Разбираемся в процессорах от Intel.

Кэш-память

Кэш-память первого уровня, L1 — это блок высокоскоростной памяти, который расположен на ядре процессора, в него помещаются данные из оперативной памяти. Сохранение основных команд в кэше L1 повышает быстродействие процессора, так как обработка данных из кэша происходит быстрее, чем при непосредственном взаимодействии с ОЗУ.

Кэш-память второго уровня, L2 — это блок высокоскоростной памяти, выполняющий те же функции, что и кэш L1, однако имеющий более низкую скорость и больший объем.

Интегрированная кэш-память L3 в сочетании с быстрой системной шиной формирует высокоскоростной канал обмена данными с ОЗУ. Кэш-память третьего уровня обычно присутствует в серверных процессорах или специальных линейках для настольных ПК.

Механизм термального мониторинга №1 (tm1)

  • Срабатывание: при перегреве процессора (по достижению порогового значения датчика, заданного на этапе производства процессора);
  • Управление производительностью: модуляция тактовой частоты процессора;
  • Управления питающим напряжением: отсутствует;
  • Поведение: приоритет температуры процессора над его производительностью;
  • Дополнительные характеристики: снижение цикла полезного действия процессора вплоть до 46% (Prescott 3.4 ГГц, Nocona 3.4 ГГц).

TM1 — интересная и полезная технология, призванная предотвратить излишний перегрев процессора при возникновении внештатной ситуации (например, при остановке вентилятора на кулере процессора). Разумеется, ничто не мешает этой технологии работать и в штатной ситуации — например, при использовании некачественной системы охлаждения.

В связи с чем, на наш взгляд, у этой технологии есть один серьезный недостаток: эффект действия TM1 абсолютно прозрачен для операционной системы, а также неискушенных пользователей и типичного ПО информационного характера. Почему? Потому что как операционная система, так и популярные утилиты вроде CPU-Z или WCPUID покажут пользователю, что частота процессора в его системе по-прежнему равняется, к примеру, 3.

Механизм термального мониторинга №2 (tm2)

  • Срабатывание: при перегреве процессора;
  • Управление производительностью: модуляция тактовой частоты процессора;
  • Управления питающим напряжением: присутствует;
  • Поведение: приоритет температуры процессора над производительностью (тем не менее, производительность снижается в меньшей степени по сравнению с TM1, за счет одновременного понижения напряжения питания);
  • Дополнительные характеристики: снижение цикла полезного действия процессора до уровня, соответствующего отношению минимального множителя на стандартный (14/17 = 82% для процессора Xeon Nocona 3.4 ГГц).

TM2 — в своей основе весьма похожий (ибо фактически основан на том же принципе — модуляции тактовой частоты), но все же улучшенный вариант технологии TM1. Главное усовершенствование заключается в снижении питающего напряжения питания при срабатывании механизма TM2 (т.е. при перегреве процессора). Это полезно как с точки зрения продления срока службы процессора, так и его производительности (падение которой в случае TM2 меньше, чем при использовании TM1). Но как наследник технологии TM1, механизм TM2 не лишен того же недостатка — его полной прозрачности для пользователя.

Множитель

Коэффициент умножения, на основании которого производится расчет конечной тактовой частоты процессора, методом умножения частоты шины (FSB) на коэффициент (множитель). Например, частота шины (FSB) составляет 200 МГц, а множитель равен 20, получаем тактовую частоту процессора: 200 * 20 = 4 ГГц. Путем изменения множителя, можно изменять рабочую частоту процессора.

Напряжение

Этот параметр указывает напряжение (В), которое необходимо процессору для работы и характеризует энергопотребление. Параметр особенно важен при выборе процессора для мобильной, нестационарной системы.

Процессор | база знаний


Общие параметры:

Тип — Процессор — центральная часть компьютера, выполняющая заданные программой преобразования информации и осуществляющая управление всем вычислительным процессом.

Семейство процессоров — По семейству в первую очередь можно определить принадлежность процессора к определенному классу производительности и ценовому диапазону.

Сокет — Сокет — это разъем, в который устанавливается центральный процессор. Модель сокета, это первое, на что необходимо обратить внимание при подборе материнской платы и системы охлаждения к процессору.

Год релиза — Релиз – в переводе с английского «выпуск». Год релиза – год первого выпуска модели процессора.

