Основные характеристики процессора

Тепловыделение

TDP (Вт) — показатель, характеризующий тепловыделение (нагрев) процессора во время его работы. По TPD можно косвенно судить об энергопотреблении cpu, но не стоит их приравнивать друг к другу, как это довольно часто бывает, ведь потребляемая мощность процессора тоже измеряется в «Вт». Но процессор не может выделять в виде тепла столько же энергии, сколько к нему подвели, и уж тем более — отдавать больше энергии, то есть вырабатывать ее. Поэтому TDP всегда будет меньше на несколько Ватт.

В случае с мои процессором (core quad q8400) TDP составляет 95 Вт, а энергопотребление — 136 Вт. На величину TDP очень сильно влияет техпроцесс и частота ядра процессора (в меньшей степени). Чем больше техпроцесс (нм), тем сильнее будет греться процессор. То же самое актуально и для частоты. TDP нужен еще для того, чтобы оценить — какой мощности кулер необходимо установить в систему, чтобы обеспечить эффективное охлаждение.

Как работает процессор

В предыдущем пункте было разобрано, что такое процессор и для чего он нужен. Самое время посмотреть на то, как это работает.

Деятельность ЦП можно представить последовательностью следующих событий:

• Из ОЗУ, куда загрузилась определенная программа (допустим текстовый редактор), управляющий блок процессора извлекает необходимые сведения, а также набор команд, которые обязательно нужно выполнить. Все это отправляется в буферную память (кэш) ЦП;
• Выходящая из кэш-памяти информация разделяется на два вида: инструкции и значения, которые отправляются в регистры (это такие ячейки памяти в процессоре). Первые идут в регистры команд, а вторые в регистры данных;
• Информацию из регистров обрабатывает арифметико-логическое устройство (часть ЦПУ, которая выполняет арифметические и логические преобразования поступающих данных), которое из них считывает информацию, а за тем исполняет необходимые команды над получившимися в итоге числами;
• Получившиеся результаты, разделяющиеся на законченные и незаконченные, идут в регистры, откуда первая группа отправляется в кэш-память ЦП;
• Этот пункт начнем с того, что есть два основных уровня кэша: верхний и нижний. Последние полученные команды и данные, нужные для выполнения расчетов, поступают в кэш верхнего уровня, а неиспользуемые отправляются в кэш нижнего уровня. Этот процесс идёт следующим образом — вся информация идёт с третьего уровня кэша на второй, а потом попадает на первый, с не нужными на текущий момент данными и их отправкой на нижний уровень все обстоит наоборот;
• По окончанию вычислительного цикла, конечный итог будет записан в оперативной памяти системы, для освобождения места кэш-памяти ЦП для новых операций. Но может произойти так, что буферная память будет переполнена, тогда неэксплуатируемые данные пойдут в оперативную память, или на нижний уровень кэша.

Поэтапные шаги вышеприведенных действий являются операционным потоком процессора и ответом на вопрос – как работает процессор.

Разгон процессора

ЦП — самая важная часть компьютера. Разгон еще больше увеличивает мощность ПК. Как уже упоминалось, если ваш компьютер ограничен мощностью процессора, страдает вся производительность. Что делать для разгона?

• Загрузите компьютер вместе с BIOS.
• Попав в меню, вы можете выбрать типы разгона: автоматический или ручной. К тому же часто есть заранее подготовленные параметры разгона, но они не разгоняют процессор более чем на 10%. Поэтому рекомендуется выбирать ручной режим.
• Во-первых, определите, не знаете ли вы, какой у вас процессор.
• Каждая материнская плата имеет свое устройство BIOS, поэтому поищите в Интернете, как получить доступ к меню разгона процессора.
• Если компьютер не загружается или во время работы появляется синий экран смерти, похоже, вы разогнали разгон.
• Запустите компьютер и посмотрите, как он работает.
• Попробуйте увеличить множитель процессора на 10-15% (допустим, 220, а ставка 330).
• Попробуйте найти информацию о разгоне вашей конкретной модели процессора у пользователей на Интернет-форумах. Будет указана максимально возможная частота, на которую другие пользователи могли довести процессор.

