Частота процессора что дает


Интересные цифры. Как росла частота процессоров | Процессоры | Блог

Процессоры для персональных компьютеров прошли огромный путь с 70-х годов прошлого века и до наших дней. Давайте вспомним самые интересные процессоры и то, как росла их тактовая частота год за годом, от 2-4 МГц в 70-х и до 5000 МГц в 2019 году.

Что значат "МГц" процессора?

Тактовая частота процессоров - это одна из их главных характеристик. Она характеризует производительность процессора, через количество выполняемых операций в секунду. Однако процессоры с одной и той же тактовой частотой нельзя сравнивать "в лоб", они могут иметь различную производительность, так как на выполнение одной операции разным системам может требоваться различное количество тактов.

Яркий пример - процессоры AMD и Intel, иногда отличающиеся по частотам на 30-40% при сопоставимой производительности.

70-е годы

В конце 70-х годов прошлого века произошел бурный рост рынка процессоров для домашних компьютеров. В те годы еще не были оформлены стандарты компьютерных платформ и каждый производитель старался создать уникальный компьютер. Еще в 1974 году компания Intel выпустила 8-битный микропроцессор Intel 8080, работающий на частоте от 2 до 4 МГц.

Другие производители не заставили себя долго ждать, Motorola представила процессор 6800, работающий на частоте 2 МГц, а годом спустя компания MOS Technology выпускает процессор 6502 с частотой лишь 1 МГц.

В 1976 году на рынок был выпущен процессор Zilog Z80 с частотами от 2,5 до 8 МГц. Это был уже серьезный прирост частоты.

Несмотря на то, что названия этих процессоров мало что говорят современному пользователю ПК, на них была построена масса популярных компьютеров и игровых приставок: микрокомпьютер Altair-8800, Dendy (Nintendo Entertainment System), Apple I, Apple II, Commodore PET и популярнейший Sinclair ZX-Spectrum.

В 1978 году компания Intel выпустила первый 16-битный микропроцессор 8086 с частотами 4 МГц — 10 МГц, его можно назвать прадедушкой процессоров, работающих в наших ПК и основателем платформы PC компьютеров.

80-е годы

Далее произошел скачек производительности процессоров с выходом Intel 80286 в 1982 году. Он работал на невысоких частотах — от 6 МГц, до 12,5 МГц. А вот последующий за ним Intel 80386 в 1985 году принес большой рост и производительности, и частоты, которая доходила до 40 МГц. AMD уже тогда выпускала конкурентов — процессор Am386DX на 40 МГц.

В 1989 году выходит Intel 80486 с частотами 25 МГц — 50 МГц.

90-е годы

Знаменитые процессоры Pentium, на базе архитектуры P5, выходят в 1993 году с частотами 60 МГц или 66 МГц и достигают огромных, по тем меркам, частот в 100-233 МГц у Pentium MMX, к концу 90-х годов. Параллельно развиваются процессоры PowerPC, DEC Alpha и некоторые другие, но они мало интересны пользователям ПК.

Постепенно накапливающиеся технологические и инженерные успехи приводят в 1995 году к смене архитектур и на рынок выходит архитектура P6 — CISC-платформа с RISC-ядром. На ней работает знакомый многим Pentium II, вышедший в 1997 году и имевший частоты до 450 МГц. А Pentium III, пришедший ему на смену в 1998 году, уже работал на частоте от 600 МГц (ядро Katmai), до 1130 МГц на ядре Coppermine в 1999 году.

1000 МГц был впечатляющей планкой в 1999 году и перепрыгнуть ее первой старались и Intel и AMD. AMD выпустила новейший процессор Athlon, работающий на частоте 1000 МГц, 6 марта 2000 года и первой покорила рубеж 1000 МГц. Intel не хватило всего 2 дня для победы, она выпустила процессор Pentium III с частотой 1000 МГц 8 марта 2000 года.

2000-е годы

В 2001 году процессоры Pentium III получили ядро Tualatin и частоты до 1400 МГц. У AMD в это время были очень удачные процессоры Athlon и Duron на ядре Thunderbird с частотами до 1400 МГц. Поскольку частоты перевалили за 1000 МГц, теперь проще называть их гигагерцами (ГГц).

Дальше началась захватывающая война между Pentium 4 от Intel и Athlon XP от AMD. Pentium 4 начал с 1.4 ГГц в 2000 году и быстро дошел до 2 ГГц в 2001 году. Athlon XP в 2001 году смог покорить 1,6 ГГц. Так как производительность на МГц у него была выше, AMD ввела так называемый P-рейтинг, который показывал производительность процессоров Athlon XP относительно сопоставимого по мощности процессора Pentium 4 от Intel. Поэтому модель с реальной частотой 1.6 ГГц имела обозначение 1900+.

В 2002 году Pentium 4 достигли частот 3 ГГц, в 2003 — 3.2 ГГц, в 2004 — 3.4 ГГц, в 2005 — 3.8 ГГц. На этом диапазоне частот хотелось бы заострить внимание, во-первых, заметно резкое замедление прироста частот. Процессоры уперлись в технологический потолок, даже сейчас большинство выпускаемых моделей имеют частоты из диапазона 3.2-3.8 ГГц, а ведь достигнуты они были 15 лет назад.

С трудом современные массовые процессоры перевалили потолок в 4 ГГц и сейчас штурмуют 5 ГГц. Intel Core i9-9900KS — первый процессор, который с заводскими настройками работает на частоте 5 ГГц по всем ядрам.

В 2006 году процессор Intel Pentium D960 работал на частоте 3.6 ГГц, Athlon 64 FX-60 на ядре Toledo, на 2.6 ГГц. Гонка частот практически остановилась.

Последующие Core 2 Duo и Core 2 Quad работали все на тех же частотах, что и предшественники. Процессоры Intel Core i3/i5/i7 на микроархитектуре Bloomfield, Gulftown, Sandy Bridge, Ivy Bridge, тоже работали на частотах до 4 ГГц.

2010-е годы

У AMD сменились процессоры Athlon 64 X2, Athlon II, Phenom, Phenom II, не выходя за рамки 4 ГГц. В 2011 году процессоры на архитектуре Bulldozer смогли в турбобусте покорить частоты выше 4 ГГц. У Intel первыми это смогли сделать Core i7 4790K, на ядре Haswell, в 2014 году.

