Типы процессоров компьютера

Несколько лет назад выбор процессора был довольно простым. Компании AMD и Intel выпускали по две серии процессоров: основную линейку и бюджетную. Каждая компания использовала только один процессорный разъем, а диапазон доступных скоростей процессоров был ограничен. Если вы хотели процессор Intel, у вас был выбор из дюжины основных моделей и полудюжины бюджетных. То же самое относилось и к AMD.

OEM против коробочных версий (Retail-Boxed)

Чтобы еще больше запутать ситуацию, большинство процессоров AMD и Intel доступны в двух типах поставки: OEM и в розничной упаковке (коробочные). OEM-процессоры включают в себя только сам процессор и обычно имеют гарантию всего 90 дней. Коробочные процессоры включают в себя процессор, совместимый кулер для процессора и более длительную гарантию, обычно три года.

Коробочный процессор обычно является более выгодным приобретением. Он стоит всего на несколько долларов дороже, чем OEM-версия того же процессора, а комплектный кулер обычно стоит больше, чем эта разница в цене. Но если вы планируете установить сторонний кулер — например, потому что хотите сделать систему максимально тихой, — то может иметь смысл купить OEM-процессор.

В наше время выбор процессора стал не таким простым. AMD и Intel теперь производят буквально десятки различных моделей процессоров. Каждая компания предлагает несколько линеек, которые различаются тактовой частотой, кэш-памятью L2, типом разъема, скоростью системной шины, поддерживаемыми специальными функциями и другими характеристиками. Даже названия моделей сбивают с толку. AMD, например, выпустила по меньшей мере пять разных моделей процессоров под одним и тем же названием Athlon 64 3200+. Номер модели Intel Celeron, заканчивающийся на J, подходит для разъема 775, а тот же номер без буквы J обозначает такой же процессор для разъема 478. Номер модели Pentium 4, заканчивающийся на J, ничего не говорит о типе разъема, но указывает на то, что процессор поддерживает функцию execute-disable bit. И так далее.

AMD и Intel предлагают по три категории процессоров, описанных в следующих разделах.

«Бюджетные процессоры» жертвуют небольшой долей производительности в обмен на более низкую цену. В любой момент времени самый быстрый бюджетный процессор AMD или Intel, вероятно, будет обладать производительностью около 85% от производительности их самой медленной основной модели. Бюджетные процессоры более чем достаточны для повседневных компьютерных задач. (В конце концов, бюджетный процессор сегодняшнего дня — это основной процессор вчерашнего дня и производительный процессор прошлой недели.) Бюджетные процессоры часто являются лучшим выбором для апгрейда системы, поскольку их более низкие тактовые частоты и энергопотребление повышают вероятность того, что они будут совместимы с более старой материнской платой.

Различные модели «процессора AMD Sempron» продаются в диапазоне от 50 до 125 долларов и нацелены на сегмент от бюджетных до начального уровня основных процессоров. В 2004 году Sempron заменил снятый с производства процессор Duron (разъем A), а в 2005 году — устаревший процессор Athlon XP (разъем A). Различные модели Sempron доступны для устаревшего разъема A и для того же разъема 754, который используется некоторыми моделями Athlon 64.

AMD фактически выпускает два разных процессора под названием Sempron. Sempron для разъема A, также называемый «K7 Sempron», на самом деле является переименованным процессором Athlon XP. Sempron для разъема 754, показанный на Рисунке 5-1, также называется «K8 Sempron» и на самом деле представляет собой урезанную модель Athlon 64, работающую на более низкой тактовой частоте, с меньшим кэшем L2 и одноканальным контроллером памяти вместо двухканального контроллера памяти Athlon 64. Ранние модели Sempron не поддерживали 64-битные вычисления. Современные модели Sempron включают 64-битную поддержку, хотя практичность запуска 64-битного программного обеспечения на Sempron сомнительна. Тем не менее, подобно Athlon 64, Sempron также очень эффективно работает с 32-битным программным обеспечением, поэтому 64-битную поддержку можно рассматривать как задел на будущее.

Рисунок 5-1: Процессор AMD Sempron (изображение предоставлено AMD, Inc.)

Если в вашей системе установлена материнская плата с разъемом 462 (A) или 754, Sempron предлагает отличный путь для апгрейда. Вам нужно будет проверить совместимость вашей материнской платы с конкретным Sempron, который вы собираетесь установить, и, возможно, обновить BIOS для распознавания процессора.

Для получения дополнительной информации о моделях процессоров Sempron посетите http://www.amd.com/sempron.

