Модулът за търсене не е инсталиран.

Едноядрен или двуядрен?

Виктор Куц

Най-значимото скорошно събитие в областта на микропроцесорите се превърна в широкото разпространение на процесори, оборудвани с две изчислителни ядра. Преходът към двуядрена архитектура се дължи на факта, че традиционните методи за повишаване на производителността на процесорите напълно се изчерпаха - процесът на увеличаване на тактовите им честоти напоследък спря.

Например, през последната година преди появата на двуядрените процесори, Intel успя да увеличи честотите на своите процесори с 400 MHz, а AMD дори по-малко - само с 200 MHz. Други методи за подобряване на производителността, като увеличаване на скоростта на шината и размера на кеша, също са загубили предишната си ефективност. Така въвеждането на двуядрени процесори, които имат две процесорни ядра в един чип и си поделят натоварването, сега се оказа най-логичната стъпка по трудния и трънлив път на повишаване производителността на съвременните компютри.

Какво е двуядрен процесор? По принцип двуядрен процесор е SMP система (Symmetric MultiProcessing; термин за система с няколко peer-to-peer процесора) и по същество не се различава от конвенционалната двупроцесорна система, състояща се от два независими процесора. Така получаваме всички предимства на двупроцесорните системи без нужда от сложни и много скъпи двупроцесорни дънни платки.

Преди това Intel вече направи опит да паралелизира изпълними инструкции – говорим за технологията HyperThreading, която осигурява споделяне на ресурси на един „физически“ процесор (кеш, конвейер, изпълнителни единици) между два „виртуални“ процесора. Повишаването на производителността (в отделни приложения, оптимизирани за HyperThreading) беше приблизително 10-20%. Докато пълноценният двуядрен процесор, който включва две „честни“ физически ядра, осигурява 80-90% увеличение на производителността на системата и дори повече (естествено, при пълно използване на възможностите на двете му ядра).

Основният инициатор в популяризирането на двуядрените процесори беше AMD, която в началото на 2005 г. пусна първия двуядрен сървърен процесор Opteron. Що се отнася до настолните процесори, инициативата беше поета от Intel, която горе-долу по същото време обяви процесорите Intel Pentium D и Intel Extreme Edition. Вярно е, че обявяването на подобна линия процесори AMD Athlon64 X2 закъсня само с няколко дни.

Двуядрени процесори Intel

Първите двуядрени процесори Intel Pentium D от семейството 8xx бяха базирани на ядрото Smithfield, което не е нищо повече от две ядра Prescott, комбинирани в един полупроводников кристал. Там се намира и арбитър, който следи състоянието на системната шина и помага за споделяне на достъпа до нея между ядрата, всяко от които има собствен L2 кеш от 1 MB. Размерът на такъв кристал, направен по 90-nm технологичен процес, достигна 206 квадратни метра. мм, а броят на транзисторите се приближава до 230 милиона.

За напреднали потребители и ентусиасти Intel предлага процесорите Pentium Extreme Edition, които се различават от Pentium D по поддръжка на HyperThreading (и отключен множител), така че те се идентифицират от операционната система като четири логически процесора. Всички останали функции и технологии на двата процесора са напълно еднакви. Сред тях са поддръжка на 64-битов набор от инструкции EM64T (x86-64), EIST (Enhanced Intel SpeedStep), C1E (Enhanced Halt State) и TM2 (Thermal Monitor 2) технологии за пестене на енергия, както и NX-битовата информация защитна функция. Така значителната разлика в цената между процесорите Pentium D и Pentium EE е предимно изкуствена.

По отношение на съвместимостта, базираните на Smithfield процесори могат потенциално да бъдат инсталирани във всяка дънна платка LGA775, стига да отговаря на изискванията на Intel за захранването на платката.

Но първата палачинка, както обикновено, излезе на бучки - в много приложения (повечето от които не са оптимизирани за многонишкова работа) двуядрените процесори Pentium D не само не успяха да надминат едноядрените Prescott, работещи със същата тактова честота, но понякога загубен за тях. Очевидно проблемът се крие във взаимодействието на ядрата чрез Quad Pumped Bus (при разработването на ядрото на Prescott не беше предвидено да се мащабира производителността му чрез увеличаване на броя на ядрата).

За да се премахнат недостатъците на първото поколение двуядрени процесори Intel, бяха призовани процесори на 65-nm ядро ​​Presler (две отделни ядра Cedar Mill, поставени на един субстрат), които се появиха в самото начало на тази година. По-тънкият технически процес позволи да се намали площта на ядрата и тяхната консумация на енергия, както и да се увеличат тактовите честоти. Двуядрените процесори, базирани на ядрото на Presler, бяха наречени Pentium D с индекси 9xx. Ако сравним процесорите от серия Pentium D 800 и 900, тогава в допълнение към забележимо намаляване на консумацията на енергия, новите процесори получиха удвояване на L2 кеша (2 MB на ядро ​​вместо 1 MB) и поддръжка за обещаваща технология за виртуализация на Vanderpool (Технология за виртуализация на Intel). Освен това беше пуснат процесор Pentium Extreme Edition 955 с активиран HyperThreading и с тактова честота 1066 MHz FSB.

Официално процесорите Presler с честота на шината 1066 MHz са съвместими само с дънни платки, базирани на чипсети от серията i965 и i975X, докато 800 MHz Pentium D процесори ще работят в повечето случаи на всички дънни платки, които поддържат тази шина. Но отново възниква въпросът за захранването на тези процесори: термичният пакет на Pentium EE и Pentium D, с изключение на по-младия модел, е 130 W, което е почти една трета повече от това на Pentium 4 Според самата Intel, стабилната работа на двуядрената система е възможна само при използване на захранвания с капацитет най-малко 400 вата.

Най-ефективните двуядрени настолни процесори на Intel днес без съмнение са Intel Core 2 Duo и Core 2 eXtreme (ядро Conroe). Тяхната архитектура развива основните принципи на архитектурата на семейството P6, но броят на фундаменталните иновации е толкова голям, че е време да поговорим за новото, 8-мо поколение на процесорната архитектура (P8) от Intel. Въпреки по-ниската тактова честота, те забележимо превъзхождат процесорите P7 (NetBurst) по производителност в преобладаващото мнозинство от приложенията - главно поради увеличаване на броя на операциите, извършвани на цикъл, а също и поради намаляване на загубите, причинени от дългите P7 дължина на тръбопровода.

Настолните процесори Core 2 Duo се предлагат в няколко версии:
- Серия E4xxx - 800 MHz FSB, 2 MB L2 кеш, общ за двете ядра;
- Серия E6ххх - FSB 1066 MHz, размер на кеша 2 или 4 MB;
- Серия X6xxx (eXtreme Edition) - FSB 1066 MHz, размер на кеша 4 MB.

Буквеният код "E" обозначава диапазона на консумация на мощност от 55 до 75 вата, "X" - над 75 вата. Core 2 eXtreme се различава от Core 2 Duo само по увеличената тактова честота.

Всички процесори на Conroe използват добре установените Quad Pumped Bus и LGA775 сокет. Което обаче изобщо не означава съвместимост със стари дънни платки. В допълнение към поддържането на тактова честота от 1067 MHz, дънните платки за нови процесори трябва да включват нов модул за регулиране на напрежението (VRM 11). Тези изисквания са изпълнени основно от актуализирани версии на дънни платки, базирани на чипсети от серията Intel 975 и 965, както и NVIDIA nForce 5xx Intel Edition и ATI Xpress 3200 Intel Edition.

През следващите две години процесорите на Intel от всички класове (мобилни, настолни и сървърни) ще се базират на архитектурата Intel Core, като основното развитие ще се насочи към увеличаване на броя на ядрата на чип и подобряване на външните им интерфейси. Специално за пазара на настолни компютри, това ще бъде Kentsfield, първият четириядрен процесор на Intel за сегмента на високопроизводителни настолни компютри.

