Дмитрий Донцов
Сборка компьютера. Легкий старт

Полная версия

Процессор

Процессор (рис. 1.2,1.3) – двигатель компьютера. Его выбор определяет скорость вычислительных операций. Наиболее критичными по требованиям к процессору являются математические и статистические пакеты, мощные графические редакторы (например, 3ds Max), программы для обработки звуковой и видеоинформации, мультимедийные приложения и игры.

Рис. 1.2. Процессор Intel Celeron

Рис. 1.3. Процессор AMD Athlon

Для нормальной работы в элементарных приложениях, в частности Microsoft Office, вполне достаточно не очень производительного процессора, такого как Celeron 533 МГц. Но мы не будем заострять внимание на таких комплектующих, так как они давно устарели и вы просто не сможете их купить.

ПРИМЕЧАНИЕ

Скорость обработки данных процессором (частота) измеряется в мегагерцах (МГц) или гигагерцах (ГГц). Чем она больше, тем удобнее и быстрее вы сможете выполнять действия над объектами. Но это не значит, что вам необходимо покупать самый быстрый и мощный, а значит, дорогой процессор. Возможно, для ваших целей будет достаточно и менее производительного компьютера.

При выборе процессора обратите внимание на наиболее важные его характеристики:

– компания-производитель;

– тип разъема, к которому можно его подключить;

– быстродействие;

– модель.

Разберем каждый из предложенных выше пунктов по очереди и начнем с основной характеристики процессора – его быстродействия. При тактовой частоте 1 МГц процессор способен выполнять миллион операций в секунду, а при частоте 100 МГц – уже 100 млн.

Быстродействие компьютера можно повысить и за счет 64-битных процессоров. Правда, если вы решили собирать компьютер для дома, то этот вариант вам вряд ли подойдет, так как для офисных программ и Интернета вам не понадобится машина такой мощности. В то же время для повышения реалистичности изображения в компьютерных играх часто встает вопрос об увеличении мощности процессора. Стоит отметить, что вы заметите увеличение скорости только в том случае, если задачи используют 64-битное вычисление. Все остальные, 32-битные задачи будут выполняться с той же скоростью.

В связи с этим следует сказать несколько слов о серии процессоров Celeron, a также об их отличиях от процессоров Pentium (и тот и другой тип процессоров выпускается корпорацией Intel).

Производительность и высокое быстродействие современных процессоров обеспечивается не только работой на высоких тактовых частотах, но и тем, что в их внутренней архитектуре предусмотрена специальная, собственная область памяти, в которой должны храниться многократно выполняемые процессором директивы, наиболее часто используемые им данные или результаты обработки команд, которые могут потребоваться процессору для осуществления последующих операций. Такая внутренняя память называется кэшем процессора.

Какой бы высокой ни была тактовая частота процессора, микросхема будет ежесекундно простаивать в течение небольших промежутков времени, ожидая, пока нужные данные поступят для последующей обработки из оперативной памяти компьютера, поскольку шина, по которой передается эта информация, обладает ограниченной пропускной способностью и может транслировать строго определенный объем бит в секунду. Гораздо быстрее и удобнее взять наиболее востребованную информацию непосредственно из кэша.

Кэш большинства современных процессоров состоит из двух уровней: в первом (Cache Level 1) сохраняются данные, чаще всего необходимые процессору для работы, во втором (Cache Level 2) – информация, не поместившаяся в кэше первого уровня, а также набор регулярно обрабатываемых процессором инструкций.

Более поздние модификации Celeron имеют кэш второго уровня, однако его объем наполовину меньше объема процессоров серии Intel Pentium III и 4 с аналогичными тактовыми частотами. В частности, процессоры Intel Pentium 4 с тактовой частотой 1,7 ГГц имеют кэш второго уровня объемом 256 Кбайт, в то время как процессоры Celeron с аналогичной тактовой частотой – лишь 128 Кбайт. Другое различие заключается в том, что внутренняя частота, на которой работает ядро процессора Celeron, существенно меньше внутренней частоты процессоров Pentium. Все это в совокупности приводит к тому, что Celeron несколько проигрывает в быстродействии.

ПРИМЕЧАНИЕ

Например, Intel Celeron с тактовой частотой 2,4 ГГц по своей производительности практически не уступает процессору Intel Pentium 4 с тактовой частотой 1,8 ГГц, a Celeron с частотой 2,0 ГГц отстает от последнего всего на 8-10 %. При этом очень многое зависит оттого, какими именно задачами пользователь предполагает нагрузить процессор: если при работе в текстовых или табличных редакторах, при воспроизведении музыки и видеофильмов разница между ними практически незаметна, то в некоторых играх, требующих от системы значительных аппаратных ресурсов, при переходе от Pentium к Celeron чувствуется замедление в полтора или даже два раза.

Еще одной компанией, выпускающей процессоры для современных компьютеров, является калифорнийская корпорация Advanced Micro Devices (сокращенно AMD). Процессоры семейств AMD Athlon и AMD Duron являются аналогами Intel Pentium II, III, 4 и Intel Celeron, однако их цена существенно ниже процессоров с аналогичной тактовой частотой производства Intel Corporation.

Процессоры Athlon и Duron различаются примерно так же, как Intel Pentium и Celeron, – объемом кэша второго уровня и внутренней частотой ядра. Например, размер кэша второго уровня для большинства процессоров AMD Athlon составляет 256 Кбайт, в то время как кэш второго уровня схожих по частоте процессоров AMD Duron содержит только 64 Кбайт.