AMD и Intel вели жестокую борьбу за рынок процессоров и цифра 5 ГГц была очень важна. Битва за нее развернулась нешуточная, и победила в ней AMD с FX-9590 на ядре Vishera в 2013 году.

Но это была чисто маркетинговая победа, FX-9590 имел ужасающее энергопотребление в 220 ватт и плачевную производительность. Это не позволило ему стать массовым. Intel смогла достичь заветной цифры в 5 ГГц процессором Core i7-8086K на ядре Coffee Lake лишь в 2018 году.

Наши дни

На сегодняшний день массовые процессоры AMD Ryzen 3000-й серии и Intel Coffee Lake Refresh имеют частоты по всем ядрам в районе 3.9-4.7 ГГц и постепенно подбираются к 5 ГГц при нагрузке на все ядра. 2020 год обещает быть насыщенным в плане анонса новых процессоров, посмотрим, какие частоты покажут AMD Ryzen 4000-й серии и Intel Core десятого поколения.

Может быть, цифра 5 ГГц наконец-то станет массовой, и процессоры начнут покорять 6 ГГц?

В следующих блогах цикла "Интересные цифры" я расскажу о росте частот графических процессоров, объема ОЗУ и жестких дисков персональных компьютеров.

club.dns-shop.ru

Что такое тактовая частота процессора: влияние на скорость работы

 

Приветствую всех читателей. Мне будет особенно приятно порадовать вас своим рассказом на тему что такое тактовая частота процессора. Возможно, для некоторых эта тема покажется азбучной и малополезной, но я уверен что несколько интересных фактов и простых сравнений позволит по-новому взглянуть на работу ЦПУ.

Подбирая железо для компьютера или новый смартфон мы первым делом интересуемся, сколько ядер имеет процессор и какова частота их работы. Бренд самого ЦПУ в этом случае – дело вкуса (AMD или Intel, MTK или Snapdragon). Но, если из представленных моделей, одна имеет в характеристиках большее значение частоты, но наверняка выбор будет сделан в ее пользу. Давайте разберемся, почему это так важно.

 

«Импульсивное поведение» процессора

Процессор это сердце любой вычислительной машины, а к таковым относятся не только калькуляторы и компьютеры, используемые в сложных расчетах, но и любое устройство, работающее с оцифрованными данными. Чтобы преобразовать их в музыку, видео, изображение или, тем более, заставить программу совершить определенные операции, поток «нулей» и «единиц» записанный в двоичном коде необходимо пропустить через блок, выполняющий логические операции.

Такие обрабатывающие модули, созданные из множества полупроводниковых микротранзисторов и составляют основу кристалла процессора. Или, как говорят знатоки «камня».

Но вернемся к оцифрованному потоку данных, которые в реальности представляют собой наличие или отсутствие сигнала в электроцепи. Ведь именно его и обрабатывает транзистор. Но чтобы сделать такие сигналы читаемыми (отличаемыми друг от друга) его подают импульсами. Создает их тактовый генератор, интегрированный в архитектуру самого процессора.

В лучших современных ЦПУ за одну секунду происходит до 5 000 000 000 (пяти миллиардов!) импульсов. Это величина измеряется в гигагерцах (ГГц) и является тактовой частотой работы ядра процессора, выполняющего главные вычислительные функции. Чем больше она, тем лучше.

Но за дополнительные герцы приходится расплачиваться повышенным энергопотреблением и сильным нагревом.

 

А вы знаете частоту своего ЦПУ?

Узнать тактовую частоту установленного на вашем компьютере процессора можно несколькими способами:

  • Заглянуть в паспорт, лежащий в коробке от CPU;
  • Найти на мониторе «Мой компьютер», открыть в его контекстном меню «Свойства» и изучить общие параметры устройства;

  • Установить программы AIDA64 или CPU-Z, которые показывают максимально подробную информацию о вашем процессоре.

 

Считаем ядра и гигагерцы

В реальности более объективным показателем скорости работы ЦПУ является количество операций, выполняемых в единицу времени. А на это уже влияет количество микротранзисторов, способных одновременно обработать несколько сигналов. Может вы что-то слышали о нано технологиях? Так вот чем меньшего размера вычислительный элемент, тем их больше можно разместить на «камне» процессора.

Так же тактовую производительность процессора определяет его архитектура (оптимизация взаимодействия между отдельными модулями) и количество потоков (каналов одновременного обращения к ядру).

Кроме того, для одновременного решения нескольких задач в ЦПУ используется несколько ядер. Причем имеются процессоры для смартфонов с различной тактовой частотой отдельных ядер: по 4-е энергоэффективных (1,8 ГГц) и по 4-е мощных (свыше 2,3 Ггц). Многоядерные устройства, установленные на ПК, имеют свой алгоритм оптимизации. Что дает ядрам возможность работать с разной тактовой частотой.

Раз, уж я затронул тему многоядерности, то расскажу вам об одном распространенном заблуждении, касающимся нашей основной темы. Некоторые пользователи, покупая, например, процессор Intel Core 2 Quad, с частотой каждого ядра 2,5 ГГц считают, что они получат устройство способное выдавать 4 х 2,5 = 10 млрд. тактов в секунду.

Это, друзья мои, заблуждение. Потому как тактовый генератор быстрее работать от этого не станет. Единственно, чем я могу вас порадовать, что каждое ядро теоретически может выполнять отдельную операцию. Но и для этого обычно требуется несколько тактов.

Разгон, троттлинг и нагрев

Здесь же считаю нужным ответить на часто задаваемый вопрос. Что важнее при выборе процессора количество ядер или тактовая частота?

Оба показателя определяют производительность процессора. Поэтому 2-а ядра на 4,5 GHz могут работать не хуже 4-х на 2,5 GHz. Все зависит от выполняемых задач и от реализованной в чипе архитектуры.

Правда, все-таки есть один нюанс. Ядер вы в ЦПУ не добавите, а вот разогнать процессор, увеличив его тактовую частоту можно. Для этого существует несколько способов, но все они требуют выполнения ряда условий:

  • Теоретическая возможность разгона процессора;
  • Устойчивость его элементов к работе в высокотемпературном режиме или наличие дополнительной эффективной системы охлаждения;
  • Необходимый разгонный потенциал материнской платы.

