Tietokoneprosessorin ominaisuudet

Tietokoneprosessorin ominaisuudet

Tässä ovat prosessorien tärkeät ominaisuudet:

Suorittimen merkki ja malli

Suorittimen ensisijainen määrittelevä ominaisuus on sen AMD tai Intel ja sen malli. Vaikka kahden yrityksen kilpailevilla malleilla on samanlaiset ominaisuudet ja suorituskyky, et voi asentaa AMD-prosessoria Intel-yhteensopivaan emolevyyn tai päinvastoin.

Pistorasia

Toinen prosessorin määrittelevä ominaisuus on liitäntä, johon se on suunniteltu sopimaan. Jos vaihdat prosessoria esimerkiksi Socket 478 -emolevyssä, sinun on valittava korvaava prosessori, joka on suunniteltu sopimaan kyseiseen liitäntään. Taulukko 5-1 kuvaa päivitettävyysongelmat prosessoriliittimittäin.



Estä kuva' alt=

Taulukko 5-1: Päivitettävyys prosessorin kannan tyypin mukaan



Kellonopeus

Prosessorin kellotaajuus, joka on määritelty megahertseinä (MHz) tai gigahertseinä (GHz), määrää sen suorituskyvyn, mutta kellonopeudet ovat merkityksettömiä prosessorilinjoilla. Esimerkiksi 3,2 GHz Prescott-ydin Pentium 4 on noin 6,7% nopeampi kuin 3,0 GHz Prescott-ydin Pentium 4, kuten suhteelliset kellotaajuudet viittaavat. 3,0 GHz: n Celeron-prosessori on kuitenkin hitaampaa kuin 2,8 GHz: n Pentium 4, lähinnä siksi, että Celeronilla on pienempi L2-välimuisti ja se käyttää hitaampaa isäntäväylän nopeutta. Vastaavasti, kun Pentium 4 esiteltiin 1,3 GHz: n taajuudella, sen suorituskyky oli itse asiassa heikompi kuin 1 GHz: n Pentium III -prosessorilla, jonka se oli tarkoitus korvata. Tämä oli totta, koska Pentium 4 -arkkitehtuuri on vähemmän tehokas kellotaikaa kohti kuin aikaisempi Pentium III -arkkitehtuuri.



Kellonopeus on hyödytön verrata AMD- ja Intel-prosessoreita. AMD-prosessorit käyvät paljon pienemmillä kellotaajuuksilla kuin Intel-prosessorit, mutta tekevät noin 50% enemmän työtä kellotaulua kohden. Laajasti ottaen AMD Athlon 64 -tietokoneella, joka toimii 2,0 GHz: n taajuudella, on suunnilleen sama suorituskyky kuin 3,0 GHz: n Intel Pentium 4: llä.

'''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.

Isäntäbussi nopeus

isäntä-bussi nopeus , kutsutaan myös nimellä väylän etupuolen nopeus, FSB-nopeus tai yksinkertaisesti FSB , määrittää tiedonsiirtonopeuden prosessorin ja piirisarjan välillä. Nopeampi isäntäväylän nopeus parantaa prosessorin suorituskykyä jopa prosessoreilla, jotka käyvät samalla kellotaajuudella. AMD ja Intel toteuttavat muistin ja välimuistin välisen polun eri tavalla, mutta lähinnä FSB on luku, joka heijastaa datalohkonsiirtojen enimmäismäärää sekunnissa. Kun todellinen isäntäväylän kellotaajuus on 100 MHz, jos dataa voidaan siirtää neljä kertaa kellosykliä kohti (täten 'nelipumppu'), tehollinen FSB-nopeus on 400 MHz.

Esimerkiksi Intel on tuottanut Pentium 4 -prosessoreita, jotka käyttävät isäntäväylän nopeuksia 400, 533, 800 tai 1066 MHz. 2,8 GHz: n Pentium 4, jonka isäntäväylän nopeus on 800 MHz, on hieman nopeampi kuin Pentium 4 / 2,8: n 533 MHz: n isäntäväylän nopeus, mikä puolestaan ​​on hieman nopeampi kuin Pentium 4 / 2,8, jossa on 400 MHz: n isäntä- bussin nopeus. Yksi toimenpide, jota Intel käyttää erottamaan halvempien Celeron-prosessoreidensa, on alennettu isäntäväylän nopeus verrattuna nykyisiin Pentium 4 -malleihin. Celeron-mallit käyttävät isäntäväylän nopeuksia 400 MHz ja 533 MHz.



