Vlastnosti počítačového procesoru

Vlastnosti počítačového procesoru

Zde jsou důležité charakteristiky procesorů:

Značka a model procesoru

Primární definující charakteristikou procesoru je jeho značka AMD nebo Intel a jeho model. Přestože konkurenční modely těchto dvou společností mají podobné funkce a výkon, nemůžete nainstalovat procesor AMD na základní desku kompatibilní s Intel nebo naopak.

Typ zásuvky

Další definující charakteristikou procesoru je soket, do kterého je navržen. Pokud například vyměňujete procesor na základní desce Socket 478, musíte zvolit náhradní procesor, který je navržen tak, aby vyhovoval dané patici. Tabulka 5-1 popisuje problémy s upgradem podle socketu procesoru.



Blokovat obrázek' alt=

Tabulka 5-1: Upgradovatelnost podle typu patice procesoru



Rychlost hodin

Rychlost procesoru, která je uvedena v megahertzech (MHz) nebo gigahertzích (GHz), určuje jeho výkon, ale taktovací frekvence jsou na řádcích procesoru bezvýznamné. Například 3,2 GHz Prescott-core Pentium 4 je asi o 6,7% rychlejší než 3,0 GHz Prescott-core Pentium 4, jak by naznačovaly relativní rychlosti hodin. Procesor Celeron 3,0 GHz je však pomalejší než procesor Pentium 4 2,8 GHz, a to především proto, že má Celeron menší mezipaměť L2 a používá nižší rychlost hostitelské sběrnice. Podobně, když byl Pentium 4 představen na 1,3 GHz, jeho výkon byl ve skutečnosti nižší než u 1 GHz procesoru Pentium III, který měl nahradit. To byla pravda, protože architektura Pentium 4 je méně efektivní čas na hodiny než dřívější architektura Pentium III.



Rychlost hodin je pro srovnání procesorů AMD a Intel zbytečná. Procesory AMD běží s mnohem nižšími hodinovými rychlostmi než procesory Intel, ale za hodinu zaškrtnou asi o 50% více práce. Obecně řečeno, AMD Athlon 64 běžící na 2,0 GHz má přibližně stejný celkový výkon jako Intel Pentium 4 běžící na 3,0 GHz.

'''MODEL NUMBERS VERSUS CLOCK SPEEDS''' Because AMD is always at a clock speed disadvantage versus Intel, AMD uses model numbers rather than clock speeds to designate their processors. For example, an AMD Athlon 64 processor that runs at 2.0 GHz may have the model number 3000+, which indicates that the processor has roughly the same performance as a 3.0 GHz Intel model. (AMD fiercely denies that their model numbers are intended to be compared to Intel clock speeds, but knowledgeable observers ignore those denials.) Intel formerly used letter designations to differentiate between processors running at the same speed, but with a different host-bus speed, core, or other characteristics. For example, 2.8 GHz Northwood-core Pentium 4 processors were made in three variants: the Pentium 4/2.8 used a 400 MHz FSB, the Pentium 4/2.8B the 533 MHz FSB, and the Pentium 4/2.8C the 800 MHz FSB. When Intel introduced a 2.8 GHz Pentium 4 based on their new Prescott-core, they designated it the Pentium 4/2.8E. Interestingly, Intel has also abandoned clock speed as a designator. With the exception of a few older models, all Intel processors are now designated by model number as well. Unlike AMD, whose model numbers retain a vestigial hint at clock speed, Intel model numbers are completely dissociated from clock speeds. For example, the Pentium 4 540 designates a particular processor model that happens to run at 3.2 GHz. The models of that processor that run at 3.4, 3.6, and 3.8 GHz are designated 550, 560, and 570 respectively.

Rychlost hostitelského autobusu

The rychlost hostitelského autobusu , také nazývaný rychlost sběrnice na přední straně, rychlost FSB nebo jednoduše FSB , určuje rychlost přenosu dat mezi procesorem a čipovou sadou. Vyšší rychlost hostitelské sběrnice přispívá k vyššímu výkonu procesoru, a to i pro procesory běžící se stejnou rychlostí hodin. AMD a Intel implementují cestu mezi pamětí a mezipamětí odlišně, ale v zásadě FSB je číslo, které odráží maximální možné množství přenosů datových bloků za sekundu. Při skutečné hodinové rychlosti hostitelské sběrnice 100 MHz, pokud lze data přenášet čtyřikrát za taktovací cyklus (tedy „čtyřnásobně“), je efektivní rychlost FSB 400 MHz.

