Процессор персонального компьютера. Назначение, функции, классификация процессора (Конвейерная структура процессора)

Содержание:

Введение.

Процессор (или центральный процессор, ЦП) - это транзисторная микросхема, которая является главным вычислительным и управляющим элементом компьютера^[1].

Английское название процессора - CPU (Central Processing Unit). Процессор это выращенный специально полупроводниковый кристалл, на нем расположены транзисторы, которые соединены напиленными алюминиевыми проводниками. Этот кристалл помещают в корпус из керамики с контактами.

Выпущенный процессор i4004 компанией Intel в 1971 году, имел на одном кристалле 2300 транзисторов, а 14 апреля 2003 года компания выпустила Intel Pentium 4 уже с 55 миллионами транзисторов. Теперь современные процессоры производятся по 0,13-микронной технологии, т.е. толщина кристалла процессора составляет 0,13 микрон. А ведь толщина кристалла первого процессора Intel была 10 микрон.

В своей курсовой работе я ставлю следующие цели:

- рассмотреть назначение процессора;

- изучить основные функции процессора;

- разобрать особенности процессора;

- описать структуру и функционирование микропроцессоров.

1. История развития.

Любой современный процессор состоит из огромного набора транзисторов, выполняющих функции электронных микроскопических переключателей. В отличие от обычного переключателя, транзисторы практически безынерционны и способны переключаться миллиарды и даже триллионы раз в секунду. Однако, чтобы обеспечить такую огромную скорость переключения, необходимо уменьшить размеры этих транзисторов. Кроме того, производительность любого процессора в конечном итоге определяется и количеством самих транзисторов. Именно поэтому со времени создания первой интегральной микросхемы в 1959 году развитие отрасли шло в направлении уменьшения размера транзисторов и увеличения плотности их размещения на микросхеме.

Когда говорят о прогнозах по увеличению плотности размещения и уменьшению геометрических размеров транзисторов, обычно упоминают так называемый закон Мура. Все началось в 1965 году, за три года до того, как Гордон Мур (Gordon Е. Moore) стал одним из основателей корпорации Intel. В то далекое время технология производства интегральных микросхем позволяла интегрировать в одной микросхеме порядка трех десятков транзисторов, а группа ученых, возглавляемая Гордоном Муром, завершала разработку новых микросхем, объединяющих в себе уже 60 транзисторов. По просьбе журнала «Electronics» Гордон Мур написал статью, приуроченную к 35-й годовщине издания. В этой статье Мура попросили сделать прогноз относительно того, как будут совершенствоваться полупроводниковые устройства в течение ближайших 10 лет. Проанализировав темпы развития полупроводниковых устройств и экономические факторы за прошедшие шесть лет‚ Мур предположил, что к 1975 году количество транзисторов в одной интегральной микросхеме составит 65 тысяч.^[2]

Конечно, в 1965 году ни сам Гордон Мур, никто-либо другой не мог предположить, что опубликованный прогноз на ближайшие 10 лет не только в точности сбудется, но и послужит основой для формулирования эмпирического правила развития всей полупроводниковой технологии на много лет вперед. Впрочем, с предсказанием Мура было не все гладко. К 1975 году рост количества элементов в одной микросхеме стал немного отставать от прогноза. Тогда Гордон Мур скорректировал период обновления до 24 месяцев, чтобы компенсировать ожидаемое увеличение сложности полупроводниковых компонентов. В конце 1980-х годов одним из руководителей корпорации Intel была внесена еще одна поправка, и прогноз Мура стал означать удвоение вычислительной производительности каждые 18 месяцев (вычислительная производительность, измеряемая в миллионах команд в секунду (MIPS), увеличивается благодаря росту количества транзисторов).

До сих пор мы преднамеренно употребляли слова «прогноз» или «предсказание» Мура, однако в литературе чаще встречается выражение «закон Мура». Дело в том, что после опубликования упомянутой статьи в журнале «Electronics» профессор Карвер Мид, коллега Мура из Калифорнийского технологического института, дал этому прогнозу название «закон Мура», и оно прижилось.

Зачем уменьшать размеры транзисторов.

Одновременно с увеличением количества транзисторов улучшаются почти все параметры микропроцессорной технологии, главные. из которых - скорость, производительность и энергопотребление. Так, процессор і486 работал на частоте 25 МГц. Тактовые частоты современных процессоров находятся в пределах 4 ГГц. Если считать, что длина затвора транзистора уменьшается в М раз, то в такое же количество раз уменьшается и рабочее напряжение затвора. Кроме того, в М раз возрастает скорость работы транзистора и квадратично увеличивается плотность размещения транзисторов на кристалле, а рассеиваемая мощность уменьшается M² раз (таб. 1)^[3].

Таблица 1. Изменение характеристик транзистора при уменьшении его геометрических размеров

Характеристика	Коэффициент
Длина затвора	1 / M
Напряжение	1 / M
Плотность размещения	M2
Скорость	M
Рассеиваемая мощность	1 / M2

2. Назначение и основные функции процессора.

Центральный процессор (ЦП; англ. central processing unit, CPU, дословно - центральное вычислительное устройство) - исполнитель машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера, отвечающий за выполнение операций, заданных программами.

Современные центральные процессоры, выполняются в виде отдельных чипов (микросхем), и реализуют все особенности, присущие данного рода устройствам, и их называют микропроцессорами. С середины 1980-х микропроцессоры заменили другие виды ЦП, поэтому термин стал всё чаще и чаще восприниматься как обыкновенный синоним слова «микропроцессор». Тем не менее, это не так: центральные процессорные устройства некоторых суперкомпьютеров даже сегодня представляют собой сложные комплексы больших (БИС) и сверхбольших интегральных схем (СБИС)^[4].

Изначально термин «Центральное процессорное устройство» обозначал специальный класс логических машин, используемых для выполнения сложных компьютерных программ. Вследствие довольно точного соответствия этого назначения функциям существовавших в то время компьютерных процессоров, он естественным образом был перенесён на сами компьютеры. Начало применения термина и его аббревиатуры по отношению к компьютерным системам было положено в 1960-е годы. Устройство, архитектура и реализация процессоров с тех пор неоднократно менялись, однако их основные исполняемые функции остались теми же, что и прежде.

Ранние микропроцессоры создавались в виде сложных составных частей для уникальных, и даже единственных, компьютерных систем. В дальнейшем от дорогостоящего способа разработки процессоров, предназначенных для выполнения одной единственной или нескольких узкоспециализированных программ, производители компьютеров перешли к серийному изготовлению типовых классов многоцелевых процессорных устройств. Тенденция к стандартизации компьютерных комплектующих зародилась в эпоху бурного развития полупроводниковых элементов, мейнфреймов и миникомпьютеров, а с появлением интегральных схем она стала ещё более популярной. Разработка микросхем позволило ещё больше увеличить сложность микропроцессоров с одновременным уменьшением их физических размеров. Стандарты и миниатюрные размеры процессоров привели к глубокому проникновению основанных на них цифровых устройств в повседневную жизнь человека. Процессоры в современном мире можно найти не только в таких высокотехнологичных устройствах, как компьютеры, но и в автомобилях, калькуляторах, мобильных телефонах и даже в детских игрушках. Чаще всего они представлены микроконтроллерами, где помимо вычислительного устройства на кристалле расположены дополнительные компоненты (память программ и данных, интерфейсы, порты ввода/вывода, таймеры, и др.). Вычислительные возможности современных микроконтроллеров сравнимы с процессорами персональных ПК десятилетней давности, а чаще даже значительно превосходят их показатели.