Kaikki Socket 754- ja Socket 939 AMD -prosessorit käyttävät 800 MHz: n isäntäväylän nopeutta. (Itse asiassa, kuten Intel, AMD käyttää isäntäväylää 200 MHz: llä, mutta nelipumppaa sen tehokkaaseen 800 MHz: iin.) Socket Sempron-prosessorit käyttävät 166 MHz: n isäntäväylää, joka on kaksinkertaisesti pumpattu tehokkaaseen 333 MHz: n isäntäväylänopeuteen. .

Välimuistin koko

Prosessorit käyttävät kahden tyyppistä välimuistia suorituskyvyn parantamiseksi puskuroimalla siirtoja prosessorin ja suhteellisen hitaan päämuistin välillä. Koko Layer 1 -välimuisti (L1-välimuisti , kutsutaan myös Tason 1 välimuisti ), on prosessorin arkkitehtuurin ominaisuus, jota ei voida muuttaa ilman prosessorin uudelleensuunnittelua. Tason 2 välimuisti (tason 2 välimuisti tai L2-välimuisti ) on kuitenkin prosessorin ytimen ulkopuolella, mikä tarkoittaa, että prosessorivalmistajat voivat tuottaa saman prosessorin eri L2-välimuistikokoilla. Esimerkiksi Pentium 4 -suorittimien eri malleja on saatavana 512 kt, 1 Mt tai 2 Mt L2-välimuistilla, ja erilaisia ​​AMD Sempron -malleja on saatavana 128 kt, 256 kt tai 512 kt L2-välimuistilla.

Joissakin sovelluksissa, erityisesti pienillä tietojoukoilla toimivat, suurempi L2-välimuisti lisää huomattavasti prosessorin suorituskykyä, erityisesti Intel-malleissa. (AMD-prosessoreissa on sisäänrakennettu muistiohjain, joka peittää jossain määrin suuremman L2-välimuistin edut.) Suurilla tietojoukoilla toimiville sovelluksille suurempi L2-välimuisti tarjoaa vain marginaalisen edun.

'''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.

Prosessin koko

Prosessin koko , kutsutaan myös fab (rication) koko , määritetään nanometreinä (nm) ja määrittelee prosessorin suulakkeen pienimpien yksittäisten elementtien koon. AMD ja Intel yrittävät jatkuvasti pienentää prosessin kokoa (kutsutaan a kuole kutistua ) saadaksesi lisää prosessoreita kustakin piikiekosta, mikä vähentää niiden kustannuksia kunkin prosessorin valmistamisesta. Pentium II ja varhaiset Athlon-prosessorit käyttivät 350 tai 250 nm: n prosessia. Pentium III ja jotkut Athlon-prosessorit käyttivät 180 nm: n prosessia. Viimeaikaiset AMD- ja Intel-prosessorit käyttävät 130 tai 90 nm: n prosessia ja tulevat prosessorit 65 nm: n prosessia.

Prosessin koolla on merkitystä, koska kaikkien muiden asioiden ollessa yhtä suuria, prosessoria, joka käyttää pienempää prosessikokoa, voidaan käyttää nopeammin, käyttää pienempää jännitettä, kuluttaa vähemmän virtaa ja tuottaa vähemmän lämpöä. Kulloinkin saatavilla olevat prosessorit käyttävät usein eri fab-kokoja. Esimerkiksi Intel myi kerralla Pentium 4 -prosessoreita, jotka käyttivät 180, 130 ja 90 nm: n prosessikokoja, ja AMD on myynyt samanaikaisesti Athlon-prosessoreita, jotka käyttivät fab-koot 250, 180 ja 130 nm. Kun valitset päivitysprosessorin, suosittele prosessoria, jolla on pienempi fab-koko.

Lisäominaisuudet

Eri prosessorimallit tukevat erilaisia ​​ominaisuusjoukkoja, joista jotkut saattavat olla tärkeitä sinulle ja toisille ei ole huolta. Tässä on viisi potentiaalisesti tärkeää ominaisuutta, jotka ovat käytettävissä joillakin, mutta ei kaikilla nykyisillä prosessoreilla. Uusimmat Windows- ja Linux-versiot tukevat kaikkia näitä ominaisuuksia:

SSE3

SSE3 (Streaming Single-Instruction-Multiple Data (SIMD) -laajennukset 3) , jonka on kehittänyt Intel ja joka on nyt saatavana useimmille Intel-prosessoreille ja joillekin AMD-prosessoreille, on laajennettu käskyjoukko, joka on suunniteltu nopeuttamaan tietyntyyppisten videoiden käsittelyssä ja muissa multimediasovelluksissa yleisesti esiintyvien tietojen käsittelyä. SSE3: ta tukeva sovellus voi toimia 10% tai 15% - 100% nopeammin prosessorilla, joka tukee myös SSE3: ta kuin sellaisella, joka ei tue sitä.