Například společnost Intel vyrobila procesory Pentium 4, které používají rychlost hostitelské sběrnice 400, 533, 800 nebo 1066 MHz. 2,8 GHz Pentium 4 s rychlostí hostitelské sběrnice 800 MHz je nepatrně rychlejší než Pentium 4 / 2,8 s rychlostí 533 MHz hostitelské sběrnice, což je zase nepatrně rychlejší než Pentium 4 / 2,8 se 400 MHz hostitelskou rychlost autobusu. Jedním z opatření, které Intel používá k odlišení svých levnějších procesorů Celeron, je snížená rychlost hostitelské sběrnice ve srovnání se současnými modely Pentium 4. Modely Celeron používají rychlosti hostitelské sběrnice 400 MHz a 533 MHz.



Všechny procesory AMD Socket 754 a Socket 939 AMD používají rychlost hostitelské sběrnice 800 MHz. (Ve skutečnosti, stejně jako Intel, AMD provozuje hostitelskou sběrnici na 200 MHz, ale quad-pumpuje ji na efektivní 800 MHz.) Procesory Socket A Sempron používají hostitelskou sběrnici 166 MHz, zdvojnásobenou na efektivní rychlost 333 MHz hostitelské sběrnice .

Velikost mezipaměti

Procesory používají ke zlepšení výkonu dva typy mezipaměti, protože ukládají do vyrovnávací paměti přenosy mezi procesorem a relativně pomalou hlavní pamětí. Velikost Mezipaměť vrstvy 1 (mezipaměť L1 , také zvaný Mezipaměť úrovně 1 ), je vlastnost architektury procesoru, kterou nelze změnit bez přepracování procesoru. Mezipaměť vrstvy 2 (mezipaměť úrovně 2 nebo mezipaměť L2 ) je však mimo jádro procesoru, což znamená, že výrobci procesorů mohou vyrábět stejný procesor s různými velikostmi mezipaměti L2. Například různé modely procesorů Pentium 4 jsou k dispozici s 512 kB, 1 MB nebo 2 MB mezipaměti L2 a různé modely AMD Sempron jsou k dispozici s 128 KB, 256 KB nebo 512 KB L2 mezipaměti.

jak čistit dvd přehrávač

U některých aplikací, zejména u těch, které pracují s malými datovými sadami, větší mezipaměť L2 znatelně zvyšuje výkon procesoru, zejména u modelů Intel. (Procesory AMD mají vestavěný řadič paměti, což do jisté míry maskuje výhody větší mezipaměti L2.) U aplikací, které pracují s velkými datovými sadami, poskytuje větší mezipaměť L2 pouze okrajovou výhodu.

'''Prescott, the Sad Exception''' It came as a shock to everyone not the least, Intel to learn when it migrated its Pentium 4 processors from the older 130 nm Northwood core to the newer 90 nm Prescott-core that power consumption and heat production skyrocketed. This occurred because Prescott was not a simple die shrink of Northwood. Instead, Intel completely redesigned the Northwood core, adding features such as SSE3 and making huge changes to the basic architecture. (At the time, we thought those changes were sufficient to merit naming the Prescott-core processor Pentium 5, which Intel did not.) Unfortunately, those dramatic changes in architecture resulted in equally dramatic increases in power consumption and heat production, overwhelming the benefit expected from the reduction in process size.

Velikost procesu

Velikost procesu , také zvaný velikost fab , je specifikováno v nanometrech (nm) a definuje velikost nejmenších jednotlivých prvků na matrici procesoru. AMD a Intel se neustále snaží zmenšit velikost procesu (tzv. A zemřít zmenšit ) získat více procesorů z každé křemíkové destičky, čímž se sníží jejich náklady na výrobu každého procesoru. Procesory Pentium II a starší Athlon používaly proces 350 nebo 250 nm. Procesory Pentium III a některé procesory Athlon používaly proces 180 nm. Nedávné procesory AMD a Intel používají proces 130 nebo 90 nm a budoucí procesory budou používat proces 65 nm.