 

Есть даже несколько недорогих ЦПУ, наиболее приспособленных к такому частотному апгрейду: AMD FX-6300, AMD FX-4350, AMD Athlon X4 860K, Intel Pentium G3258.

Наверное, вы уже заметили, что в нашем разговоре о тактовой частоте периодически упоминается такое явление как нагрев процессора. Эти два параметра тесно взаимосвязаны между собой. Уже понятно, что искусственное увеличение температуры повлечет за собой повышение температуры CPU.

А что будет, если в силу определенных причин нагреется сам процессор? К примеру: поломка или загрязнение кулера, высыхание термопасты, работа в жару?

В этом случае разработчики ЦПУ предусмотрели функцию тротлинга, которая отслеживает температуру чипа, и при достижении критических значений автоматически снижает тактовую частоту ядер и, соответственно, быстродействие всей системы.

Напоследок хочу отметить, ещё кое что. Своя рабочая частота имеется и у ОЗУ,  и у системной шины материнской платы. И даже у кэш-памяти самого процессора, но именно тактовая частота ядер является максимальной.

Запомните это, чтобы случайно не запутаться в терминах и устройствах.

На этом я заканчиваю свой рассказ о том, что такое тактовая частота процессора. Пойду  готовить новую статью, с целью порадовать вас новыми интересными сведениями из жизни компьютерного железа.

Удачи вам всем.

 

 

profi-user.ru

Процессор, как выбрать, на что обращать внимание. Основные характеристики, и технологии в CPU.

Процессор… он же CPU (central processing unit)

*всегда актуальные вопросы, на что стоит обращать внимание при выборе процессора, чтобы не ошибиться.

Наша цель в данной статье — описать все факторы влияющие на производительность процессора и другие эксплуатационные характеристики.

Наверняка ни для кого не секрет, что процессор – является главной вычислительной единицей компьютера. Можно даже сказать – самая главная часть компьютера.

Именно он занимается обработкой практически всех процессов и задач, которые происходят в компьютере.

Будь то — просмотр видео, музыка, интернет сёрфинг, запись и чтение в памяти, обработка 3D и видео, игр. И многого другого.

Поэтому к выбору Центрального Процессора, стоит отнестись очень тщательно. Может получиться ситуация, что вы решили поставить мощную видеокарту и не соответствующий её уровню процессор. В этом случае процессор, не будет раскрывать потенциал видеокарты, что будет тормозить её работу. Процессор будет полностью загружен и буквально кипеть, а видеокарта будет ожидать своей очереди, работая на 60-70% от своих возможностей.

Именно поэтому, при выборе сбалансированного компьютера, не стоит пренебрегать процессором в пользу мощной видеокарты. Мощности процессора должно быть достаточно для раскрытия потенциала видеокарты, иначе это просто выброшенные деньги.

Intel vs. AMD

*догонялки навсегда

Корпорация Intel, располагает огромными человеческими ресурсами, и почти неисчерпаемыми финансами. Многие инновации в полупроводниковой индустрии и новые технологии идут именно из этой компании. Процессоры и разработки Intel, в среднем на 1-1,5 года опережают наработки инженеров AMD. Но как известно, за возможность обладать самыми современными технологиями – приходится платить.

Ценовая политика процессоров Intel, основывается как на количестве ядер, количестве кэша, но и на «свежести» архитектуры, производительности на тактватт, техпроцесса чипа . Значение кэш-памяти, «тонкости техпроцесса» и другие важные характеристики процессора рассмотрим ниже. За обладание такими технологии как HT (Hyper Threading) и свободного множителя частоты, тоже придётся выложить дополнительную сумму.

Компания AMD, в отличии от компании Intel, стремится к доступности своих процессоров для конечного потребителя и к грамотной ценовой политике.

Можно даже сказать, что AMD – «Народная марка». В её ценниках вы найдёте то, что вам нужно по очень привлекательной цене. Обычно через год, после появления новой технологии у компании Intel, появляется аналог технологии от AMD. Если вы не гонитесь за самой высокой производительностью и больше обращаете внимание на ценник, чем на наличие передовых технологий, то продукция компании AMD – именно для вас.

Ценовая политика AMD, больше основывается на количестве ядер и совсем немного — на количестве кэш памяти, наличии архитектурных улучшений. В некоторых случаях, за возможность обладать кэш памятью третьего уровня, придётся немного доплатить (Phenom имеет кэш память 3 уровня, Athlon довольствуется только ограниченной, 2 уровня). Но иногда AMD «балует» своих фанатов возможность разблокировать более дешёвые процессоры, до более дорогих. Разблокировать можно ядра или кэш-память. Улучшить Athlon до Phenom. Такое возможно благодаря модульной архитектуре и при недостатке некоторых более дешёвых моделей, AMD просто отключает некоторые блоки на кристалле более дорогих (программно).

Ядра – остаются практически неизменными, отличается только их количество (справедливо для процессоров 2006-2011 годов). За счёт модульности своих процессоров, компания отлично справляется со сбытом отбракованных чипов, которые при отключении некоторых блоков, становятся процессором из менее производительной линейки.

Компания много лет работала над совершенно новой архитектурой под кодовым именем Bulldozer, но на момент выхода в 2011 году, новые процессоры показали не самую лучшую производительность. AMD грешила на операционные системы, что они не понимают архитектурных особенностей сдвоенных ядер и «другой многопоточности».

Со слов представителей компании, следует ждать особых исправлений и заплаток, чтобы ощутить всю производительность данных процессоров. Однако в начале 2012 года, представители компании Microsoft отложили выход обновления для поддержки архитектуры Bulldozer на вторую половину года.

 

Частота процессора, количество ядер, многопоточность.

Во времена Pentium 4 и до него – частота процессора, была главным фактором производительности процессора при выборе процессора.