Заметка на счёт AMD

Самая бюджетная линейка именуется «Sempron». С каждым новым поколением производительность повышается, но всё равно это самые слабые процессоры. Рекомендуется только для работы с офисными документами, сёрфинга в интернете, просмотра видео и музыки.

У компании есть серия FX – это устаревающие топовые чипы для платформы AM3+. У всех разблокированный множитель, т.е. их легко разгонять (если надо). Есть 4, 6 и 8-ми ядерные модели. Поддерживается технология автоматического разгона – Turbo Core. Работает память только DDR3. Лучше, когда платформа работает с DDR4.

Также есть продукты среднего класса – Athlon X4 и линейка гибридных процессоров (с интегрированной графикой) A4/A6/A8/A10/A12. Это для платформ FM2/FM2+/AM4. A-серия делится на 2-х и 4-х ядерники. Мощность встроенной графики выше у более старших моделей. Если в названии на конце есть буква «К», то эта модель идёт с разблокированным множителем, т.е. легче поддаётся разгону. Поддерживается Turbo Core. Брать что-то из A-серии есть смысл, только при условии, что отдельной видеокарты не будет.

Для сокета AM4 самые новые процессоры — это серия Ryzen 3, Ryzen 5, Ryzen 7. Позиционируются как конкуренты Intel Core i3, i5, i7. Бывают без встроенной графики и с ней, тогда в наименовании модели будет буква G, например AMD Ryzen A5 2400G. Самая топовая линейка с 8-16 ядерными процессорами это AMD Ryzen Threadripper с массивной системой охлаждения.

Характеристики

Характеристики любого центрального процессора оказывают большое влияние на быстродействие как отдельных элементов системы, так и всего комплекса устройств в целом. Среди основных характеристик, влияющих на параметры производительности, выделяют:

• Тактовая частота; Для обработки одного фрагмента данных, передаваемых внутри ПК, требуется один такт времени. Отсюда следует, что чем выше тактовая частота приобретаемого ЦП, тем быстрее работает устройство обрабатывая за раз большие массивы информации. Измеряется тактовая частота в мегагерцах. Один мегагерц эквивалентен 1 миллиону тактов в секунду. Старые модели имели маленькую частоту, из-за чего скорость работы оставляла желать лучшего. Современные модели имеют большие показатели тактовой частоты, позволяя быстро обрабатывать и выполнять самые сложные наборы команд.
• Разрядность; Информация, предназначенная для обработки ЦП, попадает в него через внешние шины. От разрядности зависит какой объем данных передается за один раз. Это влияет на быстродействие. Старые модели были 16 разрядными, а современные имеют 32 или 64 разряда. 64 разрядная система на сегодняшний день считается самой продвинутой и под нее разрабатываются современные программные продукты и устройства.
• Кеш – память; Используется для увеличения работы устройства в компьютере, создавая буферную зону, хранящую копию последнего массива данных, обработанного процессором. Это дает возможность быстро выполнить схожую операцию в случае необходимости, без траты времени на обращение к общей памяти персонального компьютера.
• Сокет; Вариант крепления устройства к материнской плате. Разные поколения процессоров, как и материнских плат имеют собственный поддерживаемых сокетов. Это стоит учитывать при покупке. У разных производителей сокеты также отличаются друг от друга.
• Внутренний множитель частоты; Процессор и материнская плата работают на разных частотах и для их синхронизации друг с другом существует множитель частоты. Базовой или опорной считается рабочая частота материнской платы, которая умножается на персональный коэффициент ЦП.

Из побочных характеристик, напрямую не относящихся от технологии производства, выделяют тепловыделение и количество потребляемой во время работы энергии. Мощные устройства выделяют много тепла и требуют большую энергетическую подпитку во время работы. Для их полноценной работы применяются вспомогательные системы охлаждения.

Составные части

Арифметико-логическое устройство — это инструмент для вычислений, которое, следуя программам, выполняет операции, связанные с арифметикой и логикой.

