История процессоров Intel | Первенец – Intel 4004

Свой первый микропроцессор Intel продала в 1971 году. Это был 4-битный чип с кодовым названием 4004. Он предназначался для совместной работы с тремя другими микрочипами, ПЗУ 4001, ОЗУ 4002 и сдвиговым регистром 4003. 4004 выполнял непосредственно вычисления, а остальные компоненты имели критическое значение для работы процессора. Чипы 4004 главным образом использовались в калькуляторах и прочих подобных устройствах, и не предназначались для компьютеров. Его максимальная тактовая частота составляла 740 кГц.

За 4004 последовал похожий процессор под названием 4040, который, по сути, представлял улучшенную версию 4004 с расширенной системой команд и более высокой производительностью.

История процессоров Intel | 8008 и 8080

С помощью 4004 Intel заявила о себе на рынке микропроцессоров, и чтобы извлечь выгоду из ситуации представила новую серию 8-битных процессоров. Чипы 8008 появились в 1972 году, затем в 1974 году появились процессоры 8080, а в 1975 году – чипы 8085. Хотя 8008 является первым 8-битным микропроцессоров Intel, он был не так известен, как его предшественник или преемник – модель 8080. Благодаря возможности обрабатывать данные 8-битными блоками 8008 был быстрее, чем 4004, но имел довольно скромную тактовую частоту 200-800 кГц и не особо привлекал внимание проектировщиков систем. 8008 производился по 10-микрометровой технологии.

Intel 8080 оказался намного более успешным. Архитектурный дизайн чипов 8008 был изменен ввиду добавления новых инструкций и перехода к 6-микрометровым транзисторам. Это позволило Intel более чем вдвое повысить тактовые частоты, и самые быстрые процессоры 8080 в 1974 году работали при частоте 2 МГц. ЦП 8080 использовались в бесчисленном множестве устройств, в связи с чем несколько разработчиков программного обеспечения, например, недавно сформированная Microsoft, сосредоточились на программном обеспечении для процессоров Intel.

В конечном счете, появившиеся позже микрочипы 8086 имели общую архитектуру с 8080, чтобы сохранить обратную совместимость с ПО, написанным для них. В результате ключевые аппаратные блоки процессоров 8080 присутствовали во всех когда-либо произведенных процессорах на базе x86. Программное обеспечение для 8080 технически также может работать на любом процессоре с архитектурой x86.

Процессоры 8085, по сути, представляли удешевленный вариант 8080 с повышенной тактовой частой. Они были очень успешны, хотя оставили меньший след в истории.

История процессоров Intel | 8086: начало эры x86

Первым 16-битным процессором Intel был 8086. Он имел существенно большую производительность по сравнению с 8080. Кроме повышенной тактовой частоты процессор обладал 16-разрядной шиной данных и аппаратными исполнительными блоками, позволяющими 8086 одновременно выполнять две восьмибитные инструкции. Кроме того процессор мог выполнять более сложные 16-битные операции, но основная масса программ того времени была разработана для 8-битных процессоров, поэтому поддержка 16-битных операций была не так актуальна, как многозадачность процессора. Разрядность адресной шины была расширена до 20-бит, что дало процессору 8086 доступ к 1 Мбайт памяти и увеличило производительность.

8086 также стал первым процессором на архитектуре x86. Он использовал первую версию набора команд x86, на которой базируются почти все процессоры AMD и Intel с момента появления этого чипа.

Примерно в то же время Intel выпускала чип 8088. Он был построен на базе 8086, но у него была отключена половина адресной шины, и он ограничивался исполнением 8-битных операций. Тем не менее, он имел доступ к 1 Мбайт ОЗУ и работал при более высоких частотах, поэтому был быстрее предыдущих 8-битных процессоров Intel.

История процессоров Intel | 80186 и 80188

После 8086 Intel представила несколько других процессоров, все они использовали схожую 16-битную архитектуру. Первым был чип 80186. Он разрабатывался с целью упрощения проектирования готовых систем. Intel переместила некоторые аппаратные элементы, которые обычно располагались на системной плате, в ЦП, включая генератор тактовых импульсов, контроллер прерываний и таймер. Благодаря интеграции этих компонентов в ЦП 80186 стал во много раз быстрее, чем 8086. Intel также увеличила тактовую частоту чипа, чтобы еще больше повысить производительность.

Процессор 80188 также имел ряд аппаратных компонентов, интегрированных в чип, но обходился 8-битной шиной данных, как 8088, и предлагался в качестве бюджетного решения.

История процессоров Intel | 80286: больше памяти, больше производительности

После выхода 80186 в том же году появился 80286. Он имел почти идентичные характеристики, за исключением расширенной до 24-бит адресной шины, которая, в так называемом защищенном режиме работы процессора, позволяла ему работать с оперативной памятью объемом до 16 Мбайт.

История процессоров Intel | iAPX 432

iAPX 432 был ранней попыткой Intel уйти от архитектуры x86 в совершенно другую сторону. По расчетам Intel iAPX 432 должен быть в несколько раз быстрее, чем другие решения компании. Но, в конечном счете, процессор потерпел неудачу из-за существенных просчетов в архитектуре. Хотя процессоры x86 считались относительно сложными, iAPx 432 поднял сложность CISC на совершенно новый уровень. Конфигурация процессора была довольно громоздкой, что вынудило Intel выпускать ЦП на двух отдельных кристаллах. Процессор также был рассчитан на высокие нагрузки и не мог хорошо работать в условиях недостатка пропускной способности шин или поступления данных. iAPX 432 смог обогнать 8080 и 8086, но его быстро затмили более новые процессоры на архитектуре x86, и в итоге от него отказались.

История процессоров Intel | i960: первый RISC-процессор Intel

В 1984 Intel создала свой первый RISC-процессор. Он не являлся прямым конкурентом процессорам на базе x86, поскольку предназначался для безопасных встраиваемых решений. В этих чипах использовалась 32-битная суперскалярная архитектура, в которой применялись концепция дизайна Berkeley RISC. Первые процессоры i960 имели относительно низкие тактовые частоты (младшая модель работала на 10 МГц), но со временем архитектура была улучшена и переведена на более тонкие техпроцессы, что позволило поднять частоту до 100 МГц. Также они поддерживали 4 Гбайт защищенной памяти.

i960 широко использовался в военных системах а также в корпоративном сегменте.

История процессоров Intel | 80386: переход x86 на 32-бита

Первым 32-битным процессором на архитектуре x86 от Intel стал 80386, который появился в 1985 году. Его ключевым преимуществом являлась 32-битная адресная шина, которая позволяла адресовать до 4 Гбайт системной памяти. Хотя в те времени столько памяти практически никто не использовал, ограничения ОЗУ часто вредили производительности предшествующих процессоров x86 и конкурирующих ЦП. В отличие от современных ЦП, на момент появления 80386 увеличение объема ОЗУ почти всегда означало увеличение производительности. Также Intel реализовала ряд архитектурных усовершенствований, которые помогали повысить производительность выше уровня 80286, даже когда обе системы использовали одинаковый объем ОЗУ.

Чтобы добавить в продуктовую линейку более доступные модели, Intel представила 80386SX. Этот процессор был практически идентичен 32-битному 80386, но ограничивался 16-битной шиной данных и поддерживал работу с ОЗУ объемом лишь до 16 Мбайт.