Это не удивительно, ведь архитектуры процессоров — специально разрабатывались для достижения высокой частоты, особенно сильно это отразилось как раз в процессоре Pentium 4 на архитектуре NetBurst. Высокая частота, была не эффективна при том длинном конвейере, что был использован в архитектуре. Даже Athlon XP частотой 2Ггц, по уровню производительности был выше чем Pentium 4 c 2,4Ггц. Так что, это был чистой воды маркетинг. После этой ошибки, компания Intel осознала свои ошибки и вернулась на сторону добра начала работать не над частотной составляющей, а над производительностью на такт. От архитектуры NetBurst пришлось отказаться.

С приходом архитектуры Core – всё изменилось. Гонка по частоте – сменилась гонкой по количеству ядер и лучшей реализации исполнения параллельных вычислений, ветвящихся инструкций. Имея короткий вычислительный конвейер, процессоры на Core архитектуре (кстати основанной на архитектуре Pentium M, который частично позаимствовал свою у Pentium III), даже с вдвое более низкой частотой, оказались впереди Pentium 4.

Архитектура Core, так же привнесла монолитный кристалл на одной подложке, с несколькими ядрами. Всё это в сумме, на момент выхода процессора, привнесло эволюцию на рынок процессоров. Настала эра многоядерных процессоров, которая будет длиться, пока это будет позволять техпроцесс и закон Мура.

 

Что же нам даёт многоядерность?

Четырёх-ядерный процессор с частотой 2,4 Ггц, в много-поточных приложениях, теоретически будет примерным эквивалентом, одноядерного процессора с частотой 9,6Ггц или 2-х ядерному процессору с частотой 4,8 Ггц. Но это только теоретически. Практически же, два двухъядерных процессора в двух сокетной материнской плате, будут быстрее одного 4-ядерного, на той же частоте функционирования. Ограничения по скорости шины и задержки памяти дают о себе знать.

*при условии одинаковых архитектур и количества кэш памяти

Многоядерность, даёт возможность выполнять инструкции и вычисления по частям. К примеру нужно выполнить три арифметических действия. Первые два выполняются на каждом из ядер процессора и результаты складываются в кэш-память, где с ними может быть выполнено следующее действие любым из свободных ядер. Система очень гибкая, но без должной оптимизации может и не работать. Потому очень важна оптимизация под многоядерность для архитектуры процессоров в среде ОС.

Приложения, которые «любят» и используют многопоточность: архиваторы, плееры и кодировщики видео, антивирусы, программы дефрагментаторы, графические редакторы, браузеры, Flash.

Так же, к «любителям» многопоточности, можно отнести такие операционные системы как Windows 7 и Windows Vista, а так же многие ОС, основанные на ядре Linux, которые работают заметно быстрее при наличии многоядерного процессора.

Большинству игр, бывает вполне достаточно 2-х ядерного процессора на высокой частоте. Сейчас однако, выходит всё больше игр «заточенных» под многопоточность. Взять хотя бы такие SandBox игры, как GTA 4 или Prototype, в которые на 2-х ядерном процессоре с частотой ниже 2,6 Ггц – комфортно себя не чувствуешь, фреймрейт проваливается ниже 30 кадров в секунду. Хотя в данном случае, скорее всего причиной таких казусов является «слабая» оптимизация игр, недостаток времени или «не прямые» руки тех, кто переносил игры с консолей на PC.

При покупке нового процессора для игр, сейчас стоит обращать внимание на процессоры с 4-мя и более ядрами. Но всё же, не стоит пренебрегать 2-х ядерными процессорами из «верхней категории». В некоторых играх, данные процессоры чувствуют себя порой лучше, чем некоторые многоядерные.

 

Кэш память процессора.

Кэш память – это выделенная область кристалла процессора, в которой обрабатываются и хранятся промежуточные данные между процессорными ядрами, оперативной памятью и другими шинами.

Она работает на очень высокой тактовой частоте (обычно на частоте самого процессора), имеет очень высокую пропускную способность и процессорные ядра работают с ней напрямую (L1).

Из-за её нехватки, процессор может простаивать в трудоёмких задачах, ожидая пока в кэш поступят новые данные для обработки. Так же кэш-память служит для записи часто повторяющихся данных, которые при необходимости могут быть быстро восстановлены без лишних вычислений, не заставляя процессор тратить время на них снова.

Производительности, так же добавляет факт, если кэш память объединённая, и все ядра равноправно могут использовать данные из неё. Это даёт дополнительные возможности для многопоточной оптимизации.

Такой приём, сейчас используется для кэш памяти 3-го уровня. У процессоров Intel существовали процессоры с объединённой кэш памятью 2-го уровня (C2D E7***, E8***), благодаря которым и появился данный способ увеличить многопоточную производительность.

При разгоне процессора, кэш память может стать слабым местом, не давая разогнать процессор больше, чем её предельная частота функционирования без ошибок. Однако плюсом является то, что она будет работать на той же частоте, что и разогнанный процессор.

В общем, чем больше кэш памяти, тем быстрее процессор. В каких именно приложениях?

Во всех приложениях, где используется множество числовых данных с плавающей запятой, инструкций и потоков, кэш память активно используется. Кэш память очень любят архиваторы, кодировщики видео, антивирусы и графические редакторы и т.д.

Благоприятно к большому количеству кэш-памяти относятся игры. Особенно стратегии, авто-симуляторы, RPG, SandBox и все игры, где есть много мелких деталей, частиц, элементов геометрии, потоков информации и физических эффектов.

Кэш память играет очень немалую роль в раскрытии потенциала систем с 2-мя и более видеокартами. Ведь какая то доля нагрузки, ложится на взаимодействие ядер процессора как между собой, так и для работы с потоками нескольких видео-чипов. Именно в этом случае важна организация кэш — памяти, и очень полезна кэш память 3-го уровня большого объёма.

Кэш память, всегда оснащается защитой от возможных ошибок (ECC), при обнаружении которых, ведётся их исправление. Это очень важно, ведь маленькая ошибочка в кэш памяти, при обработке может превратиться в гигантскую, сплошную ошибку, от которой «ляжет» вся система.

 

Фирменные технологии.

Hyper Threading (гипер-поточность, HT)–

впервые технология была применена в процессорах Pentium 4, но работала не всегда корректно и зачастую больше тормозила процессор, чем ускоряла. Причиной был слишком длинный конвейер и не доведённая до ума система предсказания ветвлений. Применяется компанией Intel, аналогов технологии пока нет, если не считать аналогом то? что реализовали инженеры компании AMD в архитектуре Bulldozer.