В большинстве современных персональных компьютерах используются микропроцессоры основанные на той или иной версии циклического процесса последовательной обработки информации, изобретённого Джоном фон Нейманом.

В 1946 году Джон фон Нейман создал схему постройки компьютера. Ниже приведены важнейшие этапы этого процесса. Но для различных команд и в сложных архитектурах могут потребоваться дополнительные этапы. Так для арифметических команд требуется дополнительное обращения к памяти, во время которых производится считывание операндов и запись результатов. В архитектуре Джона фон Неймана существует отличительная особенность – данные и инструкции хранятся в одной и той же памяти.

Этапы цикла выполнения в схеме Джона фон Неймана^[5]:

1. Процессором выставляется число, хранящееся в регистре счётчика команд, на шину адреса, и отдаётся памяти команду чтения.
2. Данное число является для памяти адресом. Память, получившая текущий адрес и команду чтения, создает содержимое, хранящееся по этому адресу, на шину данных, и сообщает о готовности выполнения;.
3. С шины данных процессор получает число и интерпретирует его как машинную инструкцию (команду) из своей системы команд и исполняет её.
4. Процессор увеличивает на единицу (в предположении, что длина каждой команды равна единице) число, хранящееся в счётчике команд, только в том случае если последняя команда не является командой перехода. Результатом данной операции будет образование адреса следующей команды.
5. Далее снова выполняется пункт 1.

Описанный цикл выполняется постоянно, и именно он получил название - процесс (так и появилось название устройства).

Во время выполнения процесса центральный процессор считывает последовательность команд, которые содержатся в памяти, и исполняет их. Эта последовательность команд называется программой и представляет алгоритм работы процессора. Если процессор получает команду перехода, то в этом случае изменяется порядок считывания команд – адрес следующей команды оказывается другим. Еще одним примером изменения процесса служит случай получения команды остановки или переключение в режим обработки прерывания.

Самый нижний уровень управления компьютером – это команды центрального процессора, и вследствие чего выполнение всех команд безусловно и неизбежно. Не происходит проверка на возможность потери ценных данных, и также не производится проверок на допустимость выполняемых действий. Для того чтобы компьютер выполнял только точные, допустимые действия все команды должны быть организованны соответствующим образом – в виде необходимой программы.

Тактовый генератор определяет скорость перехода от одной итерации цикла к другой. Он создает импульсы, являющиеся как бы ритмом для центрального процессора. И частота таких тактовых импульсов называется тактовой частотой.

2.1 Конвейерная архитектура процессора.

Pipelining - конвейерная архитектура была добавлена в центральный процессор с целью повышения быстродействия. Для осуществления каждой команды требуется выполнить некоторое количество однотипных операций, например^[6],

- выборка команды из ОЗУ,

- дешифрация команды,

- адресация операнда в ОЗУ,

- выборка операнда из ОЗУ,

- выполнение команды,

- запись результата в ОЗУ.

Для одной ступени конвейера сопоставляют каждую эту операцию. Так, конвейер микропроцессора с архитектурой MIPS-I содержит четыре стадии:

• Fetch - получение и декодирование инструкции,
• Memory access - адресация и выборка операнда из ОЗУ,
• Arithmetic Operation - выполнение арифметических операций,
• Store - сохранение результата операции

После освобождения n-й ступени конвейера происходит работа над следующей командой. Можно предположить, что каждая ступень конвейера на свою работу тратит единицу времени, то выполнение команды на конвейере длиной в n ступеней займёт n единиц времени, но даже в самом оптимистичном случае результат выполнения каждой следующей команды будет получаться через каждую единицу времени.

Так, при отсутствии конвейера выполнение любой команды займёт n единиц времени (так как все равно существует необходимость выполнять выборку, дешифрацию для каждой команды) и для выполнения m команд понадобится единиц времени; при использовании конвейера (в самом хорошем случае) для выполнения m команд понадобится всего лишь n + m единиц времени.

Ниже, рассмотрим факторы, снижающие эффективность конвейера:

1. Когда некоторые ступени не используются (например, если команда работает с регистрами, то в этом случае адресация и выборка операнда из ОЗУ не нужны), происходит простой конвейера.
2. Ожидание. Когда следующая команда использует результат предыдущей, то последняя не может быть выполнена пока не завершится выполнение первой. Это преодолевается при помощи так называемого метода out-of-order execution – внеочередного выполнения команд.
3. Очистка конвейера. Она происходит, когда в него попадают команды перехода. Чтобы сгладить данную проблему используют предсказание переходов.

Чтобы увеличить производительность процессора, многие современные процессоры имеют больше чем 40 ступеней в конвейерной системе. Но такое количество имеет побочную сторону – происходит большое время простоя, если, например, случается ошибка в предсказании условного перехода.

Первым общедоступным микропроцессором стал 4-разрядный Intel 4004. Его сменили 8-разрядный Intel 8080 и 16-разрядный 8086, именно они заложили основы архитектуры всех современных настольных центральных процессоров. Но в то время был распространён 8-разрядные модули памяти и поэтому был выпущен 8088, клон 8086 с 8-разрядной шиной памяти. Затем проследовала его модификация 80186. В процессоре 80286 появился защищённый режим с 24-битной адресацией, позволявший использовать до 16 Мб памяти. В 1985 году появился процессор Intel 80386 и привнёс улучшенный защищённый режим, 32-битную адресацию, позволившую использовать до 4 Гб оперативной памяти и поддержку механизма виртуальной памяти. Эта линейка процессоров построена на регистровой вычислительной модели.

Но и взявшие за основу стековую вычислительную модель процессоры так же развиваются.

2.2 Технология изготовления процессоров.

В первых компьютерах процессоры были громоздкими агрегатами, занимавшими подчас целые шкафы и даже комнаты, они были выполнены на большом количестве отдельных компонентов. Но в современных компьютерах центральные процессоры выполняются в виде миниатюрного модуля, который вставляется в соответствующий сокет на материнской плате. Почти все современные процессоры выполнены в виде одного полупроводникового кристалла, содержащего уже миллиарды транзисторов.

Благодаря прорыву в 70-x годах в технологиях создания больших и сверхбольших интегральных схем, стало возможно разместить на одном полупроводниковом устройстве все необходимые компоненты центрального процессора. Они получили определение – микропроцессор. Теперь слова термины процессор и микропроцессор стали практически синонимами, но это было не всегда так. В те времена микропроцессорные ЭВМ и обычные (крупные) существовали на равных. И только в начале 80-x годов микропроцессоры вытеснили своих старших братьев. Теперь мы понимаем, что переход в то время к микропроцессорам позволил создать персональные компьютеры, которые теперь проникли полностью в нашу жизнь.

15 ноября 1971 года компанией Intel, был представлен первый микропроцессор Intel 4004. Он работал на 2300 транзисторах, имел частоту 740 кГц, и стоил более 300 долларов.

За все время существования микропроцессоров было создано множество различных их архитектур. В дополненном и усовершенствованном виде они используются и сейчас. Так, например, архитектура Intel x86, ставшая вначале в 32-битную IA-32, а позже в 64-битную x86-64 (у Intel она называется EM64T). Процессоры архитектуры x86 вначале использовались только в персональных компьютерах компании IBM (IBM PC), но в текущее время всё более активно используются во всех областях компьютерной индустрии, от суперкомпьютеров до встраиваемых решений. Также можно перечислить такие архитектуры как Alpha, POWER, SPARC, PA-RISC, MIPS (RISC - архитектуры) и IA-64 (EPIC-архитектура).

Большинство процессоров существующих и используемых в настоящее время являются Intel-совместимыми, то есть имеют набор инструкций и прочие параметры, как процессоры компании Intel.