Еще немного слов об AMD, a точнее, о процессорах AMD Opteron. Эти процессоры позиционируются компанией AMD прежде всего в качестве элементов серверных систем, хотя некоторые серии (главным образом, экономичные) рассчитаны на применение в различных встраиваемых решениях. Итак, если вы решили собрать мощный сервер, читайте дальше.

Основным идентификатором процессоров AMD Opteron служит трехзначный цифровой номер, где первая цифра означает максимальную масштабируемость систем, в которых он может применяться:

– серия 100 – однопроцессорные серверы и рабочие станции;

– серия 200 – серверы и рабочие станции с количеством процессоров не более двух;

– серия 800 – серверы и рабочие станции с количеством процессоров не более восьми.

Последние две цифры маркировки означают относительный рейтинг производительности процессора. «Относительный» в данном случае означает только позиционирование внутри серии, то есть, например, процессор AMD Opteron 244 производительнее AMD Opteron 242. Номера моделей для двуядерных процессоров AMD Opteron начинаются с 165,265 и 865 и далее увеличиваются с коэффициентом 5.

При покупке имейте в виду, что в маркировке процессоров AMD отражается не реальная тактовая частота, на которой работает микросхема, а условный коэффициент (рейтинг), обозначающий относительное быстродействие процессора.

ПРИМЕЧАНИЕ

Например, процессор AMD Athlon 2700+ на самом деле работает с тактовой частотой 2167 МГц, AMDAthlon 2600+ имеет частоту 2133 МГц, а частота AMD Athlon 2200+ составляет всего 1800 МГц. Реальные тактовые частоты процессоров AMD не имеют прямой математической зависимости по отношению к наименованию их модели, которое присваивается производителем, исходя из скорости работы микросхемы и количества выполняемых ею операций в секунду по отношению к аналогичным процессорам Intel, поскольку используемая AMD технология позволяет добиться большего быстродействия при меньших тактовых частотах.

Вопрос: «Что эффективнее: процессоры Intel или аналогичные им модели AMD?» – неоднозначен, так как конкуренция в данной сфере рынка была и остается достаточно острой и ситуация меняется чуть ли не ежемесячно.

При сравнении Pentium 4 с частотой 3 ГГц и AMD Athlon XP 2600+ при выполнении ресурсоемких задач, таких как моделирование трехмерных графических изображений или преобразование звуковых файлов в формат МРЗ, безоговорочное преимущество имеет Pentium 4. Однако при выполнении сложных математических расчетов Athlon превосходит Pentium 4.

Результаты тестирования данных процессоров при выполнении других задач, таких как сжатие файлов архиваторами, примерно одинаковые. Таким образом, сравнивая технические характеристики микросхем различных производителей со схожими тактовыми частотами, можно прийти к выводу, что процессоры AMD Duron существенно уступают по своему быстродействию процессорам Intel Celeron, которые, в свою очередь, проигрывают процессорам AMD Athlon, а последние работают несколько медленнее, чем Intel Pentium 4. Вместе с тем практика показывает, что системы, собранные на базе процессоров AMD, нередко выигрывают по соотношению производительности и стоимости.

Однако есть и еще одно существенное различие между продукцией этих двух компаний, на которое следует обратить пристальное внимание. Все современные процессоры, как изготовленные на заводах Intel, так и выпущенные корпорацией AMD, достаточно сильно нагреваются в процессе работы. Поэтому имеющийся на материнских платах разъем для установки процессоров снабжен специальным замком, позволяющим закрепить на лицевой панели микросхемы кулер (металлический радиатор, оснащенный электрическим вентилятором). Он предназначен для отвода теплого воздуха от поверхности микросхемы с целью непрерывного охлаждения процессора.

Нагрев процессора во время его работы – нормальное явление и, к сожалению, неизбежное: полупроводниковый кристалл, составляющий «сердце» процессора, имеет ограниченную теплопроводность, а протекание электрического тока через любой материал всегда сопровождается выделением тепла. Вместе с тем процессор, будучи сложным электронным устройством, может работать только в строго определенных температурных режимах. Прогорание обмотки электродвигателя, износ трущихся деталей вентилятора или забивание радиатора пылью могут привести к замедлению вращения или внезапной остановке кулера, что грозит перегревом процессора и ведет к нарушению работы компьютера или даже к выходу процессора из строя.

Технологическая особенность процессоров AMD – они разогреваются гораздо сильнее процессоров компании Intel. Например, штатная температура нагрева процессоров Intel Pentium 4/Celeron составляет 30–50 °С, в то время как процессоры AMD нередко разогреваются до 55–75 °С.

Однако это не значит, что на базе платформы AMD нельзя собрать надежный компьютер, важно лишь обратить более пристальное внимание на выбор материнской платы (она обязательно должна быть оснащена надежной системой температурного контроля), а также оборудовать процессор эффективным и отказоустойчивым кулером.

Какой же процессор и для чего лучше приобретать?

Если вы собираетесь использовать компьютер в рабочих целях (для работы с различного рода документами, базами данных, языками программирования), то не покупайте дорогой процессор. Вам достаточно приобрести Celeron 2000 МГц или Athlon с тактовой частотой не ниже 2200 МГц.

Если вы любитель компьютерных игр, то вам необходим мощный процессор. Например, популярная игра Doom 3 на компьютерах, в которых установлен процессор с низкой частотой, вообще не запускается.

СОВЕТ

Если вы решили, что компьютер предназначен для игровых целей, то не жалейте денежных средств на процессор. Чем он лучше, тем меньше у вас возникнет проблем. Однако неразумно приобретать и самые последние модели процессоров – помните, что цене свойственно опускаться.