалл. В данном случае чип выглядел как один процессор с блоком питания, креплением, радиатором и передней шиной, но с несколькими ядрами. Это позволило создать многоядерные процессоры и повысить скорость вычислений.
Еще одним серьезным ограничением одного сверхмощного процессора был вопрос отвода тепла и коммутационной среды. Основная идея заключалась в том, что один процессор выделял много тепла, потреблял гораздо больше энергии и был неэффективен при многозадачной работе.
Подкомпоненты Центрального Процессора
Описав выше компоненты и ядра процессора, давайте обсудим их немного подробнее.
- ALU (Arithmetic Logic Unit — Арифметико-Логическое Устройство) — Это компонент ЦП, который выполняет математические, логические операции или операции принятия решений. Вы можете рассматривать АЛУ как самое сердце .
- FPU (Floating Point Unit — Модуль С Плавающей Запятой) — Это вспомогательный компонент ALU, который выполняет математические операции над числами с плавающей запятой.
- Регистры — Это компоненты хранения внутри ЦП, где данные и инструкции хранятся во время процесса выполнения. Регистры также хранят различные состояния, необходимые процессу выполнения.
- Блок Управления (Control Unit) — Блок управления подобен оркестратору, который контролирует различные шаги, происходящие во время выполнения инструкций. Вы можете думать об этом как, о менеджере, который на самом деле заставляет все это работать внутри процессора.
- Кэш — Современные процессоры также содержат кэш. Это дополнительная память внутри ЦП, которая используется для хранения инструкций и данных после выборки из ОЗУ. Кэш заполняется инструкциями и данными, которые считаются наиболее важными для предстоящего выполнения в ЦП. Это устраняет время выборки из ОЗУ, поскольку инструкции передаются в ЦП из кэша, который уже находится внутри ЦП. В свою очередь, это обеспечивает повышение общей производительности компьютера.
- Фронтальная Шина (Front-Side-Bus) — Как вы видели, инструкции и данные перемещаются в ЦП и из него. Первоначально они находятся в ОЗУ и передаются в ЦП. В ЦП инструкции обрабатываются, а результат передается в ОЗУ. Передняя шина обеспечивает интерфейс или шлюз для этого потока информации.
Как работает процессор или ядро?
Без понимания того, как работает ядро процессора, ответ на вопрос «что такое ядро в компьютере» не будет полностью понятен. Конечно, существует целая инженерная специальность, основанная на этой концепции, поэтому подробное обсуждение выходит за рамки данной статьи. Давайте посмотрим, что происходит на самом высоком уровне. Как упоминалось ранее, компьютерная программа — это серия команд, которые запускают операционную систему и другие приложения на компьютере.
Команды хранятся в оперативной памяти, и каждая команда хранится по определенному адресу в оперативной памяти. Команды считываются и выполняются центральным процессором, а результаты сохраняются в оперативной памяти. Каждое ядро центрального процессора выполняет четыре основные функции при выполнении команды.
- Получить (Fetch ) — Инструкции извлекаются ЦП из ОЗУ.
- Расшифровать (Decode) — Инструкции написаны на языке ассемблера, которые декодируются в двоичные слова (единицы и нули), потому что выполнение инструкций осуществляется как бинарные операции.
- Выполнить (Execute) — Декодированные инструкции выполняются в ЦП.
- Обратная Запись —
Результаты выполнения команды сохраняются в оперативной памяти. Вышеуказанные четыре функции, которые происходят в одной и той же последовательности, в совокупности называются командным циклом. При выполнении компьютерной программы цикл команд повторяется для каждой команды в программе. Каждое ядро может обрабатывать как циклы выборки, так и циклы выполнения. Поэтому, чем больше ядер, тем больше командных циклов может выполнить процессор.