Двуядрени процесори AMD

Двуядрената процесорна линия AMD Athlon 64 X2 използва две ядра (Toledo и Manchester) в една матрица, произведени по 90nm технологична технология, използваща SOI технология. Всяко от ядрата на Athlon 64 X2 има собствен набор от изпълнителни модули и специален L2 кеш, те имат общ контролер на паметта и контролер на шината HyperTransport. Разликите между ядрата са в размера на L2 кеша: Toledo има L2 кеш от 1 MB за всяко ядро, докато в Манчестър тази цифра е наполовина по-малка (512 KB всяко). Всички процесори имат кеш памет от ниво 1 от 128 KB, максималното им разсейване на топлина не надвишава 110 W. Ядрото на Toledo се състои от приблизително 233,2 милиона транзистора и има площ от приблизително 199 квадратни метра. мм Ядрото на Манчестър е значително по-малко - 147 кв. мм., броят на транзисторите е 157 милиона.

Двуядрени Athlon64 X2 процесори наследени от Athlon64 поддръжка за Cool`n`Quiet енергоспестяваща технология, набор от 64-битови AMD64 разширения, SSE - SSE3, NX-битова функция за защита на информацията.

За разлика от двуядрените процесори Intel, които работят само с DDR2 памет, Athlon64 X2 може да работи както с DDR400 (Socket 939) памет, която осигурява максимална честотна лента от 6,4 GB/s, така и с DDR2-800 (Socket AM2), пиковата честотна лента е 12,8 GB/s.

Процесорите Athlon64 X2 работят на всички доста модерни дънни платки без никакви проблеми - за разлика от Intel Pentium D, те не налагат никакви специфични изисквания към дизайна на захранващия модул на дънната платка.

Доскоро AMD Athlon64 X2 се смяташе за най-продуктивния сред настолните процесори, но с пускането на Intel Core 2 Duo ситуацията се промени коренно - последните се превърнаха в безспорни лидери, особено в игрите и мултимедийните приложения. Освен това новите процесори на Intel имат по-ниска консумация на енергия и много по-ефективни механизми за управление на захранването.

Това състояние на нещата не отговаряше на AMD и в отговор тя обяви пускането в средата на 2007 г. на нов 4-ядрен процесор с подобрена микроархитектура, известна като K8L. Всичките му ядра ще имат отделни 512KB L2 кеш и един споделен 2MB L3 кеш (кешът L3 може да бъде увеличен в бъдещите версии на процесора). Перспективната архитектура на AMD K8L ще бъде разгледана по-подробно в един от следващите броеве на нашето списание.

Едно ядро ​​или две?

Дори бегъл поглед към сегашното състояние на пазара на настолни процесори показва, че ерата на едноядрените процесори постепенно се превръща в минало – и двамата водещи производители в света преминаха към производството предимно на многоядрени процесори. Софтуерът обаче, както се е случвало повече от веднъж преди, все още изостава от нивото на хардуерно развитие. Всъщност, за да се използват напълно възможностите на няколко процесорни ядра, софтуерът трябва да може да се „раздели“ на няколко паралелни нишки, обработвани едновременно. Само с този подход става възможно да се разпредели натоварването между всички налични изчислителни ядра, намалявайки времето за изчисление повече, отколкото би могло да се направи чрез увеличаване на тактовата честота. Докато преобладаващото мнозинство от съвременните програми не могат да използват всички възможности, предоставени от двуядрени или, освен това, многоядрени процесори.

Какви видове потребителски приложения се поддават на паралелизиране най-ефективно, тоест без специална обработка на програмния код, те ви позволяват да изберете няколко задачи (програмни нишки), които могат да се изпълняват паралелно и по този начин да заредите няколко процесорни ядра с работа ? В крайна сметка само такива приложения осигуряват забележимо увеличение на производителността от въвеждането на многоядрени процесори.

Най-голяма полза от многопроцесорната обработка получават приложения, които първоначално позволяват естествено паралелизиране на изчисленията със споделяне на данни, например реалистични пакети за компютърно изобразяване - 3DMax и други подобни. Можете също да очаквате добри печалби в производителността от многопроцесорна обработка в приложения за кодиране на мултимедийни файлове (аудио и видео) от един формат в друг. В допълнение, те се поддават добре на паралелизиране на задачите по редактиране на двуизмерни изображения в графични редактори като популярния Photoshop.

Не е за нищо, че приложенията от всички изброени по-горе категории се използват широко в тестове, когато искат да покажат предимствата на виртуалната многопроцесорна обработка на Hyper-Threading. А за истинската многопроцесорност няма какво да се каже.

Но в съвременните триизмерни приложения за игри не трябва да се очаква сериозно увеличение на скоростта от няколко процесора. Защо? Тъй като типичната компютърна игра не може лесно да бъде паралелизирана в два или повече процеса. Следователно вторият логически процесор в най-добрия случай ще изпълнява само спомагателни задачи, които на практика няма да доведат до повишаване на производителността. А разработването на многонишкова версия на играта от самото начало е доста трудно и изисква много труд - понякога много повече от създаването на еднонишкова версия. Тези разходи за труд, между другото, може да не се изплащат от икономическа гледна точка. В крайна сметка производителите на компютърни игри традиционно се фокусират върху най-масивната част от потребителите и започват да използват новите възможности на компютърния хардуер само ако е широко разпространен. Това ясно се вижда на примера как разработчиците на игри използват възможностите на видеокартите. Например, след като се появиха нови видеочипове с поддръжка на шейдърни технологии, разработчиците на игри ги игнорираха дълго време, фокусирайки се върху възможностите за намаляване на масовите решения. Така че дори и напредналите играчи, които купиха най-"сложните" видеокарти от онези години, не чакаха нормални игри, които използваха всичките им възможности. Приблизително подобна ситуация с двуядрените процесори се наблюдава днес. Днес няма толкова много игри, които наистина използват дори технологията HyperThreading, въпреки факта, че масовите процесори с нейната поддръжка са пуснати от много години.

В офис приложенията ситуацията не е толкова проста. На първо място, програмите от този клас рядко работят самостоятелно - много по-често има ситуация, когато няколко офис приложения, работещи паралелно, работят на компютър. Например, потребител работи с текстов редактор и в същото време уебсайтът се зарежда в браузъра и се извършва сканиране за вируси във фонов режим. Очевидно наличието на множество работещи приложения ви позволява лесно да използвате множество процесори и да печелите производителност. Освен това всички версии на Windows XP, включително Home Edition (на която първоначално беше отказана поддръжка за многоядрени процесори), вече могат да се възползват от двуядрените процесори, като разпределят програмни нишки между тях. По този начин се гарантира висока ефективност при изпълнението на множество фонови програми.

По този начин може да се очаква някакъв ефект дори от неоптимизирани офис приложения, ако се изпълняват паралелно, но дали такова увеличение на производителността си струва значително увеличение на цената на двуядрен процесор е трудно да се разбере. Освен това, известен недостатък на двуядрените процесори (особено за процесорите Intel Pentium D) е, че приложенията, чиято производителност не е ограничена от изчислителните способности на самия процесор, а от скоростта на достъп до паметта, може да не се възползват толкова много от наличието на множество ядра.

Заключение

Няма съмнение, че бъдещето определено е в многоядрените процесори, но днес, когато по-голямата част от съществуващия софтуер не е оптимизиран за нови процесори, техните достойнства не са толкова очевидни, колкото производителите се опитват да покажат в своите рекламни материали. Да, малко по-късно, когато ще има рязко увеличение на броя на приложенията, които поддържат многоядрени процесори (на първо място, това се отнася до 3D игри, в които процесорите от ново поколение ще помогнат значително да разтоварят графичната система), той ще бъде препоръчително да ги закупите, но сега ... че купуването на процесори "за растеж" далеч не е най-ефективната инвестиция.

