Центральный процессор основные параметры центральных процессоров типы процессоров

Обновлено: 07.07.2024

Центральный процессор – вычислительная мощь любого ПК. Он отвечает за общую производительность и влияет на возможности домашнего или рабочего компьютера. При этом устройства обладают достаточно сложными техническими характеристиками, из-за чего бывает непросто определиться с подходящей моделью.

Расскажем, как выбрать процессор для компьютера, и перечислим основные критерии, важные при выборе устройств для игровых ПК. Разобраться в этих вопросах нам помогал консультант магазина компьютерной техники «Призма» Евгений Родин .

На рынке представлены процессоры двух популярных производителей: Intel и AMD. Продукция каждого бренда имеет свои преимущества и недостатки, о которых мы расскажем в статье.

Перед тем, как обобщить основные параметры, влияющие на выбор качественного и производительного процессора, предлагаем сделать обзор трех устройств, отличающихся хорошими техническими показателями. В рейтинг лучших вошли:

Процессор AMD Ryzen 5 3600 для домашнего компьютера

техпроцесс 7 нм;
Turbo Boost 4200 МГц;
шестиядерный;
с 12 потоками;
ядро Matisse.

Процессор нового поколения. При изготовлении был использован технологический процесс 7 нм. ЦП инсталлируется в слот AM4. У него шестиядерная архитектура. В режиме стандартной работы его мощность составляет 3600 MHz. Используя Turbo Boost камень разгоняется до 4200 MHz.

В составе CPU графический процессор (или ядро) отсутствует. Продукт способен работать с ОЗУ DDR4 с частотой 3200 МГц. Возможен двухканальный режим. Объем кэша L3 составляет 32 МБ. При работе процессор выдает 65 Ватт тепловой энергии. Кулер из боксовой версии справляется с таким тепловыделением.

Если не можете определиться, какой процессор AMD выбрать, стоит обратить внимание на эту модель.

Отзывы

Данный ЦП хорош для игр, так как обладает мощными ядрами и при этом довольно холодный. Он подходит под материнскую плату предыдущего поколения благодаря разъему АМ4. Продукт легко поддается разгону, хоть это и не требуется.

Плюсы:

сокет АМ4;
L3 32 мегабайта;
6 ядер 12 потоков;
поддержка RAM 3200 МГц;
опция разгона;
выделяет 65 Вт.

Минусы:

Intel Core i9 Coffee Lake для игрового компьютера

восьмиядерный CPU;
поддержка 128 ГБ ОЗУ;
Turbo Boost до 5 гигагерц;
L3 16 мегабайт.

Именно этот ЦП лучше выбрать для мощного игрового компьютера. Он имеет в своем активе восемь производительных ядер. Частота при Turbo Boost может достигать 5000 МГц. ЦП поддерживает 128 гигабайт оперативки стандарта DDR4 с пропускной способностью 41.6 ГБ/с. В нормальном режиме работы частота равна 3600 МГц. Камень выполнен с использованием техпроцесса 14 нм.

Для производительных персональных компьютеров это оптимальных вариант. CPU оснащен кэшем L3 в объеме 16 МБ. Под нагрузкой ЦП выделяет 95 Ватт тепла, а его максимальная рабочая температура может достигать 100 градусов. Относится к семейству Coffee Lake-S и поддерживает два канала ОЗУ.

Отзывы

Самое главное, что отмечается в отзывах, – невероятная производительность. Однако для получения полноценных 5 ГГц придется поиграть с настройками, предварительно установив крутую систему охлаждения. Из недостатков – только очень большой ценник.

Плюсы:

Минусы:

Современный и производительный AMD Ryzen 9 3950X

16 ядер 32 потока;
сокет АМ4;
4700 МГц Turbo Boost;
L3 64 мегабайт;
технология 7 нм.

Современный ЦП от AMD для системного блока с топовой конфигурацией. Оснащен 16 высокопроизводительными ядрами, работающими на 4700 МГц в режиме повышенной мощности. При этом у CPU 32 виртуальных потока. Он хорош для сложных задач, требующих многопоточности. Поддерживает оперативку DDR4 частотой 3200 МГц.

У L3 размер 64 МБ, что положительно влияет на производительность. Используется ядро семейства Matisse. Выполнен с использованием техпроцесса 7 нм. В нем имеется встроенный контроллер памяти, что позволяет продуктивно работать с ОЗУ. При работе ЦП выделяет 105 Вт. Так что понадобится мощная система охлаждения.