История процессоров Intel | i860

В 1989 году Intel предприняла еще одну попытку уйти от процессоров x86. Она создала новый ЦП с архитектурой RISC под названием i860. В отличие от i960 этот ЦП разрабатывался как модель с высокой производительностью для рынка настольных ПК, но процессорный дизайн имел некоторые недостатки. Главный из них заключался в том, что для достижения высокой производительности процессор полностью полагался на программные компиляторы, которые должны были размещать инструкции в порядке их выполнения в момент создания исполняемого файла. Это помогло Intel сохранить размер кристалла и уменьшить сложность чипа i860, но при компиляции программ было практически невозможно корректно расположить каждую инструкцию с начала и до конца. Это вынуждало ЦП тратить больше времени на обработку данных, что резко снижало его производительность.

История процессоров Intel | 80486: интеграция FPU

Процессор 80486 стал следующим большим шагом Intel с точки зрения производительности. Ключом к успеху являлась более плотная интеграция компонентов в ЦП. 80486 был первым процессором x86 с кэшем L1 (первого уровня). Первые образцы 80486 имели на кристалле 8 Кбайт кэш-памяти и изготавливались с применением техпроцесса 1000 нм. Но с переходом на 600 нм объем кэша L1 увеличился до 16 Кбайт.

Intel также включила в ЦП блок FPU, который до этого являлся отдельным функциональным блоком обработки данных. Переместив эти компоненты в центральный процессор, Intel заметно снизила задержку между ними. Чтобы увеличить пропускную способность процессоры 80486 также использовали более быстрый интерфейс FSB. Для повышения скорости обработки внешних данных было произведено множество усовершенствований в ядре и других компонентах. Эти изменения значительно подняли производительность процессоров 80486, которые в разы обгоняли старые 80386.

Первые процессоры 80486 достигали частоты 50 МГц, а более поздние модели, произведенные по техпроцессу 600 нм, могли работать на частоте до 100 МГц. Для покупателей с меньшим бюджетом Intel выпускала версию 80486SX, в которой был заблокирован блок FPU.

История процессоров Intel | P5: первый процессор Pentium

Pentium появился в 1993 году и был первым процессором x86 Intel, который не следовал системе нумерации 80x86. Pentium использовал архитектуру P5 – первую суперскалярную микроархитектуру x86 Intel. Хотя Pentium в целом был быстрее 80486, его главной особенностью был существенно улучшенный блок FPU. FPU оригинального Pentium был более чем в десять раз быстрее старого блока в 80486. Значение этого усовершенствования лишь усилилось, когда Intel выпустила Pentium MMX. В плане микроархитектуры этот процессор идентичен первому Pentium, но он поддерживал набор команд Intel MMX SIMD, который мог значительно повышать скорость отдельных операций.

По сравнению с 80486 Intel увеличила в новых процессорах Pentium объема кэша L1. Первые модели Pentium имели 16 Кбайт кэша первого уровня, а Pentium MMX получил уже 32 Кбайт. Естественно, эти чипы работали при более высоких тактовых частотах. Первые процессоры Pentium использовали транзисторы с техпроцессом 800 нм и достигали только 60 МГц, но последующие версии, созданные с использованием производственного процесса Intel 250 нм, достигали уже 300 МГц (ядро Tillamook).

История процессоров Intel | P6: Pentium Pro

Вскоре после первого Pentium Intel планировала выпустить Pentium Pro, основанный на архитектуре P6, но столкнулась с техническими трудностями. Pentium Pro выполнял 32-битные операции значительно быстрее оригинального Pentium благодаря внеочередному исполнению команд. Эти процессоры имели сильно переработанную внутреннюю архитектуру, которая декодировала инструкции в микрооперации, которые выполнялись на модулях общего назначения. В связи с дополнительными аппаратными средствами декодирования Pentium Pro также использовал значительно расширенный 14-уровневый конвейер.

Поскольку первые процессоры Pentium Pro были предназначены для рынка серверов, Intel снова расширила адресную шину до 36-бит и добавила технологию PAE, позволяющую адресовать до 64 Гбайт ОЗУ. Это гораздо больше, чем было нужно среднему пользователю, но возможность поддержки большого объема ОЗУ была крайне важна для заказчиков серверов.

Также была переработана система кэш-памяти процессора. Кэш L1 был ограничен двумя сегментами по 8 Кбайт, один для инструкций и один для данных. Чтобы восполнить дефицит 16 Кбайт памяти по сравнению с Pentium MMX, Intel добавила от 256 Кбайт до 1 Мбайт кэша L2 на отдельной микросхеме, присоединенной к корпусу ЦП. Она соединялась с ЦП с помощью внутренней шины передачи данных (BSB).

Изначально Intel планировала продавать Pentium Pro простым пользователям, но, в конечном счете, ограничила его выпуск моделями для серверных систем. Pentium Pro имел несколько революционных функций, но продолжал конкурировать с Pentium и Pentium MMX в плане производительности. Два более старых процессора Pentium были значительно быстрее при выполнении 16-битных операций, а в то время 16-битное ПО было преобладающим. Процессору также нахватало поддержки набора команд MMX, в результате Pentium MMX обгонял Pentium Pro в оптимизированных под MMX программах.

У Pentium Pro был шанс удержаться на потребительском рынке, но он был довольно дорогим в производстве из-за отдельной микросхемы, содержащей кэш L2. Самый быстрый процессор Pentium Pro достигал тактовой частоты 200 МГц и производился по техпроцессам 500 и 350 нм.

История процессоров Intel | P6: Pentium II

Intel не отступилась от архитектуры P6 и в 1997 году представила Pentium II, в которым были исправлены почти все недостатки Pentium Pro. Лежащая в основе архитектура была похожа на Pentium Pro. Он также использовал 14-уровневый конвейер и имел некоторые улучшения ядра, повышающие скорость выполнения инструкций. Объем кэша L1 вырос – 16 Кбайт для данных плюс 16 Кбайт для инструкций.

Для снижения стоимости производства Intel также перешла к более дешевым чипам кэш-памяти, присоединенным к более крупному корпусу процессора. Это был эффективный способ сделать Pentium II дешевле, но модули памяти не могли работать на максимальной скорости ЦП. В результате частота работы кэша L2 составляла лишь половину от процессорной, но для ранних моделей ЦП этого было достаточно, чтобы увеличить производительность.

Intel также добавила набор команд MMX. Ядра ЦП в Pentium II под кодовым названием "Klamath" и "Deschutes" также продавалась под брендами Xeon и Pentium II Overdrive, ориентированными на сервера. Модели с самой высокой производительностью имели 512 Кбайт кэша L2 и тактовую частоту до 450 МГц.

История процессоров Intel | P6: Pentium III и схватка за 1 ГГц

После Pentium II Intel планировала выпустить процессор, основанный на архитектуре Netburst, но она была еще не готова. Поэтому в Pentium III компания снова использовала архитектуру P6.

Первый процессор Pentium III носил кодовое имя "Katmai" и был очень похож на Pentium II: он использовал упрощенный кэш L2, работающий лишь на половине скорости ЦП. Базовая архитектура получила существенные изменения, в частности, несколько частей 14-уровневого конвейера были объединены между собой до 10 ступеней. Благодаря обновленному конвейеру и увеличению тактовой частоты первые процессоры Pentium III, как правило, немного обгоняли Pentium II.