Регистры являются внутренней памятью центрального процессора. Один регистр можно сравнить с черновиком, с помощью которого устройство производит расчеты и хранит их результаты. Каждый из регистров имеет свое собственно назначение.

Допустим, процессор должен сложить два каких-то числа. Для выполнения этой операции в первую очередь ему нужно взять из памяти первое слагаемое, потом — второе, сложить эти два значения, а сумму вновь переслать в оперативную память компьютера.

Ясно, что оба слагаемых и результат должны процессором где-то храниться. Для этой цели предназначена ячейка, входящая непосредственно в сам процессор, называемая аккумулятором или сумматором. Так как процессор предназначен для данных и их обработки, он должен понимать, из какой ячейки памяти нужно брать следующую команду. Это он узнает из другой своей внутренней ячейки, которая называется счетчиком. Команда, которая извлекается из оперативной памяти, размещается в еще одной ячейке — регистре команд. Из него результат выполненной команды можно перенести уже в оперативную память.

Жизненно важные части любого компьютера

Компьютеры состоят из нескольких электронных чипов, каждый из которых имеет определённую функцию. Жизненно важные части, находящиеся в каждом компьютере, включают

• материнскую плату,
• жёсткий диск,
• процессор,
• ОЗУ (оперативное запоминающее устройство),
• видеокарту,
• блок питания и
• другие дополнительные аксессуары,
• например, такие как дисководы и беспроводные сетевые карты.

Материнская плата

Материнская плата – это большая плата (именно плата или, как иногда говорят, печатная плата, используя радиоэлектронную терминологию), к которой присоединяются все остальные детали компьютера.

Материнская плата компьютера

Материнская плата действует как станция управления, которая соединяет и объединяет другие части (отсюда и название – «материнская»).

Например, процессор, оперативная память и видеокарта подключены непосредственно к материнской плате. Также довольно часто встречается конфигурация, когда видеокарта смонтирована прямо на материнской плате. Каждый из перечисленных элементов компьютера имеет дело с различными аспектами обработки информации.

Оперативная память

Оперативная память хранит текущую рабочую информацию на компьютере. При открытии программы, например, Интернет-браузера, некоторая часть из оперативной памяти выделяется для работы этого браузера.

Оперативная память компьютера

После выключения компьютера вся информация из оперативной памяти автоматически удаляется. Сохранить свои труды (тексты, рисунки и т.п.) пользователь может, например, на жестком диске.

Процессор и видеокарта

Процессор и видеокарта обрабатывают информацию, необходимую для выполнения различных функций в компьютере.

Например, запуск игры на компьютере требует постоянного анализа информации. Выполнение этой задачи ложится на процессор и видеокарту.

Процессор

Процессор получает, обрабатывает и отправляет обработанную информацию в адрес других устройств компьютера. Тогда как видеокарта обеспечивает вывод обработанной информации на экран монитора компьютера (отсюда и название «видео» карта).

Жёсткий диск

Жёсткий диск выступает в качестве памяти для долгосрочного хранения информации. Жесткий диск на компьютероном сленге называют еще

• винчестером,
• иногда – хардом или
• хард-диском.

Последнее название заимствовано из английского языка: Hard Disk.

Жесткий диск

В оперативной памяти информация хранится только во время работы  компьютера (это так называемая энергозависимая память).

А в жестком диске информация хранится и при отключенном компьютере (это так называемая энергоНЕзависимая память).

Информация о компьютере, музыка, фильмы и фотографии хранятся на жёстком диске. Это место также используется для хранения программ, таких, например, как текстовые редакторы или игры.

Блок питания

Наконец, важным элементом компьютера является источник электрического питания, который распределяет необходимую электроэнергию для работы каждой части компьютера. Один из основных шнуров от источника электропитания идёт к материнской плате для питания различных чипов.

Блок питания компьютера

Другие шнуры питания используются для работы устройств, смонтированных отдельно от материнской платы, например, для питания жестких дисков, дисководов  CD-дисков, вентиляторов охлаждения компьютера и прочих элементов.