Отзывы

Подобрать что-нибудь лучше за эту цену невозможно. ЦП обладает высокой производительностью. Особенно это заметно в профессиональных приложениях. При этом он холодный (с соответствующим кулером), с небольшим потенциалом для разгона.

Плюсы:

техпроцесс 7 нм;
16 физических ядер;
32 виртуальных потока;
поддержка RAM 3200 МГц;
кэш 64 МБ;
стабильность;
возможность разгона;
контроллер памяти.

Минусы:

Виды процессоров для ПК и их устройство

Что такое ЦП в компьютере? Это уникальная система из кремниевых кристаллов и микрочипов, которая отвечает за работу компьютера и скорость вычислений. Но есть определенные виды процессоров, о которых стоит поговорить. Это поможет понять, какой тип лучше для определенного ПК.

Процессоры бывают следующих разновидностей:

BOX . Боксовая версия процессора. Представляет собой коробку с улучшенной комплектацией. Вместе с самим ЦП в ней можно найти гарантийный талон, инструкцию и штатную систему охлаждения (кулер с радиатором). Как правило, устройство в такой комплектации стоит больше, чем другие версии. И не всегда штатное охлаждение соответствует той цене, которую за него просят.
OEM . Предназначены для компаний, собирающих готовые ПК. Если вы купите такой процессор, то получите исключительно CPU. Ни коробки, ни гарантийного талона, ни охлаждения не будет. Вам вынесут только процессор в пакетике. Хоть это и не особенно эстетично, но OEM версии значительно дешевле своих боксовых alter ego.
Есть еще текстовый процессор . К железу компьютера он никак не относится. По факту это специализированное приложение, предназначенное для работы с текстом (тот же самый Word от Microsoft). В наш материал он попал только затем, чтобы вы не путали его с каким-то отдельным типом CPU.

Решая, какой текстовый процессор выбрать, важно учитывать индивидуальные предпочтения. Вариантов довольно много (из OpenOffice или Libra Office).

Но какие типы процессоров для ПК лучше? Специалисты советуют приобретать OEM версии. Штатное охлаждение все равно не поможет в том случае, если вы вдруг решите заняться разгоном. Да и ценник такой, что можно приобрести систему охлаждения куда эффективнее за меньшие деньги. В боксовых версиях нет никакого практического смысла.

Какой процессор выбрать: Intel или AMD

Лучшие производители процессоров (да и единственные) – это AMD и Intel. У них есть свои поклонники, которые всегда стремятся доказать, что их любимый продукт лучше.

Но если взглянуть на дело беспристрастно и понять, чем отличаются процессоры Intel и AMD, то получится следующая картина:

Intel . Еще недавно они считались топовыми решениями для геймерских машин. Их конек – удельная мощность на ядро. То есть, главное – частота, а не количество ядер. Этот подход оправдан, если вспомнить, сколько еще игр и программ не адаптировано под многопоточность. Однако найти бюджетный и одновременно производительный ЦП в линейке Intel непросто. Синий бренд предлагает производительные топовые CPU по внушительным ценам. Но у них есть ряд проблем. ЦП Intel подвержены уязвимостям Meltdown и Spectre. Последние поколения (Core i9) не всегда практично ведут себя под нагрузкой: если загрузить ЦП на полную, то появляется троттлинг (падение частоты и сбои).
AMD . ЦП последнего поколения от этой фирмы выглядят выигрышнее продуктов от Intel. Они выполнены по техпроцессу 7 нм. Топовые Ryzen Threadripper имеют 16 ядер на борту. Они незаменимы для специализированных задач. В играх новые CPU этой марки также показывают хорошую производительность (и даже обходят Intel). При этом проблем с уязвимостями, как и с троттлингом, нет никаких. Есть в линейке варианты для среднего игрового компьютера (к примеру, Ryzen 3) по вменяемой цене.

Так какой процессор выбрать? Интереснее всего в современных реалиях выглядит продукция компании AMD. У этого производителя актуальный техпроцесс, достаточные мощности, внушительное количество ядер и адекватные цены. Но главное – нет никаких проблем с уязвимостями, что дает плюс к мощности.

Что такое сокет

Сокет – это посадочное место на материнке, предназначенное для CPU. У него уникальная архитектура, позволяющая установить ЦП только определенного типа. Разберемся, какой сокет выбрать. Вообще, это зависит от конкретной материнской платы. А если ее нет, то нужно выбирать по степени актуальности сокета.

