Процессор. …Двести лет назад члены Французской академии наук приняли специальное постановление, в котором отвергалась идея существования… метеоритов! «Камни с неба падать не могут!» – вынесли свой вердикт учёные мужи. Интересно, что бы они сказали, поведай мы им о камнях, умеющих считать: ведь процессор почти целиком состоит из кремния – минерала, который мы чаще всего встречаем в виде обычного песка или гранитных скал… Эксперты от уфологии на полном серьёзе доказывают, что отсчет компьютерной эры надлежит вести с 1949 г., когда в небе над Нью-Мексико сошла с рельсов и грохнулась на землю знаменитая «летающая тарелка». Якобы, именно при потрошении остатков оной и были найдены те загадочные детальки, которые позднее превратились благодаря шаловливым ручонкам инженеров из Intel в первые микропроцессоры. Следует, правда, признать, что земные учёные отлично замаскировались: поначалу, для отвода глаз, им пришлось изобрести транзисторы, затем – интегральные схемы… А уже потом, выждав почти четверть века, явить народу его величество микропроцессор! Допустим, так оно и было. И инопланетяне были (вскрытие их тел даже вроде бы было запечатлено на киноплёнку, и сегодня соответствующий фильм продаётся едва ли не в каждом киоске), и инопланетные же процессоры. Правда, трудно представить себе НЛО, чьим управлением заведуют устройства, аналогичные первым процессорам Intel-4004. Но, может быть, поэтому и грохнулась тарелочка? Не будем спорить с уфологами – занятие это не только утомительное, но и бесполезное. А потому остановимся на голых фактах: в 1970 г. мудрый доктор Хофф (американцы несколько фамильярно зовут его Тэдом, но нам не помешает знать полное имя – Маршиан Эдвард Хофф) с командой инженеров из Intel сконструировал первый микропроцессор. Во всяком случае, так принято считать – хотя в действительности ещё в 1968 г. инженеры Рэй Холт и Стив Геллер создали подобную универсальную микросхему SLF для бортового компьютера истребителя F-14. Но их разработка так и осталась в хищных когтях ястребов из Пентагона, в то время как детище Intel ждала иная судьба. Изначально процессор 4004 предназначался для микрокалькуляторов и был изготовлен по заказу японской компании Busicom. Правда, ввиду финансовых трудностей от выпуска калькулятора на основе микропроцессора японцы отказались, и разработка перешла в собственность не ожидавшей такого счастья Intel! Появление микропроцессоров изменило весь рынок микроэлектроники, и именно они способствовали появлению тех самых компьютеров, с которыми мы работаем сегодня! Парадоксально, но практически сразу после появления микропроцессоров Intel утратила майку лидера в этой области: в брюшке первых персональных компьютеров, обжились «камешки» производства не Intel, а её многочисленных конкурентов! Прежде всего Zilog и Motorola – именно эти компании были подлинными королями процессорного рынка 70-х. В частности, на мотороловском процессоре работал знаменитый «Альтаир», сбивший с пути истинного юного Билла Гейтса (кто знает, во что могла бы превратиться эта лопоухая коллекция веснушек, не встреться на его пути неказистый ящик с кучей лампочек и тумблеров!). Сама же Intel тоже получила шанс урвать свой кусок от пирога – но на этот раз синяя птица пролетела мимо руководства корпорации незамеченной. Однажды в дверь кабинета Гордона Мура, президента Intel, робко поскрёбся один из сотрудников. И, заикаясь от волнения, предложил шефу сварганить на основе ставшего популярным камешка недорогой компьютер. Совсем маленький – чтобы на столе помещался! – Позвольте спросить, кому же пригодится эта фиговина? – вскинул брови Большой Босс. – Ну… – замялся новоявленный гений, – домохозяйкам, например. Они в нем рецепты будут хранить… – А может, ещё барбекю на камешке жарить? – саркастически ухмыльнулся Мур. И, указав выскочке на дверь, вновь уткнулся в изучение графика поставок. Свою ошибку Мур и его коллеги поняли очень скоро. Но с лихвой наверстали упущенное, «сосватав» свой процессор Intel 8088 компании IBM. Плодом этого романа стал знаменитый компьютер IBM PC, вознёсший на вершины славы Microsoft и Intel… Словом, всех, причастных к его созданию – за исключением самой IBM. Первый процессор работал на частоте всего 750 кГц. Сегодняшние процессоры от Intel быстрее своего прародителя более чем в десять тысяч раз, а любой домашний компьютер обладает мощностью и «сообразительностью» во много раз большей, чем компьютер, управлявший полётом космического корабля «Аполлон» к Луне. Недаром тот же Гордон Мур говорил: если бы автомобили развивались так же быстро, как процессоры, то сегодня на одном литре бензина мы могли бы проехать миллион километров, а сам автомобиль было бы дешевле выбросить, чем платить за парковку! Процессор в компьютере не один: собственным процессором снабжена видеоплата, звуковая плата, множество внешних устройств (например, принтер). И часто по производительности эти микросхемы могут поспорить с главным, Центральным Процессором. Но в отличие от него, все они являются узкими специалистами – один отвечает за обработку звука, другой – за создание