Katmai производился по технологии 250 нм. Однако, после перехода на производственный процесс 180 нм, Intel смогла значительно увеличить производительность Pentium III. В обновленной версии под кодовым названием "Coppermine" кэш L2 был перемещен в ЦП, а его объем был снижена наполовину (до 256 Кбайт). Но поскольку он мог работать на частоте процессора, уровень производительности все равно повысился.

Coppermine участвовал в гонке с AMD Athlon за частотой 1 ГГц и преуспел. Позднее Intel попыталась выпустить модель процессора 1,13 ГГц, но в конечном счете она была отозвана после того, как доктор Томас Пабст из Tom"s Hardware обнаружил нестабильности в его работе . В итоге чип с частотой 1 ГГц остался самым быстрым процессором Pentium III на базе Coppermine.

Последняя версия ядра Pentium III называлась "Tualatin". При ее создании использовался техпроцесс 130 нм, который позволил добиться тактовой частоты 1,4 ГГц. Кэш L2 был увеличен до 512 Кбайт, что также позволило немного повысить производительность.

История процессоров Intel | P5 и P6: Celeron и Xeon

Вместе с Pentium II Intel также представила линейки процессоров Celeron и Xeon. Они использовали ядро Pentium II или Pentium III, но с разным объемом кэш-памяти. У первых моделей процессоров под брендом Celeron, основанных на базе Pentium II, вообще не было кэша L2, и производительность была ужасной. Более поздние модели на базе Pentium III имели половину от его объема кэша L2. Таким образом мы получили процессоры Celeron, которые использовали ядро Coppermine и имели только 128 Кбайт кэша L2, а более поздние модели, на базе Tualatin уже 256 Кбайт.

Версии с половиной кэша также называли Coppermine-128 и Tualatin-256. Частота этих процессоров была сопоставима с Pentium III и позволяла конкурировать с процессорами AMD Duron. Microsoft использовала процессор Celeron Coppermine-128 с частотой 733 МГц в игровой консоли Xbox.

Первые процессоры Xeon тоже были основаны на Pentium II, но имели больше кэша второго уровня. У моделей начального уровня его объем составлял 512 Кбайт, тогда как у старших собратьев могло быть до 2 Мбайт.

История процессоров Intel | Netburst: премьера

Прежде чем обсуждать архитектуру Intel Netburst и Pentium 4, важно понимать, в чем преимущества и недостатки ее длинного конвейера. Под понятием конвейера подразумевается перемещение инструкций через ядро. На каждом этапе конвейера выполняется множество задач, но иногда может выполняться только одна единственная функция. Конвейер можно увеличить путем добавлением новых аппаратных блоков или разделением одного этапа на несколько. А также можно уменьшить за счет удаления аппаратных блоков или объединения нескольких этапов обработки в один.

Длина или глубина конвейера имеет прямое влияние на задержку, IPC, тактовую частоту и пропускную способность. Более длинные конвейеры обычно требуют большей пропускной способности от других подсистем, и если конвейер постоянно получает необходимый объем данных, то каждый этап конвейера не будет простаивать вхолостую. Также процессоры с длинными конвейерами обычно могут работать при более высоких тактовых частотах.

Недостатком длинного конвейера является повышенная задержка исполнения, поскольку данные, проходящие через конвейер, вынуждены «останавливаться» на каждом этапе на определенное число тактов. Кроме того, процессоры, имеющие длинный конвейер, могут иметь более низкий показатель IPC, поэтому для повышения скорости работы они используют более высокие тактовые частоты. Со временем процессоры, использующие комбинированный подход, доказали свою эффективность без существенных недостатков.

История процессоров Intel | Netburst: Pentium 4 Willamette и Northwood

В 2000 году архитектура Intel Netburst, наконец, была готова и увидела свет в процессорах Pentium 4, доминировав в течение последующих шести лет. Первая версия ядра называлась "Willamette", под которой Netburst и Pentium 4 просуществовали два года. Однако это было трудное время для Intel, и новый процессор с трудом обгонял Pentium III. Микроархитектура Netburst позволяла использовать более высокие частоты, и процессоры на базе Willamette смогли достичь 2 ГГц, но в некоторых задачах Pentium III с частотой 1,4 ГГц оказывался быстрее. В этот период процессоры AMD Athlon имели большее преимущество в производительности.

Проблема Willamette состояла в том, что Intel расширила конвейер до 20 этапов и планировала побить планку частоты 2 ГГц, но из-за ограничений, накладываемых энергопотреблением и тепловыделением, она не смогла достигнуть поставленных целей. Ситуация улучшилась с появлением микроархитектуры Intel "Northwood" и использованием нового техпроцесса 130 нм, который позволил увеличить тактовую частоту до 3,2 ГГц и удвоить объем кэша L2 с 256 Кбайт до 512 Кбайт. Впрочем, проблемы с потребляемой мощностью и тепловыделением архитектуры Netburst никуда не делись. Однако производительность Northwood была значительно выше, и он мог конкурировать с новыми чипами AMD.

В процессорах класса high-end Intel внедрила технологию Hyper-Threading, увеличивающую эффективность использования ресурсов ядра в условиях многозадачности. Польза от Hyper-Threading в чипах Northwood была не так велика, как в современных процессорах Core i7 – прирост производительности составлял несколько процентов.

Ядра Willamette и Northwood также использовались в процессорах серии Celeron и Xeon. Как и в предыдущих поколениях ЦП Celeron и Xeon, Intel соответственно уменьшала и увеличивала размер кэша второго уровня, чтобы дифференцировать их по производительности.

История процессоров Intel | P6: Pentium-M

Микроархитектура Netburst разрабатывалась для высокопроизводительных процессоров Intel, поэтому она была довольно энергоемкой и не подходила для мобильных систем. Поэтому в 2003 году Intel создала свою первую архитектуру, разработанную исключительно для ноутбуков. Процессоры Pentium-M базировались на архитектуре P6, но с более длинными 12-14-уровневыми конвейерами. Кроме того в ней впервые был реализован конвейер переменной длины – если необходимая для команды информация уже была загружена в кэш, инструкции могли выполняться после прохождения 12 этапов. В противном случае им нужно было пройти еще два дополнительных этапа, чтобы загрузить данные.

Первый из таких процессоров выпускался по техпроцессу 130 нм и содержал 1 Мбайт кэш-памяти L2. Он достигал частоты 1,8 ГГц при потребляемой мощности всего 24,5 Вт. Более поздняя версия под именем "Dothan" с 90-нанометровыми транзисторами была выпущена в 2004 году. Переход на более тонкий производственный процесс позволял Intel увеличить кэш второго уровня L2 до 2 Мбайт, который в сочетании с некоторыми улучшениями ядра заметно увеличивал производительность из расчета на такт. Кроме того максимальная частота ЦП поднялась до 2,27 ГГц при небольшом повышении энергопотребления до 27 Вт.

Архитектура процессоров Pentium-M впоследствии использовалась в мобильных чипах Stealey A100, на замену которых пришли процессоры Intel Atom.

История процессоров Intel | Netburst: Prescott

Ядро Northwood с архитектурой Netburst продержалось на рынке с 2002 по 2004 год, после чего Intel представила ядро Prescott с многочисленными улучшениями. При производстве использовался техпроцесс 90 нм, позволивший Intel увеличить кэш L2 до 1 Мбайт. Также Intel представила новый процессорный интерфейс LGA 775, который обладал поддержкой памяти DDR2 и расширенной в четыре раза шиной FSB. Благодаря этим изменениям Prescott обладал большей пропускной способностью, чем Northwood, а это было необходимо для повышения производительности Netburst. Кроме того на базе Prescott Intel показала первый 64-битный процессор x86, имеющий доступ к ОЗУ большего объема.