Na velikosti procesu záleží, protože za všech ostatních podmínek může procesor, který používá menší velikost procesu, běžet rychleji, používat nižší napětí, spotřebovávat méně energie a produkovat méně tepla. Procesory dostupné kdykoli často používají různé velikosti fab. Například Intel najednou prodával procesory Pentium 4, které používaly procesní velikosti 180, 130 a 90 nm, a AMD současně prodávalo procesory Athlon, které používaly fab velikosti 250, 180 a 130 nm. Když zvolíte upgradovací procesor, dejte přednost procesoru s menší velikostí fab.

jak provést obnovení továrního nastavení na iphone 5s

Speciální funkce

Různé modely procesorů podporují různé sady funkcí, z nichž některé mohou být důležité pro vás a jiné bez obav. Zde je pět potenciálně důležitých funkcí, které jsou k dispozici u některých, ale ne u všech, současných procesorů. Všechny tyto funkce jsou podporovány nejnovějšími verzemi Windows a Linux:

SSE3

SSE3 (Streaming Single-Instruction-Multiple-Data (SIMD) Extensions 3) , vyvinutý společností Intel a nyní k dispozici na většině procesorů Intel a některých procesorech AMD, je rozšířená sada instrukcí určená k urychlení zpracování určitých typů dat, se kterými se běžně setkáváme při zpracování videa a jiných multimediálních aplikacích. Aplikace, která podporuje SSE3, může běžet o 10% nebo 15% až 100% rychleji na procesoru, který také podporuje SSE3, než na tom, který to nepodporuje.

64bitová podpora

Až donedávna všechny procesory PC fungovaly s 32bitovými interními datovými cestami. V roce 2004 společnost AMD představila 64bitová podpora s jejich procesory Athlon 64. Oficiálně AMD tuto funkci nazývá x86-64 , ale většina lidí tomu říká AMD64 . Kriticky jsou procesory AMD64 zpětně kompatibilní s 32bitovým softwarem a spouštějí tento software stejně efektivně jako 64bitový software. Intel, který prosazoval vlastní 64bitovou architekturu, která měla pouze omezenou 32bitovou kompatibilitu, byl nucen představit vlastní verzi x86-64, kterou nazývá EM64T (64bitová technologie s rozšířenou pamětí) . Pro tuto chvíli není 64bitová podpora pro většinu lidí důležitá. Společnost Microsoft nabízí 64bitovou verzi systému Windows XP a většina distribucí systému Linux podporuje 64bitové procesory, ale dokud se 64bitové aplikace nestanou běžnějšími, provozování 64bitového procesoru na stolním počítači má skutečnou výhodu. To se může změnit, když Microsoft (konečně) dodává Windows Vista, který využije 64bitovou podporu a pravděpodobně vytvoří mnoho 64bitových aplikací.

Chráněné popravy

S procesorem Athlon 64 společnost AMD představila NX (bez eXecute) technologie a Intel ji brzy následoval XDB (eXecute Disable Bit) technologie. NX a XDB slouží stejnému účelu, což umožňuje procesoru určit, které rozsahy adres paměti jsou spustitelné a které nelze spustit. Pokud se kód, například zneužití překročení vyrovnávací paměti, pokusí spustit v nespustitelném paměťovém prostoru, vrátí procesor operačnímu systému chybu. NX a XDB mají velký potenciál ke snížení škod způsobených viry, červy, trojskými koňmi a podobnými útoky, ale vyžadují operační systém, který podporuje chráněné spuštění, například Windows XP s aktualizací Service Pack 2.

Technologie snižování výkonu

AMD i Intel nabízejí v některých svých procesorových modelech technologii snižování výkonu. V obou případech byla technologie použitá v mobilních procesorech migrována na stolní procesory, jejichž spotřeba energie a výroba tepla se staly problematickými. Tyto technologie v zásadě fungují tak, že snižují rychlost procesoru (a tím spotřebu energie a produkci tepla), když je procesor nečinný nebo lehce nabitý. Společnost Intel označuje svou technologii snižování výkonu jako EIST (Enhanced Intel Speedstep Technology) . Volá se verze AMD Cool'n'Quiet . Buď může dojít k malému, ale užitečnému snížení spotřeby energie, výroby tepla a úrovně hluku systému.

Podpora dvou jader

Do roku 2005 dosáhly AMD i Intel praktických limitů toho, co bylo možné u jediného procesorového jádra. Zřejmým řešením bylo dát dvě procesorová jádra do jednoho procesoru. AMD opět v čele se svým elegantním Athlon 64 X2 procesory řady, které obsahují dvě pevně integrovaná jádra Athlon 64 na jednom čipu. Intel znovu nucen hrát dohon, zatnul zuby a udeřil dvoujádrový procesor, který volá Pentium D . Vyvinuté řešení AMD má několik výhod, včetně vysokého výkonu a kompatibility s téměř jakoukoli starší základní deskou Socket 939. Slapdash řešení Intel, které se v zásadě rovnalo slepení dvou jader Pentium 4 na jeden čip bez jejich integrace, vyústilo ve dva kompromisy. Za prvé, dvoujádrové procesory Intel nejsou zpětně kompatibilní se staršími základními deskami, a proto vyžadují novou čipovou sadu a novou řadu základních desek. Zadruhé, protože Intel více či méně jednoduše nalepil dvě ze svých stávajících jader na jeden procesorový balíček, spotřeba energie a výroba tepla jsou extrémně vysoké, což znamená, že Intel musel snížit taktovací frekvenci procesorů Pentium D ve srovnání s nejrychlejším jednojádrovým Pentiem 4 modely.