Сегодня наиболее популярные процессоры производят 3 фирмы – Intel, AMD, IBM. Среди процессоров от Intel в данное время активно развивается так называемое второе поколение - Intel Core i3, Core i5, Core i7, Xeon (серия процессоров для серверов), Itanium, Atom (серия процессоров для встраиваемой техники, планшетных устройств). Уже ушли в историю такие модели как: : 8086, i286, i386, i486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Celeron (упрощённый вариант Pentium), Pentium 4, Core 2 Quad. AMD имеет в своей линейке процессоры архитектуры x86 (аналоги 80386 и 80486, семейство K6 и семейство K7 - Athlon, Duron, Sempron) и x86-64 (Athlon 64, Athlon 64 X2, Phenom, Opteron и др.)^[7].

3. Классификация процессоров.

3.1 CISC-процессоры.

Complex Instruction Set Computer - процессорная архитектура, основанная на усложнённом наборе команд. Представителями CISC является семейство микропроцессоров Intel x86 (но уже много лет эти процессоры являются CISC только по внешней системе команд).

3.2 RISC-процессоры.

Reduced Instruction Set Computer - архитектура процессоров, построенная на основе урезанного, сокращённого набора команд. Характеризуется наличием команд фиксированной длины, большого количества регистров, операций типа регистр-регистр, а также отсутствием косвенной адресации. Данная концепция была разработана Джоном Коком из IBM, а название придумал Дэвид Паттерсон. Среди первых реализаций этой архитектуры были процессоры MIPS, PowerPC, SPARC, Alpha, PA-RISC. В мобильных устройствах широко используются ARM-процессоры.

3.3 MISC-процессоры.

Minimum Instruction Set Computer – архитектура процессоров, построенная на вычислениях с минимальным набором команд. Данная архитектура — это дальнейшее развитие идей команды Чака Мура, который полагал, что принцип простоты, присущий для RISC-процессоров, слишком быстро ушел на задний план. В время борьбы за максимальное быстродействие, RISC догнал и перегнал многие CISC процессоры по сложности. Архитектура MISC строится на стековой вычислительной модели с ограниченным числом команд (примерно 20-30 команд)^[8].

3.4 Многоядерные процессоры.^[9]

Они содержат несколько процессорных ядер в одном корпусе (на нескольких или на одном кристалле). Процессоры, предназначенные для работы одной копии операционной системы на нескольких ядрах, представляют собой высоко интегрированную реализацию мультипроцессорности.

Двухъядерные процессоры включают в себя такие понятия, как наличие логических и физических ядер: например, двухъядерный процессор Intel Core Duo состоит из одного физического ядра, которое в свою очередь разделено на два логических. Процессор Intel Core 2 Quad состоит из двух физических ядер, каждое из которых в свою очередь разделено на два логических ядра, что существенно влияет на скорость его работы.

В сентябре 2007 года появились в продаже четырёхъядерные процессоры для серверов AMD Opteron. 19 ноября 2007 года вышел в продажу четырёхъядерный процессор для домашних компьютеров AMD Phenom. Эти процессоры реализуют новую микроархитектуру K8L (K10).

В сентябре 2008 года Intel продемонстрировала прототип 80-ядерного процессора. Предполагается, что массовое производство подобных процессоров станет возможно не раньше перехода на 32-нанометровый техпроцесс, а это в свою очередь ожидается к 2010 году.

В октябре 2009 года Tilera анонсировала 100-ядерный процессор широкого назначения серии TILE-Gx. В нем каждое процессорное ядро представляет собой отдельный процессор с кэшем 1, 2 и 3 уровней. Ядра, память и системная шина связаны посредством технологии Mesh Network. Процессоры производятся по 40-нм нормам техпроцесса и работают на тактовой частоте 1,5 ГГц. Выпуск 100-ядерных процессоров назначен на начало 2011 года.

На данный момент массово доступны двух-, четырёх- и шестиядерные процессоры, в частности Intel Core 2 Duo на 65-нм ядре Conroe (позднее на 45-нм ядре Wolfdale) и Athlon 64 X2 на базе микроархитектуры K8. В ноябре 2006 года вышел первый четырёхъядерный процессор Intel Core 2 Quad на ядре Kentsfield, представляющий собой сборку из двух кристаллов Conroe в одном корпусе. Потомком этого процессора стал Intel Core 2 Quad на ядре Yorkfield (45 нм), архитектурно схожем с Kentsfield но имеющем больший объём кэша и рабочие частоты.

А компания AMD пошла по-другому, собственному пути, она изготавливает четырёхъядерные процессоры одним, единым кристаллом (в отличие от Intel, первые четырехъядерные процессоры которой представляют собой склейку двух двухъядерных кристаллов). Несмотря на всю прогрессивность подобного подхода первый «четырёхъядерник» фирмы, получивший название AMD Phenom X4, получился не слишком удачным. Его отставание от современных ему процессоров конкурента составляло от 5 до 30 и более процентов в зависимости от модели и конкретных задач.

К 1-2 кварталу 2009 года обе компании обновили свои линейки четырёхъядерных процессоров. Intel представила семейство Core i7, состоящее из трёх моделей, работающих на разных частотах. Основными достоинствами данного процессора является использование трёхканального контроллера памяти (типа DDR-3) и технологии эмулирования восьми ядер (полезно для некоторых специфических задач). И кроме того, благодаря общей оптимизации архитектуры удалось значительно повысить производительность процессора во многих типах задач. Но у Core i7 имелась и слабая сторона, первое это его высокая стоимость, и необходимость покупки дорогой материнской платы на чипсете Intel X58. Существенным минусом является и обязательное условие использование только трехканального набора памяти типа DDR3.

AMD в свою очередь представила линейку процессоров Phenom II X4. При её разработке компания учла свои ошибки: был увеличен объём кэша, а производство процессора было переведено на 45 нм техпроцесс, позволивший снизить тепловыделение и значительно повысить рабочие частоты. В общем, AMD Phenom II X4 по производительности стоит одинаково с процессорами Intel предыдущего поколения (ядро Yorkfield) и весьма значительно отстаёт от Intel Core i7. Однако, принимая во внимание умеренную стоимость платформы на базе этого процессора, его рыночные перспективы выглядят куда более радужно, чем у предшественника.

4. Современные процессоры.

Самые известные процессоры на сегодняшний день производят компании Intel и AMD. Их ожесточенная конкуренция — основной двигатель прогресса на компьютерном рынке, благодаря которому создаются с каждым разом все более и более производительные процессоры, и в итоге потребители от этого только выигрывают. Конечно в этом вопросе у каждой компании свое мнение. В развитии микропроцессоров, Intel ссылается на закон Мура, но скорее всего их индустрия не достигла бы таких высот, если бы не имела такого конкурента как AMD.

Периодически в жесткой борьбе двух компаний гигантов происходит переменным успехом то компании Intel, то компании AMD. Например, на не так давно, по объему продаж, явный перевес был на стороне AMD, так как их процессоры более выгодны по совокупности своих потребительских качеств. Но затем произошло то, что кардинально изменило ситуацию на рынке. А именно — анонсирование компанией Intel нового поколения энергоэффективных процессоров на основе микроархитектуры Intel Core. Семейство процессоров на основе этой революционной микроархитектуры стало называться Intel Core 2 Duo. Именно после появления этих новых разработок, которые оказались эффективнее повсем параметрам чем процессоры AMD, лидером стала компания Intel. А сейчас разберем детально характеристики процессоров, которые необходимо знать.

4.1 Характеристики современных процессоров.