Intel рассчитывала, что процессоры Prescott станут самыми успешными среди чипов на базе архитектуры Netburst, но вместо этого они потерпели фиаско. Intel снова расширила конвейер выполнения команд, на сей раз до 31 этапа. В компании надеялись, что увеличения тактовых частот будет достаточно, чтобы компенсировать наличие более длинного конвейера, но им удалось достичь только 3,8 ГГц. Процессоры Prescott были слишком горячими и потребляли слишком много энергии. В Intel рассчитывали, что переход на техпроцесс 90 нм устранит эту проблему, однако повышенная плотность транзисторов лишь усложнила охлаждение процессоров. Добиться более высокой частоты было невозможно, и изменения ядра Prescott негативно сказались на общей производительности.

Даже со всеми улучшениями и дополнительным кэшем Prescott, в лучшем случае, выходил на один уровень с Northwood по части произвольности на такт. В то же время процессоры AMD K8 также осуществили переход на более тонкий техпроцесс, что позволило повысить их частоты. AMD некоторое время доминировала на рынке ЦП для настольных компьютеров.

История процессоров Intel | Netburst: Pentium D

В 2005 году два основных производителя соревновались за первенство в анонсе двухъядерного процессора для потребительского рынка. AMD первой анонсировала двухъядерный Athlon 64, но он долго отсутствовал в продаже. Intel стремилась обойти AMD, используя многоядерный модуль (MCM), содержащий два ядра Prescott. Компания окрестила свой двухъядерный процессор Pentium D, а первая модель носила кодовое имя "Smithfield".

Однако Pentium D подвергся критике, поскольку имел те же проблемы, что и оригинальные чипы Prescott. Тепловыделение и энергопотребление двух ядер на базе Netburst ограничивали таковую частоту на уровне 3,2 ГГц (в лучшем случае). И поскольку эффективность архитектуры сильно зависела от загруженности конвейера и скорости поступления данных, показатель IPC у Smithfield заметно снизился, поскольку пропускная способность канала делилась между двумя ядрами. Кроме того физическая реализация двухъядерного процессора не отличалась изящностью (по сути это два кристалла под одной крышкой). И два ядра на одном кристалле в ЦП AMD считались более продвинутым решением.

После Smithfield появился Presler, который был переведен на 65 нм техпроцесс. Многоядерный модуль содержал два кристалла Ceder Mill. Это помогло уменьшить тепловыделение и потребляемую мощность процессора, а также поднять таковую частоту до 3,8 ГГц.

Существовало две основных версии Presler. Первая имела более высокий тепловой пакет 125 Вт, а более поздняя модель ограничивалась значением 95 Вт. Благодаря уменьшенному размеру кристалла Intel также смогла удвоить объема кэша L2, в итоге каждый кристалл имел по 2 Мбайт памяти. Некоторые модели для энтузиастов также поддерживали технологию Hyper-Threading, позволяющую ЦП выполнять задачи в четыре потока одновременно.

Все процессоры Pentium D поддерживали 64-битное ПО и ОЗУ объемом более 4 Гбайт.

Во второй части: процессоры Core 2 Duo, Core i3, i5, i7 вплоть до Skylake.

В первых числах января Intel официально представила новое поколение процессоров Intel Core на архитектуре Kaby Lake . Обновление получилось довольно странным, поэтому мы сегодня обойдемся без пространных рассуждений и расскажем только о том, что реально надо знать.

Факт первый: никакого «Тик-так»

Долгое время Intel следовала простой схеме обновления процессоров: «Тик-так». В один год обновлялся техпроцесс, а в следующем выходила новая архитектура. Первые несколько лет ритм выдерживался почти безукоризненно, но в последние годы схема начала ощутимо сбоить. И вот с Kaby Lake производитель официально признался, что с «тик-так» больше жить нельзя и к нему добавляется еще один этап, под названием «оптимизация», на котором будут допиливать уже созданные кристаллы. К сожалению, именно на этот новый виток и попали Kaby Lake.

Почему Intel решила изменить сама себе, трудно сказать. По заявлению самой компании, во всем виновата высокая стоимость перехода на новые техпроцессы. Мы, правда, считаем, что виноват скорее общий спад продаж на рынке компьютеров — становится все сложнее отбивать деньги при столь коротких циклах производства.

Факт второй: архитектура

Несмотря на новое название и солидное слово «оптимизация», технически и структурно Kaby Lake в точности копирует прошлогодние Skylake. Строение чипов, структура памяти, логика работы, наборы инструкций - все осталось таким же. Не поменялись даже численные показатели: максимум четыре ядра, 8 МБ кэша и 16 линий PCIe для общения с видеокартой. В общем, кроме названия - никаких инноваций.

Факт третий: техпроцесс

Неизменным остался и техпроцесс. Kaby Lake производят по тем же самым 14-нанометровым нормам. Только теперь к их названию приписывают плюсик (14 nm+), за которым и правда кроются некоторые обновления. В Kaby Lake у транзисторов чуть увеличились высота ребер и расстояние между ними. Как итог - токи утечки и тепловыделение слегка снизились, а это позволило нарастить частоту кристаллов.

Факт четвертый: частота работы

Официальный рекорд частоты для Core i7-7700K - 7383 МГц. Установлен, кстати, российской командой на материнке ASUS Maximus IX Apex.

По сравнению с процессорами прошлого поколения, у новых кристаллов частота в среднем увеличилась на 200-300 МГц. При этом TDP моделей остался прежним. То есть при тех же 90 Вт новый Core i7-7700K берет планку в 4,5 ГГц, в то время как i7-6700K поднимался только до 4,2 ГГц.

Мало того, процессоры еще и лучше разгоняются. Если из Skylake в среднем удавалось выжать 4,4-4,5 ГГц, то для Kaby Lake нормой считаются 4,8 ГГц, а при удачном стечении обстоятельств и 5 ГГц. И да, речь сейчас идет о работе под обычными воздушными кулерами.

Тут же отметим, что, как и раньше, все кристаллы Intel Core и Pentium можно разогнать по шине, а модели с индексом «K» гонятся еще и по множителю. Кстати, разблокированные кристаллы отныне есть не только в сериях Core i5 и Core i7, но и в Core i3. А семейство Pentium , самые дешевые Kaby Lake, теперь поддерживает Hyper-Threading.

Факт пятый: встроенное ядро

Осталась в Kaby Lake и встроенная графика. Но если раньше это была Intel HD Graphics 530, то теперь это HD Graphics 630 . Эволюция? Отнюдь нет, на борту все те же 24 блока частотой 1150 МГц. Новая цифра в названии прописалась благодаря обновленному медиадвижку Quick Sync . Он теперь может на лету декодировать видео в форматах H.265 и VP.9. Другими словами, если вы тонкий ценитель фильмов в 4К или собираетесь стримить в этом разрешении, знайте - с Kaby Lake процессор больше не будет нагружен на все 100%.