трёхмерного изображения. Основное и главное отличие центрального процессора – это его универсальность. При желании (и, разумеется, при наличии необходимой мощности и соответствующего программного обеспечения) центральный процессор может взять на себя любую работу в то время как процессор видеоплаты при всем желании не сможет раскодировать, скажем, музыкальный файл… Любой современный процессор состоит из сотен миллионов отдельных электронных переключателей-транзисторов, соединённых между собой по специальной схеме. Трудно представить, что такое сложное устройство можно изготовить человеческими руками: легендарный левша – и тот умер бы от зависти! На самом деле процессоры из отдельных транзисторов, конечно, никто не собирает – это было бы просто невозможно. Для их изготовления используется выращенный по специальной технологии кристалл кремния, в который внесены специальные добавки. После изготовления пластину покрывают тонким слоем диэлектрика – оксида кремния, который в свою очередь покрывается светочувствительным лаком с особыми свойствами – фоторезистом. Затем на этот лак, как на обычную фотоплёнку, переносится со специального фотошаблона схема будущего процессора. Во время экспонирования (засветки с помощью ультрафиолетовых лучей) фоторезист изменяет свои свойства: в зависимости от его типа засвеченные (или наоборот, не засвеченные) участки образуют устойчивый к внешним воздействиям защитный слой. Лак на незащищённых участках впоследствии протравливается, а в образовавшиеся «раны» на теле пластины добавляются специальные примеси, проникающие в кристаллическую решётку кремния. Полупроводниковый слой готов! Но одним слоем дело не ограничивается: поверх напыления вновь наносится фото резисторный лак – и процесс повторяется снова и снова… Для связи отдельных слоев друг с другом используются ионы металлов: заполняя специально оставленные для них канавки, они образуют металлические дорожки-проводники. Похоже на слоёный пирог – а если вспомнить, что на каждой пластине помещается множество «клеточек», которые потом превратятся в отдельные процессоры, неудивительно, что такую пластину называют «вафлей»! На завершающем этапе «вафлю» разрезают на отдельные кристаллы: какая-то их часть идёт в брак, а остальные – тестируются и, в зависимости от своего качества, маркируются как процессоры с определённой тактовой частотой. Можно сказать, что крохи-транзисторы (напомним, что их размер в современном процессоре в тысячу раз тоньше человеческого волоса) наделяют компьютер способностью «думать». Точнее – вычислять, производя определённые математические операции с числами, в которые преобразуется любая поступающая в компьютер информация. Однако это будет не совсем правильно: ведь сами транзисторы способны лишь работать переключателями, пропуская или задерживая бегущий по каналам процессора ток! Поэтому чтобы понять, как процессор может обрабатывать информацию, нам нужно будет познакомиться с основными логическими блоками. С логической точки зрения процессор состоит из множества ячеек. Хранить такая ячейка может от 1 до 8 байт информации (комбинация из двух байтов иначе называется «машинным словом»). Впрочем, далеко не все регистры заняты обработкой данных: часть из них, так называемые «адресные» и «сегментные» регистры, занимаются «пропиской» данных в ячейках памяти, другие регистры отвечают за самодиагностику процессора… Словом, внутри каждого «камня» существует целый город, каждый житель которого чётко знает свои обязанности. Вроде бы все понятно, однако пока что вы не получили ответа на главный вопрос: каким образом процессор взаимодействует с программной начинкой нашего компьютера? Для того чтобы объяснить это взаимодействие, попробуем представить себе компьютер в виде большой кухни, где есть повар, плита и продукты, из которых готовятся блюда. Задачи программы (которая в этой кухне работает поваром) – подготовить данные (продукты) для кулинарной обработки на плите-процессоре. Подобно тому, как повар шинкует и нарезает кубиками овощи, программа переводит данные на язык понятных процессору инструкций. Один большой процесс, будь то сложение двух чисел или воспроизведение музыкальной композиции, разбивается на множество кусочков-операций. На уровне процессора это выглядит просто: «считать информацию, проживающую в памяти по такому-то адресу, переместить её в такой-то регистр». Каждый кусочек информации проходит через своеобразный конвейер, где каждый «рабочий» выполняет только одну простую операцию. На выходе прошедшие через «кулинарную обработку» данные вновь передаются программе-повару которая умело сервирует всю эту стряпню и подаёт её на красивой тарелочке на ваш стол. Со временем классические процессоры «приросли» дополнительными модулями: сегодня на процессорном кристалле помещаются и отдельный модуль для обработки графики (ещё пять лет назад эту работу выполняла отдельная видеоплата), и дополнительная память… Увеличилось и количество процессорных ядер – теперь на одном кристалле их расположено до нескольких десятков! И все равно один процессор, каким бы могучим он не был, с