В течение многих лет «процессор Intel Celeron» был «бедной падчерицей», предлагая слишком низкую производительность по слишком высокой цене. Циничные наблюдатели полагали, что единственная причина, по которой Intel вообще продавала процессоры Celeron, заключалась в том, что производители систем хотели видеть имя Intel на своих коробках, не переплачивая за основные процессоры Intel.

Все изменилось, когда Intel представила модели Celeron D, которые теперь доступны для материнских плат с разъемами 478 и 775. Хотя модели Celeron D по-прежнему медленнее, чем Sempron при сравнении стоимости, разрыв уже далеко не так велик, как в прошлые годы. Процессоры Celeron D, которые продаются по цене от 60 до 125 долларов, являются очень достойными вариантами для апгрейда для любого владельца материнской платы с разъемом 478 или 775. Как и у Sempron, у моделей Celeron есть поддержка 64-битных вычислений, хотя опять же практичность использования такого ПО на процессоре начального уровня сомнительна. Опять же, важно проверить совместимость вашей материнской платы с конкретным Celeron, который вы планируете установить, и, возможно, обновить BIOS.

ИЗБЕГАЙТЕ ПРОЦЕССОРОВ CELERON БЕЗ БУКВЫ D

Процессоры Celeron (без буквы «D») основаны на ядре Northwood и имеют всего 128 КБ кэш-памяти L2. Эти процессоры обладают очень низкой производительностью и, к сожалению, все еще доступны в продаже. Модели Celeron D основаны на ядре Prescott и имеют 256 КБ кэш-памяти L2.

Для получения дополнительной информации о моделях процессоров Celeron посетите http://www.intel.com/celeron.

«Основные процессоры» обычно стоят от 125 до 250 долларов, хотя самые быстрые модели продаются за 500 долларов и более, и предлагают общую производительность, почти в два раза превышающую показатели самых медленных бюджетных процессоров. Основной процессор может стать хорошим выбором для апгрейда, если вам нужно больше мощности, чем предлагает бюджетный вариант, и вы готовы доплатить.

Однако в зависимости от материнской платы основной процессор может быть недоступен, даже если вы готовы заплатить больше. Основные процессоры потребляют значительно больше энергии, чем большинство бюджетных моделей, часто слишком много для старых материнских плат. Кроме того, они часто используют более новые ядра, увеличенный кэш L2 и другие функции, которые могут быть несовместимы со старыми платами. Старый блок питания может не обеспечить достаточную мощность для современного основного процессора, а новому процессору может потребоваться более быстрая память, чем та, что у вас установлена. Если вы планируете перейти на основной процессор, тщательно проверьте совместимость процессора, материнской платы, блока питания и памяти перед покупкой.

«Процессор AMD Athlon 64», показанный на Рисунке 5-2, доступен в вариантах для разъемов 754 и 939. Как следует из названия, Athlon 64 поддерживает 64-битное программное обеспечение, хотя лишь крошечный процент владельцев Athlon 64 запускает 64-битное ПО. К счастью, Athlon 64 так же хорошо работает с 32-битными операционными системами и прикладными программами, которые использует большинство из нас.

Рисунок 5-2: Процессор AMD Athlon 64 (изображение предоставлено AMD, Inc.)

Как и у Sempron, у Athlon 64 контроллер памяти встроен непосредственно в кристалл процессора, а не зависит от контроллера в составе чипсета. Плюс такого конструктивного решения заключается в отличной производительности памяти. Минус в том, что поддержка нового типа памяти, например DDR2, требует переработки архитектуры процессора. Модели для разъема 754 имеют одноканальный контроллер памяти PC3200 DDR-SDRAM, в отличие от двухканального контроллера в моделях для разъема 939, поэтому модели для разъема 939, работающие на той же частоте и с тем же размером кэша L2, предлагают несколько более высокую производительность. Например, AMD обозначает Athlon 64 с ядром Newcastle (разъем 754) с 512 КБ кэша L2, работающий на частоте 2,2 ГГц, как модель 3200+, тогда как тот же процессор в разъеме 939 обозначается как Athlon 64 3400+.

ЦИФРЫ ОБМАНЫВАЮТ

Модельные номера процессоров Athlon 64 и Sempron масштабируются по-разному. Например, Sempron 3100+ для разъема 754 работает на частоте 1800 МГц и имеет 256 КБ кэша, а Athlon 64 2800+ для разъема 754 работает на той же частоте, но имеет в два раза больше кэша. Несмотря на более низкий модельный номер, Athlon 64 2800+ работает несколько быстрее, чем Sempron 3100+. Хотя AMD горячо это отрицает, большинство отраслевых наблюдателей считают, что AMD намеревалась сравнивать модельные номера Athlon 64 с тактовыми частотами Pentium 4, а модельные номера Sempron — с частотами Celeron. Конечно, Intel также обозначает свои последние процессоры модельными номерами, а не тактовой частотой, что еще больше запутывает ситуацию.