Кроме того, ноутбуки имеют аккумуляторную батарею для того, чтобы пользователь мог при необходимости какое-то время работать без подключения зарядного устройства ноутбука к сети 220В.

Аксессуары

Есть много компьютерных частей, которые не являются необходимыми для функционирования системы, но которые являются несомненно важными для пользователей. Эти дополнения включают такие вещи, как CD- и DVD- приводы, беспроводные интернет карты, ТВ-тюнеры,  звуковые карты и др.

CD_DVD привод компьютера

Различные типы приводов дисководов (CD- DVD- и др.) не подключены непосредственно к материнской плате, а соединяются с ней и с блоком электропитания с помощью нескольких кабелей. Кабель подключения к материнской плате несёт информацию к дисководам и от них, а кабель подключения к источнику электропитания даёт приводу электричество для работы.

Беспроводные интернет карты, ТВ-тюнеры и звуковые карты подключаются непосредственно к материнской плате и не требуют отдельных кабелей для подачи питания от сети. Каждое из этих устройств обеспечивает определённую функцию в компьютере. Например, они дают более высокое качество звука или возможность смотреть телевизионные программы на мониторе компьютера.

Разновидности ПК

Виды ПК зависят от цели использования. На сегодняшний день устройство используется:

1. Для офиса и дома. Приобретается техника для использования интернета, создания файлов Word, Excel и других текстовых редакторов, просмотра фото, видео. Обычно данные электронно-вычислительной техники имеют небольшую оперативную память и малый объем жёсткого диска, также они недорогие в цене.
2. Для игр. Такой ПК необходим геймерам, которые устанавливают игры с большим объемом. В системе ПК обязательно должна быть высокопроизводительная видеокарта и большой объем жесткой памяти. Также к нему могут приобретаться дополнительные комплектующие для улучшения процесса игры.
3. Для определённой специфики работы. В систему устанавливают дополнительные программы для инженерной, дизайнерской, научной деятельности. Также могут отличаться внешние данные, например, с более большой диагональю монитор.

Обычно самостоятельно приобретается устройство людьми, которые планируют использовать его для дома, офиса или для игр. Технических характеристик довольно много, что значительно усложняет выбор. Поэтому многие используют помощь профессионалов или активных пользователей. В статье рассмотрим главные характеристики, которые сильно влияют на производительность техники.

Устройство процессора

Ключевыми компонентами процессора являются арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистры и устройство управления. АЛУ выполнят основные математические и логические операции. Все вычисления производятся в двоичной системе счисления. От устройства управления зависит согласованность работы частей самого процессора и его связь с другими (внешними для него) устройствами. В регистрах временно хранятся текущая команда, исходные, промежуточные и конечные данные (результат вычислений АЛУ). Разрядность всех регистров одинакова.

Кэш данных и команд хранит часто используемые данные и команды. Обращение в кэш происходит намного быстрее, чем в оперативную память, поэтому, чем он больше, тем лучше.

Что лучше AMD или Intel?

Это вечный спор, которому посвящены тысячи страниц форумов в интернете и однозначного ответа на него нет. Обе компании идут друг за другом, но для себя я сделал выбор что лучше. В двух словах – AMD производит оптимальные бюджетные решения, а Intel – более технологичные и дорогие продукты. AMD рулит в недорогом секторе, но у этой фирмы просто нет аналогов самым быстрым интеловским процессорам.

Процессоры не ломаются, как например мониторы или жёсткие диски, поэтому вопрос надёжности здесь не стоит. Т.е., если не разгонять «камень» и использовать вентилятор не хуже боксового (комплектного), то любой процессор прослужит много-много лет. Нет плохих моделей, но есть целесообразность покупки в зависимости от цены, характеристик и других факторов, например наличия той или иной материнской платы.