обработкой информации справиться не в состоянии: для этого ему нужно общаться со множеством других компьютерных устройств: жёстким диском, оперативной памятью и т. д. Для этого в компьютере существует специальная скоростная магистраль, по которой данные передаются к процессору и обратно – она называется «шиной». С её работой мы подробнее познакомимся в главе, посвященной системным платам. Но все же, когда речь заходит о покупке нового компьютера, то первым делом мы смотрим именно на процессор: от его выбора зависит очень и очень многое! А выбор этот сделать порой не просто: сегодня на рынке можно найти десятки моделей процессоров. И у каждого из них есть свои особенности и отличия в скорости, архитектуре… И, конечно, в цене. Поэтому нам с вами просто необходимо понять, чем же отличаются друг от друга разные процессоры? Начнём с архитектуры процессоров, а заодно и с производителя. Большая часть современных процессоров для больших компьютеров и ноутбуков – дальние потомки того самого Intel-8088 (и его потомка 80286), которым были укомплектованы легендарные персоналки IBM PC, и сохраняют с последним определённую совместимость по архитектуре. На практике это значит, что на современных компьютерах можно запустить даже старенькую DOS начала 80-х, поскольку система базовых команд у процессоров этой линейки останется неизменной. О да, нынешние процессоры считают гораздо быстрее, и обросли дополнительными «инструкциями» и «расширениями» не хуже, чем дворовая кошка блохами… Но все равно некая совместимость сохраняется. Исходя из этого, процессоры компаний AMD и Intel относят к единому семейству под условным названием х86. Хотя архитектура самих процессоров несколько отличаются, и для каждого из них нужна собственная, отдельная платформа в виде базового набора микросхем на системной плате, с точки зрения программ они практически идентичны, не считая некоторых вспомогательных инструкций. Если вам необходим игровой компьютер среднего уровня, присмотритесь попристальней к изделиям с логотипом AMD на корпусе. Конечно, процессоры AMD несколько уступают Intel по реальной производительности при той же тактовой частоте – однако это отставание нивелирует серьёзная разница в цене всей «платформы» (процессор плюс системная плата)? А также мощность встроенной графики. Судя по тестам, топовые модели процессоров AMD (в настоящее время – А10-6800К) уступают своим коллегам от Intel около 20 % производительности в общих вычислениях, однако берут своё в графике – тут их производительность, наоборот, выше на треть. С другой стороны, системы для серьёзных вычислений или обработки видео, а также экстремального «гейминга» лучше строить на основе топ-моделей Intel. Если не в видео, ни в игрушках вы не заинтересованы, то все эти виртуальные баталии Intel и AMD вам будут совершенно неинтересны. Пока AMD и Intel ломали друг о друга когти, пытаясь зацарапать себе как можно большую долю рынка больших компьютеров, незаметным пушистым зверьком к ним подкралась эпоха мобильных устройств – а с ней и новый сильный игрок в лицее компании ARM – точнее, созданной этой фирмой новой архитектуры процессоров. Камешки, построенные на основе ARM-архитектуры, работают на совершенно иных принципах, чем знакомые нам процессоры семейства х86, и совершенно не совместимы с последними: для них необходимо создавать программы с нуля. Да и по производительности ARM-процессорам трудно тягаться с конкурентами (частота 1,5 ГГц покорилась им лишь в 2011 году). Зато они в разы более экономичны: современные ARM-процессоры потребляют лишь 2–3 Вт энергии, в то время как у самых неприхотливых представителей семейства х86 – Atom – аппетиты в 3–4 раза выше. ARM-процессоры выпускает более десятка компаний, в том числе Samsung, Qualcomm, Texas Instruments. И продукция их наверняка есть в вашем доме: ARM-совместимые процессоры – «сердце» большинства мобильных устройств, от коммуникаторов и планшетов до мультимедийных и игровых приставок. Популярность этих камешков растёт столь стремительно, что о поддержке ARM-архитектуры задумалась даже Microsoft: новая версия Windows 8, вышедшая в 2012 году, стала первой, способной работать на устройствах на базе процессоров ARM. А вот UNIX-системы (в том числе Linux) позаботились об этом ещё с десяток лет назад: большинство «мобильных» операционок, в том числе Android и iOS, основаны как раз на этой платформе. Поколения и модификация процессоров. Но вернёмся к большим процессорам для домашних компьютеров и ноутбуков, благо с их выбором ещё не все ясно: даже если мы определились с производителем, нам предстоит разбираться в нескольким семействах и десятках моделей «камешков». Мы уже не говорим о поколениях, каждое из которых отличается от предыдущего какими-то кардинальными нововведениями – они меняются нечасто, примерно раз в два-три года. А вот модификации сменяют друг друга гораздо чаще, практически каждый год. Сегодня обе фирмы пришли к выводу, что им необходимо иметь в своём ассортименте как минимум четыре основных модификации: • Ультрамобильная ($50). Самые экономичные и слабые процессоры с двумя ярами