Принцип системы таков, что на каждое физическое ядро, создаётся по два вычислительных потока, вместо одного. То есть, если у вас 4-х ядерный процессор с HT (Core i7), то виртуальных потоков у вас 8.

Прирост производительности достигается за счёт того, что в конвейер могут поступать данные уже в его середине, а не обязательно сначала. Если какие то блоки процессора, способные выполнить это действие простаивают, они получают задачу к выполнению. Прирост производительности не такой как у настоящих физических ядер, но сопоставимый(~50-75%, в зависимости от рода приложения). Довольно редко бывает, что в некоторых приложениях, HT отрицательно влияет на производительность. Связано это с плохой оптимизацией приложений под данную технологию, невозможность понять, что присутствуют потоки «виртуальные» и отсутствие ограничителей для нагрузки потоков равномерно.

Turbo Boost – очень полезная технология, которая увеличивает частоту функционирования наиболее используемых ядер процессора, в зависимости от уровня их загруженности. Очень полезна тогда, когда приложение не умеет использовать все 4 ядра, и загружает только одно или два, при этом их частота работы повышается, что частично компенсирует производительность. Аналогом данной технологии у компании AMD, является технология Turbo Core.

SSE, 3dnow! инструкции. Предназначены для ускорения работы процессора в мультимедиа вычислениях (видео, музыка, 2D/3D графика и т.д.), а так же ускоряют работу таких программ как архиваторы, программы для работы с изображениями и видео (при поддержке инструкций данными программами).

3dnow! – довольно старая технология AMD, которая содержит дополнительные инструкции по обработке мультимедиа контента, помимо SSE первой версии.

*А именно возможность потоковой обработки вещественных чисел одинарной точности.

 

Наличие самой новой версии – является большим плюсом, процессор начинает более эффективно выполнять определённые задачи при должной оптимизации ПО. Процессоры AMD носят похожие названия, но немного другие.

*Пример— SSE 4.1(Intel) — SSE 4A(AMD).

К тому же, данные наборы инструкций не идентичны. Это аналоги, в которых есть небольшие отличия.

Cool’n’Quiet, SpeedStep, CoolCore, Enchanced Half State(C1E) и т.

Данные технологии, при низкой нагрузке уменьшают частоту процессора, посредством уменьшения множителя и напряжения на ядре, отключения части КЭШа и т.д. Это позволяет процессору гораздо меньше греться и потреблять меньше энергии, меньше шуметь. Если понадобится мощность, то процессор вернётся в обычное состояние за доли секунды. На стандартных настройках Bios практически всегда включены, при желании их можно отключить, для уменьшения возможных «фризов» при переключении в 3D играх.

Некоторые из этих технологий, управляют скоростью вращения вентиляторов в системе. К примеру, если процессор не нуждается в усиленном отводе тепла и не нагружен, скорость вентилятора процессора уменьшается (AMD Cool’n’Quiet, Intel Speed Step).

Intel Virtualization Technology и AMD Virtualization.

Эти аппаратные технологии позволяют с помощью специальных программ запускать несколько операционных систем сразу, без какой либо сильной потери в производительности. Так же, её используют для правильной работы серверов, ведь зачастую, на них установлена далеко не одна ОС.

Execute Disable Bit и No eXecute Bit – технология, призванная защитить компьютер от вирусных атак и программных ошибок, которые могут вызвать крах системы посредством переполнения буфера.

 

Intel 64, AMD 64, EM64T – данная технология позволяет процессору работать как в ОС с 32-х битной архитектурой, так и в ОС с 64-х битной. Система 64 bit – с точки зрения выгоды, для рядового пользователя отличается тем, что в данной системе можно использовать более 3.25Гб оперативной памяти. В 32-х битных системах, использовать больший объём оперативной памяти не представляется возможным, из-за ограниченного объёма адресуемой памяти*.

Большинство приложений с 32-х bit архитектурой, можно запустить на системе с 64-х битной ОС.

*Что же поделать, если в далёком 1985 году, никто и подумать не мог о таких гигантских, по меркам того времени, объёмах оперативной памяти.

Дополнительно.

Пара слов о техпроцессе.

На этот пункт стоит обратить пристальное внимание. Чем тоньше техпроцесс, тем меньше процессор потребляет энергии и как следствие — меньше греется. И кроме всего прочего — имеет более высокий запас прочности для разгона.

Чем более тонкий техпроцесс, тем больше можно «завернуть» в чип транзисторов(и не только) и увеличить возможности процессора. Тепловыделение и энергопотребление при этом тоже уменьшается пропорционально, благодаря меньшим потерям по току и уменьшению площади ядра. Можно заметить тенденцию, что с каждым новым поколением той же архитектуры на новом техпроцессе, растёт и энергопотребление, но это не так. Просто производители идут в сторону ещё большей производительности и перешагивают за черту тепловыделения прошлого поколения процессоров из-за увеличения числа транзисторов, которое не пропорционально уменьшению техпроцесса.

Встроенное в процессор видеоядро.

Если вам не нужно встроенное видео ядро, то не стоит покупать процессор с ним. Вы получите только худший отвод тепла, лишний нагрев (не всегда), худший разгонный потенциал (не всегда), и переплаченные деньги.

К тому же те ядра, что встроены в процессор, годятся только для загрузки ОС, интернет сёрфинга и просмотра видео (и то не любого качества).

Тенденции на рынке все же меняются и возможность купить производительный процессор от Intel без видео ядра выпадает всё реже. Политика принудительного навязывание встроенного видео ядра, появилась с процессоров Intel под кодовым названием Sandy Bridge, основное новшество которых и было встроенное ядро на том же техпроцессе. Видео-ядро, находится совместно с процессором на одном кристалле, и не такое простое как в предыдущих поколениях процессоров Intel. Для тех кто его не использует, есть минусы в виде некоторой переплаты за процессор, смещённость источника нагрева относительно центра тепло — распределительной крышки. Однако есть и плюсы. Отключенное видео ядро, можно использовать для очень быстрой кодировки видео с помощью технологии Quick Sync вкупе со специальным, поддерживающим данную технологию ПО. В будущем, Intel обещает расширить горизонты использования встроенного видео ядра для параллельных вычислений.