Všechno řečeno, Athlon 64 X2 není v žádném případě vítězem, protože Intel byl dost chytrý, aby atraktivně ocenil Pentium D. Nejlevnější procesory Athlon X2 se prodávají za více než dvakrát tolik než nejméně nákladné procesory Pentium D. I když ceny nepochybně poklesnou, neočekáváme, že by se cenový rozdíl příliš změnil. Intel má výrobní kapacitu nazbyt, zatímco AMD má poměrně omezenou schopnost vyrábět procesory, takže je pravděpodobné, že dvoujádrové procesory AMD budou mít v dohledné budoucnosti prémiové ceny. To však bohužel znamená, že dvoujádrové procesory nejsou pro většinu lidí rozumnou možností upgradu. Dvoujádrové procesory Intel jsou za rozumnou cenu, ale vyžadují výměnu základní desky. Dvoujádrové procesory AMD mohou používat stávající základní desku Socket 939, ale samotné procesory jsou příliš drahé na to, aby byly životaschopnými kandidáty většiny upgradů.

'''HYPER-THREADING VERSUS DUAL CORE''' Some Intel processors support ''Hyper-Threading Technology (HTT)'', which allows those processors to execute two program threads simultaneously. Programs that are designed to use HTT may run 10% to 30% faster on an HTT-enabled processor than on a similar non-HTT model. (It's also true that some programs run slower with HTT enabled than with it disabled.) Don't confuse HTT with dual core. An HTT processor has one core that can sometimes run multiple threads a dual-core processor has two cores, which can always run multiple threads.

Jména jádra a základní kroky

The jádro procesoru definuje základní architekturu procesoru. Procesor prodávaný pod určitým názvem může používat kterékoli z několika jader. Například první procesory Intel Pentium 4 používaly Willamette jádro . Později varianty Pentium 4 používaly Jádro Northwood, jádro Prescott, jádro Gallatin, jádro Prestonia , a Prescott 2M jádro . Podobně byly pomocí modelu vyrobeny různé modely Athlon 64 Clawhammer jádro, Sledgehammer jádro, Newcastle jádro, Winchester jádro, Benátky jádro, San Diego jádro, Manchester jádro , a Toledské jádro .

Použití názvu jádra je pohodlný zkratkový způsob, jak krátce specifikovat řadu charakteristik procesoru. Například jádro Clawhammer používá proces 130 nm, mezipaměť L2 1024 kB a podporuje funkce NX a X86-64, ale ne SSE3 nebo dvoujádrový provoz. Naopak jádro Manchesteru využívá proces 90 nm, mezipaměť L2 512 KB a podporuje funkce SSE3, X86-64, NX a dvoujádrové.

Název jádra procesoru můžete považovat za podobný hlavnímu číslu verze softwarového programu. Stejně jako softwarové společnosti často vydávají menší aktualizace, aniž by změnily číslo hlavní verze, AMD a Intel často provádějí drobné aktualizace svých jader, aniž by změnily název jádra. Tyto drobné změny se nazývají základní kroky . Je důležité porozumět základům jmen jádra, protože jádro, které procesor používá, může určovat jeho zpětnou kompatibilitu s vaší základní deskou. Kroky jsou obvykle méně významné, i když je také třeba jim věnovat pozornost. Například konkrétní jádro může být k dispozici v krokování B2 a C0. Pozdější krokování C0 může mít opravy chyb, běh chladiče nebo poskytnout další výhody ve srovnání s dřívějším krokováním. Krokování jádra je také důležité, pokud nainstalujete druhý procesor na základní desku se dvěma procesory. (To znamená, že základní deska se dvěma paticemi procesorů, na rozdíl od dvoujádrového procesoru na základní desce s jednou paticí.) Nikdy, nikdy nemíchejte jádra nebo steppings na základní desce s duálním procesorem, lže šílenství (nebo snad jen katastrofa).

Více o počítačových procesorech