для ультрамобильных компьютеров (нетбуков) и офисных компьютеров начального уровня (неттопов). В семействе Intel эту нишу занимают процессоры Atom, AMD же противостоит им с экономичными процессорами серии С. • Мобильно-офисная ($100). Не слишком быстрые, зато экономичные процессоры для ноутбуков, офисных и домашних систем начального уровня. В семействе Intel этот класс занимают процессоры Pentium и младшие модели Core i3, AMD противопоставляет им свою серию А4 Е. Количество ядер – от 2 до 4. • Домашняя (цена от 150 до 400 долларов). Универсальные процессоры для домашних компьютеров, недорогие мастера на все руки. Именно этот класс приносит производителям больше всего прибыли. Сегодня его занимают устаревшие, но достаточно производительные процессоры семейства Core i3 и i5. В семействе AMD аналогичную нишу занимают процессоры А6 и А8. Количество ядер – 4-6. • Игровая и профессиональная (цена от 400 долларов). Мощные процессоры, предназначенные для таких ресурсоёмких задач, как обработка видео, трёхмерной графики… И, конечно же, компьютерных игр! Лидеры в этой нише – процессоры семейства Core i7 с частотой до 3,4 ГГц, и лишённый графического ядра Xeon, а в семействе AMD – процессоры А10 Количество ядер – 8 и выше. Модификаций ещё больше – мы пропускаем мобильные процессоры, предназначенные для ноутбуков, серверные «числодробилки», стоимость которых зашкаливает за пару тысяч долларов… Главное – что модификации процессоров, относящихся к одному семейству, могут отличаться друг от друга целой кучей параметров. В частности, технологией производства и минимальным размером логических элементов. К примеру, большинство процессоров Intel 2013 года производится по 22-нанометровой технологии, однако к началу 2014 года на рынке появятся первые 14-нм процессоры. Уменьшение размеров транзисторов позволяет уменьшить площадь кристалла и тепловыделение. Есть ли смысл гоняться за самым свежим поколением процессора? На мой взгляд – никакого, поскольку в обычном режиме работы процессор компьютера нагружен от силы на 15–20 %. Так что если говорить об обычном компьютере, вы легко можете взять себе прошлогодний Core i7-3xxx вместо свежего Core i7-4xxx, тем более что с появлением на рынке линейки Haswell цены на старые процессоры и системные платы резко упали, а разница в производительности между поколениями не превышает 10 %. Однако ноутбуки, планшеты и моноблоки – совершенно иное дело, поскольку в новых моделях, кроме процессора, кардинально улучшено и прочее железо, в первую очередь видеочип и экран, которые совершенствуются с гораздо большей скоростью. Так что новый процессор интересен лишь в качестве индикатора «свежести» всей системы в целом. Количество ядер. Когда стало ясно, что выжать лишнюю пару-тройку гигагерц из замученных процессорных ядер не получается, инженеры решили изменить тактику: с 2007 г. оба производителя перешли на выпуск многоядерных процессоров (самыми распространёнными сегодня являются 4 и 8-ядерные, хотя теоретически их может быть несколько десятков). Понятное дело, рекламщики уверяют нас, что чем больше в процессоре ядрышек, тем лучше – а вот и неправда! Конечно, для операционной системы два ядра лучше, чем одно: первое можно нагрузить системными задачами, второе полностью отдать прикладным программам. Но далеко не все программы оптимизированы под многоядерные процессоры, поэтому загрузить должным образом все ядрышки они не могут, а производительность системы при работе с 8-ядерным процессором возрастает по сравнению с четырехъядерным не вдвое, как можно было подумать, а всего на пару десятков процентов. Для большинства же игр количество ядер в процессоре вообще не имеет значения: основная нагрузка ложится на видеоплату. А что действительно важно – так это частота работы процессора: именно поэтому в играх двухъядерник может легко побить своего четырехъядерного коллегу. Большинство процессоров в семействе Intel сегодня четырехъядерные. Однако в большинстве процессоров серии Core i7 и в некоторых Core i5 реализована специальная технология «виртуальных ядер» Hyper-threading – благодаря этому каждое аппаратное ядрышко работает «за двоих», и в характеристике процессора мы видим – «4 ядра, 8 потоков». Конечно, удвоения скорости при этом не происходит, однако в некоторых приложения выигрыш может достигать 20 %. Тактовая частота – это то количество элементарных операций (тактов), которые процессор может выполнить в течение секунды. Конечно, число это очень велико, и каким-то образом увидеть отдельный такт мы не можем. То ли дело часы, которые тикают с частотой один такт в секунду! Ещё недавно этот показатель был для нас, пользователей, не то что самым важным – единственно значимым, а увеличение быстродействия новых процессоров было связано прежде всего с увеличением тактовой частоты. В своё время уже известный нам Гордон Мур из Intel предсказал, что каждые полтора года частота микропроцессоров будет удваиваться вместе с числом транзисторов на кристалле – и до середины нынешнего десятилетия этот закон работал без сбоев. Однако лет пять назад «задирать» частоту прекратили – и сегодня быстродействие процессора растёт за счёт других показателей (например, увеличения количество ядер). Тактовая частота, впрочем, тоже растёт, но не так заметно, как десятилетие назад: за два последних года она увеличилась всего лишь на 25 %. Сегодняшний потолок – около 4 ГГц на ядро. Впрочем, и эту мощность мы толком-то и освоить не можем… Остаётся добавить, что все современные компьютеры способны управлять своей тактовой частотой процессора, снижая её во время простоя и увеличивая (вплоть до превышения частоты на 15–20 % от номинальной) во время пиковых нагрузок (у новых процессоров Intel эта технология носит название Turbo Boost). …С частотой все понятно: чем больше – тем лучше. Но крайне ошибочно думать, что частота и производительность процессора – синонимы: например, скорость вычислений процессоров Core i7 и Core i3, работающих на одинаковой частоте, может отличаться более чем вдвое! Стало быть, существуют и другие важные для нас показатели, влияющие на быстродействие… Кэш-память. «Кэш», быстрая буферная память, встроенная в кристалл процессора, работает значительно быстрее обычной «оперативки». Номинально чем больше этой памяти – тем лучше, и тем дороже «камешек». Вообще «кэш-памяти» на борту современных процессоров сразу три вида (L1, L2 и L3): чем выше «уровень» – тем память медленнее, однако и объем её больше. У дешёвых Atom, к примеру, кэш L2 составляет 512 Кб, а более мощные процессоры в дополнению к этому получают ещё и кэш L3 объёмом от 3 Мб (Core i3) до 12 Мб (Core i7). Больший кэш даёт некоторый выигрыш в производительности (до 15–20 %) при работе с некоторыми программами – например, архиваторами, базами данных, математическим софтом – ну и отдельными трёхмерными игрушками. А для работы с видео и звуком (включая компрессию, графикой 90 % игр выигрыш от увеличения кэша либо отсутствует вовсе, либо не слишком ощутим. Характеристики встроенного графического модуля. Мы уже говорили о том, что кристалл любого современного «домашнего» процессора, выпущенного с середины 2011 года, должен быть оснащён встроенным графическим модулем. Несмотря на то, что графическое «ядрышко» у всех процессоров одного семейства одинаковое, частота его работы (а следовательно – и производительность) могут различаться в разы. Например, у самых дешёвых процессоров Intel Pentium частота графического ядра не превышает 650 МГц, а у его старшего брата Core i7 она составляет уже 1300 МГц). Примерно такая же ситуация и в линейке процессоров AMD, графическое ядрышко которых, кстати, в несколько раз производительнее интеловского. В то время, как графический модуль Intel может соперничать лишь с семейством ATI Radeon 6 серии, в новые процессоры AMD Richard встроено уже ядро 8 семейства, которое показывает производительность как минимум на 50 % выше. Хотя это не так уж важно, поскольку ограничиваться встроенной графикой процессора могут лишь самые непритязательные и абсолютно не охочие до игр пользователи (а таких все же меньшинство), плюс владельцы ноутбуков. Остальные же предпочтут укомплектовать компьютер дополнительной видеоплатой. Характеристики встроенных графических ядер семейства Intel Haswell (Core i3/i5/i7-4xxx). Наличие «свободного множителя». Частота, указанная в маркировке любого процессора, на самом деле состоит из двух компонентов: это базовая частота шины помноженная на коэффициент умножения (множитель). Собственно, пресловутый «разгон», позволяющий увеличить частоту и быстродействие процессора, заключается в увеличении одной из этих величин. К сожалению, «множитель» на большинстве бюджетных процессоров заблокирован аппаратно, однако есть и исключения – процессоры со «свободным множителем». Например, у Intel это процессоры с индексом К (Core i7 4770К), у AMD – процессоры серии Black Edition. Стоят эти камешки несколько дороже обычных и предназначены исключительно для энтузиастов разгона. Форм-фактор. Часто смена типа ядра и архитектуры процессора влечёт за собой изменения в его внешности – форм-факторе, т. е. типе корпуса, в который упакован процессор. А, следовательно, отличаются и «гнезда» процессора (цифра в модели сокета чаще всего обозначает количество процессорных контактов-«ножек»). Например, «элитные» шестиядерные процессоры Intel Core i7-3970X (Sandy Bridge-E) образца лета 2013 года предназначены для разъёмов LGA 2011, а массовые «камешки» семейства Haswell – для разъёма LGA 1150. К тому же концу года нам опять грозит смена поколений процессоров, а стало быть – необходимость замены и системной платы целиком, ибо старый разъем под новые камешки, конечно же, не подойдёт. В лагере AMD ситуация чуть легче: сегодня практически все процессоры этой компании рассчитаны на разъем АМЗ+, и нет никаких сомнений, что актуальным он останется ещё как минимум пару лет. Производительность. Как видим, на производительность современных процессоров влияет великое множество показателей, и сравнение их порой становится довольно трудной задачей. Измерять производительность процессора в гигагерцах или количестве ядер – грубейшая ошибка, это мы уже поняли: камешки Core