Что же касается производительности самой графики, то на нее грех жаловаться. С отрисовкой Windows она справляется без проблем, а в качестве бонуса еще и тянет не особо требовательные игрушки. Можно и деревню в Rim World построить, и тюрьму в Prison Architect отгрохать, и даже в DOTA 2 погонять. Последняя в Full HD и на средних настройках выдает вполне приличные 62 fps.

Факт шестой: чипсеты

Вместе с Kaby Lake компания Intel представила и новые чипсеты 200-й серии. Изменений в них, правда, так же мало, как и в процессорах. Старшие модели, Z270, получили дополнительные четыре линии PCIe, к которым производители материнских плат могут подвязать лишние порты USB или M.2. Прямо скажем, список не особо интригующий, но скудность в некоторой степени компенсируют производители плат.

Так, к примеру, в топовых материнках ASUS Apex появилась технология DIMM.2, позволяющая в слот под оперативку установить два накопителя M.2. А к нашей тестовой Maximus IX Formula можно было без проблем подключить кастомную «водянку», чтобы отвести тепло от цепей питания.

Впрочем, если ни одна из этих новинок вас не привлекает, у нас есть в запасе приятный факт. Сокет под Kaby Lake менять не стали, оставив уже привычный LGA 1151. То есть новые процессоры прекрасно работают на старых материнках Z170 Express, ну а Skylake хорошо себя чувствуют на Z270.

Факт седьмой: производительность

Результаты тестов
Процессор	Intel Core i7-7700K	Intel Core i7-6700K
Cinebench R15
One Core	196	175
All Cores	988	897
Multiplier	5,05	5,11
WinRar (КБ/с)
One Core	2061	1946
All Cores	11258	10711
TrueCrypt (МБ/с)
AES-Twofish-Serpent	336	295
PCMark (Work)
Work	5429	5281
Rise of the Tomb Raider
1920x1080, VeryHigh	118,1	119
Tom Clancy"s Rainbow Six: Siege
1920x1080, Ultra	115,7	114,9
Tom Clancy"s The Division
1920x1080, Max	93	92,6

Ну и наконец, о самом главном: о производительности. На тестах у нас побывал старший представитель линейки - Core i7-7700K, пришедший на смену Core i7-6600K. Как мы уже говорили, технически кристаллы различаются только частотой: под Turbo Boost новинка выдает на 300 МГц больше, а в стандарте держит скорость на 200 МГц выше. Собственно, в эту разницу по частоте и укладывается прирост производительности. Во всех задачах i7-7700K оказывается примерно на 5-6% быстрее предшественника. А при сравнении на одинаковой частоте разница укладывается в погрешность измерений.

Что же касается температуры процессора, то здесь ничего не поменялось. На пределе процессор легко добирается до 80°С. Но у нас процессор был скальпирован и даже на частоте в 4,8 ГГц не грелся выше 70°С.

* * *

Седьмое поколение Intel Core i7 сложно назвать «новым». По сути, перед нами те же самые Skylake, но на чуть более высоких частотах. Хорошо это или плохо, решайте сами, наше же мнение таково. Если вы сидите на относительно свежей архитектуре Intel (Skylake или Haswell), обновляться до Kaby Lake смысла нет. Но если вы собираете компьютер «с нуля», то до выхода AMD Ryzen седьмые Core - единственно правильный вариант.

Благодарим компанию ASUS за предоставленное оборудование.

Тестовый стенд
Охлаждение	Thermalright Macho HR-02
Материнская плата	ASUS ROG Maximus IX Formula
Память	2x 4 ГБ DDR4-2666 МГц Kingston HyperX Fury
Видеокарта	NVIDIA GeForce GTX 1070
Накопители	Toshiba OCZ RD400 (512 ГБ)
Блок питания	Hiper K900
Дополнительно	Windows 10 64-bit
Драйверы NVIDIA	378.41

Технические характеристики Core i7
Процессор	Intel Core i7-7700K	Intel Core i7-7700
Архитектура	Kaby Lake	Kaby Lake
Технологический процесс	14 нм	14 нм
Сокет	LGA1151	LGA1151
Количество ядер/потоков	4/8 шт.	4/8 шт.
Размер кэша третьего уровня	8 МБ	8 МБ
Штатная тактовая частота	4,2 ГГц	3,6 ГГц
	4,5 ГГц	4,2 ГГц
Количество каналов памяти	2 шт.	2 шт.
Поддерживаемый тип памяти	DDR4-2400/DDR3L-1600	DDR4-2400/DDR3L-1600
	16	16
Теплопакет (TDP)	91 Вт	65 Вт
Цена на январь 2017 года	20 700 рублей ($345)	18 600 рублей ($310)

Технические характеристики Core i5
Процессор	Core i5-7600K	Core i5-7600	Core i5-7500	Core i5-7400
Архитектура	Kaby Lake	Kaby Lake	Kaby Lake	Kaby Lake
Технологический процесс	14 нм	14 нм	14 нм	14 нм
Сокет	LGA1151	LGA1151	LGA1151	LGA1151
Количество ядер/потоков	4/4 шт.	4/4 шт.	4/4 шт.	4/4 шт.
Размер кэша третьего уровня	6 МБ	6 МБ	6 МБ	6 МБ
Штатная тактовая частота	3,8 ГГц	3,5 ГГц	3,4 ГГц	3,0 ГГц
Максимальная частота в режиме Turbo Boost	4,2 ГГц	4,1 ГГц	3,8 ГГц	3,5 ГГц
Количество каналов памяти	2 шт.	2 шт.	2 шт.	2 шт.
Поддерживаемый тип памяти	DDR4-2400/DDR3L-1600	DDR4-2400/DDR3L-1600	DDR4-2400/DDR3L-1600	DDR4-2400/DDR3L-1600
Количество поддерживаемых линий PCI Express 3.0	16	16	16	16
Теплопакет (TDP)	91 Вт	65 Вт	65 Вт	65 Вт
Цена на январь 2017 года	14 500 рублей ($242)	13 200 рублей ($220)	12 000 рублей ($200)	11 100 рублей ($185)

Технические характеристики Core i3
Процессор	Core i3-7350K	Core i3-7320	Core i3-7300	Core i3-7100
Архитектура	Kaby Lake	Kaby Lake	Kaby Lake	Kaby Lake
Технологический процесс	14 нм	14 нм	14 нм	14 нм
Сокет	LGA1151	LGA1151	LGA1151	LGA1151
Количество ядер/потоков	2/4 шт.	2/4 шт.	2/4 шт.	2/4 шт.
Размер кэша третьего уровня	4 МБ	4 МБ	4 МБ	3 МБ
Штатная тактовая частота	4,2 ГГц	4,1 ГГц	4,0 ГГц	3,9 ГГц
Максимальная частота в режиме Turbo Boost	-
Количество каналов памяти	2 шт.	2 шт.	2 шт.	2 шт.
Поддерживаемый тип памяти	DDR4-2400/DDR3L-1600	DDR4-2400/DDR3L-1600	DDR4-2400/DDR3L-1600	DDR4-2400/DDR3L-1600
Количество поддерживаемых линий PCI Express 3.0	16	16	16	16
Теплопакет (TDP)	60 Вт	51 Вт	51 Вт	51 Вт
Цена на январь 2017 года	10 500 рублей ($175)	9300 рублей ($155)	8700 рублей ($145)	7000 рублей ($117)

Раньше, выбирая процессор для своего компьютера, пользователи в основном обращали внимание на бренд и на тактовую частоту. Сегодня ситуация немного изменилась. Нет, вам и сегодня нужно будет сделать выбор между двумя производителями – Intel и AMD, но на этом дело не закончится. Времена изменились и обе компании выпускают хороший качественный продукт, который может удовлетворить потребности практически любых требовательных пользователей.