Предоставляю для ознакомления сводную таблицу примерной производительности в играх процессоров Intel и AMD на мощной видеокарте GeForce GTX1080, чем выше -> тем лучше:

Сравнение процессоров в задачах. приближённых к повседневным, обычная нагрузка:

Архивирование в 7-zip (меньше время — лучше результат):

Чтобы самостоятельно сравнивать разные процессоры, предлагаю использовать этот сайт. Итак, перейдём от многословия к конкретным рекомендациям.

Видеокарта

Что касается центрального процессора (ЦП) и других компонентов компьютера, нельзя не уделить время такой важной части каждого устройства, как видеоадаптер. Видеокарта — это устройство, преобразующее изображение, хранящееся в виде информации, в законченное и знакомое изображение

То есть процессор принимает, обрабатывает и передает информацию на видеокарту и, в свою очередь, преобразует ее в графическое изображение. Мощность видеоадаптера определяет качество получаемого изображения, разрешение и количество кадров. ЦП также является компонентом, от которого зависят кадры на экране. Количество кадров в секунду относится к количеству обновлений, которые происходят на экране в заданную единицу времени. Допустимо 25 кадров и выше, но стандартными считаются не менее 30 кадров. Интересно, что частота обновления изображения более 60 раз в секунду не имеет смысла, так как наш глаз больше не видит такой маленькой разницы. Видеокарты условно делятся на 3 типа:

• Для 3D работ.
• Для домашних компьютеров.
• Для игр.

Давайте рассмотрим каждый тип видеокарты. Тип 1 включает видеоадаптеры, разработанные специально для моделирования. Такие видеокарты довольно дороги, так как они намного сложнее и требовательнее других типов. Второй тип — самый распространенный и распространенный; включает все видеокарты от Nvidia с названием GTX и от AMD с символом «x» в конце (например, R7 275x). Эти видеокарты созданы специально для игр, но они также хорошо работают и для нормальной тихой работы. Что ж, Type 3 включает видеокарты для просмотра Интернет-страниц или офисной работы, не требующие высокой производительности.

Выбираем

Условно процессоры можно разделить на 4 класса: офисные, мультимедийные, игровые и с максимальной производительностью. К первому из них можно отнести системы начального уровня (например, Athlon 5350 с 4 ядрами на борту). Такие системы отлично работают с офисными приложениями, позволяют просматривать фильмы и слушать музыку. Мультимедийные ПК более производительные. Они позволяют, кроме всего ранее перечисленного, запускать игры на средних и минимальных настройках. В качестве примера можно привести A-6600 от AMD. В свою очередь, следующий класс ПК ориентирован сугубо для запуска игрушек, в том числе и с максимальными настройками. Тут, кроме производительного процессора, должна быть также установлена и дискретная (внешняя) видеокарта. Тут Core i5 альтернативы нет на сегодняшний день. А вот сердцем компьютера с бескомпромиссной производительностью обязательно должен быть Core i7. Он без проблем справится с любой задачей не только на сегодняшний день, а и в ближайшие 2-3 года. Опять-таки обязательно наличие внешнего более производительного графического адаптера.

Часто возникает на практике такая ситуация, когда Что делать в таком случае? К этому приводит работа одного или нескольких служб и приложений, которые «съедают» ресурсы процессора. Рекомендации в этом случае следующие:

• Нажимаем «Ctrl», «Alt» и «Delete». В открывшемся перечне находим пункт «Диспетчер задач».
• Далее переходим на вкладку «Процессы». Смотрим те из них, которые больше всего загружают процессор. Если такие есть, то выделяем их и нажимаем внизу кнопку «Остановить».
• Потом переходим на «Приложения» и повторяем ранее изложенную процедуру.
• Затем пробуем повторно запустить приложение. При повторении ситуации, когда процессор полностью загружен, перезагружаем компьютер.
• Если это не решает проблему, то нужно переустановить программу.
• В крайнем случае, если ничего не помогает, то нужно проверить системные требования приложения. Может быть, ваш процессор не подходит для этой программы.