i7, Core i5 и AMD A10, работающие на одинаковой частоте, дадут нам совершенно различные результаты. К тому же надо ещё определить, КАКАЯ именно производительность и для каких задач нам нужна. Так, нет никакой необходимости покупать сверхмощный процессор для игрушек – даже с самыми навороченными из них справится средний во всех отношениях Core i5, поскольку основная нагрузка ложится на видеоплату. И если вы покупаете новенький Core i7 с надеждой, что ваша «стрелялка» будет бегать быстрее и с лучшим качеством… Что ж, вы выбросили деньги на ветер, ибо процессор за $200 и за $700 в игрушках покажут примерно одинаковые результаты. Максимум, что вам нужно – Core i5 средней ценовой категории (который, как правило, можно ещё и разогнать процентов на 20 %). А вот если вы часто работаете с видео, тут совершенно другая ситуация: разница между Core i5 и Core i7 может достигать около 30 %. Именно поэтому серьёзные тест-сайты и программы, помимо общего, синтетического теста, обычно приводят графики для отдельных задач: кодирования HD-видео, распаковки архивов и так далее. К примеру, при работе в Photoshop или при конвертации аудиофайлов в однопоточном режиме разница между процессорами последних трёх поколений минимальна. Для объективной оценки производительности процессоров приходится прибегать к помощи специализированных тестов вроде PassMark Performance Test (http://passmark.com) или CPU RightMark (http://cpu.rightmark.org). Хотя можно обойтись вообще без тестов: на сайте компании PassMark (http://www.cpubenchmark.net) можно найти готовые таблицы сравнительной производительности различных процессоров в различных приложениях. Это ОЧЕНЬ важно, ибо подбираться процессор нужно под конкретную задачу. Иначе может случиться так, что вы вывалите $500 600 за новомодный, только что выпущенных «камешек» – и обнаружите, что по производительности в нужной вам программе он недалеко ушёл от своего предшественника, стоящего вдвое дешевле. Благодаря программе PassMark Burn-In Test (http://www.passmark. com) вы можете проверить свой процессор на «разгоняемость». Наконец, узнать обо всех технических характеристиках вашего процессора (частота шины, размер кэша и т. д.) вы сможете с помощью бесплатной программы CPU-Z (http://www.cpuid.com). Цена. Как сказал бы незабвенный, дошедший до «бриллиантовой ручки» Лёлик, процессоры стоимостью свыше 300 долларов покупают либо аристократы (читай – игроманы или профессионалы 3D-моделирования и видеомонтажа), либо излишне обременённые деньгами… (не будем заканчивать цитату – sapienti sat). Правильный выбор – процессоры в диапазоне 200–300 долларов для высокопроизводительных систем, от 100 до 200 – для «мейнстрима» и игр, и от 70 до 100 – для офисных машинок. Этот принцип остаётся неизменным уже который год, а построенная на его основе система будет служить вам довольно долго (кстати, чем дороже процессор, тем быстрее он устаревает и дешевеет). Помните, что за год средний «камень» падает в цене как минимум вдвое! «Апгрейд» и «разгон». Менять процессор стоит лишь тогда, когда его частота окажется вдвое ниже, чем у актуального процессора средней ценовой категории. К примеру, если вы можете купить за 100–120 долл. процессор с частотой 3 ГГц, а на вашей системе установлен процессор с частотой 1,5 ГГц, возможно, стоит раскошелиться на модернизацию. А вот если вы – обладатель «двушки», лучше подождать ещё полгодика. Учтите, что при «апгрейде» процессоров Intel вам в 100 % случаев придётся менять и системную плату, и память, стандарт которых меняется ежегодно! Помните и о том, что в ряде случаев можно ускорить систему с помощью «разгона» (этому рискованному трюку мы научимся чуть ниже). Кстати, рекомендую отличный «стресс-тест» – программу для проверки стабильности работы системы после разгона – OCCT(http://www.ocbase.com). Полезные ссылки: • http://www.overclockers.ru – тестирование процессоров. «Разгон». • http://www.amdclub.ru – русский сайт, посвященный процессорам AMD. • http://www.infa.ru/process/ – «Процессорфорум» – все о процессорах. • http://www.ixbt.com/cpu.shtml – раздел «Процессоры» на сайте ixbt. Процессоры Intel. В 2013 году (по крайней мере, в первой половине) мы с вами будем иметь дело преимущественно с процессорами десятого поколения, созданными на основе 22-нм архитектуры Haswell. Однако в следующем году ожидается переход на новую, 14-нанометровую технологию с процессами семейства Broadwell. Напомним, что в последние годы Intel неукоснительно следует стратегии под названием «тик-так». «Тик» – это освоение нового техпроцесса, «так» – отладка технологии. К примеру, первыми процессорами, построенными по 22-нм технологии, была серия 2012 года Ivy Bridge (Core ix-Зххх), а нынешний Haswell (Core ix-4xxx) – это лишь «работа над ошибками». Соответственно, процессоры Broadwell 2014 года не принесут принципиального прироста в производительности, но станут чуть более экономичными. Вообще заметного роста процессорных «лошадиных сил» при переходе от поколения к поколению не наблюдается, как минимум, четыре последних года: за это время производительность десктопных «камешков» выросла лишь вдвое. Однако прогресс все же имеет место – к примеру, в двух последних сериях Core i5/i7 появился встроенный графический модуль, который позволяет обойтись без дополнительной видеоплаты, внедрена в «камешки» и новая технология аппаратного ускорения сжатия видео. Учтите, что на рынке до сих пор болтаются и старые процессоры 2 и 3 поколения с теми же торговыми марками (Core i3/i5/ i7), гораздо менее производительные (особенно в части встроенного графического модуля). Это значительно усложняет процесс выбора – слишком уж много факторов нужно держать в голове, чтобы понять, чем старые процессоры отличаются от новых и, с другой стороны – какая разница между различными процессорами одного и того же поколения. Отличить процессоры семейства Haswell можно по индексу: он начинается с цифры 4 (например, Core i7 – 4770К), в то время как индекс старых процессоров начинаются с тройки и двойки (Core i7 – 2600К). Условное «семейство Intel Core i» состоит из нескольких модельных рядов, ориентированных на различные сегменты рынка: В каждом семействе процессоров есть несколько модификаций, отличающихся друг от друга буквенным индексом. Без индекса – обычные процессоры для настольных компьютеров. К – модели процессоров с разблокированным множителем (самые производительные решения, «заточенные» под разгон). U– процессоры со сниженным энергопотреблением (до 65 ватт). R – процессоры для встроенных систем и неттопов. P – процессоры с отключённым графическим ядром. Настольная линейка процессоров Intel Haswell включает следующие модели: Менее производительные процессоры семейств Core i3, Pentium и Celeron, на мой взгляд, совершенно не интересны для домашних компьютеров, они предназначены исключительно для встроенных систем и ноутбуков. Несмотря на то, что 100-долларовый Core i3 работает на тех же частотах, что и его более дорогой коллега Core i5, в нем отсутствует поддержка технологии динамического ускорения Turbo Boost – а стало быть, при работе в многозадачном режиме он серьёзно отстанет. С другой стороны, процессоры Core i3 обычно неплохо разгоняются, что и привлекает к ним внимание энтузиастов. Средний «этаж» занимают 4-процессоры Core i5, отличающиеся меньшим объёмом кэш-памяти и лишённые «динамического» разгона (что, в общем-то, не страшно, поскольку модели с индексом К легко можно разогнать «вручную»). Меньший объем кэш-памяти, напомним, сказывается лишь в сравнительно небольшом количестве приложений, отличающихся интенсивностью обмена данными (например, архивация). В большинстве приложений и игр отставание Core i5 от Core i7 (при одинаковых частотах) будет минимальным, в районе 10–15 %, что гораздо меньше разницы в цене. Так что грамотно разогнанный Core i5 сегодня – однозначный домашний оптимум по соотношению цена-качество: низкая стоимость (~200 долларов), неплохие возможности разгона и отличная производительность делают его идеальным как для домашних, так и для офисных систем. Что до самого дорогого семейства Core i7, то его конёк – интенсивная работа с «многопоточкой» – видеомонтаж, графика, кодирование аудио и видео. Впрочем, и в этом случае его производительность, по данным большинства тестов, всего-то процентов на 20 больше, чем у Core i5, что легко компенсируется разгоном. Ситуация с «большими» процессорами более-менее ясна, а вот в мобильном сегменте она опять запутывается. К примеру, ещё недавно все мобильные Core i5 и большая часть Core i7, в отличие от своих старших братьев были двухъядерными. Сегодня ситуация исправлена: новые мобильные процессоры Haswell, как и их старшие братья, будут снабжены четырьмя ядрышками. В маркировке мобильных процессоров появляются новые, незнакомые нам индексы, к тому же их гораздо больше: MQ – Четырехъядерные мобильные процессоры. ХМ – «Разгонные» модели с разблокированным множителем (аналог настольной серии К). R – Встроенные мобильные процессоры. S – процессоры для настольных систем с пониженным до 65 Вт тепловыделением. T – процессоры для настольных систем с расчётным тепловыделением менее 45 Вт; U – Ультрамобильные процессоры с пониженным энергопотреблением. QE – Встроенные четырехъядерные мобильные процессоры. Самые производительные «камешки» – с индексами ХМ и QM, встречаются они лишь в самых дорогих ноутбуках. А их собратья с индексами U могут отличатся от них по производительности на десятки процентов, несмотря на то, что номинально они относятся к одной серии. Облегчить выбор поможет и следующая табличка с результатами популярных процессорных тестов: Практически в 90 % случаев при выборе между Core i5 и младшими моделями i7 стоит выбрать первый – исключительно по соотношению «цена– качество». С другой стороны, Core i7 стоит отдать предпочтение перед Core i5 с большей частотой. Есть ещё такой показатель, как уровень тепловыделения (TDP), и он ОЧЕНЬ важен при выборе мобильного ноутбука. Чем больше TDP – тем больше энергии кушает процессор, тем меньше работает ваш компьютер от батарей. Поэтому, если вы выбираете ультрамобильный или «тонкий» ноут, лучше пожертвовать частотой и производительностью в пользу