От друга страна напредъкът е бърз и за нормален човек годишната смяна на компютъра може би е прекомерна. По този начин всички собственици на доста модерни системи, базирани на едноядрени процесори в близко бъдеще, не трябва да се притесняват твърде много - вашите системи ще бъдат "на ниво" за известно време, докато за тези, които ще си купят нов компютър, ние все пак би препоръчал да се фокусира върху относително евтини младши модели двуядрени процесори.

Когато купуват процесор, много хора се опитват да изберат нещо по-рязко, с няколко ядра и висока тактова честота. Но в същото време малко хора знаят какво всъщност влияе броят на процесорните ядра. Защо например един обикновен и непретенциозен двуядрен процесор може да бъде по-бърз от четириядрен процесор или същият "процент" с 4 ядра ще бъде по-бърз от "процесор" с 8 ядра. Това е доста интересна тема, която определено си заслужава да бъде разгледана по-подробно.

Въведение

Преди да започна да разбирам какво влияе броят на процесорните ядра, бих искал да направя малко отклонение. До преди няколко години дизайнерите на процесори бяха уверени, че производствените технологии, които напредват толкова бързо, ще произведат „камъни“ с тактова честота до 10 GHz, което ще позволи на потребителите да забравят за проблемите с лошата производителност. Успех обаче не беше постигнат.

Без значение как се развиваше техническият процес, този Intel, този AMD се сблъскаха с чисто физически ограничения, които просто не позволяваха производството на "протове" с тактова честота до 10 GHz. Тогава беше решено да се съсредоточи не върху честотите, а върху броя на ядрата. Така започна нова надпревара за производството на по-мощни и ефективни процесорни "кристали", която продължава и до днес, но не толкова активно, колкото беше в началото.

Процесори Intel и AMD

Днес Intel и AMD са преки конкуренти на пазара на процесори. По отношение на приходите и продажбите сините имат явно предимство, въпреки че напоследък червените се опитват да се справят. И двете компании имат добър набор от готови решения за всякакви случаи – от обикновен процесор с 1-2 ядра до истински чудовища, в които броят на ядрата надвишава 8. Обикновено такива „камъни“ се използват на специални работещи „компютри“, които има тесен фокус...

Intel

И така, днес Intel има 5 вида процесори: Celeron, Pentium и i7. Всеки от тези "камъни" има различен брой ядра и е предназначен за различни задачи. Например Celeron има само 2 ядра и се използва основно на офис и домашни компютри. Pentium, или както го наричат ​​още "пън", също се използва у дома, но вече има много по-добра производителност, преди всичко благодарение на технологията Hyper-Threading, която "добавя" още две виртуални ядра към физическите две ядра , които се наричат ​​нишки ... По този начин двуядрен "процент" работи като най-бюджетния четириядрен процесор, въпреки че това не е съвсем правилно, но това е основната точка.

Що се отнася до Core линията, ситуацията е приблизително същата. По-младият модел с номер 3 има 2 ядра и 2 нишки. По-старата линия - Core i5 - вече има пълни 4 или 6 ядра, но липсва функцията Hyper-Threading и няма допълнителни нишки, с изключение на 4-6 стандартни. И последното нещо - core i7 - това са процесори от най-висок клас, които като правило имат от 4 до 6 ядра и два пъти повече нишки, тоест например 4 ядра и 8 нишки или 6 ядра и 12 нишки .

AMD

Сега си струва да споменем AMD. Списъкът с "камъчета" от тази компания е огромен, няма смисъл да изброявам всичко, тъй като повечето модели просто са остарели. Струва си, може би, да се отбележи новото поколение, което в известен смисъл "копира" "Intel" - Ryzen. Тази линия съдържа и модели с номера 3, 5 и 7. Основната разлика от сините на Ryzen е, че най-младият модел незабавно осигурява пълни 4 ядра, докато по-старият модел има не 6, а осем. Освен това броят на нишките варира. Ryzen 3 - 4 нишки, Ryzen 5 - 8-12 (в зависимост от броя на ядрата - 4 или 6) и Ryzen 7 - 16 нишки.

Струва си да се спомене още една "червена" линия - FX, която се появи през 2012 г. и всъщност тази платформа вече се счита за остаряла, но благодарение на факта, че сега все повече програми и игри започват да поддържат многонишковост, Линията Vishera отново придоби популярност, която наред с ниските цени само расте.

Е, що се отнася до споровете за честотата на процесора и броя на ядрата, тогава всъщност е по-правилно да погледнем към второто, тъй като всички вече са решили за тактовите честоти за дълго време и дори топ моделите на Intel работят на номинални 2.7, 2.8, 3 GHz. Освен това честотата винаги може да се повиши с помощта на овърклок, но в случай на двуядрен процесор това няма да даде голям ефект.

Как да разберете колко ядра

Ако някой не знае как да определи броя на процесорните ядра, тогава това може да се направи лесно и просто, дори без да изтегляте и инсталирате отделни специални програми. Просто трябва да отидете в "Диспечер на устройства" и да кликнете върху малката стрелка до елемента "Процесори".

Можете да получите по-подробна информация за това какви технологии поддържа вашият "камък", каква тактова честота има, неговия номер на ревизия и много други с помощта на специална и малка програма CPU-Z. Можете да го изтеглите безплатно на официалния уебсайт. Има версия, която не изисква инсталация.

Предимството на две ядра

Какво може да бъде предимството на двуядрен процесор? В много неща, например в игри или приложения, при разработването на които еднонишковата работа беше основен приоритет. Вземете например играта Wold of Tanks. Най-често срещаните двуядрени процесори като Pentium или Celeron ще дадат доста приличен резултат по отношение на производителността, докато някои FX от AMD или INTEL Core ще използват много повече от възможностите си и резултатът ще бъде приблизително същият.

По-добрите 4 ядра

Как може 4 ядра да са по-добри от две? По-добро представяне. Четириядрените "камъни" са предназначени за по-сериозна работа, където простите "коноп" или "селерони" просто не могат да се справят. Всяка програма за 3D графика като 3Ds Max или Cinema4D е чудесен пример за това.

По време на процеса на изобразяване тези програми използват максималните компютърни ресурси, включително RAM и процесор. Двуядрените процесори ще изостават много във времето за обработка на изобразяване и колкото по-сложна е сцената, толкова повече време ще отнеме. Но процесорите с четири ядра ще се справят с тази задача много по-бързо, тъй като допълнителни нишки също ще им дойдат на помощ.

Разбира се, можете да вземете някакъв бюджетен "проциклист" от семейството на Core i3, например 6100, но 2 ядра и 2 допълнителни нишки все още ще бъдат по-ниски от пълноценния четириядрен процесор.

6 и 8 ядра

Е, и последният сегмент от многоядра - процесори с шест и осем ядра. Основната им цел по принцип е точно същата като тази на процесора по-горе, само че те са необходими там, където обикновените "четворки" не могат да се справят. Освен това, на базата на "камъни" с 6 и 8 ядра, те изграждат пълноценни профилни компютри, които ще бъдат "заточени" за определени дейности, например редактиране на видео, 3D програми за моделиране, рендиране на готови тежки сцени с голям брой полигони и обекти и др. .d.

Освен това такива многоядра се показват много добре при работа с архиватори или в приложения, където е необходима добра изчислителна мощност. В игри, които са оптимизирани за многонишковост, няма равен на такива процесори.

Какво влияе върху броя на процесорните ядра

И така, на какво друго може да повлияе броят на ядрата? На първо място, за увеличаване на консумацията на енергия. Да, колкото и невероятно да звучи, но е така. Не трябва да се притеснявате твърде много, защото в ежедневието този проблем, така да се каже, няма да бъде забележим.

Вторият е отоплението. Колкото повече ядра, толкова по-добра е охладителната система. Програмата AIDA64 ще помогне за измерване на температурата на процесора. При стартиране трябва да кликнете върху "Компютър" и след това да изберете "Сензори". Необходимо е да се следи температурата на процесора, защото ако той постоянно прегрява или работи при твърде високи температури, след известно време той просто ще изгори.