Многое зависит также и от операционной системы. Сейчас наиболее распространенная — Windows 7. Загрузка ЦП будет меньше на Виндовс 8

Поэтому при выборе операционной системы лучше обращать внимание на нее

Техпроцесс

Техпроцесс — это размер, используемый при производстве процессоров. Он определяет величину транзистора, единицей измерения которого является нм (нанометр). Транзисторы, в свою очередь, составляют внутреннюю основу ЦП. Суть заключается в том, что постоянное совершенствование методики изготовления позволяет  уменьшать размер этих компонентов. В результате на кристалле процессора их размещается гораздо больше. Это способствует улучшению характеристик CPU, поэтому в его параметрах всегда указывают используемый техпроцесс. Например, Intel Core i5-760 выполнен по техпроцессу 45 нм, а Intel Core i5-2500K  по 32 нм, исходя из этой информации, можно судить о том, насколько процессор современен и превосходит по производительности своего предшественника, но при выборе необходимо учитывать и ряд других параметров.

Какой выбрать процессор Intel или AMD

Intel и AMD – два основных соперника на рынке производителей центральных процессоров. И они действительно занимают лидирующие позиции. Побеждает в этом сражении, конечно же, Intel. Но и цена процессоров Intel значительно выше, чем AMD. Ага… какой же все-таки выбрать процессор?

Главной отличительной особенностью современных процессоров Intel является технология Hyper-threading. Эта технология, тем не менее, отсутствует в линейке бюджетных процессоров. Суть ее в том, что она позволяет каждому ядру процессора обрабатывать сразу два потока данных. За счет этого многие операции выполняются процессорами Intel значительно быстрее.

Центральные процессоры Intel

• Celeron – для офисных задач (2 ядра)
• Pentium – для мультимедийных и игровых ПК начального класса (2-4 ядра)
• Core i3 – для мультимедийных и игровых ПК среднего класса (2 ядра, 4 потока)
• Core i5 – для мощных и игровых ПК высокого класса (2-4 ядра, 4-8 потоков)
• Core i7 – для профессиональных ПК (4-10 ядер, 8-20 потоков)
• Core i9 — для сверхмощных рабочих станций (10-18 ядер, 20-36 потоков)

Центральные процессоры AMD

• Sempron – для офисных задач (2 ядра)
• Athlon – для мультимедийных и игровых ПК начального класса (2 ядра)
• Phenom – для мультимедийных и игровых ПК среднего класса (2-4 ядра)
• A4, А6 – для офисных задач (2 ядра)
• A8, A10 – для офисных задач и нетребовательных игр (4 ядра)
• FX – для игровых ПК среднего класса (4-8 ядер)
• Ryzen 3, 5, 7, 9 — процессоры нового поколения (4-16 ядер, 8-32 потоков)

VLIW

VLIW-архитектура (Very Long Instruction Word) относится к микропроцессорам, применяющим очень длинные команды за счёт наличия нескольких вычислительных устройств. В отдельных полях команды присутствуют коды, которые обеспечивают реализацию различных операций. Одна команда в VLIW может исполнить одновременно несколько операций в разных узлах микропроцессора. Формированием таких длинных команд занимается соответствующий компилятор во время трансляции программ, которые написаны на высокоуровневом языке.

VLIW-архитектура, являясь достаточно перспективной для разработки нового поколения высокопроизводительных процессоров, реализована в некоторых современных микропроцессорах:

• Intel Itanium;
• AMD/ATI Radeon (с R600 до Northern Islands);
• серия «Эльбрус».

VLIW схожа с архитектурой CISC, имея собственный аналог спекулятивной реализации команд. Однако спекуляция выполняется не при работе программы, а при компиляции, что делает VLIW-процессоры устойчивыми к уязвимостям Spectre и Meltdown. Компиляторы в этой архитектуре привязаны к определённым процессорам. Так, в следующем поколении наибольшая длина одной команды может из 256 бит превратиться в 512 бит, и тогда придётся выбирать между обратной совместимостью со старым типом процессора и возрастанием производительности посредством компиляции под новый процессор. И в этом случае Open Sourсe даёт возможность получить программу под определённый процессор при помощи перекомпиляции.