Различаются следующие варианты:

AM3+, AM4, FM2+, TR4 . Сокеты, предназначенные для установки ЦП от AMD. Серия AM3 используется для процессоров типа Athlon и Phenom. Это устройства нижнего уровня, которые медленно, но верно уступают место новым моделям. В разъемы AM4 устанавливают CPU линейки FX и A (а также некоторые ЦП семейства Ryzen). Они более современны, чем предыдущие. А TR4 предназначаются для производительных платформ типа Threadripper.
LGA 1151 v2, LGA 2066 . Актуальные сокеты для ЦП от компании Intel. Разница между ними заключается в том, что разъем LGA 2066 используется исключительно для создания профессиональных производительных платформ. А в плане креплений и расположения ключей между этими двумя сокетами отличие минимальное. Для Intel существуют сокеты LGA 1155, 1150, и 1151. Но они уже устарели.

Основные технические характеристики

Теперь о том, как правильно выбрать процессор. Для этого стоит изучить основные технические характеристики интересующего продукта.

Давайте поговорим о том, по каким параметрам выбирать CPU:

Количество ядер . Показатель актуален в том случае, если нужно работать со специализированными приложениями. Для этого действительно нужны мощные многоядерные платформы. А для стандартного домашнего (и даже игрового) компьютера вполне хватит ЦП с 4 ядрами. Его будет достаточно для всего, поскольку в повседневной жизни на мощность влияет отнюдь не количество ядер.
Тактовая частота процессора . Определяет, сколько операций в секунду может выполнить процессор. Чем она выше, тем лучше. Оптимальная частота для обеспечения средней мощности начинается от 2.4 ГГц. Более производительные ЦП работают с показателями 3.2 ГГц и выше. А топовым конфигурациям по силам взять частоты от 4.8 до 5 ГГц. Иногда ничтожная разница в несколько мегагерц бывает критичной.
Интегрированная графика . Если собирать ПК только для офисной работы или простых развлечений, то встроенная графика позволит сэкономить на видеокарте (ее не нужно будет покупать). Многие CPU семейства Intel Core оснащены встроенной графикой. Как и продукты от AMD серий А или FX. Их характеристики по части графики не позволят запускать игры, но для фильмов даже в Full HD производительности вполне хватит.
Сокет . Подбирается в соответствии с имеющейся материнской платой. Если ее нет, то выбирается ЦП по требуемым характеристикам. После этого можно купить материнку. О типах сокетов уже было сказано.
OEM или BOX . Здесь играют роль ваши предпочтения и финансы. Но учтите, что сохранить деньги таким способом не получится. Для получения действительно холодного ЦП придется потратиться на дополнительную систему охлаждения. Штатная, как правило, имеет весьма средние параметры.
Поддерживаемая RAM . Современные устройства дружат с оперативкой DDR4. Но для RAM третьего поколения, то стоит подбирать соответствующий CPU. Также нужно учесть частоту ОЗУ. Ведь ЦП не сможет работать с неподдерживаемыми компонентами.

Какие показатели важны при выборе игрового процессора

Выбор процессора для игр (особенно современных) осуществить непросто. Ведь такой продукт можно отнести к особому классу. Он должен выдерживать внушительное напряжение всех его составляющих, причем постоянно. Конечно, все перечисленное выше справедливо и для таких ЦП. Но есть исключительно классовые особенности.

Рассмотрим, по каким характеристикам выбирать игровой процессор:

Разблокированный множитель . Эта опция позволяет разогнать ЦП безопасным способом. Так называемый разгон в стоке. Повышенные значения частот достигаются при помощи нормального увеличения множителя. Это никак не влияет на напряжение или стабильность. Потому функция является наиболее безопасной. Геймер может в любой момент повысить производительность своей машины, не прибегая к специальным алгоритмам и используя штатное охлаждение.
Наличие режима турбо . Очень полезная опция, которая существенно повышает штатную частоту при запуске ресурсоемких игр или приложений. Соответственно, повышается производительность процессора. Иногда это необходимо.
Кэш . Речь идет о кэше третьего уровня. Его еще называют L3. Это своеобразный буфер, в который записываются сведения о часто производимых операциях. Если требуется их выполнить, данные считываются именно оттуда. И кэш работает быстро, что положительно влияет на производительность. Чем больше объем этого буфера, тем мощнее CPU. В современных устройствах чаще всего можно встретить значения 16, 32 и 64 МБ. Лучше выбирать продукты с большим показателем. ЦП будет производительнее и дольше не потеряет своей актуальности.
Раскрытие видеокарты . Среди специалистов бытует мнение, что CPU предыдущих генераций не могут полностью раскрыть новые графические адаптеры. Соответственно, показатели в игрушках будут не такими, как хотелось бы. Вообще, рекомендуется с новой графикой использовать новые процессоры. А точная таблица совместимости ЦП и графики есть на специализированных ресурсах.
Разгон . Необходимый атрибут геймерского процессора. Выбранный вами вариант должен легко поддаваться разгону (пусть даже через повышения вольтажа ядра). Ведь так можно существенно увеличить производительность. Но потребуется материнская плата, поддерживающая такую возможность. К тому же, на повышенных частотах камень изнашивается сильнее. Подумайте перед тем, как разгонять сердце своего компьютера.