Предлагаем ознакомиться  Как удалить скрытые (старые) сетевые подключения - В блог — ЖЖ

Тип поставки — Характеристика указывает тип поставки данного процессора. Это может быть OEM — процессор поставляется в легкой упаковке, без системы охлаждения, BOX — процессор поставляется в фирменной коробке, так же зачастую в комплект входит система охлаждения для него.


Ядро и архитектура:

Кэш L1 (инструкции) — Характеристика указывает объем кэш-памяти первого уровня, данного процессора.
Кэш-память первого уровня — это блок высокоскоростной памяти, расположенный прямо на ядре процессора. В него копируются данные, извлеченные из оперативной памяти. Сохранение основных команд позволяет повысить производительность процессора за счет более высокой скорости обработки данных (обработка из кэша быстрее, чем из оперативной памяти). Емкость кэш-памяти первого уровня невелика и исчисляется килобайтами.
Кэш первого уровня L1 всегда делится на кэш данных (L1D) и кэш команд или инструкций (L1I). Это так называемая гарвардская архитектура процессора. Кэш L1 всегда принадлежит только конкретному ядру процессора.

Кэш L1 (данные) — Объем кэша L1 — от 8 до 384 КБ.
Значение кэш-памяти первого уровня. Кэш-памятью первого уровня называют расположенный непосредственно на ядре процессора блок высокоскоростной памяти. В данный блок копируются извлеченная из оперативной памяти информация. Сохранение главных команд дает возможность повысить за счет большей скорости обработки информации производительность процессора. Объем кэш-памяти первого уровня небольшой, исчисляется он килобайтами. «Старшие» линейки процессоров обычно имеют большой объем кэша L1.
Для многоядерных моделей процессоров значение кэш-памяти первого уровня указывается для одного ядра.

Ядро — Ядро — это часть процессора, отвечающая за выполнение одной последовательности команд; соответственно, наличие нескольких ядер позволяет CPU работать одновременно с несколькими задачами, что положительно сказывается на производительности.
Обычно ядер — чётное количество; трёхъядерная архитектура встречается относительно редко и является скорее исключением, а одноядерные чипы практически полностью вышли из употребления. В настольных процессорах 2 ядра, как правило, характерны для бюджетных моделей и недорогих решений среднего класса, 4 — для среднего уровня, 6 и более — для продвинутого, включая процессоры для серверов и рабочих станций. В то же время отметим, что фактические возможности CPU зависят не только от количества ядер, но и от ряда особенностей и технологических ухищрений: к примеру, технология Hyper-threading позволяет заметно повысить производительность по сравнению с аналогичными моделями.

Максимальное число потоков — Характеристика указывает максимальное количество одновременно исполняемых потоков вычислений, поддерживаемое данным процессором.

Количество ядер — Чем больше, тем лучше! Производительность процессора в многопоточных приложениях зависит не только от архитектуры, частоты и размера кэша, но и от количества ядер.

Объем кэша L3 — Кэш третьего уровня наименее быстродействующий, но он может быть очень большим — более 24 Мбайт. L3 медленнее предыдущих кэшей, но всё равно значительно быстрее, чем оперативная память. В многопроцессорных системах находится в общем пользовании и предназначен для синхронизации данных различных L2..

Архитектура — Характеристика указывает архитектуру данного процессора.
Архитектура процессора — это набор свойств и качеств, присущий целому семейству процессоров (иначе говоря — внутренняя конструкция, организация этих процессоров).

Техпроцесс — При производстве полупроводниковых элементов применяются технологии фотолитографии. Разрешающая способность фотолитографического оборудование и определяет название конкретного техпроцесса. Тем меньше значение, тем более совершенный техпроцесс применяется. Снижение техпроцесса необходимо для создание более тонких транзисторов, что позволяет повысить плотность и сложность интегральных микросхем, и тем самым создавать более производительные микрочипы с меньшим энергопотреблением.

Объем кэша L2 — Характеристика указывает объем кэш-памяти второго уровня, данного процессора.
Кэш-память второго уровня — это блок высокоскоростной памяти, выполняющий те же функции, что и кэш L1, однако имеющий более низкую скорость и больший объем. Чем больше объем кэша L2, тем лучше.


Частота и возможность разгона:

Максимальная частота в турбо режиме (МГц) — Максимальная тактовая частота, достигаемая одним ядром процессора, работающего в режиме пиковой однопоточной нагрузки.

Множитель — Коэффициент умножения, или множитель, определяет тактовую частоту центрального процессора за счет умножения заданного числа на частоту тактового генератора.