Развитием указанных архитектур стали различные гибридные архитектуры. К примеру, современные x86_64 процессоры CISC-совместимы, однако имеют RISC-ядро. В этих CISC-процессорах CISC-инструкции переводятся в набор RISC-команд. Вероятно, в дальнейшем разнообразие гибридных архитектур только возрастёт.

Оперативная память

Также одним из наиболее важных компонентов компьютера является оперативная память, или, как ее еще называют, RAM (оперативная память). В отличие от жесткого диска, ОЗУ содержит временную информацию. То есть, когда игра запускается, сама игра находится на жестком диске, и действия, которые происходят в игре в это время на экране, сохраняются в оперативной памяти. Почему так, а не на жестком диске? Поскольку пропускная способность оперативной памяти в десятки раз превышает пропускную способность основного диска компьютера, именно здесь хранятся промежуточные данные. При загрузке локации в игре вам нужно быстро загружать файлы, а для этого вам нужно передать их через оперативную память или жесткий диск. Поскольку обработка жесткого диска займет во много раз больше времени, используется оперативная память.

Что такое процессор (CPU)?

Процессор, что это вообще такое? Зачем он нужен? За какие задачи он отвечает?

Для большинства неопытных и технически неподготовленных пользователей процессором зачастую выступает весь системный блок в сборе. Но это относительно ошибочное суждение, процессор — это нечто, что сокрыто за стенками корпуса и толстым радиатором с вентилятором для его охлаждения.

Процессор или, как его еще называют, центральный процессор (Central Processing Unit) — это электронное устройство (интегральная схема), которое выполняет и обрабатывает машинные инструкции, код программ (машинный язык) и отвечает за все логические операции, которые протекают внутри вашей операционной системы и системного блока.

Без преувеличения, процессор можно назвать мозгом (или сердцем, это кому как больше нравится) любого компьютера, мобильного устройства или другого периферийного устройства. Да-да, слово процессор применимо не только к вашему системному блоку, но и планшету, смарт-холодильнику, игровой приставке, фотоаппарату и другой электронике.

Внешне процессор выглядит как квадратный (или прямоугольный) элемент или плата, в нижней части которой располагается контактная группа для подключения, в вверху находится сам кристалл процессора, который сокрыт под металлической крышкой, чтобы исключить возможность повреждения хрупкого кристалла процессора, а также крышка помогает при отводе тепла с поверхности кристалла на радиатор системы охлаждения.

Кристалл процессора состоит из кремния. Если точнее, полупроводники, из которых состоит процессор, производятся из кремния. На кремневой пластине кристалла в несколько слоёв располагается несколько триллиардов транзисторов (размер которых составляет порядка ~10 нм в зависимости от используемого техпроцесса при производстве), которые отвечают за все логические операции процессора.

На самом деле это только поверхностное описание того, из чего состоит процессор, и оно предназначено, скорее, для визуализации того, что из себя представляет процессор внутри. На самом деле все намного сложнее. К сожалению, просто и доходчиво объяснить все принципы создания и работы процессора не так просто, здесь потребуются знания как элементарной алгебры, так и продвинутой физики и электротехники, да и большинству пользователей это попросту не нужно.

Впоследствии производители процессоров научились располагать на печатной плате, помимо самого кристалла процессора, кристалл видеоядра (видеокарты), что позволило исключить необходимость в отдельной дискретной видеокарте для вывода изображения на монитор.

Подводя итог этого блока статьи и что бы дать простой ответ на такой сложный вопрос «Что такое процессор (CPU)» — процессор это сердце любого современного устройства, которое выполняет все основные операции, будь то простое сложение 2+2, набор текста в Microsoft Word или расчет физической модели в Blender.

MISC

MISC-архитектура (Minimal Instruction Set Computer) является процессором с минимальным набором команд. Она отличается ещё большей простотой и используется для ещё большего снижения энергопотребления и итоговой стоимости процессора. MISC-архитектура применяется в IoT-сегменте и компьютерах малой стоимости вроде роутеров. Первой вариацией такого процессора стал MuP21.