64-bittinen tuki

Viime aikoihin asti kaikki PC-prosessorit toimivat 32-bittisillä sisäisillä tietoreiteillä. Vuonna 2004 AMD esitteli 64-bittinen tuki heidän Athlon 64 -prosessoreidensa kanssa. Virallisesti AMD kutsuu tätä ominaisuutta x86-64 , mutta useimmat ihmiset kutsuvat sitä AMD64 . Kriittisesti AMD64-prosessorit ovat taaksepäin yhteensopivia 32-bittisten ohjelmistojen kanssa, ja ne ajavat ohjelmistoa yhtä tehokkaasti kuin 64-bittisiä ohjelmistoja. Intel, joka oli puolustanut omaa 64-bittistä arkkitehtuuriaan, jolla oli vain rajoitettu 32-bittinen yhteensopivuus, joutui ottamaan käyttöön oman versionsa x86-64, jota se kutsuu EM64T (64-bittinen laajennettu muisti) . Toistaiseksi 64-bittinen tuki on merkityksetöntä useimmille ihmisille. Microsoft tarjoaa 64-bittisen version Windows XP: stä, ja useimmat Linux-jakelut tukevat 64-bittisiä prosessoreita, mutta kunnes 64-bittiset sovellukset yleistyvät, 64-bittisen prosessorin ajamisesta pöytätietokoneella ei ole todellista hyötyä. Se voi muuttua, kun Microsoft toimittaa (lopulta) Windows Vistan, joka hyödyntää 64-bittistä tukea ja todennäköisesti synnyttää monia 64-bittisiä sovelluksia.

Suojattu toteutus

Athlon 64: n myötä AMD esitteli NX (ei eXecute) tekniikka, ja Intel seurasi pian sen kanssa XDB (eXecute Disable Bit) tekniikkaa. NX: llä ja XDB: llä on sama tarkoitus, jolloin prosessori voi määrittää, mitkä muistiosoitealueet ovat suoritettavia ja mitkä ei suoritettavia. Jos koodi, kuten puskurin yli-suoritettu hyödyntäminen, yrittää ajaa ei-suoritettavassa muistitilassa, prosessori palauttaa virheen käyttöjärjestelmälle. NX: llä ja XDB: llä on hyvät mahdollisuudet vähentää virusten, matojen, troijalaisten ja vastaavien hyökkäysten aiheuttamia vahinkoja, mutta ne edellyttävät suojattua suoritusta tukevaa käyttöjärjestelmää, kuten Windows XP ja Service Pack 2.

Tehon vähentämistekniikka

Sekä AMD että Intel tarjoavat virransäästötekniikkaa joissakin prosessorimalleissaan. Molemmissa tapauksissa mobiiliprosessoreissa käytetty tekniikka on siirretty työpöydän prosessoreihin, joiden virrankulutus ja lämmöntuotanto ovat tulleet ongelmallisiksi. Pohjimmiltaan nämä tekniikat toimivat vähentämällä prosessorin nopeutta (ja siten virrankulutusta ja lämmöntuotantoa), kun prosessori on tyhjäkäynnillä tai kevyesti kuormitettuna. Intel viittaa niiden virransäästötekniikkaan nimellä EIST (parannettu Intel Speedstep -tekniikka) . AMD-versiota kutsutaan Cool'n'Quiet . Kumpikin voi vähentää, mutta hyödyllisesti virrankulutusta, lämmöntuotantoa ja järjestelmän melutasoa.

Kahden ytimen tuki

Vuoteen 2005 mennessä AMD ja Intel olivat molemmat saavuttaneet käytännön rajat, mikä oli mahdollista yhdellä prosessorin ytimellä. Ilmeinen ratkaisu oli laittaa kaksi suorittimen ydintä yhteen prosessoripakettiin. Jälleen AMD näytti tiensä tyylikkäällä Athlon 64 X2 sarjan prosessorit, joissa on kaksi tiiviisti integroitua Athlon 64 -ydintä yhdessä sirussa. Jälleen kerran pakotettu pelaamaan kiinniottoa, Intel puristi hampaitaan ja löi yhteen kaksiytimisen prosessorin, jota se kutsuu Pentium D . Suunnitellulla AMD-ratkaisulla on useita etuja, kuten korkea suorituskyky ja yhteensopivuus lähes kaikkien vanhempien Socket 939 -emolevyjen kanssa. Slapdash Intel -ratkaisu, joka periaatteessa merkitsi kahden Pentium 4 -ydinsä kiinnittämistä yhdelle sirulle integroimatta niitä, johti kahteen kompromissiin. Ensinnäkin Intelin kaksiytimiset prosessorit eivät ole taaksepäin yhteensopivia aikaisempien emolevyjen kanssa, joten ne edellyttävät uutta piirisarjaa ja uutta emolevysarjaa. Toiseksi, koska Intel liitti enemmän tai vähemmän yksinkertaisesti kaksi olemassa olevaa ydintä yhteen prosessoripakettiin, virrankulutus ja lämmöntuotanto ovat erittäin korkeita, mikä tarkoittaa, että Intelin oli vähennettävä Pentium D -suorittimien kellotaajuutta suhteessa nopeimpaan yhden ytimen Pentiumiin 4 mallia.