Решая, какой игровой процессор выбрать, имейте в виду, что он, главным образом, должен соответствует индивидуальным требованиям. Если у вас графический адаптер устаревшей разновидности, то не стоит покупать дорогой Intel Core i9. Его использование будет бессмысленным. Подбор должен осуществляться в соответствии с другими компонентами компьютера.

Заключение

Мы рассказали, как разобраться в процессорах. Заметим, что вся информация справедлива только для вариантов, подходящих к классическим ПК. Если нужен хороший CPU для ноутбука, то придется учесть еще ряд параметров, поскольку у мобильных версий свои особенности.

Напомним, какие модели мы отобрали для обзора и почему выбор пал именно на эти продукты:

• AMD Ryzen 5 3600 для домашнего компьютера . Его частота может составлять 4.2 ГГц (в турбо режиме), присутствует кэш L3 в 32 МБ. Выполнен ЦП по новейшему техпроцессу 7 нм. С ним можно собрать средний по мощности ПК.

• Производительный AMD Ryzen 9 3950X . Хорош для многозадачности. Это шестнадцатиядерный ЦП с 32 потоками. Многие спрашивают, какое ядро процессора лучше. Это Matisse, входящее в состав данного устройства и использующее технологический процесс 7 нм.

От качества процессора зависит производительность компьютера. ПК без этого устройства работать никак не сможет. Если вы будете следовать нашим рекомендациям, то сможете подобрать подходящий процессор в соответствии со своими требованиями, и определить, какое количество ядер ЦП подходит для ваших задач.

Процессор, CPU — центральное процессорное устройство, «мозг» персонального компьютера, отвечает за обработку информации на основе организации вычислительных процессов согласно набору предустановленных команд.

Основные характеристики центрального процессора

На производительность (быстродействие) центрального процессора влияет широкий ряд параметров. Мы рассмотрим 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

Кэш-память

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.

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

Разъём для установки процессора на материнской плате. Как правило, тип сокета характеризуется разным количеством ножек и зависит от производителя процессора. К примеру, современные процессоры Intel используют сокет LGA1156 и LGA1366, процессоры AMD — сокеты AM3, AM4 и FM2+.

P.S. При выборе процессора не стоит полагаться на его тактовую частоту. Производительность процессора зависит от ряда приведенных показателей.

Производительность центрального процессора зависит от показателей разрядности, частоты и особенностей архитектуры процессора. От этой интегральной величины зависит работа ЭВМ в целом, а значит, при выборе придется обратить внимание на все характеристики процессора. Процессор должен обладать достаточной производительностью для решения определенных задач.

Производители процессоров

На рынке процессоров два крупных, лидирующих производителя: Intel и AMD. Характеристики процессоров у разных производителей различны. Многое зависит от совершенства технологий, использованных материалов, компоновки и других нюансов.

Тактовая частота процессора

Тактовая частота указывает скорость работы процессора в герцах (ГГц) – количество рабочих операций в секунду. Тактовая частота процессора подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Да, эта характеристика процессора значительно влияет на скорость работы вашего ПК, но производительность зависит не только он неё.

Внутренняя тактовая частота обозначает темп, с которым процессор обрабатывает внутренние команды. Чем выше показатель – тем быстрее внешняя тактовая частота.
Внешняя тактовая частота определяет, с какой скоростью процессор обращается к оперативной памяти.

Разрядность процессора

Разрядность представляет собой предельное количество разрядов двоичного числа, над которым единовременно может производиться машинная операция передачи информации. Чем больше разрядность, тем выше производительность процессора. Сейчас большинство процессоров имеют разрядность в 64 бита и поддерживают от 4 гигабайт ОЗУ. Это одна из основных характеристик процессора, но далеко не единственная, при выборе нужно руководствоваться не только ей.