На сегодняшний день, процессор — это очень сложное техническое устройство с огромным количеством характеристик. И нельзя сказать точно, какой процессор лучше всех, потому что невозможно свести к единому критерию все характеристики процессора, чтобы он служил показателем качества.
Можно попробовать классифицировать характеристики процессора с точки зрения пользователя. Выделяются четыре основные группы: производительность, энергоэффективность, функциональные возможности, стоимость^[10].

4.2 Энергоэффективность.

Совсем недавно выбор процессора ограничивался двумя пунктами — производительность и стоимость. На производительность показывала тактовая частота. Сейчас все сводить к этим двум параметрам выбор процессора — означает сильно упрощать реальную ситуацию. Помимо абсолютной производительности процессоры принято характеризовать энергоэффективностью — в расчете ватт потребляемой энергии. Раньше на этот показатель просто не обращали внимание, так как потребляемая мощность была всего несколько десятков ватт. На данный момент, при достижении потребляемой мощности границы в 100 Вт, этот параметр стал одним из самых важных характеристик процессора. И важно здесь то, что процессоры с высоким энергопотреблением достаточно сложно охлаждать, а также, чем больше мощность, тем больше потребление электроэнергии, что скажется потом на счете за электричество. Поэтому необходимо дополнительно использовать более массивные и шумные кулеры, а это значит, что создание малошумных ПК уже осложнено. Конечно самое оптимальное это производительный процессор, которые имеет низкую электропотребляемость, именно это и отражено в понятии энергоэффективности. Ясно, что энергоэффективность процессора и его производительность нельзя выразить численно, соответственно это не является технической характеристикой процессора. Но не забываем, что энергоэффективность также зависит от следующих характеристик: микроархитектура процессора, технологический процесс производства, тактовая частота, потребляемая мощность и поддержка процессором функции энергосбережения.

4.3 Функциональные возможности.

Современные производительные и энергоэффективные процессоры, также в своем арсенале имеют различные поддерживаемые технологии. Так, различные современные процессоры Intel поддерживают такие новшества, как технология виртуализации Intel VT - Intel Virtualization Technology, технология защиты от вредоносного ПО и вирусов Execute Disable Bit, технология 64-разрядных вычислений Intel EM64T - Intel Extended Memory 64 Technology, технология защиты от перегрева Intel Thermal Monitor 2, технологии энергосбережения Enhanced Intel SpeedStep и Enhanced Halt State (C1E).

Не отстают и процессоры AMD. В них также присутствуют аналогичные технологии, но реализованы они иначе и имеют другое название. Различные модели процессоров AMD имеют на своем борту технологию AMD 64 (технология 64-разрядных вычислений), AMD Virtualization (технология виртуализации), AMD Cool ‘n’ Quiet (технология энергосбережения).

4.4 Производительность.

Обычно скорость выполнения процессором определенной задачи в приложении, называют производительностью. Очевидно, то что чем быстрее процессор выполняет ту или иную задачу, то тем выше его производительность. Но такое определение производительности не совсем корректно, и вот почему. Разберем простой пример. Имеется процессор А и процессор Б, и приложения А, Б. Процессор А показывает более высокую производительность в приложении А, а процессор Б — в приложении Б. Сразу появляется вопрос: какой же из этих двух процессоров более производителен? Здесь ответ не тривиален, и реальная ситуация такова, что определенные процессоры показывают более высокую производительность на одном сегменте приложений, а какие-то - на другом. И поэтому наиболее правильней говорить не о некой абсолютной производительности процессора, а о производительности на сегменте определенных приложений.

Ключевые факторы, влияющие на производительность процессора, это его тактовая частота, микроархитектура, количество ядер, размер кэша. В настоящее время уже практически не существует одноядерных процессоров, мир заполонили двух-, четырёх-, восьми ядерные процессоры. Никто уже не задумывается об наращивании тактовой частоты процессорам, теперь современный тренд в развитии центральных процессоров это многоядерность. Очевидна и причина перехода к ней. Ведь увеличении тактовой частоты приводит к гигантскому увеличению потребляемой мощности процессором. Сегодня тактовая частота уже достигла своего пика, дальше ее наращивать не имеет смысла и не представляется возможным, процессор просто нечем охлаждать. И это с подвигло весь компьютерный мир, искать новый способы увеличения производительности, и один из них – революционный переход от одноядерных процессоров, к многоядерным.

Но многоядерность требует не только изменение архитектуры процессоров, но и также изменения программного обеспечения, да и всей инфраструктуры в целом. Получить реальную прибавку к производительности своего ПК, можно только в том случае если используется асинхронная операционная система и приложения, то есть все процессы работаю в разных потоках, на разных ядрах. Но если программный код написан в один поток, то есть подразумевается только последовательное выполнение команд, то в этом случае многоядерность процессора не покажет никакой прибавки к производительности.

5. Модельный ряд процессоров 2018 года.

5.1 Модельный ряд процессоров Intel.

Процессоры от компании Intel богаты разнообразными моделями, и включают в себя семейства:

• Intel Core i3, i5, i7;
• Intel Core 2 Duo и Intel Core 2 Extreme;
• Intel Pentium Processor Extreme Edition;
• Intel Pentium D;
• Intel Pentium 4;

Флагманским семейством процессоров Intel является Intel Core i7.

Но ПК планируется использовать в качестве офисного, или бюджетного, то вполне хватит и семейства Intel Core i3.

5.1.1 Семейство двухъядерных процессоров Intel Core 2 Extreme и Intel Core 2 Duo.

В истории процессоров компании Intel, можно проследить такую тенденцию, что все вновь создаваемые модели на базе новой процессорной архитектуре, либо уступали по производительности процессорам предыдущего поколения, либо как-то приблизительно соответствовали им. Можно заметить, что внедрение новой архитектуры в процессоры никогда не сопровождалась скачком их производительности. Так произошло при вводе новой микроархитектуры Intel NetBurst. На основе этой архитектуры были процессоры Intel Pentium 4, и они уступали по производительности процессорам предыдущего семейства Intel Pentium III. Это происходило, потому что новая архитектура рассматривается только в качестве потенциала для будущего роста производительности. Ведь данный потенциал уже был израсходован на архитектуре предыдущего поколения, но в момент перехода с устаревшей микроархитектуры на новую, никогда не наблюдался рост производительности.

Но с пришедшей на смену Intel NetBurst, новой микроархитектуры Intel Core, все пошло по другому пути. Введение этой новой архитектуры, стало не только толчком для будущего роста производительности процессоров, но и произвела существенный скачок в ней. На это было несколько причин, компания потеряла долю рынка, всегда присутствовали негативные отзывы об их процессорах, и поэтому у Intel не было другого выхода как произвести революцию. Производительность даже первых процессоров Intel Core оказалась на порядок выше, чем предыдущего поколения, а также моделей от компании-конкурента AMD. Первое кодовое название процессоров на этой архитектуре было Conroe, но как только произошел официальный анонс семейство получило название Intel Core 2 Duo.

Семейство Intel Core 2 Duo для настольных ПК включало в себя несколько модификаций, они отличались друг от друга тактовой частотой и размером L2-кэша. Так же компания представил серию Extreme Edition, топовой моделью в ней был процессор Intel Core 2 Extreme X6800.

Буквенное обозначение в названии модели микропроцессора, обозначает TDP – класс его энергоэффективности. Например, буква «E» соответствует энергопотреблению 65 Вт. Отсюда можно сделать вывод, что почти все процессоры семейства Intel Core 2 Duo имеют энергопотребление равное 65 Вт. Только модель X6800 семейства Extreme Edition, обладало максимальным значением энергопотребления равным 75 Вт.