Двуядрените процесори не са запознати с подобен проблем, защото нямат твърде висока производителност и съответно разсейване на топлината, но многоядрените процесори - да. За "най-горещите" камъни се считат от AMD, особено от серията FX. Например вземете FX-6300. Температурата на процесора в програмата AIDA64 е около 40 градуса и това е в режим на готовност. При натоварване цифрата ще расте и ако възникне прегряване, компютърът ще се изключи. Така че, когато купувате многоядрен процесор, не бива да забравяте за охладител.

Какво друго влияе върху броя на процесорните ядра? Многозадачност. Двуядрените "процеси" няма да могат да осигурят стабилна производителност при работа в две, три или повече програми едновременно. Най-простият пример са стриймърите в интернет. В допълнение към факта, че играят някаква игра на високи настройки, те имат паралелно работеща програма, която ви позволява да излъчвате играта в Интернет онлайн, работи и интернет браузър с няколко отворени страници, където играчът по правило , чете коментарите на хората, които го гледат, и следи друга информация. Не всеки многоядрен процесор може да осигури адекватна стабилност, да не говорим за двуядрени и едноядрени процесори.

Струва си да се каже и няколко думи за факта, че многоядрените процесори имат много полезно нещо, наречено "L3 кеш от трето ниво". Този кеш има определено количество памет, която постоянно записва различна информация за работещи програми, извършени действия и т. н. Всичко това е необходимо, за да се увеличи скоростта на компютъра и неговата производителност. Например, ако човек често използва Photoshop, тогава тази информация ще бъде запазена в паметта на кашата и времето за стартиране и отваряне на програмата ще бъде значително намалено.

Обобщавайки

Обобщавайки разговора за това какво влияе броят на процесорните ядра, можем да стигнем до едно просто заключение: ако имате нужда от добра производителност, скорост, многозадачност, работа в тежки приложения, възможност за удобно игра на съвременни игри и т.н., тогава вашият избор е процесор с четири или повече ядра. Ако имате нужда от обикновен "компютър" за офис или домашна употреба, който ще бъде използван до минимум, тогава 2 ядра са това, от което се нуждаете. Във всеки случай, когато избирате процесор, първо трябва да анализирате всичките си нужди и задачи и едва след това да разгледате всякакви опции.

Процесорът е основният компонент на компютъра; без него нищо няма да работи. От пускането на първия процесор тази технология се развива с бързи граници. Променени са архитектурите и поколенията на процесорите AMD и Intel.

В една от предишните статии, които разгледахме, в тази статия ще разгледаме поколенията процесори AMD, ще разгледаме откъде започна всичко и как беше подобрено, докато процесорите станаха това, което са сега. Понякога е много интересно да се разбере как се е развила технологията.

Както вече знаете, първоначално компанията, която произвежда процесори за компютър, беше Intel. Но правителството на САЩ не хареса факта, че толкова важна част за отбранителната индустрия и икономиката на страната се произвежда само от една компания. От друга страна, имаше и други, които искаха да пуснат процесори.

AMD беше основана, Intel сподели всичките си разработки с тях и позволи на AMD да използва своята архитектура за пускането на процесори. Но това не продължи дълго, след няколко години Intel спря да споделя нови разработки и AMD трябваше сам да подобри процесорите си. Под архитектура имаме предвид микроархитектурата, подреждането на транзисторите върху печатна платка.

Първите архитектури на процесора

Първо, нека да разгледаме набързо първите процесори, пуснати от компанията. Първият беше AM980, беше пълен осем-битов процесор Intel 8080.

Следващият процесор беше AMD 8086, клонинг на Intel 8086, който беше по договор с IBM, което принуди Intel да лицензира архитектурата на конкурент. Процесорът беше 16-битов, имаше честота 10 MHz, а за производството му беше използвана технологична технология 3000 nm.

Следващият процесор беше клонингът Intel 80286-AMD AM286, в сравнение с устройството на Intel, той имаше по-висока тактова честота, до 20 MHz. Техническият процес е намалял до 1500 nm.

Тогава имаше процесор AMD 80386, клонинг на Intel 80386, Intel беше против пускането на този модел, но компанията успя да спечели делото. И тук честотата беше повишена на 40 MHz, докато при Intel беше само 32 MHz. Техническият процес е 1000 nm.

AM486 е най-новият процесор, базиран на Intel. Честотата на процесора е повишена до 120 MHz. Освен това, поради съдебни спорове, AMD вече не можеше да използва технологиите на Intel и те трябваше да разработят свои собствени процесори.

Пето поколение - K5

AMD пусна първия си процесор през 1995 г. Той имаше нова архитектура, базирана на предварително разработената RISC архитектура. Редовните инструкции бяха прекодирани в микроинструкции, което помогна драстично да се подобри производителността. Но тук AMD не успя да заобиколи Intel. Процесорът беше с тактова честота 100 MHz, докато Intel Pentium вече беше с тактова честота 133 MHz. За производството на процесора е използвана 350 nm технологична технология.

Шесто поколение - K6

AMD не разработи нова архитектура, но реши да придобие NextGen и да използва своите разработки Nx686. Въпреки че тази архитектура беше много различна, тя също използваше преобразуване на RISC инструкции и също така не заобиколи Pentium II. Честотата на процесора е 350 MHz, консумацията на енергия е 28 вата, а технологията на процеса е 250 nm.

Архитектурата K6 имаше няколко подобрения в бъдеще, K6 II добави няколко комплекта допълнителни инструкции за подобряване на производителността, а K6 III добави L2 кеша.

Седмо поколение - K7

През 1999 г. се появява нова микроархитектура на процесорите AMD Athlon. Тук тактовата честота е значително увеличена, до 1 GHz. Кешът от второ ниво беше поставен на отделен чип и имаше размер 512 KB, кешът от първо ниво беше 64 KB. Производственият процес беше 250 nm.

Бяха пуснати още няколко базирани на Athlon процесора, в Thunderbird кешът L2 се върна към основната интегрална схема, което позволи повишена производителност, а технологията на процеса беше намалена до 150 nm.

През 2001 г. бяха пуснати процесори, базирани на процесорната архитектура AMD Athlon Palomino с тактова честота от 1733 MHz, 256 MB L2 кеш и 180 nm процесна технология. Консумираната мощност достигна 72 вата.

Архитектурните подобрения продължиха и през 2002 г. компанията пусна процесорите Athlon Thoroughbred, които използваха 130 nm процесна технология и бяха с тактова честота 2 GHz. Следващото подобрение от Barton увеличи тактовата честота до 2,33 GHz и удвои размера на L2 кеша.

През 2003 г. AMD пусна архитектурата K7 Sempron, която имаше тактова честота от 2 GHz, също със 130 nm технологична технология, но вече по-евтина.

Осмо поколение - K8

Всички предишни поколения процесори бяха 32-битови и само архитектурата K8 започна да поддържа 64-битова технология. Архитектурата претърпя много промени, сега процесорите теоретично могат да работят с 1TB RAM, контролерът на паметта беше преместен в процесора, което подобри производителността в сравнение с K7. Тук е добавена и новата технология за обмен на данни HyperTransport.

Първите процесори на архитектурата K8 бяха Sledgehammer и Clawhammer, те имаха честота 2,4-2,6 GHz и същата 130 nm технология. Консумирана мощност - 89 вата. Освен това, както при архитектурата на K7, компанията направи бавно подобрение. През 2006 г. бяха пуснати процесорите Winchester, Venice, San Diego, които имаха тактова честота до 2,6 GHz и 90 nm технологична технология.

През 2006 г. излязоха процесорите Orleans и Lima, които имаха тактова честота от 2,8 GHz, като последните вече имаха две ядра и поддържаха DDR2 памет.