В основе MISC-процессоров лежит укладка ряда команд в единое большое слово, что позволяет параллельно обрабатывать несколько потоков данных. MISC применяет стековую модель устройства и базовые слова языка Forth. Процессоры этой архитектуры отличаются малым числом наиболее востребованных команд и использованием длинных командных слов, что позволяет получить выполнение ряда непротиворечивых команд за единый цикл работы процессора. Порядок исполнения команд определяется так, чтобы максимально загрузить маршруты, пропускающие потоки данных.

Все вышеназванные архитектуры могут применять «спекулятивное исполнение команд», то есть исполнение команды заранее, когда ещё неизвестна её необходимость. Это позволяет увеличить производительность.

Поколение процессора

Компания Intel обновляет поколения своих процессоров примерно каждый год-полтора, хотя этот интервал имеет тенденцию к увеличению до 2-3 лет. От схемы «Тик-Так» они перешли на схему выпуска «Тик-Так-Так». Напомню, эта стратегия выпуска процессоров подразумевает, что в шаге «Тик» происходит переход на новый техпроцесс, причем изменения, вносимые в архитектуру процессоров, минимальны. В шаге «Так» на существующем техпроцессе выпускается процессор с обновленной архитектурой.

№	Название	Поддерживаемая память	Техпроцесс	Видеокарта	Год выпуска
1	Westmere	DDR3-1333	32nm	—	2008-2010
2	Sandy Bridge	DDR3-1600	32nm	HD Graphics 2000 (3000)	2011
3	Ivy Bridge	DDR3-1600	22nm	HD Graphics 4000	2012
4	Haswell	DDR3-1600	22nm	HD Graphics 4000 (5200)	2013
5	Broadwell	DDR3L-1600	14nm	HD Graphics 6200	2014
6	Skylake	DDR3L-1600/DDR4	14nm	HD Graphics 520 — 580	2015
7	Kaby Lake	DDR3L-1600/DDR4	14nm	HD Graphics 610 (620)	2016
8	Coffee Lake	DDR4	14nm	UHD Graphics 630	2017

Переход на более тонкий техпроцесс позволяет снизить энергопотребление, улучшить характеристики процессора.

Видеокарта в процессоре

Кроме обычных нескольких ядер в некоторых моделях процессоров иногда можно встретить еще одно «ядро», отвечающее только за вывод изображения на монитор, то есть — миниатюрная «видеокарта», расположенная прямо внутри ЦП. Как правило, ими оснащаются все «топовые» процессоры и большинство процессоров среднего ценового сегмента.

Конечно, производительность таких видео-ядер не идет ни в какое сравнение с полноценными видеокартами, однако для серфинга в интернете и просмотра фильмов вполне сгодится. Ими обычно комплектуются офисные компьютеры различных организаций, ноутбуки и нетбуки, что позволяет сэкономить на приобретении отдельной дискретной (полноценной) видеокарты.

Прослеживается и такая связь: обычно, чем дороже процессор, тем более производительное видео-ядро в нем установлено. В самых мощных моделях (core i7, например) мощность графического ядра настолько высока, что позволяет играть в современные игры на средних, средне-низких настройках графики, что по уровню вполне соответствует некоторым бюджетным видеокартам.

При всем этом, в процессе построения картинки у процессора отбирается часть вычислительной мощности и резервируется некоторый объем ОЗУ в качестве видеопамяти.

Итоги

Как вы поняли из вышесказанного, тактовая частота – далеко не самый главный показатель мощности процессора, хоть и является основным. Производительность чипа зависит от совокупности нескольких величин, да и пользователь должен четко понимать, для каких целей используется тот или иной ЦП.

Очень надеюсь, что данный материал помог прокачать ваш скилл компьютерной грамотности, которым вы теперь можете поделиться с друзьями и знакомыми, когда речь зайдет о производительности системы и факторов на нее влияющих.

Обязательно прочтите другие наши публикации, в которых мы подробно описываем важные аспекты при выборе процессора. Следите за обновлениями блога, чтобы не пропустить новые интересные материалы. До новых встреч, пока.