Все модели семейства двухъядерных процессоров поддерживают технологии, которые использовались ранее - Intel EM64T (Intel Extended Memory 64 Technology), Execute Disable Bit, Intel Virtualization Technology. Так же компания представила новые технологии - Intel Thermal Monitor 2 и Enhanced Halt State. Но флагманская модель всего семейства Intel Core 2 Extreme X6800, отсутствовала в розничной сети, поэтому я не указываю его стоимость. Так же следует понимать, что цена на процессор зависит от типа поставки – BOX – когда вместе с ним продается и кулер, OEM – поставка беб кулера.

5.1.2 Семейство процессоров Intel Pentium Processor Extreme Edition.

В современном семействе Extreme Edition у процессоров Intel имеются три модели: Intel Pentium Processor Extreme Edition 965, 955 и 840 — каждый из них является двухъядерным, a также каждое ядро процессора основано на микроархитектуре NetBurst. Но сейчас не имеет никого смысла ориентироваться на Extreme Edition, даже несмотря на то, что он является флагманским. Первая причина — эти процессоры имеют в основе совершенно устаревшую микроархитектуру NetBurst. Вторая — потребляют эти процессоры энергию в 130 Вт, поэтому чтобы их охладить, необходим кулер с большой мощностью. Третья — эти процессоры во многом уступают топовым моделям семейства Intel Core 2 Duo главным образом по производительности и конечно же по энергоэффективности. Четвертая — их практически нет сейчас в доступности, чтобы купить, да и стоимость их составляет более 1000 долларов. Именно поэтому мы их изучили только в качестве расширения кругозора.

Процессор Intel Pentium Processor 965 Extreme Edition (Pentium 965 EE) (кодовое название Presler) выполняется по 65-нм технологическому процессу и имеет архитектуру, состоящую из двух ядер. Каждое его ядро имеет в основании микроархитектуру NetBurst. Однако здесь использована технология помещения в одной упаковке двух раздельных ядер. Каждое ядро оснащено собственным кэшем второго уровня (L2) объемом 2 Мбайт, соответственно в целом общий объем L2-кэша составляет 4 Мбайт. Процессор Pentium 965 EE имеет в поддержке технологию Hyper-Threading, как и все процессоры Extreme Edition, благодаря чему есть возможность одновременно обрабатывать до четырех потоков. Также в этом процессоре создана технология Intel Extended Memory 64 Technology, Execute Disable Bit (XD), технология виртуализации Intel Virtualization Technology (VT), а также технологии тепловой защиты Thermal Monitor и Thermal Monitor 2. Тактовая частота процессора равна 3,73 ГГц (частота системной шины 266 МГц, коэффициент внутреннего умножения х14). Тепловой пакет (TDP) у нового процессора составляет 130 Вт, а вот диапазон рабочих напряжений — от 1,2 до 1,375 В. Температура корпуса процессора даже при самом большом тепловыделении не должна быть выше 68,6 °C.

Модель Pentium 955 EE (Intel Pentium Processor 955 Extreme Edition) отличается от модели Pentium 965 EE, тактовой частотой она равна 3,46 ГГц, частотой системной шины – 266 МГц, и коэффициентом внутреннего умножения – x13

Размер кристалла процессора Pentium 840 EE (Процессор Intel Pentium Processor Extreme Edition 840) составляет 206мм2, а количество транзисторов равно 230 млн, таких результатов компания добилась, внедрив в производство 90-нм технологический процесс. В процессоре Pentium 840 EE, в отличие от процессоров Pentium 950 EE и 960 EE, два ядра выполнены на одном кристалле, в то время как в предыдущих моделях двухъядерная архитектура была организована двумя отдельными процессорами в одном блоке. Каждое ядро процессора Pentium 840 EE имеет свой собственный кэш второго уровня размером 1Мбайт, а общий кэш составляет 2 Мбайт. Данный процессор определяется операционной системой как четыре логических. Это позволяет производить одновременную обработку 4 потоков. В этих моментах и заключается плюсы поддержки процессором технологии Hyper-Threading. Так же данная модель поддерживает технологии тепловой защиты Thermal Monitor и Thermal Monitor 2, работает на микроархитектурах Intel Extended Memory 64 Technology, Execute Disable Bit. Тактовая частота равна 3,2 ГГц.

5.1.3 Семейство процессоров Intel Pentium D.

Еще одно семейство процессоров, каждое ядро которого работает на микроархитектуре Intel NetBurst это Intel Pentium D. В него входит серия: Intel Pentium D 8хх (Smithfield), она выполняется по 90-нм технологическому процессору, и серия Intel Pentium D 9хх (Presler) в свою очередь выполняемая по 65-нм техпроцессу.

Процессоры серии Intel Pentium D 8хх практически ничем не отличаются от процессора Intel Pentium Processor Extreme Edition 840, за одним исключением - они не поддерживают технологию Hyper-Threading (возможность ее использования заблокирована на аппаратном уровне), а также технологию энергосбережения Enhanced Intel SpeepStep (кроме процессора Intel Pentium D 820). Во всем остальном (кроме тактовых частот) процессоры Intel Pentium Processor Extreme Edition 840 и Intel Pentium D 8хх идентичны друг другу — более того, кристаллы этих процессоров нарезаются из одних и тех же пластин.

Модели серии Intel Pentium D 8хх отличаются от модели Intel Pentium Processor Extreme Edition 840, лишь отсутствием поддержки технологии Hyper-Threading, и функцию энергосбережения Enhanced Intel SpeepStep (за исключением Intel Pentium D 820). Даже кристаллы этих процессоров изготавливаются из одних и тех же пластин. Разница между этими моделями только в тактовой частоте. У Intel Pentium D 840 частота равна 3,2 ГГц, Intel Pentium D 830 соответствует 3,0 ГГц, а у процессора Intel Pentium D 820 — 2,8 ГГц.

Если рассмотреть тепловую рассеиваемую мощность и температуру процессора, то для Intel Pentium D 840 и 830, то их значения будут равны 130 Вт и 69,8 °C, а для модели Intel Pentium D 820 — 95 Вт и 64,1 °C.

Но из-за политики компании не все модели семейства Intel Pentium были представлены на рынке. Процессоры Pentium D 960 и Pentium D 940 так и не поступили в продажу. Не все модели и серии 8xx оказались доступными, это вполне объяснимо, так как их активно заменяют процессоры серии 9xx.

5.1.4 Семейство процессоров Intel Core i5 и Intel Core i7.

На 2018 год наиболее встречаемыми процессорами стали Intel Core i5 и Intel Core i7, а также в бюджетных моделях Intel Core i3, а в сверхмощных игровых ПК Intel Core i9. Разница между i5 и i7 может показаться не понятной, особенно если учесть во внимание их практически равную стоимость. Ниже я рассмотрю различия между ними.

Полностью оборудованные ПК с процессором i5 стоят дешевле, чем аналогичные, но с i7. По сути, процессоры Core i7 имеют больше возможностей, чем процессоры Core i5. Они будут лучше для многозадачности, мультимедийных задач, игр высокого класса и научной работы. Процессоры Core i7, безусловно, нацелены на людей, которые жалуются, что их текущая система «слишком медленная». К примеру, ноутбук Lenovo ThinkPad T480 с Core i5 будет стоить примерно на 100 долларов дешевле, чем аналогичный, но с Core i7. По большей части, чем больше ядер в процессоре, тем быстрее он будет работать. Большинство процессоров предыдущего поколения Core i7 и i5 - это четырехъядерные процессоры, а мобильные версии обоих процессоров предыдущих поколений двухъядерные. Новейшие мобильные и настольные процессоры Core i7 третьего поколения и настольные процессоры Core i5 имеют шесть ядер, за исключением четырехъядерного ядра Core i7-8559U. Тем не менее, последние мобильные процессоры Core i5, в основном, имеют четыре ядра.