Для получения дополнительной информации о моделях процессоров Athlon 64 посетите http://www.amd.com/athlon64.

Pentium 4, показанный на Рисунке 5-3, является флагманским процессором Intel и доступен для разъемов 478 и 775. В отличие от AMD, которая иногда использует один и тот же модельный номер Athlon 64 для обозначения четырех или более разных процессоров с разными частотами, размерами кэша L2 и разъемами, Intel использует систему нумерации, которая однозначно идентифицирует каждую модель.

Более старые модели Pentium 4, доступные только для разъема 478, идентифицируются по тактовой частоте и иногда по дополнительной букве, указывающей на скорость FSB и/или тип ядра. Например, процессор Pentium 4 с ядром Northwood для разъема 478, работающий на частоте 2,8 ГГц с шиной FSB 400 МГц, обозначается как Pentium 4/2.8. Тот же процессор с шиной 533 МГц обозначается как Pentium 4/2.8B, а с шиной 800 МГц — как Pentium 4/2.8C. Процессор Pentium 4 с ядром Prescott на частоте 2,8 ГГц обозначается как Pentium 4/2.8E.

Рисунок 5-3: Процессор Intel Pentium 4 серии 600 (изображение предоставлено Intel Corporation)

Модели Pentium 4 для разъема 775 относятся к одной из двух серий. Все процессоры 500-й серии используют ядро Prescott и имеют 1 МБ кэша L2. Все процессоры 600-й серии используют ядро Prescott 2M и имеют 2 МБ кэша L2. Intel использует вторую цифру номера модели для указания относительной тактовой частоты. Например, Pentium 4/530 имеет частоту 3 ГГц, так же как и Pentium 4/630. Модели 540/640 работают на 3,2 ГГц, 550/650 — на 3,4 ГГц, 560/660 — на 3,6 ГГц и так далее. Буква «J» после модельного номера 500-й серии (например, 560J) указывает на то, что процессор поддерживает функцию XDB, но не поддерживает 64-битную технологию EM64T. Если номер модели 500-й серии заканчивается на 1 (например, 571), эта модель поддерживает как функцию XDB, так и 64-битные вычисления EM64T. Все процессоры 600-й серии поддерживают как XDB, так и EM64T.

Для получения дополнительной информации о моделях процессоров Pentium 4 посетите http://www.intel.com/pentium4.

Экстремальные процессоры

Мы классифицируем самые быстрые и дорогие основные процессоры — те, что продаются в диапазоне от 400 до 500 долларов — как производительные процессоры, но AMD и Intel резервируют эту категорию для своих топовых моделей, которые стоят от 800 до 1200 долларов. Эти процессоры — «AMD Athlon 64 FX, Intel Pentium 4 Extreme Edition» и «Intel Pentium Extreme Edition» — нацелены на рынок игр и энтузиастов и предлагают лишь незначительно более высокую производительность, чем самые быстрые основные модели.

На самом деле прирост производительности настолько мал, что мы считаем, что любой, кто покупает один из этих процессоров, обладает больше деньгами, чем умом. Если вы подумываете о покупке одного из этих неоправданно дорогих процессоров, сделайте себе одолжение. Купите вместо этого высококлассный основной процессор за 400 или 500 долларов, а часть сэкономленных денег потратьте на большее количество памяти, лучшую видеокарту, лучший монитор, качественные колонки или другой компонент, который действительно даст заметную пользу. Либо просто оставьте лишние деньги в банке.

К началу 2005 года AMD и Intel довели свои процессорные ядра до максимально возможных скоростей, и стало ясно, что единственный практический способ значительно увеличить производительность — это использование двух процессоров. Хотя можно собрать систему с двумя физическими процессорами, это влечет за собой множество сложностей, не последней из которых является удвоение и без того высокого энергопотребления и тепловыделения. AMD, а затем и Intel, выбрали путь двухъядерности.

Объединение двух ядер в одном процессоре — это не совсем то же самое, что удвоение скорости одного процессора. Во-первых, существуют накладные расходы на управление двумя ядрами, которых нет у одного процессора. Во-вторых, в однозадачной среде поток программы на двухъядерном процессоре работает не быстрее, чем на одноядерном, поэтому удвоение количества ядер вовсе не означает удвоение производительности приложений. Но в многозадачной среде, где многие программы и их потоки конкурируют за процессорное время, наличие второго ядра означает, что один поток может выполняться на одном ядре, пока второй поток выполняется на втором.