Размерность технологического процесса

Определяет размеры транзистора (толщину и длину затвора). Частота работы кристалла определяется частотой переключений транзисторов (из закрытого состояния в открытое). Если меньше размер, значит меньше площадь, а значит и выделение тепла. Размерность технологического процесса измеряется в нанометрах, чем меньше этот показатель, тем лучше.

Сокет или разъем

Гнездовой или щелевой разъем, предназначен для интеграции чипа ЦП в схему материнской платы. Каждый разъем допускает установку только определенного типа процессоров, сверьте сокет выбранного процессора с вашей материнской платой, она должна ему соответствовать.

Тип гнездового разъема:

PGA (Pin GridArray) – корпус квадратной или прямоугольной формы, штырьковые контакты.
BGA (BallGrid Array) – шарики припоя.
LGA (Land Grid Array) – контактные площадки.

Кэш-память процессора

Энергопотребление и тепловыделение

Чем выше энергопотребление процессора, тем выше его тепловыделение. Нужно позаботиться о достаточном охлаждении.

TDP (Thermal Design Power) – параметр, указывающий на то количество тепла, которое способна отвести охлаждающая система от определенного процессора при наибольшей нагрузке. Значение представлено в ваттах при максимальной температуре корпуса процессора.

ACP (Average CPU Power) – средняя мощность процессора, показывающая энергопотребление процессора при конкретных задачах.

Значение параметра ACP на практике всегда ниже TDP.

Рабочая температура процессора

Наивысший показатель температуры поверхности процессора, при котором возможна нормальная работа (54-100 °С). Этот показатель зависит от нагрузки на процессор и от качества отвода тепла. При превышении предела компьютер либо перезагрузится, либо просто отключится. Это очень важная характеристика процессора, которая напрямую влияет на выбор типа охлаждения.

Множитель и системная шина

Эти параметры необходимы скорее тем, кто со временем планирует разогнать свой камень. Front Side Bus – частота системной шины материнской платы. Тактовая частота процессора является произведением частоты FSB на множитель процессора. У большинства процессоров заблокирован разгон по множителю, поэтому приходится разгонять по шине. Стоит ознакомиться с этой характеристикой процессора более детально, если вы через какой-то промежуток времени захотите увеличить производительность программным способом, без апгрейда железа.

Встроенное графическое ядро

Процессор может быть оснащен графическим ядром, отвечающим за вывод изображения на ваш монитор. В последние годы, встроенные видеокарты такого рода хорошо оптимизированы и без проблем тянут основной пакет программ и большинство игр на средних или минимальных настройках. Для работы в офисных приложениях и серфинга в интернете, просмотра Full HD видео и игры на средних настройках такой видеокарты вполне достаточно, и это Intel.

Что касается процессоров от компании AMD, их встроенные графические процессоры более производительные, что делает процессоры от AMD приоритетнее для любителей игровых приложений, желающих сэкономить на покупке дискретной видеокарты.

Количество ядер (потоков)

Многоядерность одна из важнейших характеристик центрального процессора, но в последнее время ей уделяют слишком много внимания. Да, сейчас уже нужно постараться, чтобы найти рабочие одноядерные процессоры, они себя благополучно изжили. На замену одноядерным пришли процессоры с 2, 4 и 8 ядрами.

Если 2 и 4-ядерные вошли в обиход очень быстро, процессоры с 8 ядрами пока не так востребованы. Для использования офисных приложений и серфинга в интернете достаточно 2 ядер, 4 ядра требуются для САПР и графических приложений, которым просто необходимо работать в несколько потоков.

В большинстве процессоров количество физических ядер соответствует количеству потоков: 8 ядер – 8 потоков. Но есть процессоры, где благодаря Hyper-Threading, к примеру, 4-ядерный процессор может обрабатывать 8 потоков одновременно.

Заключение

Из статьи вы узнали о существующих характеристиках центральных процессоров, теперь вы в курсе, на что нужно обратить внимание при выборе. Если информация в статье больше не актуальна, сообщите об этом в комментариях, тогда мы обновим или дополним информацию в статье.

За время работы системный администратором мне не раз приходилось слышать от сотрудников нашего офиса вопросы, которые заставляли меня окунуться в "чертоги разума" или применить дедуктивные навыки, чтобы понять, о чем вообще идёт речь.

И один из таких вопросов "мой процессор перестал включаться" или его другая версия "я что-то нажал и мой процессор отключился".

В это статье я хочу внести немного ясности и рассказать всем, что это вообще такое процессор и почему его не стоит путать с другими компонентами компьютера.

Что такое процессор (CPU)?