Предлагаем ознакомиться  Ультрабюджетная игровая сборка за 20 000 рублей (февраль 2020)

Базовая частота процессора (МГц) — Чем выше частота, тем выше производительность центрального процессора. Это справедливо только для определенного производителя и конкретной линейки (а также архитектуры) процессоров.

Свободный множитель — Свободный множитель процессора позволяет изменять его тактовую частоту стандартными средствами материнской платы и чипсета. Наличие свободного множителя необходимо для разгона процессора.


Параметры оперативной памяти:

Минимальная частота оперативной памяти — Характеристика указывает минимальную частоту оперативной памяти, с которой может взаимодействовать данный процессор.
Частота оперативной памяти — один из главных параметров, и чем она больше, тем выше производительность.

Количество каналов — Встроенный в процессор контроллер памяти обычно поддерживает несколько 64-битных каналов.

Тип памяти — Характеристика указывает тип оперативной памяти, с которой работает данный процессор.
Оперативная память компьютера относится к типу DRAM — энергозависимая память с произвольным доступом. DRAM делится на подтипы (различные версии памяти DDR), которые отличаются как разъемом, так и скоростью передачи данных (с каждым поколением скорость увеличивается).

Поддержка режима ECC — Алгоритм автоматического выявления и исправления ошибок, возникающих в процессе работы оперативной памяти. Исправление возможно в том случае, если нарушение передачи коснулось не более одного бита в байте. Технологию ECC поддерживает большинство серверных материнских плат, а также некоторые системные платы рабочих станций. Для работы алгоритма необходимо использовать специальные модули памяти с поддержкой ECC.

Максимальная частота оперативной памяти — Характеристика указывает максимальную частоту оперативной памяти, с которой может взаимодействовать данный процессор.
Частота оперативной памяти — один из главных параметров, и чем она больше, тем выше производительность.

Максимально поддерживаемый объем памяти — Характеристика указывает максимальный объем оперативной памяти в конфигурации компьютера, с которым работает данный процессор.
От объема оперативной памяти зависит, как быстро процессор сможет обработать промежуточные данные при работе программ, которые хранится в оперативной памяти.


Тепловые характеристики:

Максимальная температура процессора — Максимальная температура корпуса процессора, при которой процессор сохранит работоспособность.

Тепловыделение (TDP) — Любой процессор во время работы выделяет большое количество тепла и в принципе не может обходиться без системы охлаждения. Чтобы сборщик мог правильно подобрать систему охлаждения, была введена спецификация «тепловой пакет», отражающий максимальное тепловыделение ядра в максимальной нагрузке при стандартных, заданных производителем, режимах работы (напряжение ядра, частота ядра).


Графическое ядро:

Максимальная частота графического ядра — Тактовая частота видеоядра центрального процессора — от 300 до 1350 МГц.
Частота ядра обозначает, с какой частотой переключается его простейший элемент — транзистор (то есть как быстро изменяет свое состояние). Если частота видеокарты 1100 МГц, то соответственно скорость переключения транзистора будет 1100 миллонов раз в секунду.

Интегрированное графическое ядро — Практически все современные центральные процессоры оснащены интегрированными графическими ядрами. Они потребляют меньшее энергии, в отличии от дискретных видеокарт, и существенно меньше греются. Если вас не интересуют компьютерные игры, можно обойтись вообще без дискретной видеокарты, тем самым сэкономив приличную сумму!


Шина и контроллеры:

Системная шина — Шина, при помощи которой процессор связан с остальными компонентами всей системы. Частота системной шины, поддерживаемая процессором, фактически — тактовая частота, на которой происходит обмен данными между процессором и остальной системой.
Данный параметр является ключевым для определения общей тактовой частоты CPU (см. выше): эта частота равняется частоте системной шины, помноженной на множитель (см. ниже).

Пропускная способность шины — Пропускная способность шины данных (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в Гц = 1/с).

Встроенный контроллер PCI Express — Характеристика указывает наличие или отсутствие встроенного контроллера PCI Express в данном процессоре.
Встроенный контроллер PCI Express достаточно сильно снижает задержки и улучшает производительность с устройствами, подключенными по интерфейсу PCI Express.