 

Сокеты для процессоров. Сроки жизни платформ.


Intel ведёт грубую политику для своих платформ. Срок жизни каждой (срок начала и конца продаж процессоров для неё), обычно не превышает 1.5 — 2 года. К тому же, у компании есть несколько параллельно развивающихся платформ.

Компания AMD, ведёт противоположную политику совместимости. На её платформу на сокете AM3, будут подходить все процессоры будущих поколений, поддерживающие DDR3. Даже при выходе платформы на AM3+ и более поздних, отдельно будут выпускаться либо новые процессоры под AM3, либо новые процессоры будут совместимы со старыми материнскими платами, и можно будет сделать безболезненный для кошелька апгрейд, поменяв только процессор (без смены мат.платы, ОЗУ и т.д.) и прошив BIOS материнской платы. Единственные нюансы несовместимости могут быть при смене типа оперативной памяти, так как будет требоваться другой контроллёр памяти, встроенный в процессор. Так что совместимость ограниченная и поддерживается далеко не всеми материнскими платами.  Но в целом, экономному пользователю или тем, кто не привык менять платформу полностью каждые 2 года — выбор производителя процессора понятен — это AMD.

 

Охлаждение процессора.

В стандартной комплектации, с процессором идёт BOX-овый кулер, который будет просто справляться со своей задачей. Представляет он из себя кусок алюминия с не очень высокой площадью рассеивания. Эффективные кулеры на тепловых трубках и закреплёнными на них пластинами, имеют конструкцию, предназначенную для высокоэффективного рассеивания тепла. Если вы не хотите слышать лишний шум от работы вентилятора, то вам стоит приобрести альтернативный, более эффективный кулер с тепловыми трубками, либо систему жидкостного охлаждения замкнутого или не замкнутого типа. Такие системы охлаждения, дополнительно дадут возможность разгона для процессора.

Заключение.

Все важные аспекты, влияющие на производительность и эксплуатационные характеристики процессора, были рассмотрены. Повторим, на что следует обращать внимание:

  • Выбрать производителя
  • Архитектура процессора
  • Техпроцесс
  • Частота процессора
  • Количество ядер процессора
  • Размер и тип кэш-памяти процессора
  • Поддержка технологий и инструкций
  • Качественное охлаждение

Надеемся, данный материал поможет вам разобраться и определиться в выборе соответствующего вашим ожиданиям процессора.

Удачного выбора!

www.xtechx.ru

Что важнее частота или количество ядер и кто из них влиятельней

Опубликовано 19.06.2018 автор — 0 комментариев

Добрый день, уважаемые читатели нашего блога. Сегодня постараемся разобраться, что важнее частота или количество ядер процессора? На что влияет каждый из этих параметров в повседневном использовании, в играх и профессиональных приложениях? Играет ли свою роль Turbo-boost, или ручной разгон приносит больше пользы? В общем, давайте вникать, как все это работает.

Процедура сравнения будет элементарна до безобразия:

  • преимущества высокой тактовой частоты;
  • преимущества большого числа ядер процессора;
  • необходимость того или иного в зависимости от выбранных задач;
  • итоги.

А теперь давайте приступать.

Высокие частоты – признак комфортного гейминга

Давайте сразу окунемся в игровую индустрию и по пальцам одной руки перечислим те игры, которым нужна многопоточность для комфортной работы. На ум приходят только последние продукты Ubisoft (Assassin’s Creed Origins, Watch Dogs 2), старичок GTA V, свежий Deus Ex и Metro Last Light Redux. Данные проекты с легкостью «съедят» все вакантные вычислительные мощности процессора, включая ядра и потоки.

Но это скорее исключение из правил, поскольку остальные игры более требовательны именно к частоте ЦП и ресурсам видеопамяти. Иными словами, если вы решите запустить старый добрый DOOM на AMD Ryzen Threadripper 1950X c его 16 вычислительными ядрами (дорогой, мощный), то будете крайне разочарованы ввиду следующих факторов:

  • FPS будет низким;
  • большинство ядер и потоков простаивает;
  • переплата крайне сомнительна.

А все потому, что этот чип ориентирован на профессиональные вычисления, рендеринг, обработку видео и иные задачи, в которых «решают» именно ядра и потоки, а не частотный потенциал.Меняем AMD на Intel Core i5 8600К и видим неожиданный результат – количество кадров увеличилось, стабильность картинки возросла, все ядра задействованы оптимально. А если разогнать камень, то картина получится и вовсе шикарная. Все потому, что гейминг до сих пор корректно воспринимает от 4 до 8 ядер (не считая вышеописанных исключений), и дальнейший рост физических и виртуальных потоков попросту неоправдан, приходится гнать тактовую частоту.

В каких случаях нужна многопоточность

А теперь давайте сравним в профессиональных задачах два топовых решения от Intel и AMD: Core 7 8700K (6/12, L3 – 9 МБ) и Ryzen 7 2700x (8/16, L3 – 16 МБ). И здесь уже количество ядер и потоков играет главную и лучшую роль в следующих задачах:

  • архивация;
  • обработка данных;
  • рендеринг;
  • работа с графикой;
  • создание сложных 3D-объектов;
  • разработка приложений.

Стоит отметить, что если программа не рассчитана на мультипоточность, то Intel одерживает пальму первенства только за счет большей частоты, но в остальных случаях лидерство остается за «красными».

Подведем итоги

А теперь давайте рассуждать логично. И AMD и Intel за последние несколько лет неплохо так выровняли свои показатели в плане производительности. Оба чипа построены для новейших платформ Ryzen+ (AM4) и Coffee Lake (s1151v2) и имеют отличный разгонный потенциал, а также задел на будущее.

Если для вас первостепенной задачей является получение высокого FPS в современных игровых проектах, то «синяя» платформа здесь выглядит более оптимальным решением.

Однако стоит понимать, что высокий фреймрейт будет заметен только на мониторах с частотой от 120 Гц и выше. На 60-герцовых вы просто не заметите разницы в плавности картинки.

Вариант от AMD при прочих равных выглядит более «всеядным» и универсальным, да и ядер с потоками у него больше, а значит открываются новые перспективы вроде того же стриминга, который так популярен на Youtube.