Процессор, что это вообще такое? Зачем он нужен? За какие задачи он отвечает?

Для большинства неопытных и технически неподготовленных пользователей процессором зачастую выступает весь системный блок в сборе. Но это относительно ошибочное суждение, процессор - это нечто, что сокрыто за стенками корпуса и толстым радиатором с вентилятором для его охлаждения.

Процессор или, как его еще называют, центральный процессор (Central Processing Unit) - это электронное устройство (интегральная схема), которое выполняет и обрабатывает машинные инструкции, код программ (машинный язык) и отвечает за все логические операции, которые протекают внутри вашей операционной системы и системного блока.

Без преувеличения, процессор можно назвать мозгом (или сердцем, это кому как больше нравится) любого компьютера, мобильного устройства или другого периферийного устройства. Да-да, слово процессор применимо не только к вашему системному блоку, но и планшету, смарт-холодильнику, игровой приставке, фотоаппарату и другой электронике.

Внешне процессор выглядит как квадратный (или прямоугольный) элемент или плата, в нижней части которой располагается контактная группа для подключения, в вверху находится сам кристалл процессора, который сокрыт под металлической крышкой, чтобы исключить возможность повреждения хрупкого кристалла процессора, а также крышка помогает при отводе тепла с поверхности кристалла на радиатор системы охлаждения.

Кристалл процессора состоит из кремния. Если точнее, полупроводники, из которых состоит процессор, производятся из кремния. На кремневой пластине кристалла в несколько слоёв располагается несколько триллиардов транзисторов (размер которых составляет порядка

10 нм в зависимости от используемого техпроцесса при производстве), которые отвечают за все логические операции процессора.

На самом деле это только поверхностное описание того, из чего состоит процессор, и оно предназначено, скорее, для визуализации того, что из себя представляет процессор внутри. На самом деле все намного сложнее. К сожалению, просто и доходчиво объяснить все принципы создания и работы процессора не так просто, здесь потребуются знания как элементарной алгебры, так и продвинутой физики и электротехники, да и большинству пользователей это попросту не нужно.

Впоследствии производители процессоров научились располагать на печатной плате, помимо самого кристалла процессора, кристалл видеоядра (видеокарты), что позволило исключить необходимость в отдельной дискретной видеокарте для вывода изображения на монитор.

Подводя итог этого блока статьи и что бы дать простой ответ на такой сложный вопрос "Что такое процессор (CPU)" — процессор это сердце любого современного устройства, которое выполняет все основные операции, будь то простое сложение 2+2, набор текста в Microsoft Word или расчет физической модели в Blender.

История появления процессоров

Теперь, когда всё стало немного понятнее и слово процессор у вас не ассоциируется с системным блоком, давайте совершим небольшой экскурс в историю и посмотрим, как появились процессоры и что вообще способствовало их появлению.

Первые ЭВМ (электронно-вычислительные машины) появились в 40-х годах прошлого века. Изначально в их основе использовались лампы и примитивные радиоэлементы по типу резисторов и реле. Размер таких ЭВМ мог достигать нескольких квадратных метров.

На фотографии изображена первая ЭВМ — ENIAC. Ее вес составлял порядка 30 тон, и внутри располагалось 18000 электронных ламп.

Но прогресс не стоит на месте, и в 50-х годах громоздкие электронные лампы сменили транзисторы, которые, в свою очередь, в 60-х годах были вытеснены интегральными микросхемами, которые вмещали в себя уже тысячи таких транзисторов.

Всё изменилось в 1971 году, когда компания Intel представила первую 4-битную однокристальную микросхему Intel 4004. Именно Intel 4004 можно считать первым прародителем процессоров, нежели более ранние прототипы по типу электронных ламп и транзисторов. После Intel 4004 индустрия развития стала шагать семимильными шагами, и каждый год инженерам и конструкторам удавалось разработать более современный микропроцессор, который был мощнее и производительней своего приемника.

Мы умышленно не будем перечислять огромный перечень процессоров в силу того, что это уже получится полноценная, отдельная статья про историю процессоров. Поверьте, там есть о чём рассказывать.

В 1993 году компанией Intel был представлен первый полноценный десктоп процессор первого поколения P5, который впоследствии был переименован в Pentium.

Но не стоит полагать, что двигателем прогресса была только компания Intel, свой вклад в индустрию электроники и центральных процессоров внесли такие компании, как Motorola, Zilog, MOS Technology, Sinclair Research (ZX Spectrum). СССР тоже не отставали, и в 70-х годах Российские разработки в области ЭВМ вполне могли потягаться с зарубежными аналогами. Но в силу того, что СССР перенаправила силы из этой области в другие отраслевые технологии, было принято решение отказаться от собственного производства и впоследствии использовать сертифицированные импортные технологии.