Kaikesta tästä huolimatta Athlon 64 X2 ei ole missään nimessä kätensä voittaja, koska Intel oli tarpeeksi älykäs hinnoittelemaan Pentium D: tä houkuttelevasti. Halvimmat Athlon X2 -prosessorit myyvät yli kaksi kertaa niin paljon kuin halvimmat Pentium D -prosessorit. Vaikka hinnat epäilemättä laskevat, emme odota, että hintaero muuttuu paljon. Intelillä on varaa tuotantokapasiteetista, kun taas AMD: llä on melko rajallinen kyky valmistaa prosessoreita, joten on todennäköistä, että AMD: n kaksiytimiset prosessorit ovat premium-hinnoiteltuja lähitulevaisuudessa. Valitettavasti tämä tarkoittaa, että kaksiytimiset prosessorit eivät ole kohtuullinen päivitysvaihtoehto useimmille ihmisille. Intelin kaksiytimiset prosessorit ovat kohtuuhintaisia, mutta vaativat emolevyn vaihtamisen. AMD: n kaksiytimiset prosessorit voivat käyttää olemassa olevaa Socket 939 -emolevyä, mutta prosessorit itse ovat liian kalliita ollakseen kannattavia ehdokkaita useimmille päivittäjille.

'''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.

Ydinnimet ja ydinaskelmat

prosessorin ydin määrittelee prosessorin perusarkkitehtuurin. Tietyllä nimellä myytävä prosessori voi käyttää mitä tahansa useista ytimistä. Esimerkiksi ensimmäiset Intel Pentium 4 -prosessorit käyttivät Willamette-ydin . Myöhemmin Pentium 4 -versiot ovat käyttäneet Northwood-ydin, Prescott-ydin, Gallatin-ydin, Prestonia-ydin ja Prescott 2M -ydin . Vastaavasti erilaisia ​​Athlon 64 -malleja on valmistettu käyttämällä Clawhammer-ydin, Kelkka-iskuvasara, Newcastlen ydin, Winchesterin ydin, Venetsian ydin, San Diegon ydin, Manchesterin ydin ja Toledon ydin .

kuinka testata ps4-virtalähde

Ytimen nimen käyttö on kätevä lyhyt tapa määrittää useita prosessorin ominaisuuksia lyhyesti. Esimerkiksi Clawhammer-ydin käyttää 130 nm: n prosessia, 1 024 kt: n L2-välimuistia ja tukee NX- ja X86-64-ominaisuuksia, mutta ei SSE3- tai kaksiytimistä toimintaa. Päinvastoin, Manchesterin ydin käyttää 90 nm: n prosessia, 512 kt: n L2-välimuistia ja tukee SSE3-, X86-64-, NX- ja kaksiytimisiä ominaisuuksia.

Voit ajatella prosessorin ytimen olevan samanlainen kuin ohjelmiston pääversionumero. Aivan kuten ohjelmistoyritykset julkaisevat usein pieniä päivityksiä muuttamatta pääversion numeroa, AMD ja Intel päivittävät usein ytimiään muuttamatta ytimen nimeä. Näitä pieniä muutoksia kutsutaan ydinaskelmia . On tärkeää ymmärtää ytimen nimien perusteet, koska prosessorin käyttämä ydin voi määrittää sen taaksepäin yhteensopivuuden emolevyn kanssa. Steppings ovat yleensä vähemmän merkittäviä, vaikka ne ovat myös syytä kiinnittää huomiota. Esimerkiksi tietty ydin voi olla saatavana B2- ja C0-porrastuksissa. Myöhemmässä C0-porrastuksessa voi olla virhekorjauksia, se toimii viileämmin tai tarjoaa muita etuja verrattuna aikaisempaan porrastukseen. Ydinvaihe on myös kriittinen, jos asennat toisen prosessorin kaksoisprosessoriseen emolevyyn. (Toisin sanoen emolevy, jossa on kaksi prosessoriliitäntää, toisin kuin kaksoisydinprosessori yhden pistorasian emolevyssä.) Älä koskaan, koskaan, sekoita ytimiä tai steppejä kaksoisprosessorilla varustetulla emolevyllä tällä tavalla valhetta (tai ehkä vain katastrofia).

Lisätietoja tietokoneprosessoreista