Надеемся, теперь вы понимаете, в чем разница между частотой и количеством вычислительных ядер, и в каких случаях переплата за потоки оправдана.

Я считаю, что в данной борьбе, победителя здесь быть не может, так как битва в сравнениях была в разных весовых категориях.

На этой ноте закончим, не забывайте подписываться на обновления блога, пока пока.

С уважением, автор Андрей Андреев.

infotechnica.ru

Частота процессора и частота оперативной памяти:их совместимость и что важнее?

Опубликовано 26.08.2018 автор — 77 комментариев

Приветствую, дорогие читатели моего блога! Тема сегодняшней публикации – частота процессора и частота оперативной памяти. Вы узнаете, что важнее для производительности компьютера и какое соотношение следует выбирать.

Как это работает

Не буду изобретать велосипед и приведу аналогию, уже давно придуманную известным блоггером (а, чтобы и мой замечательный и полезный блог обрел заслуженную известность, вы можете поделиться этой статьей в социальных сетях). Хорошим тоном считается сравнивать камень и оперативку со сборочным конвейером и складом.

Действительно, процесс похожий: как конвейер собирает детали, так ЦП производит расчеты. Готовая продукция, а часто промежуточный результат, отправляется на склад (в оперативку). В этом случае многоядерный процессор – цех с несколькими сборочными линиями. Частота оперативки – скорость, с которой специально обученный рабочий возит вещи между конвейером и складом вперед-назад.

Двое таких рабочих – это спаренные модули памяти. Если у них синхронизированы перекуры (тайминги ОЗУ), то эффективность логистики увеличивается (активируется двухканальный режим). Остальные аналогии вы можете придумать сами, почитав подробнее об оперативной памяти и ее основных характеристиках.

Возможны неприятные явления в виде простоя конвейера (процессора), когда рабочие не успевают возить детали на склад (память работает существенно медленнее, чем камень).Возможны – не значит, что это действительно случится.

Во-первых, и процессор, и оперативка выполняют миллионы операций в секунду, поэтому человек попросту не заметит мгновения простоя.

Во-вторых, как к каждому конвейеру, администрация завода приставляет соответствующего по квалификации рабочего, так и производители комплектующих синхронизируют параметры разных модулей для их полного соответствия.

Как правильно подобрать комплектующие под материнку

С публикацией о лучшем выборе ЦП для системного блока вы можете ознакомиться здесь. Однако при сборке компьютера в первую очередь следует учитывать параметры материнской платы – базы, к которой крепятся все прочие детали.

Многие в курсе, что заказывать комплектующие в интернет-магазине дешевле и удобнее. Однако большинство магазинов не указывают в спецификации ЦП поддерживаемые типы памяти. К счастью, их легко можно найти на сайте производителя.

При этом все спецификации по материнке, как правило, указаны. Нас, в первую очередь, интересует поддерживаемая память – тип, и т.д., чипсет (так как на всякий камень «дружит» с каждым чипсетом) и слот ЦП (который, естественно, должен соответствовать). Еще один параметр – максимальный объем ОЗУ, который можно поставить.

Не стоит покупать ОЗУ с тактовой больше чем поддерживает материнка – она попросту или не будет работать, или переключится на меньшую. Естественно, частота шины материнки и оперативки должны совпадать.

Опять же, если частота больше у какой-либо детали, вся система синхронизируется под меньшую. Зачем переплачивать за неиспользуемые опции? Ориентируясь на максимальную производительность, будьте готовы раскошелиться – дополнительные герцы и байты стоят хороших денег.В плане соотношения частоты ЦП и оперативки у юзеров часто возникает вопрос: должны ли они совпадать, и зависит ли этот параметр ОЗУ от камня? Полностью совпадать не должны, однако частота CPU должна быть выше.

К счастью, производители решают проблему за нас: сложно собрать конфигурацию, у которой частота процессора будет ниже частоты оперативки: детали попросту несовместимы.

Так, вполне нормально работает, например, компьютер с четырехъядерным процессором и тактовой частотой 4 ГГц в связке с 8 Гб оперативки DDR3, частота которой ниже. Зависит ли от этого общая производительность системы? Не особо.

Учитывайте, что все же на производительность, в первую очередь, влияют параметры процессора.

Рекомендации

Я не буду пытаться спровоцировать очередной холивар на тему что лучше – Intel или AMD, однако в плане соотношения цены к производительности могу порекомендовать процессор i5 восьмого поколения, который отлично совместим с оперативкой DDR4.

Как сказано выше, отталкивайтесь от параметров материнской платы. Про лучшие материнские платы за 2018 год для игрового ПК по мнению блога читайте здесь. Какую конкретно выбрать, рассчитывайте исходя из финансовых возможностей.

На этом, дорогие читатели, я прощаюсь с вами, всего лишь до завтра. Не забудьте подписаться на рассылку, чтобы получать уведомления о новых публикациях.

С уважением автор блога Андрей Андреев

infotechnica.ru

Тактовая частота или количество ядер? Выбор центрального процессора

Вечный вопрос, который, ко всему прочему, еще и сильно замылен маркетингом. Конечно, когда мы говорим о вычислительных мощностях, то тут всегда чем больше — тем лучше. И всё было бы просто, если бы мы не были ограничены бюджетом. А так — возникает сакральный вопрос, вынесенный в название этой заметки. Итак, попробуем разобраться.

Тактовая частота — это количество операций в секунду. Самой простой аналогией будет скорость автомобиля (самолета, ракеты… чего угодно). Правда, скорости транспортных средств не увеличиваются такими темпами от года к году, но аналогия понятна. Естественно, чем выше скорость автомобиля, тем быстрее мы доберемся до точки назначения.

Ядра процессора — это, фактически, микропроцессор в миниатюре со своими конвейерами, кэшем и векторными командами. Прямую аналогию тут подобрать сложно, но представим, что автомобилей у нас уже несколько. Соответственно, если груза много (объем информации), то перевезти его можно быстрее. Есть, однако, свои тонкости. Во-первых, груз должен уметь делиться. Скажем, какие-нибудь коробки мы распихаем в разные автомобили, а ценную древнегреческую статую распиливать на части не будем. В таком случае не важно сколько у нас машин, поедет всё равно одна. Во-вторых, производители намеренно занижают тактовую частоту многоядерных процессоров, в основном ради снижения энергопотребления и из-за требований по теплоотводу (TDP). Поэтому у таких процессоров приложения, не оптимизированные под многопоточность, будут проседать.