Haswell, Broadwell, Skylake, Kaby Lake и Coffee Lake все это разные номенклатуры для нескольких поколений процессоров. Они используют четырехзначные названия моделей (например, Intel Core i7-8700). Например, именование «Core i x 8 xxx» обозначает, что это система последнего поколения.

Бюджетные модели работают в основном на поколении Broadwell, в то время как на большинстве новых ПК можно встретить процессоры Skylake, Kaby Lake или Coffee Lake. Модели старых поколений Nehalem, Westmere, Sandy Bridge и Ivy Bridge обычно имеют более низкую производительность. Можно сделать вывод, что для повышения скорости работы системы нужно купить процессор с более высоким номером модели. Например, Intel Core i7-8550U обычно имеет лучшую производительность, чем Intel Core i5-8250U.

В дополнение к размеру тактовой частоты, процессоры Core i7 имеют больший объем кэша (встроенной памяти), чтобы ускорить работу процессора с повторяющимися задачами. Если вы редактируете и вычисляете электронные таблицы, ваш процессор не должен перезагружать процесс, в котором находятся числа. Эта информация будет находиться в кэше, поэтому, когда вы меняете номер, вычисления будут почти мгновенными. Более крупные размеры кэша также помогают в многозадачности, поскольку фоновые задачи будут выполнены, когда вы переключите фокус на другое окно. В настоящее время на настольных процессорах большинство процессоров i5 имеют до 9 МБ кэша L3, в то время как большинство процессоров i7 имеют до 12 МБ.

Turbo Boost - это функция разгона, встроенная в процессоры Intel. По сути, это позволяет процессору работать быстрее, чем его базовая тактовая частота, когда нужны только один или два процессорных ядра (например, когда вы выполняете однопоточную задачу, которую вы хотите сделать мгновенно). Процессоры Core i5 и Core i7 используют Turbo Boost, но процессоры Core i7 могут разогнаться до более высокой тактовой частоты.

Intel Hyper-Threading использует технологию многопоточности, чтобы операционная система и приложения думали, что процессор имеет больше ядер, чем на самом деле. Технология Hyper-Threading используется для повышения производительности по многопоточным задачам. Простейшая многопоточная ситуация - это пользователь, выполняющий несколько программ одновременно, но есть и другие действия, которые используют преимущества Hyper-Threading, такие как мультимедийные операции (например, перекодирование и рендеринг) и веб-серфинг (загрузка одновременно различных элементов, таких как Flash-контент и изображения).

Все процессоры Core i7 используют Hyper-Threading, но восьмиядерный процессор может обрабатывать 16 потоков, четырехъядерный процессор может обрабатывать восемь потоков, а двухъядерный процессор может обрабатывать четыре потока. Core i5 использует Hyper-Threading, чтобы двухъядерный процессор работал как четырехъядерный, но, если у вас есть процессор Core i5 с четырьмя физическими ядрами, у него не будет Hyper-Threading.

В поколение процессоров Core начиная от Westmere представлена ​​графика Intel HD, которая представляет собой интегрированную графику, встроенную в процессорное ядро. Предыдущая Intel-интегрированная графика была построена на чипсетах материнской платы, а не на процессоре. Шестое поколение Skylake, седьмое поколение Kaby Lake, а процессоры восьмого поколения Kaby Lake / Coffee Lake имеют либо графику Intel HD / UHD (например, Intel UHD Graphics 630), либо опции Intel Iris / Iris Plus. Но стоит обратить внимание, что, хотя высокопроизводительные процессоры Intel позволят играть в 3D-игры с настройками среднего качества, все-таки по-прежнему потребуются дискретные графические процессоры от AMD или Nvidia для воспроизведения 3D-игр с разрешением 1080p или 4K с включенными высокими настройками.

Здесь применяются одни и те же цифровые наименования, поэтому Intel Iris Plus 650 работает лучше, чем Intel HD / UHD Graphics 630, которая работает лучше, чем Intel HD Graphics 510. На графических процессорах Core i7 можно найти Iris Plus и более высокую графику Intel HD / UHD, в то время как процессоры Core i5 имеют одну из версий графики Intel HD / UHD, в зависимости от номера процессора. Интегрированная графика экономит электроэнергию, поскольку на ноутбуке или в настольном ПК на материнской плате нет никакой дополнительной графических микросхем.

Семейство процессоров Intel Core X, появившееся в 2017 году, предназначено для высокопроизводительных пользователей, таких как геймеры и видеомонтажёры. Процессор Core i9-7980XE Extreme Edition, например, имеет 18 ядер и может обрабатывать 36 потоков одновременно. Он также продается за $ 1,999, и для большинства пользователей он является излишним. Более разумные по цене процессоры X-Series включают Core i5-7640X ($ 242) с четырьмя ядрами и Core i7-7820X ($ 599) с восемью ядрами. Эти процессоры основаны на архитектуре Kaby Lake и Skylake, в зависимости от модели, и предназначены для работы с новым разъемом Intel LGA2066 и чипсетом материнских плат X299. Но вам понадобится новый компьютер или, по крайней мере, новая материнская плата, чтобы играть на этом процессоре. Они позиционируются как высокопроизводительное оборудование для 3D-рендеринга CGI, математических вычислений на больших наборах данных, обработка видео 4K.

Последний вопрос связан с версиями мобильных процессоров Intel 4.5W для Kaby Lake. До недавнего времени среднечастотные и высокопроизводительные версии этих энергосберегающих процессоров были известны как Core m5 и Core m7 соответственно. Можно найти текущие и более новые итерации в номенклатуре Core i5 / i7 Y-Series, например, Core i5-7Y54 и ее высокочастотный родной брат Core i7-7Y75. В тестировании эти процессоры серии Y сопоставимы с процессорами Core i5 и i7 с более высокой мощностью (15 Вт) для повседневных задач, но они немного медленнее работают в приложениях для создания мультимедиа, таких как Handbrake и Photoshop.

Вывод: Intel Core i5 создан в основном для пользователей, которые заботятся о производительности, а Intel Core i7 предназначен для энтузиастов и высоко требовательных пользователей.  Intel Core X-Series от Intel нужен только для пользователей, чья профессия полностью зависит от скорости работы ПК.^[11]

5.2 Модельный ряд процессоров AMD.

Процессоры компании AMD имеют не менее богатую историю, чем процессоры Intel, и столь же разнообразны. На 2018 самыми недорогими моделями для бюджетных компьютером являются AMD A6-9500 (DDR4) или AMD A4-5300, AMD A4-6300 (DDR3). A6-9500 с двумя ядрами и такотовой 3500 МГц, имеет производительность на уровне Intel Celeron G3900 и даже более производительную видеокарту, а вот A4-5300/A4-6300 значительно медленнее и обладают более слабой видеокартой, но при этом стоят значительно ниже чем аналогичные модели от Intel.

Очень выгодной моделью является AMD Athlon X4 950. Он обладает 4 ядрами, не имеет встроенной видеокарты и хорошо подойдет для недорогих игровых компьютеров. Пользователь будет комфортно себя чувствовать на средних и парой максимальных настройках качества при наличии соответствующей внешней видеокарты.

Лучшей моделью среднего уровня является AMD FX-8320 (DDR3). Его тактовая частота равна 3500 МГц, имеет 8 ядер и хорошо пригоден для специализированных компьютеров (обработка фото и видео), но плохо подойдет для игрового использования.