Однако у каждого изделия производителей есть свои сильные и слабые стороны, проявляющиеся в быстродействии различных программных приложений, а также в разбросе цены и производительности. Плюс сегодня процессор с намного меньшей тактовой частотой может спокойно обойти более быстрого собрата, а многоядерный процессор может оказаться медленнее процессора созданного на основе старой архитектуры, при определенной нагрузке на систему.

Мы расскажем вам, чем отличаются друг от друга современные процессоры, а выбор уже за вами.

Характеристики современных процессоров

1. Тактовая частота процессора

Этот показатель, по которому определяется количество тактов (операций) которое может сделать процессор за секунду времени. Раньше этот показатель был решающим при выборе компьютера и субъективной оценке производительности процессора.

Сейчас же, настали времена, когда этот показатель у подавляющего большинства современных процессоров достаточен для выполнения стандартных задач, поэтому при работе со многими приложениями значительного роста производительности, из-за более высокой тактовой частоты не будет. Теперь производительность определяется другими параметрами.

2. Количество ядер

Большинство современных компьютерных процессоров имеет по два или более ядра, исключение могут составить только самые бюджетные модели. Здесь вроде все логично – больше ядер, выше производительность, но на деле оказывается, что не так все просто. В некоторых приложениях повышение производительности действительно может быть обусловлено количеством ядер, но в других приложениях многоядерный процессор может уступить своему предшественнику с меньшим количеством ядер.

3 Объем кэш-памяти у процессоров

Для того чтобы повысить скорость обмена данными с оперативной памятью компьютера, на производимые процессоры устанавливают дополнительные блоки памяти с высокой скоростью (так называемые кэши первого, второго, третьего уровней, или LI, L2, L3 cache). Опять, кажется все логично – чем больше объем кэш-памяти в процессоре, тем выше его производительность.

Но тут опять всплывают разные модели процессоров, которые, как правило, отличаются между собой сразу несколькими техническими параметрами, поэтому выявить прямую зависимость производительности от размера кэш-памяти чипа практически не представляется возможным.

Более того, от специфики кода программных приложений также многое зависит. Некоторые приложения при большом кэше, дают заметный прирост , другие наоборот начинают работать хуже из-за программного кода.

4 Ядро

Ядро является основой любого процессора, от которой и отталкиваются другие характеристики. Можно встретить два процессора с похожими на первый взгляд техническими характеристиками (количество ядер, тактовая частота), но с разной архитектурой и они будут показывать в тестах производительности и программных приложениях абсолютно разные результаты.

По традиции, процессоры, созданные на базе новых ядер, намного лучше для работы с различными программами и поэтому демонстрируют лучшую производительность по сравнению с моделями, созданными на основе устаревших технологий (даже если тактовые частоты совпадают).

5 Технический процесс

Это масштабы современных технологий, которые собственно и определяют размеры полупроводниковых элементов, служащих во внутренних цепях процессора. Чем миниатюрней эти элементы, тем совершенней применяемая технология. Это совсем не означает, что современный процессор, созданный на основе современного технического процесса, будет быстрее представителя старой серии. Просто он может, например, греться меньше, а значит, и работать более эффективно.

6 Front Side Bus (FSB)

Частота системной шины – это скорость, с которой ядро процессора обменивается данными с ОЗУ, дискретной видеокартой, и периферийными контролерами материнской платы компьютера. Здесь все просто. Чем выше пропускная способность, тем соответственно выше у компьютера производительность (при прочих равных технических характеристиках рассматриваемых компьютеров).

Расшифровка названий процессоров Intel

Научиться ориентироваться в огромной номенклатуре различных названий процессоров компании Intel довольно просто. Вначале нужно разобраться с позиционированием самих процессоров:

Core i7 – на данный момент топовая линия компании

Core i5 – отличаются высокой производительностью

Core i3 – невысокая цена, высокая/средняя производительность

Все процессоры Core i серии построены на основе ядра Sandy Bridge и относятся ко второму поколению процессоров Intel Core. Названия большинства моделей начинаются с цифры 2, а более современные модификации, созданные на основе последнего ядра Ivy Bridge, маркируются цифрой 3.

Теперь очень легко определить, какого поколения тот или иной процессор, и на основе какого ядра он создан. К примеру, Core i5-3450 принадлежит к третьему поколению на ядре Ivy Bridge, а Core i5-2310 – соответственно второе поколение на основе ядра Sandy Bridge.

Когда вы знаете тип ядра процессора, то уже можете приблизительно судить не только о его возможностях, но и о потенциальном тепловыделении при загрузке. Представители третьего поколения греются намного меньше своих предшественников благодаря более современному техпроцессу.

Помимо цифр, в названиях процессоров иногда используют суффиксы:

К – для процессоров с разблокированным коэффициентом умножения (это дает опытным пользователям, разбирающимся в компьютерах, самостоятельно разгонять процессор)

S -для продуктов с повышенной энергоэффективностью, Т – для самых экономичных процессоров.

Intel Core 2 Quad

Линия популярных четырехьядерных процессоров на базе уже устаревшего ядра Yorkfield (техпроцесс 45 нм), благодаря привлекательной низкой цене и достаточно высокой производительности, линия этих процессоров актуальна и в сегодняшние дни.

Intel Pentium и Celeron

При маркировке бюджетных процессоров Pentium и Celeron используют обозначения G860, G620 и некоторые другие. Чем выше число после буквы, тем соответственно процессор производительнее. Если маркировочные числа отличаются незначительно, то, скорее всего, речь идет о различных модификациях чипов в одной производственной линейке, обычно ними небольшая и заключается только в нескольких сотнях мегагерц тактовой частоты ядра. Иногда различаются и объем кэш-памяти, и даже в количество ядер, а это уже намного сильнее влияет на различия в мощности и производительности. Поэтому, будет лучше, если вы не будете полагаться на маркировку чипов, а уточните все технические характеристики на официальном сайте продавца или производителя, ведь это займет мало времени, но поможет сохранить нервы и деньги.

Показательным примером может являться то, что различающиеся по цене лишь на 200 рублей процессоры Celeron G440 и Celeron G530 на самом деле имеют разное количество ядер (Celeron G440 – одно, Celeron G530 – два), разную тактовую частоту ядра (у G530 на 800 МГц больше), также у G530 вдвое больший кэш. Однако тепловыделение у последнего процессора почти в два раза больше, хотя оба процессора созданы на основе одного ядра Sandy Bridge.

Технологии процессоров Intel

Процессоры от компании Intel, сегодня считаются самыми производительными, благодаря семейству Core i7 Extreme Edition. В зависимости от модели они могут иметь до 6 ядер одновременно, тактовую частоту до 3300 МГц и до 15 Мб кэш памяти L3. Самые популярные ядра в сегменте настольных процессоров создаются на основе Intel – Ivy Bridge и Sandy Bridge.

Также как и у конкурента, в процессорах компании Intel применяются фирменные технологии собственной разработки для повышения эффективности работы системы.

1. Hyper Threading – За счет этой технологии, каждое физическое ядро процессора способно обрабатывать по два потока вычислений одновременно, получается, что число логических ядер фактически удваивается.