Свою роль играют и архитектура процессора, и работа конкретного движка (если мы об играх). Но это для стороннего наблюдателя уже излишняя информация, и проще посмотреть тесты производительности конкретных моделей.

Ниже таблица, в которой я постарался в общем виде описать, что лучше выбрать исходя из потребностей.

Тактовая частота Количество ядер
Сервер V
Десктоп:
Работа с видео, аудио, изображениями V
Игры V
Универсальная машина V

Тут надо понимать, что одно не исключает другое. Т.е. одноядерный процессор Вы сейчас вряд ли найдете. И если, к примеру, Вы не уверены в том, насколько используемые вами приложения умеют обращаться с многоядерностью, то можно надбавить старых-добрых мегагерц. Собрались обрабатывать видео, аудио или изображения, то тут выбор, однозначно, в сторону ядер. Многопоточность важна и для сервера, так что с этим всё понятно.

С играми сложнее и, во многом, зависит от года выпуска той или иной игры, да и просто от усилий разработчиков. Но, в целом, для современных игр многопоточность это уже стандарт.

P.S. Пожалуй, самое ужасное привнесение здравого смысла в жертву маркетингу — это рост количества ядер в смартфонах. Но об этом как-нибудь в следующий раз.

webistore.ru

что это и для чего нужно? (#2019)

Как известно, тактовая частота процессора что это количество выполняемых операций таковым за единицу времени, в данном случае, за секунду.

Но этого определения недостаточно для того, чтобы полностью понять, что же на самом деле означает данное понятие и какое значение оно имеет для нас, рядовых пользователей.

В интернете можно найти множество статей по этому поводу, но во всех из них чего-то не хватает.

Чаще всего это «что-то» является тем самым ключиком, который может открыть дверь к пониманию.

Поэтому мы постарались собрать все основные сведения, будто это пазлы, и составить из них единую целостную картину.

Cодержание:

Детальное определение

Итак, тактовая частота – это количество операций, которые процессор может выполнять за секунду. Измеряется эта величина в Герцах.

Эта единица измерения названа в честь известного ученого, который проводил эксперименты, направленные на изучение периодических, то есть повторяющихся процессов.

А причем Герц к операциям за секунду?

Такой вопрос возникает при чтении большинства статей в интернете у людей, которые не очень хорошо изучали физику в школе (может быть, не по своей вине).

Дело в том, что эта единица как раз и обозначает частоту, то есть количество повторений, этих самых периодических процессов за секунду.

Она позволяет измерять не только число операций, а и другие всевозможные показатели. К примеру, если вы делаете 3 входа в секунду, значит, частота дыхания составляет 3 Герца.

Intel Core i7

Что же касается процессоров, то здесь могут выполняться самые разные операции, которые сводятся к вычислению тех или иных параметров.

Собственно, количество вычислений этих самых параметров за секунду и называется тактовой частотой.

Как все просто!

На практике понятие «Герц» используется крайне редко, чаще мы слышим о мегаГерцах, килоГерцах и так далее. В таблице 1 приведены «расшифровки» этих величин.

Таблица 1. Обозначения

Первое и последнее в настоящее время используется крайне редко.

То есть, если вы слышите, что в нем 4 ГГц, значит, он может выполнять 4 миллиарда операций каждую секунду.

Много?

Отнюдь! На сегодняшний день это средний показатель. Наверняка, очень скоро мы услышим о моделях с частотой в тераГерц или даже больше.

к содержанию ↑

Как образовывается

Конечно, то, о чем мы будем говорить дальше, смогут понять лишь те, кто хоть немного связан с физикой и инженерией, но мы все-таки попробуем объяснить все простым языком.

Итак, в нем есть следующие устройства:

  • тактовый резонатор – представляет собой обычный кристалл кварца, заключен в специальный защитный контейнер;
  • тактовый генератор – устройство, которое преобразовывает один вид колебаний в другие;
  • металлическая крышка;
  • шина данных;
  • текстолитовая подложка, к которой крепятся все остальные устройства.

Устройство

Так вот, кристалл кварца, то есть тактовый резонатор образуют колебания вследствие подачи напряжения. В результате образовываются колебания электрического тока.

К подложке крепится тактовый генератор, который преобразовывает электрические колебания в импульсы.

Они передаются на шины данных, и таким образом результат вычислений попадает к пользователю.

Вот именно таким путем и получается тактовая частота.

Интересно, что в отношении данного понятия существует огромное количество заблуждений, в частности, относительно связи ядер и частоты. Поэтому об этом тоже стоит поговорить.

к содержанию ↑

Как частота связана с ядрами

Ядро – это, фактически, и есть процессор. Под ядром подразумевается тот самый кристалл, который и заставляет все устройство выполнять определенные операции.

То есть если в той или иной модели два ядра, это значит, что в нем два кристалла, которые соединяются между собой при помощи специальной шины.

                            Согласно распространенному заблуждению, чем больше ядер, тем больше частота. Не зря ведь сейчас разработчики стараются вместить все больше ядер в них. Но это не так. Если она равна 1 ГГц, даже если в нем 10 ядер, она так и останется 1 ГГц, и не станет 10 ГГц.

Два ядра

Дело в том, что каждое ядро выполняет свою определенную функцию и берет на себя часть общей нагрузки на процессор.

Бывает, что из-за большого количества ядер устройство будет работать еще медленнее, так как шина, которая их соединяет, не выдержит нагрузки из-за плохого качества. Хотя такое бывает крайне редко.

Это можно проиллюстрировать на простом примере. Если по дороге идет 4 человека со скоростью 4 км/ч, это не означает, что все вместе они идут со скоростью 16 км/ч (4*4).

Все они движутся на скорости 4 км/ч.

Пример с людьми

Если у вас остались вопросы, задавайте их в комментариях. Мы с удовольствием ответим!

 

 

 

geek-nose.com


Смотрите также



© 2010- GutenBlog.ru Карта сайта, XML.