Лучший мощный и процессор от компании AMD это Ryzen 7 1800X  - он хорошо подойдет для мощных игровых и специализированных компьютеров, которые дают максимальное быстродействие при не самой заоблачной цене. Аналогами от Intel является Intel Core i7-7820X и  Intel i7-8700.^[12]

6. Таблица производительности и цены процессоров. 

Модель процессора, сокета и встроенной видеокарты	Тест процессора	Цена, рублей	КПД	Тест видеокарты
КПД - соотношение производительности и цены - чем выше, тем выгоднее покупка; тест процессора и тест видеокарты - результаты теста производительности процессора и встроенной видеокарты соответственно
Бюджетные процессоры
AMD Sempron 2650, AM1, Radeon HD 8240	939	1600	59	279
AMD Sempron 3850, AM1, Radeon HD 8280	1707	2050	83	320
AMD A4-4000, FM2, Radeon HD 7480D	1818	1450	125	427
AMD A4-5300, FM2, Radeon HD 7480D	2012	1700	118	427
AMD A6-5400K, FM2, Radeon HD 7540D	2148	2500	86	510
AMD A4-6300, FM2, Radeon HD 8370D	2217	1600	139	430
AMD A6-6400K, FM2, Radeon HD 8470D	2299	2600	88	517
AMD A6-6420K, FM2, Radeon HD 8470D	2351	3700	64	517
AMD A6-9500E, AM4, Radeon R5	2761	2800	99	955
Intel Celeron G1820, LGA1150, HD Graphics (Haswell)	2763	3500	79	292
AMD A6-7400K, FM2+, Radeon R5	2786	2500	111	490
Intel Celeron G1840, LGA1150, HD Graphics (Haswell)	2865	4200	68	292
AMD A6-9500, AM4, Radeon R5	2977	2700	110	1167
Intel Celeron G3930, LGA1151, HD Graphics 610	3049	2200	139	709
Intel Celeron G3900, LGA1151, HD Graphics 510	3122	2300	136	617
Intel Celeron G4900, LGA1151 v2 , HD Graphics 610	3136	2600	121	709
Intel Celeron G3950, LGA1151, HD Graphics 610	3334	3100	108	709
Intel Pentium G3260, LGA1150, HD Graphics (Haswell)	3378	5000	68	292
Intel Celeron G4920, LGA1151 v2 , HD Graphics 610	3393	3900	87	709
Intel Pentium G4400, LGA1151, HD Graphics 510	3568	3600	99	617
Intel Pentium G4500, LGA1151, HD Graphics 530	3788	4200	90	997
Intel Pentium G4520, LGA1151, HD Graphics 530	4195	4800	87	997
AMD FX-4300, AM3+	4679	3100	151	-
AMD A10-9700E, AM4, Radeon R7	4687	4700	100	1091
AMD A12-9800E, AM4, Radeon R7	4793	6700	72	1244
Intel Pentium G4560, LGA1151, HD Graphics 610	4882	3900	125	709
AMD A8-7650K, FM2+, Radeon R7	4928	5000	99	841
AMD A8-9600, AM4, Radeon R7	4981	3700	135	1113
Процессоры среднего уровня
AMD Athlon X4 840, FM2+	5035	2300	219	-
AMD A8-7670K, FM2+, Radeon R7	5105	5100	100	841
Intel Pentium G4600, LGA1151, HD Graphics 630	5106	4700	109	1121
Intel Core i3-4170, LGA1150, HD Graphics 4400	5186	8500	61	562
Intel Pentium G4620, LGA1151, HD Graphics 630	5212	5000	104	1121
Intel Pentium G5400, LGA1151 v2 , UHD Graphics 610	5255	4500	117	709
Intel Pentium G5500, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	5262	5800	91	1154
AMD FX-4330, AM3+	5281	3700	143	-
AMD Athlon X4 950, AM4	5310	3500	152	-
AMD FX-4350, AM3+	5335	4700	114	-
AMD Athlon X4 845, FM2+	5427	2700	201	-
AMD A10-9700, AM4, Radeon R7	5454	5000	109	1212
AMD A10-7870K, FM2+, Radeon R7	5474	6500	84	1142
Intel Core i3-6100, LGA1151, HD Graphics 530	5493	8200	67	997
Intel Pentium G5600, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	5626	6800	83	1154
AMD A10-7890K, FM2+, Radeon R7	5747	8000	72	1189
Intel Core i3-7100, LGA1151, HD Graphics 630	5787	8300	70	1121
Intel Core i3-6300, LGA1151, HD Graphics 530	5852	9600	61	997
Intel Core i3-6320, LGA1151, HD Graphics 530	6045	11000	55	997
AMD FX-6300, AM3+	6387	4000	160	-
Intel Core i3-7300, LGA1151, HD Graphics 630	6438	9600	67	1121
Intel Core i3-7320, LGA1151, HD Graphics 630	6541	10600	62	1121
Intel Core i3-7350K, LGA1151, HD Graphics 630	6618	14500	46	1121
Intel Core i5-4460, LGA1150, HD Graphics 4600	6706	14000	48	709
Intel Core i5-6400, LGA1151, HD Graphics 530	6760	12800	53	997
AMD Ryzen 3 1200, AM4	6771	6200	109	-
AMD FX-6350, AM3+	6988	6000	116	-
Intel Core i5-6500, LGA1151, HD Graphics 530	7235	14000	52	997
Intel Core i5-4590, LGA1150, HD Graphics 4600	7288	16000	46	709
AMD Ryzen 3 2200G, AM4, Radeon Vega 8	7345	7300	101	1953
Intel Core i5-7400, LGA1151, HD Graphics 630	7374	12500	59	1121
Intel Core i5-4670, LGA1150, HD Graphics 4600	7430	16500	45	709
AMD Ryzen 3 1300X, AM4	7492	8500	88	-
Intel Core i5-4690, LGA1150, HD Graphics 4600	7644	18000	42	709
AMD FX-8300, AM3+	7717	5100	151	-
Intel Core i5-6600, LGA1151, HD Graphics 530	7755	17000	46	997
AMD FX-8320, AM3+	8018	5500	146	-
Intel Core i5-7500, LGA1151, HD Graphics 630	8035	13500	60	1121
Intel Core i5-6600K, LGA1151, HD Graphics 530	8047	17400	46	997
Intel Core i3-8100, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	8090	8500	95	1154
AMD Ryzen 5 1400, AM4	8426	9500	89	-
Intel Core i5-7600, LGA1151, HD Graphics 630	8801	16000	55	1121
Intel Core i3-8300, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	8823	11000	80	1154
AMD FX-8350, AM3+	8949	7700	116	-
AMD FX-8370, AM3+	9027	7100	127	-
Intel Core i5-7600K, LGA1151, HD Graphics 630	9145	16800	54	1121
Intel Core i3-8350K, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	9269	13500	69	1154
AMD Ryzen 5 2400G, AM4, Radeon Vega 11	9279	10800	86	2253
Intel Core i5-7640X, LGA2066	9672	17800	54
Intel Core i7-4790, LGA1150, HD Graphics 4600	9997	24000	42	709
Мощные процессоры
Intel Core i7-6700, LGA1151, HD Graphics 530	10009	23500	43	997
AMD Ryzen 5 1500X, AM4	10105	10700	94	-
Intel Core i7-7700, LGA1151, HD Graphics 630	10768	22500	48	1121
Intel Core i7-6700K, LGA1151, HD Graphics 530	11113	25000	44	997
Intel Core i5-8400, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	11722	13300	88	1154
Intel Core i7-7700K, LGA1151, HD Graphics 630	12053	25000	48	1121
Intel Core i5-8500, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	12094	15000	81	1154
Intel Core i7-7740X, LGA2066	12234	26000	47	-
AMD Ryzen 5 1600, AM4	12280	11500	107	-
Intel Core i5-8600, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	12476	16700	75	1154
Intel Core i5-8600K, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	12807	19000	67	1154
Intel Core i7-5820K, LGA2011-v3	12994	26000	50	-
AMD Ryzen 5 1600X, AM4	13223	12500	106	-
AMD Ryzen 5 2600, AM4	13553	13000	104	-
Intel Core i7-6800K, LGA2011-v3	13613	22000	62	-
AMD Ryzen 7 1700, AM4	13740	16800	82	-
Intel Core i7-6850K, LGA2011-v3	14383	26000	55	-
AMD Ryzen 5 2600X, AM4	14460	16000	90	-
Intel Core i7-7800X, LGA2066	14509	29000	50	-
AMD Ryzen 7 1700X, AM4	14620	17200	85	-
AMD Ryzen 7 2700, AM4	15085	21500	70	-
Intel Core i7-8700, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	15240	23500	65	1154
AMD Ryzen Threadripper 1900X, sTR4	15246	30000	51	-
AMD Ryzen 7 1800X, AM4	15404	19000	81	-
Intel Core i7-5960X, LGA2011-v3	15977	84000	19	-
Intel Core i7-8700K, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	15980	27000	59	1154
AMD Ryzen 7 2700X, AM4	16896	23500	72	-
Intel Core i7-8086K, LGA1151 v2 , UHD Graphics 630	17016	34000	50	1154
Intel Core i7-6900K, LGA2011-v3	17693	85000	21	-
AMD Ryzen Threadripper 1920X, sTR4	18180	53000	34	-
Intel Core i7-7820X, LGA2066	18566	45000	41	-
Intel Core i7-6950X, LGA2011-v3	19979	132000	15	-
Intel Core i9-7900X, LGA2066	22076	73000	30	-
AMD Ryzen Threadripper 1950X, sTR4	22146	63000	35	-
Intel Core i9-7920X, LGA2066	23370	87000	27	-
Intel Core i9-7940X, LGA2066	25375	105000	24	-
Intel Core i9-7960X, LGA2066	25442	120000	21	-
Intel Core i9-7980XE, LGA2066	27730	158000	18	-