Основные характеристики процессоров

Хорошо. Теперь, когда мы знаем, что такое процессор и его краткую историю появления, нам нужно расставить все точки над i и разобрать еще одну не менее важную составляющую процессоров — характеристики и за что они вообще отвечают.

Производитель

На текущий момент на рынке процессоров существует только два крупных игрока, которые постоянно конкурируют друг с другом как в плане технологий, так и за деньги в вашем кармане - AMD (Advanced Micro Devices) и Intel.

Мы не берём в расчет производителей, которые выпускают мобильные или другие узконаправленные процессоры, но в целях этичности их стоит упомянуть - МЦСТ (Эльбрус), Qualcomm, VIA Technologies, Samsung, Huawei и т. д.

Очень трудно говорить, кто лучше или процессор какого производителя вам стоит выбрать. Всё зависит от конкретных потребностей и ряда задач, которые будут выполняться на данном процессоре. Внести немного ясности в процесс выбора как производителя, так и процессора должна наша статья "Какой процессор лучше: AMD или Intel?"

Сокет (Socket)

Сокет - это разъем подключения (программный интерфейс) для установки центрального процессора на материнскую плату. На английском языке он называется Socket. Сокет - это первый параметр, на который вам нужно обратить внимание при выборе центрального процессора. Существует большое количество сокетов и их модификаций. Например, если у вас есть материнская плата с сокетом LGA 1151, то и процессор должен быть с сокетом LGA 1151, так как процессор с другим сокетом попросту невозможно установить в сокет материнской платы LGA 1151.

Тактовая частота

Такт - это промежуток времени между началом подачи текущего импульса ГТЧ (Генератор технической частоты) и началом подачи следующего. Исторически сложилась, что тактовая частота измеряется в мегагерцах (для тысячных исчислений используются гигагерцы). Под тактовой частотой следует понимать количество тактов или вычислений в секунду. Следовательно, чем выше тактовая частота процессора, тем больше тактов (операций) в секунду может выполнить центральный процессор.

В качестве примера: центральный процессор с тактовой частотой 1 МГц обрабатывает 1 миллион тактов (операций) в секунду.

У процессоров существует параметр как базовой частоты, так и турбочастоты.

Базовая частота подразумевает частоту, с которой центральный процессор готов обрабатывать операций в стандартном режиме или при отсутствии интенсивной нагрузки. Если базовой частоты становиться недостаточно, автоматически включается интерсивный (турборежим) режим работы, в котором за счет повышения напряжения, центральный процессор поднимает свою тактовую частоту до заявленных, максимальных значений, что позволяет увеличить общую производительности и скорость обработки команд (тактов).

Количество ядер

Ядро - является самой главной частью процессора. Это своеобразный "мозг", который обрабатывает все поступающие команды. Ядро может обрабатывать только один поток команд, следовательно, если в процессоре есть два ядра, ОС может распараллелить поток команд, и ядра будут обрабатывать отдельные потоки команд, что увеличивает общую производительность. Стоит отметить, чтобы процессор мог обрабатывать команды в нескольких потоках и на разных ядрах, сам код программы должен поддерживать многоядерность и многопоточность, в противном случае будет работать только одно ядро, и разницы в производительности вы попросту не увидите. К счастью, большинство современных приложений поддерживают и то, и другое.

Число потоков

Число потоков - это параметр, который отвечает за то, сколько потоков информации может обрабатывать одно ядро процессора.

В качестве примера: процессор Intel Core i3-4170 имеет 2 реальных физических ядра, каждое ядро способно обрабатывать команды в два потока, что при должной оптимизации со стороны программного обеспечения позволяет получить бюджетный аналог четырехъядерного процессора при наличии только двух физических ядер. К сожалению, не все модели процессоров имеют дополнительные потоки.

Кэш (L1, L2, L3)

Кэш-память не менее важный параметр при выборе процессора, чем все остальные. Кэш-память это область энергозависимого ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), в котором хранится информация, с которой центральный процессор работает в текущий момент или собирается работать в ближайшем будущем (или, возможно, уже отработал, но ему еще потребуется эта информация).

Использование кэш-памяти позволяет получить доступ к хранимой информации или командам мгновенно без участия в данном процессе оперативной памяти и связующей шины. Следовательно, чем больше кэш-памяти на различных уровнях имеет процессор, тем лучше.

