Устройство и производство всех процессоров практически идентично за исключением фирменных технологий, техпроцесса и прочих патентных тонкостей, которые потребителю не нужны. Потребителя интересует, чем отличаются процессоры фактически, по типам и назначению:
1) Процессоры отличаются фирмой-производителем. Есть конкуренция — есть развитие продукта и регулирование цены. Процессора визуальные характеристики опустим, они бесполезны.
2) Отличаются типом установки (это отсылка к сокету). Обычно различие наблюдается у разных производителей, подробнее поговорим ниже.
3) Есть процессоры для повседневных задач — браузер, документы, кино. Чуть более мощные берут пользователи, желающие поиграть в более-менее современные игры на средних или низких настройках. Игровые системы имеют многоядерные и высокочастотные процессоры, которые помогают видеокарте обрабатывать динамические визуальные сцены в играх. Людям, которые работают в программах, где происходят колоссальные вычисления, требуются невероятно мощные модули, которые потребляют огромное количество электроэнергии и требуют специального охлаждения.
4) Современные процессоры имеют архитектуру х64, 32 уже редко встречается, однако, это тоже повод найти отличия в возможностях и производительности.
5) Сравнить процессоры можно по конкретным задачам — математическим, графическим и прочим.
6) Они могут иметь интегрированную графику — идеальное решение для ноутбуков.
Основные разработчики
На сегодняшний день основные производители — Intel и AMD. Рядом с ними притаился ARM, который создает процессоры для устройств производства Apple Inc.
Основные характеристики центрального процессора:
На производительность (быстродействие) центрального процессора влияет широкий ряд параметров. Здесь рассмотрены основные характеристики CPU, что касается остальных свойств продукта – они имеют глубокий технический подтекст.
Тактовая частота
Тактовая частота процессора измеряется в мега-, гигагерцах (МГц, ГГц) и подразумевает под собой количество тактов (вычислений) в секунду. Как правило, тактовая частота процессора, пропорциональна частоте шины (FSB). Чем выше тактовая частота процессора, тем выше его производительность. 1 МГц равен 1 миллиону тактов в секунду и соответственно 1 миллиард операций в секунду для 1 ГГц. Частота шины Тактовая частота (в МГц), с которой происходит обмен данными между процессором и системной шиной материнской платы (например, для загрузки/выгрузки данных из/в оперативную память).
Множитель
Коэффициент умножения, на основании которого производится расчет конечной тактовой частоты процессора, методом умножения частоты шины (FSB) на коэффициент (множитель). Например, частота шины (FSB) составляет 200 МГц, а множитель равен 20, получаем тактовую частоту процессора: 200 * 20 = 4 ГГц. Путем изменения множителя, можно изменять рабочую частоту процессора. Для этого материнская плата должна поддерживать разгон системы (overclocking), а процессор иметь разблокированный множитель (линейка Black Edition).
Разрядность
Разрядность (32/64 bit) — максимальное количество бит информации, которые процессор может обрабатывать и передавать одновременно. Процессоры с поддержкой 64-bit способны адресовать свыше 4 Гб оперативной памяти, чего не могут 32-bit процессоры. Но не стоит забывать о том, что для использования преимуществ 64-bit процессоров необходимо, чтобы операционная система «умела» работать с данным типом процессоров.
Кэш-память
Кэш-память первого уровня, L1 — это блок высокоскоростной памяти, который расположен на ядре процессора, в него помещаются данные из оперативной памяти. Сохранение основных команд в кэше L1 повышает быстродействие процессора, так как обработка данных из кэша происходит быстрее, чем при непосредственном взаимодействии с ОЗУ. Кэш-память второго уровня, L2 — это блок высокоскоростной памяти, выполняющий те же функции, что и кэш L1, однако имеющий более низкую скорость и больший объем. Интегрированная кэш-память L3 в сочетании с быстрой системной шиной формирует высокоскоростной канал обмена данными с ОЗУ. Кэш-память третьего уровня обычно присутствует в серверных процессорах или специальных линейках для настольных ПК.
Ядро
Определяет большинство параметров центрального процессора: тип сокета, диапазон рабочих частот и частоту работы FSB. Ядро процессора характеризуется следующими параметрами: техпроцесс, объем кэша L1 и L2, напряжение на ядре и тепловыделение. В рамках одной линейки могут существовать процессоры с разными ядрами.
Техпроцесс
Масштаб технологии (мкм), которая определяет размеры полупроводниковых элементов, составляющих основу внутренних цепей процессора. Совершенствование технологии и пропорциональное уменьшение размеров элементов способствуют улучшению характеристик процессоров. Для сравнения, у ядра Willamette, выполненного по техпроцессу 0.18 мкм — 42 миллиона элементов, а у ядра Prescott, техпроцесс 0.09 мкм — 125 миллионов.
Напряжение
Этот параметр указывает напряжение (В), которое необходимо процессору для работы и характеризует энергопотребление. Параметр особенно важен при выборе процессора для мобильной, нестационарной системы.
Тепловыделение
Мощность (Вт), которую должна отводить система охлаждения, чтобы обеспечить нормальную работу процессора. Чем больше значение этого параметра, тем сильнее греется процессор при работе. Процессор с низким тепловыделением легче охлаждать, и, соответственно, его можно сильнее «разогнать».
Тип сокета
Разъем для установки процессора на материнской плате. Как правило, тип сокета характеризуется количеством ножек и производителем процессора. Современные процессоры Intel используют сокет LGA1156 и LGA1366, процессоры AMD — сокеты AM3 и FM2+.