2. Turbo Boost – Позволяет пользователю совершить автоматический разгон процессора, не превышая при этом максимально допустимый предел рабочей температуры ядер.

3. Intel QuickPath Interconnect (QPI) – Кольцевая шина QPI соединяет все компоненты процессора, за счет этого сводятся к минимуму все возможные задержки при обмене информацией.

4. Visualization Technology – Аппаратная поддержка решений виртуализации.

5. Intel Execute Disable Bit – Практически , она обеспечивает аппаратную защиту от возможных вирусных атак, в основе которых лежит технология переполнения буфера.

6. Intel SpeedStep -Инструмент позволяющий изменять уровень напряжения и частоты в зависимости от создаваемой нагрузки на процессор.

Расшифровка названий процессоров AMD

AMD FX

Топовая линейка компьютерных многоядерных процессоров со специально снятым ограничением на множитель (ради возможности самостоятельного разгона) для обеспечения высокой производительности при работе с требовательными приложениями. Исходя из первой цифры названия, можно сказать, сколько ядер установлено в процессор: FX-4100 – четыре ядра, FX-6100 соответственно шесть ядер и FX-8150 имеет восемь ядер. В линейке этих процессоров существует и несколько модификаций, несколько отличающихся тактовой частотой (у процессора FX-8150 она на 500 МГц выше, чем у процессора FX-8120). AMD А

Линия со встроенным внутрь процессора графическим ядром. Цифровое обозначение в названии указывает на принадлежность к конкретному классу производительности: АС – производительность, достаточная для подавляющего большинства стандартных ежедневных задач, А6 – производительность, достаточная для создания видеоконференции в высоком разрешении HD, А8 – производительность, достаточная для уверенного просмотра Blu-ray-фильмов с эффектом 3D или запуска современных 3D-игр в мультидисплейном режиме (с возможностью одновременного подключения четырех мониторов).

AMD Phenom II и Athlon II

Самые ранние процессоры из линейки AMD Phenom II были официально выпущены еще в далеком 2010 году, но благодаря низкой цене и достаточно большой производительности они и сегодня пользуются определенной популярностью.

На количество ядер у процессора указывает цифра в названии следующая сразу после символа X. К примеру, маркировка процессора AMD Phenom II Х4 Deneb говорит нам, что он принадлежит к семейству процессоров Phenom II, имеет четыре ядра и создан на базе ядра Deneb. Полностью аналогичные правила маркировки можно увидеть и в серии Athlon.

AMD Sempron

Под этим названием производитель выпускает бюджетные процессоры, предназначенные для настольных офисных компьютеров.

Технологии процессоров AMD

Самые топовые модели процессоров из линейки AMD FX, созданные на основе нового ядра Zambezi, могут предложить требовательному пользователю восемь ядер, 8-мегабайтный кэш L3 и тактовую частоту процессора до 4200 М Гц.

Большинство современных процессоров созданных компанией AMD по умолчанию поддерживают следующие технологии:

1. AMD Turbo CORE – Эта технология призвана автоматически регулировать производительность всех ядер процессора, за счет управляемого разгона (подобная технология у компании Intel имеет название TurboBoost).

2. AVX (Advanced Vector Extensions), ХОР и FMA4 – Инструмент, имеющий расширенный набор команд, специально созданных для работы с числами с плавающей точкой. Однозначно инструментарий.

3. AES (Advanced Encryption Standard) – В программных приложениях использующих шифрование данных, повышает производительность.

4. AMD Visualization (AMD-V) – Эта технология виртуализации, помогает обеспечить разделение ресурсов одного компьютера между несколькими виртуальными машинами.

5. AMD PowcrNow! – Технология управления питанием. Она помогают пользователю добиться повышения производительности, за счет динамической активации и деактивации части процессора.

6. NX Bit – Уникальная антивирусная технология, помогающая предотвратить инфицирование персонального компьютера определенными видами вредоносных программ.

Сравнение производительности процессоров

Просматривая прайс-листы с ценами и характеристиками современных процессоров, можно прийти в настоящее замешательство. Удивительно, но процессор большим количеством ядер на борту и с большей тактовой частотой может стоить дешевле, чем экземпляры с меньшим количеством ядер и с меньшими тактовыми частотами. Все дело в том, что настоящая производительность процессора зависит не только от основных характеристик, но и от эффективности работы самого ядра, поддержки современных технологий и конечно от возможностей самой платформы, для которой создан процессор (можно вспомнить про логику системной платы, про возможности видеосистемы, про пропускную способность шины и многое другое).

Именно поэтому, нельзя судить о производительности процессора, на основе одних только характеристик написанных на бумаге, нужно иметь данные и о результатах независимых тестов производительности (желательно с теми приложениями, с которыми планируется постоянно работать). В зависимости от типа создаваемой нагрузки похожие процессоры могут выдавать совершенно разные результаты, при работе с одними и теми же программами. Как же неподготовленному человеку разобраться, какой тип процессора подходит именно для него? Давайте попробуем в этом разобраться, проведя сравнительное тестирование процессоров с одинаковой розничной стоимостью в различных программных приложениях.

1. Работа с офисным программным обеспечением. При использовании привычных офисных приложений и браузеров прирост производительности можно достичь за счет большей тактовой частоты процессора. Большой объем кэш памяти или большое число ядер не даст ожидаемого прироста скорости работы приложений данного типа. К примеру, более дешевый по сравнению с Intel Celeron G440 процессор AMD Sempron 145 на основе 45-нм ядра Sargas показывает в тестах с офисными приложениями лучшую производительность, а ведь продукт Intel создан на более современном 32-нм ядре Sandy Bridge. Тактовая частота – вот залог успеха, при работе с офисными приложениями.

2. Компьютерные игры. Современные 3D-игры с выставленными на максимум настройками – одни из самых требовательных к комплектующим компьютера. Процессоры показывают прирост производительности в современных компьютерных играх по мере роста количества ядер и увеличения объема кэш-памяти (конечно если при этом, оперативная память и видеосистема удовлетворяют всем современным требованиям) . Взять хотя бы процессор AMD FX-8150 с 8 ядрами и 8 мегабайтами кэш-памяти третьего уровня. При тестировании он выдает лучший результат в компьютерных играх, чем практически одинаковый по цене Phenom II Х6 Black Thuban 1100T с 6 ядрами, но с 6 мегабайтами кэш-памяти третьего уровня. Как уже было подмечено выше, при тестировании офисных программ картина с производительностью прямо противоположная.

Если начать тестировать производительность в современных играх двух близких по цене процессоров марок FX-8150 и Core i5-2550К, то окажется, что последний демонстрирует лучшие результаты, несмотря на то, что у него меньше ядер, и он имеет меньшую тактовую частоту и даже объем кэш памяти у него меньше. Скорее всего, здесь, с точки зрения эффективности, основную роль сыграла более удачная архитектура самого ядра.

3. Растровая графика. Популярные графические приложения, такие как Adobe Photoshop, ACDSee и Image-Magick изначально созданы разработчиками с отличной многопоточной оптимизацией, это значит, что при постоянной работе с этими программами дополнительные ядра не будут лишними. Существует и большое количество программных пакетов, абсолютно не использующих многоядерность (Painishop или GIMP). Получается, нельзя однозначно утверждать, какой технический параметр у современных процессоров больше других влияет на увеличение скорости работы растровых редакторов . Разные программы, работающие с растровой графикой, требовательны к самым различным параметрам, таким как тактовая частота, количество ядер (особенно относится к реальной производительности одного ядра), и даже к объему кэш-памяти. Тем не менее, недорогой Core 13-2100 в тестах показывает намного большую производительность в такого рода приложениях, чем, например, тот же FX-6100, и это даже несмотря на то, что базовые характеристики у Intel немного проигрывают.