Заедно с линията Athlon, AMD пусна линията Semron през 2004 г. Тези процесори имаха по-ниска честота и размер на кеша, но бяха по-евтини. Поддържани честоти до 2,3 GHz и L2 кеш до 512 KB.

През 2006 г. продължава развитието на линията Athlon. Излязоха първите двуядрени процесори Athlon X2: Манчестър и Бризбейн. Те имаха тактова честота до 3,2 GHz, 65 nm технологична технология и консумация на енергия от 125 вата. През същата година е представена бюджетната линия Turion, с тактова честота 2,4 GHz.

Десето поколение - K10

Следващата архитектура от AMD беше K10, тя е подобна на K8, но получи много подобрения, включително увеличаване на кеша, подобрение в контролера на паметта, IPC механизъм и най-важното, четириядрена архитектура.

Първата беше линията Phenom, тези процесори се използваха като сървърни, но имаха сериозен проблем, който доведе до замръзване на процесора. По-късно AMD го коригира в софтуера, но това намали производителността. Имаше и пуснати процесори в линиите Athlon и Operon. Процесорите работеха на 2,6 GHz, имаха 512 KB L2 кеш, 2 MB L3 кеш и бяха произведени по 65 nm технологична технология.

Следващото архитектурно подобрение беше линията Phenom II, в която AMD извърши прехода към 45 nm процесна технология, което значително намали консумацията на енергия и топлина. Четириядрените процесори Phenom II имат честота до 3,7 GHz, кеш памет от трето ниво до 6 MB. Процесорът Deneb вече поддържа DDR3 памет. Тогава бяха пуснати двуядрените и триядрените процесори Phenom II X2 и X3, които не добиха голяма популярност и работеха на по-ниски честоти.

През 2009 г. бяха пуснати бюджетните процесори AMD Athlon II. Те бяха с тактова честота до 3,0 GHz, но кешът от L3 беше изрязан, за да се намали цената. Съставът включва четириядрен процесор Propus и двуядрен Regor. През същата година продуктовата линия Semton беше обновена. Те също нямаха L3 кеш и работеха на 2,9 GHz.

През 2010 г. бяха пуснати шестядреният Thuban и четириядреният Zosma, които можеха да работят на 3,7 GHz. Честотата на процесора може да се промени в зависимост от натоварването.

Петнадесето поколение - AMD Bulldozer

През октомври 2011 г. на мястото на K10 дойде нова архитектура, Bulldozer. Тук компанията се опита да използва голям брой ядра и висока тактова честота, за да изпревари Sandy Bridge на Intel. Първият чип Zambezi дори не можеше да победи Phenom II, да не говорим за Intel.

Година след пускането на Bulldozer, AMD пусна подобрена архитектура с кодово име Piledriver. Тук тактовата честота и производителността са увеличени с около 15%, без да се увеличава консумацията на енергия. Процесорите са с тактова честота до 4,1 GHz, консумират до 100 вата и са произведени по 32 nm технологичен процес.

След това беше пусната линия FX процесори на същата архитектура. Те бяха с тактова честота до 4,7 GHz (5 GHz при овърклок), бяха версии с четири, шест и осем ядра и консумираха до 125 вата.

Следващото подобрение на Bulldozer, Excavator, беше пуснато през 2015 г. Тук технологията на процеса е намалена до 28 nm. Процесорът е с тактова честота 3,5 GHz, има 4 ядра и има консумация на енергия от 65 W.

Шестнадесето поколение - Дзен

Това е следващото поколение процесори AMD. Дзен архитектурата е проектирана от самото начало от компанията. Процесорите ще бъдат пуснати тази година, очаква се през пролетта. За производството им ще се използва 14 nm технологичен процес.

Процесорите ще поддържат DDR4 памет и ще генерират 95 вата топлина. Процесорите ще имат до 8 ядра, 16 нишки и ще работят на 3,4 GHz. Енергийната ефективност също е подобрена и беше обявено, че може автоматично да овърклокне, когато процесорът се адаптира към вашите охлаждащи възможности.

заключения

В тази статия разгледахме архитектурите на процесора AMD. Сега знаете как са развили процесорите от AMD и как стоят нещата в момента. Виждате, че някои поколения процесори AMD са пропуснати, това са мобилни процесори и ние умишлено ги изключихме. Надявам се тази информация да ви е била полезна.

AMD е един от лидерите на съвременния пазар на микроелектроника за компютри, но те са специализирани основно в микропроцесори. Акциите на AMD държаха високо летвата дълго време, въпреки постоянната конкуренция от страна на гигантите Nvidia и Intel. Струва си обаче да се обърне внимание на събитията от миналия век, когато компютрите са били само в начален стадий, и тогава ще стане ясно кога е започнала историята на успеха на AMD.

Преглед

Advanced Micro Devices е основана от Джери Сандърс на 1 май 1969 г. Преди това той е работил в Силиконовата долина в продължение на осем години и е събирал пари за стартирането си с приятели. Осем млади хора успяха да съберат около сто хиляди долара, които инвестираха в производството на първия продукт. Първият офис беше в апартамента на един от приятелите на Сандърс, но много скоро те наеха нови помещения в Сънивейл, Калифорния. Между другото, там все още се намира централата на AMD.

Много хора знаят, че AMD показа първия двуядрен процесор, но компанията измина дълъг път до този момент. Опитът на Сандърс в маркетинга вероятно е изиграл решаваща роля. Основателите на Intel бяха преди всичко инженери и именно върху това се фокусираха, а Джери Сандърс също успя да формира страхотна бизнес идея. Освен това той наистина знаеше как да продава, което е важно за всеки пазар, включително в ИТ сферата. Под ясното ръководство на своя основател, AMD прие успешни маркетингови ходове като стратегия за търговия при загуба. Същността му беше да продава високотехнологични продукти на ниски цени: въпреки че търговията беше на загуба, компанията завладя пазара и по това време инженерите работеха за намаляване на производствените разходи. Същата тази система беше използвана, когато AMD показа първия двуядрен процесор.

Лиценз на Intel

Интересен факт: AMD в първите години работи не само върху собствените си продукти, но и пусна процесори под лиценз. През 1975 г. те подписват споразумение с Intel, като решават да пуснат първия си процесор за персонален компютър. Техният аналог Intel 8080 с обратно проектиране беше напълно съвместим с оригинала в набора от инструкции, но с 40% по-бърз.

Компанията бързо усвои производството на оригинални продукти, изразходвайки значителни средства за такива разработки. През същата година беше пусната първата RAM платка, Am1902, и беше пусната серия микропроцесори Am2900. Усъвършенстваните технологии, използвани при разработката, направиха чипа търговски успешен. Той се сравнява благоприятно с аналозите по своята скорост на работа, програмируеми инструкции и намалено отделяне на топлина. Но повече купувачи бяха привлечени от достъпната цена.

Развитие на компанията

Осемдесетте години на миналия век бяха белязани от активното навлизане на персоналните компютри в ежедневието. AMD продължава да лицензира микропроцесори от Intel, която се конкурира с младата компания за пазар и запис на печалби в обещаващо ИТ пространство. Всички опити за премахване на AMD от пазара обаче не бяха успешни. Голяма роля изигра кръстосаният лиценз, подписан от двете корпорации, който предоставя на всяка страна правото да използва интелектуалната собственост на другата страна.

Когато не успя да премахне конкурента, Intel реши, че най-добрият вариант в този случай е да продължи сътрудничеството, така че през 1982 г. споразумението за кръстосано лицензиране беше разширено и AMD получи правото да произвежда всички процесори от семейството x86. Въпреки факта, че Intel успя да изтласка, истинската крачка напред беше направена, когато AMD показа първия двуядрен процесор.

Вашите продукти

В продължение на няколко години AMD не разработва собствени микропроцесори, но през 1991 г. представя Am 386 - аналог на Intel 80386 и специалистите започват да разработват свой собствен микрокод. Това помогна на компанията, когато Intel получи съдебна забрана за микрокод 80386 и 80486.
По това време AMD, която спечели репутацията на производител на надеждни процесори, придоби своите лоялни клиенти и започна да развива собствена линия.