Главный вопрос, который необходимо задать при покупке нового компьютера это как правильно выбрать хороший процессор. Если правильно обобщить результаты тестов и сравнить средние цены, то выбрать по своим деньгам хороший процессор совсем несложно. Но следует понимать, что для того чтобы собрать хороший и надежный компьютер необходимо так же выбрать и другие комплектующие – материнскую плату, видеокарту, и оперативную память.^[13]

Заключение.

Центральный процессор — самая важная часть аппаратного обеспечения персонального компьютера, представляет собой программируемый логический контроллер, отвечающий за реализацию вычислительного процесса. В разных интерпретациях это устройство можно встретить практически в любом современном электроприборе. Так же это устройство, которое обеспечивает общее управление компьютером и осуществляет обработку информации по программе, загруженной в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

Важной характеристикой процессора является его производительность - количество элементарных операций, выполняемых им за одну секунду - которая и определяет быстродействие компьютера в целом.  Производительность процессора зависит от тактовой частоты и разрядности.

Тактовая частота - количество тактов в секунду. Такт – интервал времени между началами двух соседних тактовых импульсов (Гц).

Разрядность - число битов, одновременно обрабатываемых процессором за один такт (машинное слово). Зависит от разрядностей регистров и шины данных. Для современных компьютеров тактовая частота измеряется единицами гигагерц (1 ГГц = 10⁹ Гц).  Разрядность процессора в зависимости от типа - 8, 16, 32, 64 битов.

На рынке представлен широкий ассортимент процессоров разных моделей, от бюджетных до сверхмощных. Каждый может выбрать себе процессор под специфику своих задач.

В данной работы были рассмотрены основные назначения и функции процессора. Также кратко рассмотрена история создания и путь становления процессоров от компании Intel. В заключительной главе я рассмотрел основные модели, существующие на 2018 год.

Список используемых источников.

1. Макарова Н.В., Николайчук Г.С., Титова Ю.Ф. Компьютерное делопроизводство. - СПб.: Издательский дом «Питер», 2002.
2. Богумирский В.С. Руководство пользователя ПК. В 2-х ч. - СПб: Ассоциация OILCO, 1992. – 88 c.
3. Под ред. Косарева В.П., Королева Ю.М. Экономическая информатика и вычислительная техника. - М.: Перспектива, 2000. - 99с.
4. Под ред. проф. Шуремова Е.Л., доц. Тимаковой Н.А., доц. Мамонтовой Е.А. Практикум по экономической информатике. - М.: Перспектива, 2000.
5. КомпьютерПресс 12, 2006

6.  Акулов О.А., Медведьев Н.В. Информатика: базовый курс. М.: Омега-Л, 2006.
7. Богумирский В.С. Руководство пользователя ПК. В 2-х ч. - СПб: Ассоциация OILCO, 1992. - 88 c.
8. Дорот В.А., Новиков Ф.Н. Толковый словарь современной компьютерной лексики. 2-е изд. СПб.: BHV, 2001.
9. Информатика: Учебник. Под ред. Макаровой Н.В. М.: Финансы и статистика, 2000.
10. Лесничая И.Г. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие. М.: Издательство Эксмо, 2007
11. Цифровая жизнь вокруг нас. https://www.dxdigitals.info/2014/02/vibor-processora-vibirayem-samiy-luchshiy-processor.html
12. Процессоры. Описание и стоимость. http://allproserver.ru
13. Best processor 2018: top CPU`s for you PC https://www.techradar.com/news/best-processors

14. Intel. Cпецификация продукции – процессоры. https://ark.intel.com

1. Макарова Н.В., Николайчук Г.С., Титова Ю.Ф. Компьютерное делопроизводство. - СПб.: Издательский дом «Питер», 2002 ↑

2. Под ред. Косарева В.П., Королева Ю.М. Экономическая информатика и вычислительная техника. - М.: Перспектива, 2000. - 99с. ↑

3. Дорот В.А., Новиков Ф.Н. Толковый словарь современной компьютерной лексики. 2-е изд. СПб.: BHV, 2001 ↑

4. Макарова Н.В., Николайчук Г.С., Титова Ю.Ф. Компьютерное делопроизводство. - СПб.: Издательский дом «Питер», 2002. ↑

5. Под ред. Косарева В.П., Королева Ю.М. Экономическая информатика и вычислительная техника. - М.: Перспектива, 2000. - 99с. ↑

6. Лесничая И.Г. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие. М.: Издательство Эксмо, 2007 ↑

7. Дорот В.А., Новиков Ф.Н. Толковый словарь современной компьютерной лексики. 2-е изд. СПб.: BHV, 2001 ↑

8. Богумирский В.С. Руководство пользователя ПК. В 2-х ч. - СПб: Ассоциация OILCO, 1992. - 88 c. ↑

9. Лесничая И.Г. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие. М.: Издательство Эксмо, 2007 ↑

10. Богумирский В.С. Руководство пользователя ПК. В 2-х ч. - СПб: Ассоциация OILCO, 1992. - 88 c. ↑

11. Цифровая жизнь вокруг нас. https://www.dxdigitals.info/2014/02/vibor-processora-vibirayem-samiy-luchshiy-processor.html ↑

12. Best processor 2018: top CPU`s for you PC https://www.techradar.com/news/best-processors ↑

13. Процессоры. Описание и стоимость. http://allproserver.ru ↑