Число линий PCI Express — Характеристика указывает число линий PCI Express, с которыми может взаимодействовать данный процессор. Сегодня интерфейс PCI Express есть практически у каждого нового компьютера, он используется и для подключения видеокарты, как встроенной, так и внешней. Интерфейс PCI Express основан на последовательном протоколе «точка-точка». То есть для интерфейса PCI Express требуется относительно небольшое число проводников. Зато интерфейс использует намного более высокие тактовые частоты по сравнению с параллельными шинами, что даёт высокую пропускную способность. Кроме того, пропускную способность можно легко увеличить, связав вместе несколько линий PCI Express. Чаще всего используются следующие типы слотов: x16, x8, x4, x2 и x1, где цифры указывают на число линий PCI Express.

Предлагаем ознакомиться  WINFAST N15235 | Ремонт компьютеров и оргтехники


Команды, инструкции, технологии:

Поддержка 64-битного набора команд — Характеристика указывает наличие поддержки 64-битного набора команд в данном процессоре.
Процессоры с 64-битной архитектурой могут работать как со старыми 32-битными приложениями, так и с 64-битными, которые становятся в последнее время все более популярными. Процессоры с поддержкой 64-битной адресации работают с оперативной памятью свыше 4 Гб, что недоступно традиционным 32-битным CPU. Для использования преимуществ 64-битных процессоров необходимо, чтобы ваша операционная система была адаптирована к ним.
Реализация 64-битных расширений в процессорах AMD называется AMD64, в моделях от Intel — EM64T.

Технология энергосбережения — Характеристика указывает технологию энергосбережения, реализованную в данном процессоре. Все современные процессоры (и Intel, и AMD) и материнские платы поддержива­ют технологии, позволяющие снизить энергопотребление и, как следствие, рассеи­ваемую тепловую мощность.
Так, в случае процессоров Intel данная технология получи­ла название Enhanced Intel SpeedStep (EIST), а для процессоров AMD — CooPn’Quiet. Для того, чтобы снизить тепловыделение процессора и его энер­гопотребление, нужно динамически изменять его тактовую частоту в зависимости от загрузки.
Технология Enhanced Intel SpeedStep опре­деляет использование нескольких возможных напряжений питания и частот (в со­вокупности — рабочих точек). Это позволяет достичь лучшего соотношения «на­пряжение/частота» и более эффективного режима функционирования, когда производительность согласуется с рабочей нагрузкой.

Технология повышения частоты процессора — Характеристика указывает технологию повышения частоты, реализованную в данном процессоре.
Такие технологии повышают производительность процессора при пиковых нагрузках, автоматически разгоняя ядра процессора до частоты выше базовой, если мощность, потребляемый ток и температура не превышают максимальных значений.

Многопоточность — Многопоточность — технология или концепция многопоточного программного обеспечения, разработанная для повышения производительности системы в специально оптимизированных приложениях. Грубо говоря, одно ядро представляется как два виртуальных процессора, поэтому даже в диспетчере задач операционной системы одно ядро представляется как два. Однако это не означает, что и производительность вырастет в два раза — все зависит от уровня оптимизации ПО.

Технология виртуализации — Технология виртуализации позволяет эмулировать работу нескольких компьютеров на одном системном блоке.

Набор инструкций и команд — Перечисление инструкций и команд, поддерживаемых данным серверным процессором.
Набор инструкций и команд — это соглашение о предоставляемых архитектурой данного процессора средствах программирования, а именно: определённых типах данных, инструкций, системы регистров, методов адресации, моделей памяти, способов обработки прерываний и исключений, методов ввода и вывода.


Тактовая частота

Тактовая частота процессора измеряется в мега-, гигагерцах (МГц, ГГц) и подразумевает под собой количество тактов (вычислений) в секунду. Как правило, тактовая частота процессора, пропорциональна частоте шины (FSB). Чем выше тактовая частота процессора, тем выше его производительность. 1 МГц равен 1 миллиону тактов в секунду и соответственно 1 миллиард операций в секунду для 1 ГГц.

Тепловыделение

Мощность (Вт), которую должна отводить система охлаждения, чтобы обеспечить нормальную работу процессора. Чем больше значение этого параметра, тем сильнее греется процессор при работе. Процессор с низким тепловыделением легче охлаждать, и, соответственно, его можно сильнее «разогнать».

Техпроцесс

Масштаб технологии (мкм), которая определяет размеры полупроводниковых элементов, составляющих основу внутренних цепей процессора. Совершенствование технологии и пропорциональное уменьшение размеров элементов способствуют улучшению характеристик процессоров.             Для сравнения, у ядра Willamette, выполненного по техпроцессу 0.18 мкм — 42 миллиона элементов, а у ядра Prescott, техпроцесс 0.09 мкм — 125 миллионов.

Оцените статью
Техничка
Adblock detector