Результат в том, что двухъядерный процессор обычно обеспечивает на 25–75% более высокую производительность, чем аналогичный одноядерный, при активной многозадачности. Производительность двухъядерного процессора для одного приложения остается практически неизменной, если только приложение не спроектировано с поддержкой многопоточности, что характерно для многих ресурсоемких приложений. (Например, веб-браузер использует потоки, чтобы интерфейс оставался отзывчивым даже при выполнении сетевой операции.) Даже если вы запускаете только однопоточные приложения, вы все равно получите определенный прирост производительности. Это происходит потому, что операционная система, например Windows XP, поддерживающая двухъядерные процессоры, автоматически распределяет различные процессы по разным ядрам.

«AMD Athlon 64 X2», показанный на Рисунке 5-4, имеет несколько преимуществ: высокую производительность, относительно низкие требования к питанию и тепловыделению, а также совместимость с большинством существующих материнских плат с разъемом 939. Увы, хотя Intel установила цены на свои самые дешевые двухъядерные процессоры в диапазоне ниже 250 долларов, самые дешевые двухъядерные модели AMD изначально продавались в районе 800 долларов, что неприемлемо для большинства пользователей, делающих апгрейд. К счастью, к концу 2005 года AMD начала поставлять более разумно оцененные двухъядерные модели, хотя их доступность ограничена.

Рисунок 5-4: Процессор AMD Athlon 64 X2 (изображение предоставлено AMD, Inc.)

Для получения дополнительной информации о моделях процессоров Athlon 64 X2 посетите http://www.amd.com/athlon64.

Анонс двухъядерного процессора AMD Athlon 64 X2 застал Intel врасплох. Находясь под давлением, Intel применила более грубый подход к созданию двухъядерного процессора. Вместо того чтобы построить интегрированный двухъядерный процессор, как это сделала AMD со своими Athlon 64 X2, Intel, по сути, просто «склеила» два более медленных ядра Pentium 4 на одной подложке и назвала это двухъядерным процессором «Pentium D».

90-нм двухъядерный процессор Pentium D серии 800 с ядром Smithfield, показанный на Рисунке 5-5, является для Intel временным решением, призванным противостоять AMD Athlon 64 X2 до тех пор, пока Intel не сможет вывести на рынок свой настоящий ответ — двухъядерный 65-нм процессор с ядром Presler, который, вероятно, будет обозначен как серия Pentium D 900. Двухъядерные процессоры на базе Presler будут полностью интегрированными, совместимыми с существующими двухъядерными платами с поддержкой Intel, а также отличаться сниженным энергопотреблением, меньшим нагревом, удвоенным объемом кэша L2 и значительно более высокой производительностью.

Рисунок 5-5: Двухъядерный процессор Intel Pentium D (изображение предоставлено Intel Corporation)

Читая вышесказанное, можно подумать, что мы относимся к процессорам Pentium D 800-й серии с презрением. На самом деле, это совсем не так. Да, это временное решение, но довольно дешевое и очень эффективное, если у вас есть материнская плата, которая их поддерживает. Мы тщательно протестировали ранний образец самого недорогого процессора Pentium D 800-й серии — 820. Модель 820 работает на частоте 2,8 ГГц, и при легком, преимущественно однозадачном использовании 820 «ощущается» почти так же, как Pentium 4 с ядром Prescott на 2,8 ГГц. Когда мы добавляли больше процессов, разница становилась очевидной. Вместо того чтобы «зависать», как это сделал бы одноядерный Prescott, Pentium D обеспечивал быстрый отклик активного процесса.

Для получения дополнительной информации о моделях процессоров Pentium D посетите http://www.intel.com/products/processor/....

Таблица 5-2 содержит важные характеристики текущих процессоров AMD, включая поддерживаемые ими специальные функции.

Таблица 5-2: Таблица 5-2. Сводная таблица процессоров AMD

Таблица 5-3 содержит важные характеристики текущих процессоров Intel, включая поддерживаемые ими специальные функции.

Таблица 5-3: Сводная таблица процессоров Intel

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ

Специальные функции не всегда реализованы во всей линейке процессоров. Например, мы указываем, что процессоры Pentium D серии 8XX поддерживают EM64T, SSE3, EIST и двухъядерность. На момент написания статьи были доступны три модели Pentium D 8XX: 820 с частотой 2,8 ГГц, 830 с частотой 3,0 ГГц и 840 с частотой 3,2 ГГц. Модели 830 и 840 поддерживают все перечисленные функции. Модель 820 поддерживает EM64T, SSE3 и работу с двумя ядрами, но не поддерживает EIST. Если какая-либо из перечисленных функций важна для вас, проверьте, поддерживается ли она именно в той модели процессора, которую вы собираетесь купить.

Подробнее о процессорах компьютера