Техпроцесс

Под словом "техпроцесс" следует понимать технологию, которая используется при производстве полупроводниковых элементов процессора. С уменьшением цифры техпроцесса уменьшается размер и толщина транзисторов, которые размещены в процессоре.

В качестве примера: AMD Ryzen 5 1600 имеет техпроцесс 12 нм, что, в свою очередь, означает, что размер используемых в нём транзисторов равен 12 нанометрам.

Тепловыделение (TDP)

В процессе работы процессор выделяет различное количество тепла. Чтобы исключить возможность перегрева, конструкторами был добавлен уникальный для каждого процессора параметр "тепловыделение (TDP)", с помощью которого можно рассчитать необходимое охлаждение для стабильной работы процессора.

Параметр "тепловыделение (TDP)" процессора означает, сколько ватт тепловой мощности выделяется при максимальной нагрузке на процессор. Например, заявленное тепловыделение AMD Ryzen 7 PRO 1700X равно 95 Вт, что означает, что вам потребуется охлаждение, которое сможет рассеять с поверхности процессора 95 Вт тепла.

Хоть многие и игнорируют этот параметр, но как минимум на него стоит обратить внимание и при выборе "горячего" процессора заложить в его стоимость соответствующий кулер, который сможет обеспечить должное охлаждение и поможет избежать чрезмерного нагрева и последующий переход в состояние троттлинга.

Троттлинг (от англ. throttling - удушение) - это естественный механизм защиты процессора, когда при интенсивной нагрузке он умышленно занижает свои рабочие параметры, чтобы избежать потенциального перегрева и, как следствие, выхода из строя.

Разрядность процессора

Под определением разрядности следует понимать количество бит информации, которые центральный процессор может обрабатывать за один такт. Если размер данных за один цикл равен 1 байту, то процессор является восьмиразрядным (8 bit). В случае если размер данных составляет 2 байта, такой процессор будет считаться шестнадцатиразрядным (16 bit). Для тридцатидвухразрядного (32 bit) и шестидесяти четырех разрядного (64 bit) процессоров размер данных будет равен 4 и 8 байтам, соответственно.

Тогда почему все тридцатидвухразрядные процессоры обозначаются как x86? Давайте попробуем прояснить ситуацию - аббревиатура или набор инструкций x86 получен в наследство от процессора Intel i8086 и ряда последующих моделей процессоров, в именовании которых использовалось значение 86.

Хотелось бы добавить, что тридцатидвухразрядные процессоры (32 bit) и операционные системы (Windows x86) не поддерживают более 4 Гб оперативной памяти. В то время как шестидесяти четырех разрядный процессор (64 bit) и ОС могут использовать до 16 Тб оперативной памяти.

Интегрированное графическое ядро

Конструкторы и разработчики процессоров научились умещать под защитной крышкой маленького процессора не только саму архитектуру процессора, но и отдельное графическое ядро, которое способно на аппаратном уровне имитировать внешнюю видеокарту.
И пусть интегрированное графическое ядро значительно уступает в производительности своим старшим братьям, внешним видеокартам, его производительности хватает, чтобы работать с большинством современных программ, к тому же такие интегрированные видеокарты вполне справляются с простыми и нетребовательными видеоиграми по типу Minecraft или Dota 2.

Стоит отметить, что не все модели процессоров имеют интегрированное графическое ядро, и если в ваш бюджет для сборки компьютера не входит покупка отдельной видеокарты, вам стоит обратить внимание на процессоры, которые имеют отдельное интегрированное графическое ядро, например AMD Athlon 3000G или Intel Celeron G5900.

Выбор процессора

Теперь, когда мы узнали все основы и четко понимаем, что такое тактовая частота и техпроцесс или почему количество ядер не стоит путать с количеством потоков, нам осталось выбрать подходящий центральный процессора для нашего компьютера.

К сожалению, здесь тоже всё не так просто.

Вот небольшой пример - если Intel Core i3-8100 будет идеальным решением для офиса (работа в Microsoft Office, 1С, почтовыми программами и т. д.), то он едва ли сможет обеспечить стабильный FPS в современных и требовательных играх.

Как не запутаться в таком обилии и разнообразии различных центральных процессоров и выбрать подходящий процессор именно вам? В этом сложном вопросе вам поможет наша статья "Как выбрать процессор для компьютера? Какой процессор лучше: AMD или Intel?", в которой мы постарались доходчиво разобрать все основные моменты, связанные с выбором центрального процессора.

Читайте также: