Arvutiprotsessorile iseloomulik

Siin on protsessorite olulised omadused:

Protsessori peamine iseloomulik omadus on selle AMD või Intel ja selle mudel. Kuigi kahe ettevõtte konkureerivatel mudelitel on sarnased omadused ja jõudlus, ei saa te AMD-protsessorit installida Inteli ühilduvale emaplaadile või vastupidi.

Teine protsessori iseloomustav omadus on pesa, mille jaoks see on mõeldud. Kui vahetate näiteks Socket 478 emaplaadi protsessorit, peate valima asendusprotsessori, mis on loodud sellesse pesasse sobima. Tabel 5-1 kirjeldab värskendatavuse probleeme protsessori soklite kaupa.

Tabel 5-1: Täiendatavus protsessori sokli tüübi järgi

Megahertsides (MHz) või gigahertsides (GHz) määratud protsessori taktsagedus määrab selle jõudluse, kuid taktsagedus on protsessori liinidel mõttetu. Näiteks 3,2 GHz Prescott-core Pentium 4 on umbes 6,7% kiirem kui 3,0 GHz Prescott-core Pentium 4, nagu suhteline taktsagedus võiks oletada. Kuid 3,0 GHz Celeroni protsessor on aeglasem kui 2,8 GHz Pentium 4, peamiselt seetõttu, et Celeronil on väiksem L2 vahemälu ja kasutatakse aeglasemat host-bussi kiirust. Samamoodi oli Pentium 4 kasutuselevõtu sagedusel 1,3 GHz selle jõudlus tegelikult madalam kui 1 GHz Pentium III protsessoril, mille ta kavatses asendada. See oli tõsi, sest Pentium 4 arhitektuur on vähem efektiivne kellast-päeva kui varasem Pentium III arhitektuur.

Kellamiskiirus on AMD ja Inteli protsessorite võrdlemiseks kasutu. AMD protsessorid töötavad palju väiksema taktsagedusega kui Inteli protsessorid, kuid teevad ühe kellamärgi kohta umbes 50% rohkem tööd. Laias laastus on AMD Athlon 64, mis töötab kiirusel 2,0 GHz, umbes sama üldise jõudlusega kui Intel Pentium 4, mis töötab kiirusel 3,0 GHz.

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

The host-bussi kiirus , nimetatakse ka eesmise bussi kiirus, FSB kiirus või lihtsalt FSB määrab protsessori ja kiibistiku vahelise andmeedastuskiiruse. Kiirem host-bussi kiirus aitab suurendada protsessori jõudlust isegi protsessorite puhul, mis töötavad sama taktsagedusega. AMD ja Intel rakendavad mälu ja vahemälu vahelist teed erinevalt, kuid sisuliselt on FSB arv, mis peegeldab maksimaalset võimalikku andmebloki ülekannete hulka sekundis. Võttes arvesse host-bussi tegelikku taktsagedust 100 MHz, kui andmeid on võimalik taktsükli jooksul neli korda edastada (seega „neljapumbaga“), on tegelik FSB kiirus 400 MHz.

Näiteks on Intel tootnud Pentium 4 protsessorid, mis kasutavad host-bus kiiruseid 400, 533, 800 või 1066 MHz. 2,8 GHz Pentium 4 host-bussi kiirusega 800 MHz on marginaalselt kiirem kui 533 MHz host-bus kiirusega Pentium 4 / 2.8, mis omakorda on marginaalselt kiirem kui 400 MHz host-Bus Pentium 4 / 2.8-ga. bussi kiirus. Üks meede, mida Intel kasutab oma madalama hinnaga Celeroni protsessorite eristamiseks, on praeguste Pentium 4 mudelitega võrreldes vähenenud host-bussi kiirus. Celeroni mudelid kasutavad 400 MHz ja 533 MHz host-bus kiirusi.

Kõik Socket 754 ja Socket 939 AMD protsessorid kasutavad 800 MHz host-bus kiirust. (Tegelikult, nagu ka Intel, töötab ka AMD hostibussi kiirusel 200 MHz, kuid pumbab selle efektiivseks 800 MHz-ni.) Socket Semproni protsessorid kasutavad 166 MHz hostibusi, mis on topeltpumbatud efektiivse 333 MHz host-bussi kiiruseni .