Преди AMD да покаже първия двуядрен процесор, все още имаше няколко добри конкуренти, конкуриращи се с продуктите на Intel, но ключовият момент е 1999 г., когато процесорът AMD Athlon беше пуснат, напълно поддържащ Windows и превъзхождащ Intel Pentium. Той бързо придоби популярност, особено обичан от геймърите. Много компании пуснаха чипсети и дънни платки специално за AMD на Athlon.

Първият двуядрен процесор

1. През 2000 г. това е семейство мобилни микрочипове AMDK6-2 +, които се използват в лаптопи и позволяват да увеличат живота на батерията.
2. През 2001 г. овладява технологията 0,17 микрона.
3. През 2002 г. той пусна Au1100 - процесор за бизнес, който веднага намери приложение в корпоративните комуникационни технологии и мобилната сфера.
4. През същата година той създава суперкомпютри Cray за американската армия, на които се извършват виртуални оръжейни тестове.

Така, по времето, когато AMD демонстрира първия двуядрен процесор, той вече имаше няколко революционни разработки за своя сметка. През 2004 г. AMD изоставя Intel с обявяването на чипа Athlon 64 x2.

Оттогава престижът на компанията нарасна толкова много, че AMD от млада компания, работеща на бюджетния пазар, се превърна в желан партньор за много корпорации и държави.

Двуядрени процесори

Въведение

Най-значимото събитие от 2005 г. в областта на микропроцесорите беше появата на пазара на процесор с две ядра. Освен това появата на двуядрени процесори на пазара се случи много бързо и без особени затруднения. Най-голямото предимство на новите продукти беше, че преходът към двуядрена система не изискваше промяна на платформата. Всъщност всеки потребител на модерен компютър може да дойде в магазина и да смени само един процесор, без да сменя дънната платка и останалия хардуер. В същото време вече инсталираната операционна система мигновено откри второто ядро ​​(в хардуерния списък се появи втори процесор) и не се изискваше специфична софтуерна конфигурация (да не говорим за пълно преинсталиране на ОС).

Идеята за появата на такива процесори лежи на повърхността. Факт е, че производителите на процесори почти са достигнали тавана за повишаване на производителността на своите продукти. По-специално, AMD почива на честотата 2,4 GHz за масово производство на процесори Athlon 64. За справедливост отбелязваме, че най-добрите образци могат да работят на 2,6-2,8 GHz, но те са внимателно подбрани и пуснати на пазара под Athlon Марка FX (съответно модел с 2,6 GHz е обозначен с FX-55, а 2,8 GHz е с етикет FX-57). Въпреки това, добивът на такива успешни кристали е много малък (лесно е да се провери чрез овърклок на 5-10 процесора). Следващият скок в тактовата честота е възможен с преминаването към по-фин технически процес, но тази стъпка е планирана от AMD едва в края на тази година (в най-добрия случай).

Положението на Intel е по-лошо: архитектурата NetBurst се оказа неконкурентна по отношение на производителност (макс. честота 3,8 GHz) и разсейване на топлина (~ 150 W). Преориентирането и разработването на нова архитектура трябва да отнеме известно време (дори и с много работа на Intel). Следователно за Intel пускането на двуядрени процесори също е голяма стъпка напред в подобряването на производителността. В комбинация с успешния преход към 65 nm технологичен процес, такива процесори ще могат да се конкурират при равни условия с продуктите на AMD.

Основният инициатор в развитието на двуядрените процесори беше AMD, която за първи път представи съответния Opteron. Що се отнася до настолните процесори, инициативата беше поета от Intel, която обяви процесорите Intel Pentium D и Intel Extreme Edition. Няколко дни по-късно беше обявена процесорната линия AMD Athlon64 X2.

И така, започваме нашия преглед на двуядрените процесори с Athlon64 X2

Процесори AMD Athlon 64 X2

Първоначално AMD обяви пускането на 4 модела процесори: 4200+, 4400+, 4600+ и 4800+ с тактова честота от 2,2-2,4 GHz и различни размери на L2 кеш памет. Цената на процесорите е в диапазона от ~ $ 430 до ~ $ 840. Както виждаме, общата ценова политика не изглежда много приятелска за обикновения потребител. Освен това най-евтиният двуядрен процесор Intel струва ~ 260 долара (модел Pentium D 820). Следователно, за да повиши привлекателността на Athlon 64 X2, AMD пуска X2 3800+ с тактова честота от 2,0 GHz и L2 размер на кеша = 2x512Kb. Този процесор започва от $340.

Тъй като за производството на процесори Athlon 64 X2 (Toledo и Manchester) се използват две ядра, за по-добро възприемане, нека обобщим характеристиките на процесорите в нулева таблица:

Всички процесори имат кеш памет от ниво 1 от 128Kb, номиналното захранващо напрежение (Vcore) е 1,35-1,4V, а максималното разсейване на топлината не надвишава 110W. Всички изброени процесори имат форм-фактор Socket939, използват шина HyperTransport = 1GHz (HT множител = 5) и са произведени по 90nm технологична технология, използвайки SOI. Между другото, именно използването на такъв "тънък" технически процес направи възможно постигането на рентабилност при производството на двуядрени процесори. Например, ядрото на Толедо има площ от 199 кв. мм., а броят на транзисторите достига 233,2 милиона!

Ако погледнете външния вид на процесора Athlon 64 X2, той изобщо не се различава от другите процесори Socket 939 (Athlon 64 и Sempron). Изпълнението на помощната програма CPU-Z ни позволява да получим следната информация:

Трябва да се отбележи, че двуядрените процесори Athlon X2, наследени от Athlon64, поддържат следните технологии: Cool "n" Quiet функция за пестене на енергия, набор от инструкции AMD64, SSE - SSE3, NX-битова функция за защита на информацията.

Подобно на процесорите Athlon64, Dual-Core Athlon X2 има двуканален DDR контролер на паметта с максимална честотна лента от 6,4 GB / s. И ако честотната лента на DDR400 беше достатъчна за Athlon64, то за процесор с две ядра това е потенциално тесно място, което се отразява негативно на производителността. Въпреки това, няма да има сериозен спад в скоростта, тъй като поддръжката на много ядрени устройства беше взета предвид при разработването на архитектурата Athlon64. По-специално, в процесора Athlon X2 и двете ядра са вътре в една матрица; и процесорът има един контролер на паметта и един контролер на шина HyperTransport.

Във всеки случай, несъответствието на честотната лента на паметта ще бъде елиминирано след преминаване към Socket M2. Нека ви напомня, че това ще се случи тази година и съответните процесори ще имат DDR-II контролер на паметта.

Няколко думи за съвместимостта на новите процесори Athlon X2. Топ процесор X2 4800+ работи на всички най-нови тествани дънни платки без никакви проблеми. По правило това бяха дънни платки, базирани на чипсети nVidia nForce4 (Ultra & SLI), както и дънна платка, базирана на ATI Xpress 200 CrossFire™ (ECS KA1 MVP Extreme). Когато инсталирах този процесор на платка Epox 9NDA3 + (nVidia nForce3 Ultra), второто ядро ​​на процесора не беше открито от операционната система. И фърмуерът на най-новата версия на BIOS не поправи ситуацията. Но това е специален случай и като цяло статистиката за съвместимост на двуядрените процесори с дънните платки е много, много положителна.

Би било редно веднага да се отбележи, че новите двуядрени процесори нямат специфични изисквания към дизайна на захранващия модул на дънната платка. Освен това максималното разсейване на топлината на процесорите Athlon X2 не е по-високо от това на процесорите Athlon FX, произведени по 130 nm технологична технология (т.е. малко над 100 W). В същото време двуядрените процесори на Intel консумират енергия почти един и половина пъти повече.

Нека кажем няколко думи за овърклока.

От всички AMD процесори само техническите образци и процесори от FX линията имат отключен множител. Двуядрен Athlon X2, както и едноядрен Athlon 64 / Sempron, имат множител нагоре. И в посока на намаляване множителят се отключва, тъй като именно чрез намаляване на множителя работи енергоспестяваща технология Cool "n" Quiet. И за да овърклокнем процесора, бихме искали да имаме отключен множител в посока нарастване, така че всички други компоненти на системата да работят нормално. Но AMD последва стъпките на Intel и от определен момент забрани овърклока по този начин.

Въпреки това, овърклокването чрез увеличаване на HTT все още не е отменено или забранено. Но в същото време ще трябва да изберем висококачествена памет или да използваме делител за намаляване на честотата на паметта. В допълнение, множителят на HT шината трябва да бъде намален, което обаче няма ефект върху нивото на производителност.

И така, използвайки въздушно охлаждане, успяхме да овърклокнем процесора Athlon X2 4800+ от номиналните 2,4 GHz до 2,7 GHz. В същото време захранващото напрежение (Vcore) беше увеличено от 1,4V на 1,55V.

Статистиката за овърклок показва, че тази извадка демонстрира не най-лошото усилване на честотата. Въпреки това, няма нужда да разчитате на повече, тъй като AMD избира най-успешните ядра за производството на процесори с честота 2,6 GHz и 2,8 GHz.

Двуядрени процесори Intel

Първите двуядрени процесори на Intel бяха базирани на ядрото Smithfield, което не е нищо повече от две стъпкови ядра Prescott E0, комбинирани на един кристал. Ядрата взаимодействат помежду си чрез системната шина с помощта на специален арбитър. Съответно размерът на кристала достигна 206 кв. мм., а броят на транзисторите се увеличи до 230 милиона.

Интересно е да се разгледа как технологията HyperThreading е внедрена в двуядрени процесори, базирани на ядрото Smithfield. Например процесорите Pentium D изобщо нямат поддръжка за тази технология. Маркетолозите на Intel откриха, че две „истински“ ядра са достатъчни за повечето потребители. Но в процесора Pentium Extreme Edition 840 той е активиран и благодарение на това процесорът може да изпълнява 4 нишки от команди едновременно. Между другото, поддръжката на HyperThreading е единствената разлика между Pentium Extreme Edition и Pentium D. Всички други функции и технологии са напълно идентични. Сред тях са поддръжка на набора от инструкции EM64T, енергоспестяващи технологии EIST, C1E и TM2, както и функцията за защита на информацията NX-bit. В резултат на това разликата между процесорите Pentium D и Pentium EE е напълно изкуствена.

Нека изброим моделите процесори, базирани на ядрото на Smithfield. Това са Pentium D с индекси 820, 830 и 840, както и Pentium Extreme Edition 840. Всички те работят при честота на системната шина 200 MHz (800QPB), произведени по 90nm технологичен процес и имат номинално захранващо напрежение (Vcore) от 1,25-1,388 V, максимално разсейване на топлина ~ 130 W (въпреки че според някои оценки разсейването на топлината на EE 840 е 180 W).

Честно казано, не открих никакви положителни страни на базираните на Smithfield процесори. Основното оплакване е нивото на производителност, когато в много приложения (които не са оптимизирани за многонишков процес) двуядрените Smithfield процесори превъзхождат едноядрените Prescott, работещи със същата тактова честота. В същото време процесорите AMD нямат такава ситуация. Очевидно проблемът се крие във взаимодействието на ядрата през процесорната шина (по време на разработката на ядрото Prescott не се предвиждаше мащабиране на производителността чрез увеличаване на броя на ядрата). Може би поради тази причина Intel реши да компенсира недостатъците с по-ниска цена. По-специално, цената за младши Pentium D 820 беше определена на ~ $ 260 (най-евтиният Athlon X2 струва $ 340).

Между другото, моделът Pentium D 820 е несъвместим с всички дънни платки, базирани на чипсета nForce4 SLI Intel Edition (операционната система не вижда второто ядро). Проблемът се крие в самия чипсет и nVidia официално признаха този факт. Освен това в интернет имаше съобщения за несъвместимост на по-стари модели (но това бяха изолирани случаи с отделни конфигурации). Също така отбелязваме, че новият чипсет nForce4 SLI X16 Intel Edition е свободен от този проблем.

Потенциалът за овърклок на процесора Smithfield не беше много висок. Стабилната работа на системата се поддържаше само при тактова честота, която не надвишава 3,25 GHz.

За справедливост отбелязваме, че този процесор беше пуснат на 3,8 GHz и с по-ефективна охладителна система можеше да се постигне стабилна работа.

Гледайки напред, отбелязваме, че всичко това са "цветя" в сравнение с потенциала за овърклок на 65nm процесори.

По отношение на съвместимостта процесорите Smithfield могат потенциално да бъдат инсталирани във всяка дънна платка LGA775. Тези процесори обаче имат повишени изисквания към модула за захранване на платката. Обобщавайки, можем да кажем, че процесорите, базирани на Smithfield, са лош продукт. Ние обаче не приключваме разговора за двуядрените процесори Intel, тъй като в края на 2005 г. компанията успешно премина към най-новия 65nm технически процес, а в началото на 2006 г. първите процесори, базирани на Presler и Cedar Mill, се появиха по рафтовете на магазините ( традиционно това се случи за първи път в Япония) ...

Какво дава новият, "по-фин" технически процес? Ако не промените радикално архитектурата на ядрото, но новият технически процес ви позволява да намалите площта на ядрото (т.е. да увеличите броя на процесорите на една плоча и по този начин да намалите разходите), да намалите консумацията на енергия (съответно, разсейването на топлина) и увеличаване на тактовите честоти. Последните два параметъра обаче са взаимосвързани: ако не увеличим честотата, тогава получаваме процесор с по-малко разсейване на топлината. Ако не променим консумацията на енергия, тогава получаваме процесори с по-високи честоти.

Инженерите на Intel избраха втория път - официалното разсейване на топлината остана на 130 W, което позволи увеличаване на тактовите честоти до 3,4 GHz и 3,46 GHz. Освен това, както показаха нашите експерименти с овърклок, потенциалът на 65 nm техническия процесор е много голям и тъй като техническият процес се подобрява и оптимизира, увеличаването на тактовите честоти ще продължи (до прехода към напълно нова архитектура на процесора ).

Що се отнася до процесорното ядро ​​на Presler, нека наблегнем на техническите моменти, които ги отличават от ядрото на Smithfield. Най-важният факт е, че две ядра Cedar Mill са разположени на едно ядро ​​на Presler, което не е нищо повече от ядро ​​Prescott 2M, произведено по 65nm технологична технология (ядрото Smithfield има две „обикновени“ ядра Prescott). Така инженерите на Intel се възползваха от 65 nm процесната технология, която може или да намали площта на матрицата, или да увеличи броя на транзисторите.

Това описание на ядрото на Presler обаче не е напълно правилно. Факт е, че под капака на топлоразпределителя можете да намерите две отделни процесорни ядра, докато Smithfield беше едно ядро ​​(въпреки че имаше разделяне между ядрата вътре). По този начин ефективността на производството е значително подобрена: става възможно да се използват ядра от различни части на пластината (или дори от различни пластини) за производство на един 2-ядрен процесор. Освен това, поради модулната архитектура, добивът на подходящи кристали се увеличава (освен това, условно "неизползваемите" могат да бъдат обозначени като Pentium D процесори :).

Помощната програма CPU-Z ни предоставя следната информация за процесора:

Изгледът отпред на процесора не се различава от другите LGA775 процесори. От друга страна има разлики в подреждането на елементите:

Отляво надясно: Prescott 2M, Smithfield, Presler

Преслер в близък план:

И така, новите базирани на Presler двуядрени процесори бяха наречени Pentium D с индекси 920 - 950. Освен това беше пуснат процесор Pentium Extreme Edition 955 с активиран HyperThreading и работещ при честота на системната шина = 266 MHz (1066QPB). За да не се обърка читателят във всички представени процесори, ще обобщим техните характеристики в една таблица:

Няколко думи за съвместимостта на новите процесори с дънни платки. Официално новите процесори, базирани на ядрото на Presler с честота на шината 1066 MHz, са съвместими само с дънни платки, базирани на най-новия чипсет i975X. Въпреки това, няма фундаментални ограничения за работа с дънни платки, базирани на други чипсети, поддържащи тази шина (i945P, i955X и nForce4 SLI (x16) Intel Edition). Основното е, че захранващият модул на платката е проектиран за съответните натоварвания и версията на BIOS правилно разпознава новия процесор. По-специално, ние работихме с процесора Pentium Extreme Edition 955 без никакви проблеми на дънната платка Asus P5WD2 Premium, която е базирана на чипсета i955X.

Що се отнася до процесорите с честота на шината 800 MHz (ядра Presler и CedarMill), в повечето случаи те ще работят на всички дънни платки, поддържащи тази шина.

Сега нека поговорим за овърклока. Подобно на процесорите AMD, процесорите на Intel имат заключен множител нагоре. Но на тестовия процесор Pentium Extreme Edition 955 се оказа напълно отключен (от 12 до 60), което ни даде възможност да оценим потенциала на 65nm ядрото без влиянието на други системни компоненти (предимно чипсет и памет, които работеха в стандартни режими). Така че, без да повишава напрежението на ядрото, процесорът лесно вдигна честотата от 4,0 GHz и с леко увеличение на Vcore процесорът работи перфектно стабилно при 4,26 GHz.

И с увеличаване на напрежението до 1,4125V, процесорът се подчини на честотата от 4,55GHz.

Но в този случай беше невъзможно да се говори за пълна стабилност: някои тестове преминаха перфектно (резултатите им са показани на следващата страница), докато други дадоха напълно грешни резултати (поради повреда на системния таймер). В същото време вече не можехме да увеличим напрежението на процесора (използвахме въздушен охладител Gigabyte G-power), тъй като това доведе до дроселиране. Така че, ние оценяваме потенциала в областта на овърклока много добре и собствениците на системи за водно охлаждане ще могат да достигнат 4,5 GHz (според докладите в интернет, собствениците на криогенни системи вече са достигнали 5,5 GHz!).

И така, предварително заключение за процесорите Presler. Благодарение на новата 65 nm технологична технология, Intel успя да пусне ново поколение двуядрени процесори, които по всички технически характеристики (функционалност, скорост, разсейване на топлина) са по-добри от тези, базирани на ядрото Smithfield. И именно процесорите, базирани на ядрото на Presler, ще могат да дадат достоен отпор на конкурентите под формата на линията Athlon X2. Но колко се е променил балансът на силите, ще видим на следващата страница, която е посветена на представянето.

производителност

И така, използвахме следните компоненти:

И така, тестовете използваха вече познатия набор от приложения. Първо, нека разгледаме резултатите от синтетичните тестове.

Пред нас са изключително синтетични приложения, които демонстрират теоретична производителност.

Сега тестове на приложения за игри.

kb \ s. повече е по-добре

с. по-малко е по-добре

Тъй като започнахме да говорим за HyperThreading "e, ще повторим още веднъж, че когато HT технологията е деактивирана, нивото на производителност на системата в повечето приложения е значително по-високо. Единствените изключения са тези програми, които са оптимизирани за многонишковост. Нашият списък включва 3DMax и CineBench.Общо взето това отговаря на съотношението между приложенията с поддръжка за многонишковост и без поддръжка за многонишковост.ForceWare, но като всяка първа палачинка драйверите се оказаха криви.Общата тенденция обаче е, че през 2006 г. двуядрени процесорите ще станат по-популярни от едноядрените процесори (последните вероятно ще мигрират към бюджетния сектор). Малък брой оптимизирани приложения е доста трудно да се заключи, че това е от полза и или друг процесор.

Когато става въпрос за производителност в приложения без многонишкова поддръжка, процесорите AMD печелят. По-специално, във всички представени игри моделът Athlon 3500+ се оказва по-бърз от флагманския Pentium Extreme Edition 955 на Intel. В същото време процесорите Athlon X2 с еднаква или по-висока честота работят по-бързо от модела 3500+.

Двуядрените процесори на AMD обаче са по-бавни в някои приложения. Например тестът SpecViewPerf, в който Athlon X2 напълно се провали и показа значително по-ниска производителност от модела 3500+.

заключения

Запознаването с първия процесор на Intel, пуснат по 65 nm технологичен процес, остави много, много положително впечатление. Използването на по-фин технически процес позволи леко намаляване на консумацията на енергия и увеличаване на тактовите честоти. Това достатъчно ли е, за да направи процесорите Pentium по-привлекателни от конкуренцията? Преди два-три месеца щяхме да отговорим твърдо „Не“. Но сега това е много труден въпрос, тъй като напоследък цените на процесорите AMD скочиха на руския пазар и особено за по-младите модели. Затова засега няма да правим изводи за едноядрените процесори (ще изчакаме процесорите CedarMill да се появят на пазара и ще разгледаме цените им).

Що се отнася до двуядрените процесори, при задачи, оптимизирани за многонишкова работа, процесорът Intel Extreme Edition 955 показва най-високи резултати, способен да изпълнява 4 нишки от команди едновременно. Трябва да се отбележи и лекотата, с която този процесор овърклоква - 4 GHz при номинално напрежение и 4,26 с леко увеличение на Vcore. Останалите 65 nm процесори CedarMill и Presler ще имат същия потенциал за овърклок, с единствената разлика, че множителят ще бъде заключен нагоре.

Интересно е да се отбележи, че Dell се възползваха от новите процесори и пуснаха XPS Renegade 600, който има "официално" овърклокнат (очевидно с благословията на Intel) Extreme Edition 4.26 GHz процесор.

Ако потребителят работи с оптимизирани приложения през повечето време, тогава тук не може да се даде категоричен съвет, тъй като в отговор на пускането на Intel Extreme Edition 955, AMD пусна двуядрен процесор Athlon64 FX-60 с тактова честота от 2,6 GHz. Освен това в различните приложения балансът на силите между тези два процесора ще бъде различен (в зависимост от вида и степента на оптимизация).

Що се отнася до обикновения потребител на "домашния" компютър, в този случай има някои съвети. Ако потребителят вече има инсталирана платформа на Intel, тогава той/тя може да премине към двуядрен процесор на минимална цена.Ако потребителят има инсталирана платформа AMD Socket 939, ние все още не препоръчваме преминаване към двуядрен процесор. Например, "надграждането" от 3500+ до X2 3800+ ще доведе до по-бавна система за харчене на над $100. Във всеки случай препоръчваме преминаване към двуядрени процесори само когато поддръжката за многонишкови изчисления е била успешно (!) внедрена в графичните драйвери.

И накрая, ако "домашен" компютър току-що е планиран за закупуване, то въз основа на днешните цени най-добрият избор би бил AMD Athlon 64 3500+, който е повече от два пъти по-евтин от Pentium4 660.

И в случай, когато потребител на "домашен" компютър реши да закупи двуядрен процесор, е невъзможно да се даде еднозначен отговор, тъй като има твърде много различни неизвестни (или частично неизвестни) фактори, свързани със скоростта на изпълнение на многонишковост в графичните драйвери, както и общата тенденция към софтуер за оптимизация за многоядрени системи.

Бих искал да ви посъветвам да се откажете от версията в кутия, когато купувате някой от процесорите. Няма оплаквания за самите охладители вътре в кутията, с изключение на цената, която и за Intel, и за AMD е около $30. За тези пари можете спокойно да си купите добър охладител с топлинни тръби, който ще работи по-тихо и ще осигури по-добра ефективност на охлаждане.