мобильности. Наконец, «ультрамобильная» линейка процессоров Intel, предназначенная для планшетов и ультрабуков, представлена 22-нанометровыми процессорами Atom Merrifield на основе архитектуры Intel Bay Trail, Модельный ряд их пока неизвестен, поскольку первые мини-компьютеры с Merrifield на борту появятся в продаже лишь в конце года. Однако скорее всего, частота этих процессоров составит в районе 2 ГГц, а энергопотребление – около 2 ватт. В этом случае Merrifield сможет составить конкуренцию процессорам с ARM-архитектурой – предыдущему поколению Intel Atom сделать этого так и не удалось. В настоящее время на рынке ещё имеются нетбуки на основе старых процессоров Atom Atom N2600/N2800 образца 2011 года, но их покупка, на мой взгляд, полностью лишена смысла: в бюджетном сегменте куда интереснее планшеты или ноутбуки на основе младших моделей мобильных процессоров Intel Core i3. Возможно, новому поколению Atom удастся изменить сложившуюся ситуацию, так что с покупкой нетбука (если вас ещё интересует этот класс устройств) стоит подождать до конца года. Процессоры AMD. Дискуссия (или как говорят компьютерщики, «холивар») на тему «Что круче – Intel или AMD?» явно относится к числу бесконечных, и окончательный вывод, боюсь, невозможен. Однако очевидно следующее: процессоры Intel технологически, несомненно, более совершенны, все новые технологии они осваивают первыми, как минимум на полгода раньше конкурентов (за исключением разве что количества ядер). В топ-категории ультрабыстрых решений для компьютерных маньяков альтернатив им нет, что бы по этому поводу не думали ребята из AMD. Смотрите сами: на норму 32 нм AMD перешла ещё в 2011 году, тогда же в их процессорах появилось встроенное графическое ядро (на полгода позже, чем это сделал Intel со своим Sandy Bridge). Правда, пока что особого прогресса в смысле архитектуры у AMD не наблюдается – в то время, как Intel давно уже освоила более «тонкий» и экономичный 22-нм техпроцесс, камешки AMD так и производятся по старой 32-нанометровой технологии. Соответственно, энергии они потребляют куда больше и сильнее греются. Однако AMD тоже не луком шита, и при номинальном отставании ухитряется «выдоить» любую «устаревшую» технологию досуха – да так, что довольно легко конкурирует с Intel в «бюджетном» сегменте (до 300 долларов), периодически замахиваясь на большее. Несмотря на то, что Core i7 обеспечивает некоторый выигрыш в быстродействии при архивации, компрессии видео или аудио, в игровых тестах и офисных приложениях процессоры AMD показывают практически равные результаты с Intel. Да и отставания свои AMD легко переводит в преимущество. Опоздали со встроенным графическим ядром в кристалле процессора? Зато сегодня по мощности встроенной графики AMD оставляет Intel далеко позади (серия А10 со встроенным графическим модулем ATI 8 серии примерно на 15–20 % быстрее в обработке трёхмерны сцен, чем новые процессоры Core i7). Что вкупе с 20 % разницей в стоимости делает процессоры весьма лакомым кусочком для любителей игр. Учтём ещё вот что: в то время как ветреная Intel меняет процессорные разъёмы чаще, чем среднестатистический россиянин носки, вынуждая покупателей каждый год раскошеливаться не только на новый «камень», но и на всю платформу, AMD подходит к делу более гуманно. Во всяком случае, но новые системные платы для AMD легко можно установить «камешек» прошлого поколения. Стало быть, для апгрейда такие системы походят значительно лучше. Как и в ассортименте Intel, у AMD можно найти процессоры с разным количество ядер – от двух до восьми (трёх и шестиядерные процессоры – фирменная «изюминка» AMD). Начнём с суперпроизводительной серии, которая в данный момент представлена процессорами серии FX (от 4 до 8 ядер, о количестве которых свидетельствует первая цифра индекса – 4,6 или 8). Диапазон этой серии очень широк: FX конкурируют не только с среднебюджетным семейством Core i5, но и с отдельными моделями Core i7. Процессоры AMD FX. Процессоры среднего сегмента представлены чипами серии А. Ноутбучные процессоры AMD обозначаются индексом С: новая линейка, запланированная к выходу летом 2013 года, на момент подписания данной книги к печати ещё не была заявлена. Однако можно с уверенностью сказать, что новые процессоры AMD будут проигрывать семейству Intel по общей производительности и энергоэкономичности, но с лихвой выигрывать за счёт встроенного графического модуля. Аналогом ультрамобильных и экономичных процессоров Atom у AMD выступает линейка «гибридных» процессоров AMD серии Е (платформа Zacate). По частоте (до 1,66 ГГц) да и по тепловыделению (18 ватт) новый процессор AMD Ontario E-450 уступает своим конкурентам Intel Atom. Однако стоит иметь в виду мощь встроенного графического ядра Zacate, которое одной левой справляется не только с хиленькой графикой Intel, но и с рядом чипов NVIDIA. Конечно, не стоит рассчитывать на то, что на новых нетбуках с Zacate на борту вы сможете поиграть в «тяжёлые» игрушки, однако HD-видео на них можно будет крутить с полным комфортом, а сами мини-компьютеры будут стоит несколько дешевле «атомных».