Protsessorid kasutavad jõudluse parandamiseks kahte tüüpi vahemälu, puhverdades ülekandeid protsessori ja suhteliselt aeglase põhimälu vahel. Suurus 1. kihi vahemälu (L1 vahemälu , nimetatud ka 1. taseme vahemälu ), on protsessori arhitektuuri funktsioon, mida ei saa muuta ilma protsessorit ümber kujundamata. 2. kihi vahemälu (2. taseme vahemälu või L2 vahemälu ) on protsessori tuumast väline, mis tähendab, et protsessorite tootjad saavad toota sama protsessorit erineva L2 vahemälu suurusega. Näiteks on saadaval Pentium 4 protsessorite erinevad mudelid 512 KB, 1 MB või 2 MB L2 vahemäluga ja AMD Sempron erinevad mudelid 128 KB, 256 KB või 512 KB L2 vahemäluga.

kuidas avada icloudiga lukustatud telefon

Mõne rakenduse puhul, eriti väikeste andmekogumite korral, suurendab suurem L2 vahemälu märgatavalt protsessori jõudlust, eriti Inteli mudelite puhul. (AMD protsessoritel on sisseehitatud mälukontroller, mis mingil määral varjab suurema L2 vahemälu eeliseid.) Suurte andmekogumitega töötavate rakenduste jaoks pakub suurem L2 vahemälu vaid marginaalset kasu.

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

Protsessi suurus , nimetatud ka fab (rication) suurus , on täpsustatud nanomeetrites (nm) ja määratleb protsessori matriitsi väikseimate üksikute elementide suuruse. AMD ja Intel üritavad pidevalt protsessi suurust vähendada (nn surevad kahanema ), et saada igast räniplekist rohkem protsessoreid, vähendades seeläbi nende kulusid iga protsessori tootmiseks. Pentium II ja varajase Athloni protsessorid kasutasid 350 või 250 nm protsessi. Pentium III ja mõned Athloni protsessorid kasutasid 180 nm protsessi. Hiljutised AMD ja Inteli protsessorid kasutavad 130 või 90 nm protsessi ning tulevased protsessorid 65 nm protsessi.

Protsessi suurus on oluline, sest kui kõik muud asjad on võrdsed, saab väiksemat protsessi kasutav protsessor töötada kiiremini, kasutada madalamat pinget, tarbida vähem energiat ja toota vähem soojust. Igal ajahetkel saadaval olevad protsessorid kasutavad sageli erinevaid fab-suurusi. Näiteks müüs Intel omal ajal Pentium 4 protsessoreid, mis kasutasid 180, 130 ja 90 nm suuruseid protsessoreid, ja AMD müüs samaaegselt ka Athloni protsessoreid, mis kasutasid Fab, 250, 180 ja 130 nm suurusi. Uuendusprotsessori valimisel eelistage väiksema fab-suurusega protsessorit.

Erinevad protsessorimudelid toetavad erinevaid funktsioonikomplekte, millest mõned võivad olla olulised teile ja teised muret tekitamata. Siin on viis potentsiaalselt olulist funktsiooni, mis on saadaval mõnede, kuid mitte kõigi praeguste protsessoritega. Kõiki neid funktsioone toetavad Windowsi ja Linuxi hiljutised versioonid:

SSE3 (voogesituse ühe juhise-mitme andmega (SIMD) laiendused 3) , mille on välja töötanud Inteli ja mis on nüüd saadaval enamikes Inteli protsessorites ja mõnedes AMD protsessorites, on laiendatud käskude komplekt, mis on ette nähtud videotöötluses ja muudes multimeediarakendustes tavaliselt esinevate teatud tüüpi andmete töötlemise kiirendamiseks. SSE3 toetav rakendus võib töötada protsessoril, mis toetab ka SSE3, 10% või 15% kuni 100% kiiremini kui mitte.

Alles hiljuti töötasid arvutiprotsessorid kõik 32-bitiste sisemiste andmeteedega. 2004. aastal tutvustas AMD 64-bitine tugi nende Athlon 64 protsessoritega. Ametlikult nimetab AMD seda funktsiooni x86-64 , kuid enamik inimesi kutsub seda AMD64 . Kriitiliselt on AMD64 protsessorid tagurpidi ühilduvad 32-bitise tarkvaraga ja käitavad seda tarkvara sama tõhusalt kui 64-bitist tarkvara. Intel, kes oli võitnud oma 64-bitist arhitektuuri, millel oli vaid 32-bitine ühilduvus, oli sunnitud kasutusele võtma oma versiooni x86-64, mida ta kutsub EM64T (laiendatud mälu 64-bitine tehnoloogia) . Praegu pole 64-bitine tugi enamiku inimeste jaoks oluline. Microsoft pakub Windows XP 64-bitist versiooni ja enamik Linuxi distributsioonidest toetab 64-bitiseid protsessoreid, kuid kuni 64-bitiste rakenduste levinumaks muutumiseni on 64-bitise protsessori lauaarvutis töötamisest reaalselt vähe kasu. See võib muutuda, kui Microsoft saadab (lõpuks) Windows Vista, mis kasutab ära 64-bitist tuge, ja tõenäoliselt sünnitab see palju 64-bitiseid rakendusi.

Athlon 64-ga tutvustas AMD NX (eXecute puudub) tehnoloogia ja Intel järgnes peagi oma XDB (eXecute keelab biti) tehnoloogia. NX ja XDB täidavad sama eesmärki, võimaldades protsessoril kindlaks teha, millised mäluaadressivahemikud on käivitatavad ja millised mitte. Kui kood, näiteks puhvri üle töötatud ekspluateerimine, üritab töötada mittetäidetavas mäluruumis, tagastab protsessor operatsioonisüsteemile tõrke. NX-l ja XDB-l on suur potentsiaal vähendada viiruste, usside, Trooja hobuste ja muude sarnaste ärakasutuste tekitatavaid kahjusid, kuid selleks on vaja kaitstud täitmist toetavat operatsioonisüsteemi, näiteks Windows XP koos hoolduspaketiga Service Pack 2.

Nii AMD kui ka Intel pakuvad mõnes oma protsessorimudelis võimsuse vähendamise tehnoloogiat. Mõlemal juhul on mobiilsetes protsessorites kasutatav tehnoloogia viidud lauaarvutiprotsessoritele, mille energiatarve ja soojuse tootmine on muutunud problemaatiliseks. Põhimõtteliselt töötavad need tehnoloogiad protsessori kiiruse (ja seeläbi energiatarbimise ja soojuse tootmise) vähendamisel, kui protsessor on tühikäigul või kergelt koormatud. Intel viitab nende võimsuse vähendamise tehnoloogiale EIST (täiustatud Inteli Speedstep-tehnoloogia) . AMD versiooni nimetatakse Cool'n'Quiet . Kumbki neist võib väheseid, kuid kasulikke vähendada energiatarbimist, soojuse tootmist ja süsteemi mürataset.

Aastaks 2005 jõudsid AMD ja Intel mõlemad praktilise piirini, mis ühe protsessori südamiku abil võimalik oli. Ilmselge lahendus oli panna kaks protsessori südamikku ühte protsessoripaketti. Jällegi juhtis AMD oma elegantset teed Athlon 64 X2 seeria protsessorid, millel on ühel kiibil kaks tihedalt integreeritud Athlon 64 südamikku. Taas sunnitud järelejõudmist mängima, lõi Intel hambad kokku ja lõi kokku kahetuumalise protsessori, mida ta ise kutsub Pentium D . Inseneritud AMD-lahendusel on mitmeid eeliseid, sealhulgas kõrge jõudlus ja ühilduvus peaaegu kõigi vanemate Socket 939 emaplaatidega. Intra lahendus, mis põhimõtteliselt tähendas kahe Pentium 4 südamiku kleepimist ühele kiibile ilma neid integreerimata, viis kahe kompromissini. Esiteks ei ole Inteli kahetuumalised protsessorid tagasiulatuvalt ühilduvad varasemate emaplaatidega ning seetõttu on vaja uut kiibistikku ja uut emaplaatide seeriat. Teiseks, kuna Intel kleepis enam-vähem lihtsalt kaks oma olemasolevat südamikku ühele protsessoripaketile, on energiatarve ja soojuse tootmine ülimalt kõrge, mis tähendab, et Intel pidi vähendama Pentium D protsessorite taktsagedust võrreldes kiireima ühetuumalise Pentiumiga 4 mudelit.

Kõik see tähendab, et Athlon 64 X2 pole sugugi käed-alla võitja, sest Intel oli piisavalt tark Pentium D atraktiivseks hindamiseks. Odavaimad Athlon X2 protsessorid müüvad rohkem kui kaks korda rohkem kui kõige odavamad Pentium D protsessorid. Ehkki hinnad kahtlemata langevad, ei looda me hinnavahe suurt muutust. Inteli tootmisvõimsus on varuks, samas kui AMD on protsessorite valmistamise võimalused üsna piiratud, seega on tõenäoline, et AMD kahetuumaliste protsessorite hinnad on lähitulevikus lisatasu eest. Kahjuks tähendab see, et kahetuumalised protsessorid pole enamiku inimeste jaoks mõistlik täiendamise võimalus. Inteli kahetuumalised protsessorid on mõistliku hinnaga, kuid vajavad emaplaadi väljavahetamist. AMD kahetuumalised protsessorid saavad kasutada olemasolevat Socket 939 emaplaati, kuid protsessorid ise on liiga kallid, et olla enamiku uuendajate jaoks elujõulised kandidaadid.

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

The protsessori südamik määratleb protsessori põhiarhitektuuri. Kindla nime all müüdav protsessor võib kasutada mitut südamikku. Näiteks kasutasid esimesed Intel Pentium 4 protsessorid Willamette'i tuum . Hiljem on Pentium 4 variantides kasutatud Northwoodi südamik, Prescotti südamik, Gallatiini südamik, Prestonia südamik ja Prescott 2M südamik . Sarnaselt on erinevaid Athlon 64 mudeleid toodetud ka Clawhammeri tuum, Sledgehammeri tuum, Newcastle'i tuum, Winchesteri tuum, Veneetsia tuum, San Diego tuum, Manchesteri tuum ja Toledo tuum .

Tuumnime kasutamine on mugav lühike viis paljude protsessori omaduste lühidaks määramiseks. Näiteks kasutab Clawhammeri tuum 130 nm protsessi, 1024 KB L2 vahemälu ja toetab funktsioone NX ja X86-64, kuid mitte SSE3 ega kahetuumalist tööd. Seevastu Manchesteri tuum kasutab 90 nm protsessi, 512 KB L2 vahemälu ning toetab SSE3, X86-64, NX ja kahetuumalisi funktsioone.

Võite mõelda, et protsessori tuumanimi sarnaneb tarkvaraprogrammi peamise versiooninumbriga. Nii nagu tarkvarafirmad väljastavad sageli väiksemaid värskendusi ilma peamise versiooni numbrit muutmata, teevad AMD ja Intel sageli oma tuumades väiksemaid värskendusi, muutmata põhi nime. Neid väiksemaid muudatusi nimetatakse tuum steppings . Oluline on mõista tuumanimede põhitõdesid, sest protsessori kasutatav tuum võib määrata selle tagurpidi ühilduvuse teie emaplaadiga. Sammud on tavaliselt vähem olulised, ehkki need väärivad ka tähelepanu. Näiteks võib konkreetne südamik olla saadaval astmetena B2 ja C0. Hilisemal C0-astmel võib olla veaparandusi, see võib töötada lahedamalt või pakkuda muid eeliseid võrreldes varasema astumisega. Tuumast astumine on kriitiline ka siis, kui installite teise protsessori kahe protsessoriga emaplaadile. (See tähendab, et kahe protsessoripesaga emaplaat, erinevalt kahetuumalisest protsessorist ühe pesaga emaplaadil.) Ärge kunagi kunagi segage kaheprotsessorilise emaplaadi südamikke ega steppe nii, et see peituks hullusena (või võib-olla lihtsalt katastroofina).

Lisateave arvutiprotsessorite kohta