4. Векторная графика. В наше время процессоры очень странно проявляют себя, работая с такими популярными программными пакетами как CorelDraw и Illustrator. Общее количество ядер процессора практически никак не влияет на производительность приложений, это говорит об отсутствии у данного вида программного обеспечения многопоточной оптимизации. В теории для нормальной работы с векторными редакторами двухядерного процессора даже будет много, так как здесь на первый план выходит тактовая частота.

Примером может служить AMD Аб-3650, который с четырьмя ядрами, но с маленькой тактовой частотой не может соперничать в векторных редакторах с бюджетным двухядерным Pentium G860, у которого тактовая частота немного выше (при этом стоимость процессоров практически одинаковая).

5. Кодирование аудио. При работе с аудиоданными можно наблюдать абсолютно противоположные результаты. При кодировании звуковых файлов производительность растет по мере увеличения количества ядер процессора и по мере увеличения тактовой частоты. Вообще, для совершения операций такого плана вполне достаточно даже 512 мегабайт кэш-памяти, так как при обработке потоковых данных этот вид памяти практически не используется. Наглядным примером служит восьмиядерный процессор FX-8150, который при процессе конвертации аудиофайлов в разные форматы, показывает результат намного лучше, чем более дорогостоящий четырехъядерный Core 15-2500К, благодаря большему количеству ядер.

6. Кодирование видео. Архитектура ядра при в таких программных пакетах как Premier, Expression Encoder или Vegas Pro, играет большую роль. Здесь упор делается на быстрые ALU/FPU – это аппаратные вычислительные блоки ядра, ответственные за логические и арифметические операции при обработке данных. Ядра с разной архитектурой (даже если это разные линейки одного производителя) в зависимости от типа нагрузки, обеспечивают разный уровень производительности

Процессор Core i3-2120 на основе ядра Sandy Bridge от компании Intel, с меньшей тактовой частотой, меньшим объемом кэш-памяти и меньшим количеством ядер, выигрывает у процессора AMD FX-4100 построенного на ядре Zambezi, который стоит практически те же деньги. Такой необычный результат можно объяснить различиями в архитектуре ядра и лучшей оптимизацией под конкретные программные приложения.

7. Архивация. Если вы за своим компьютером часто занимаетесь архивированием и распаковкой объемных файлов в таких программах как WinRAR или 7-Zip, то обратите внимание на объем кэш-памяти своего процессора. В таких делах кэш-память имеет прямую пропорциональность: чем она больше, тем больше производительность компьютера при работе с архиваторами . Показателем служит, процессор AMD FX-6100 с установленными на борту 8 Мб кэш-памяти уровня 3. Он управляется с задачей архивирования намного быстрее, чем сопоставимые по цене процессоры Core i3-2120 с 3 мегабайтами кэш-памяти третьего уровня и Core 2 Quad Q8400 с 4 мегабайтами кэш памяти второго уровня.

8. Режим экстремальной многозадачности. Некоторые пользователи работают сразу с несколькими ресурсоемкими программными приложениями с параллельно активированными фоновыми операциями. Только подумайте, вы на своем компьютере распаковываете огромный RAR -архив, одновременно слушаете музыку, редактируете несколько документов и таблиц, при этом у вас запущен Skype и интернет-браузер с несколькими открытыми вкладками. При таком активном использовании компьютера очень важную роль играет возможность процессора выполнять несколько потоков операций параллельно. Получается, что первостепенное значение при таком использовании занимает количество ядер у процессора.

С многозадачностью справляются многоядерные процессоры AMD Phenom II Хб и FX-8xxx. Здесь стоит отметить, что AMD FX-8150 с восемью ядрами на борту, при одновременной работе нескольких приложений, имеет немного больший запас производительности, чем, к примеру, более дорогой процессор Core i5-2500K со всего четырьмя ядрами. Конечно, если требуется максимальная скорость, то лучше смотреть в сторону процессоров Core i7, которые способны легко обогнать FX-8150.

Вывод

В заключение можно сказать, что на общую производительность системы влияет огромное количество различных факторов. Конечно, хорошо иметь процессор с высокой тактовой частотой, большим количеством ядер и объемом кэш-памяти, плюс не плохо бы самую современную архитектуру, но все эти параметры имеют разное значение для разных типов задач.

Вывод напрашивается сам собой: если хотите с толком вложить деньги в обновление компьютера, то определите самые приоритетные задачи и представьте сценарии повседневного использования. Зная конкретные цели и задачи, вы сможете легко выбрать оптимальную модель, которая наилучшим образом подойдет именно под ваши потребности, работу и, самое главное, бюджет.

Практически вся современная техника не может существовать без процессора - ядра электронной составляющей. Несмотря на достаточное многообразие современных производителей - наиболее популярными являются процессоры Intel, история которых насчитывает уже почти полвека.

Первые CPU появились еще в 40-х годах прошлого века, но лишь в 1964 году с выходом на рынок вычислительных устройств IBM System/360 можно было утверждать о начале эпохи компьютеров.

4-х битные процессоры

В 1971 году Intel представила первый 4-битный процессор, имеющий маркировку 4004 и изготовленный с применением 10 мкм технологии. Количество транзисторов в составе чипа составляло 2300, а тактовая частота - 740 кГц.

В 1974 году был произведен апгрейд до модели 4040. При этом количество транзисторов выросло до 3000 с сохранением максимальной тактовой частоты.

Обе модели применялись фирмой Nippon при изготовлении калькуляторов.

8-битные процессоры

Пришли на смену 4-х битным процессорам и имели маркировку 8008, 8080, 8085. Выпуск был начат в 1972 году, а последняя модель появилась на рынке в 1976 году. С появлением этих моделей началось заметное повышение тактовой частоты процессора от 500 кГц до 5 МГц. При этом, количество транзисторов увеличилось с 3500 до 6500. При производстве применялись 3, 6 и 10 мкм технологии.

16-битные процессоры

Производство 16-битных процессоров началось в 1978 году и изначально рассматривалась как промежуточный этап перед началом разработки и запуском в производство 32-битной архитектуры, как наиболее полно отвечающей современным требованиям, тем более, что возрастающая конкуренция требовала более новые и мощные модели процессоров для производителей электроники.

Выпуск 16-битных процессоров начался с модели 8086, созданной при помощи 3мкм технологии и имеющей тактовую частоту до 10МГц. Разработка этого типа процессоров закончилась в 1982 году с выпуском модели 80286, имеющей максимальную тактовую частоту 16МГц. Из особенностей можно отметить возможность использования аппаратной защиты для многозадачных систем.

32-битные процессоры

Старт разработки 32-битных процессоров положил началу разработки и широкому внедрению ЭВМ. Именно они послужили основой для создания персональных компьютеров, так широко используемых в настоящее время. Стоит также отметить, что еще имеется достаточно большое количество рабочих компьютеров, работающих под управлением процессоров 32-битной архитектуры.

В состав 32-битной архитектуры входят несколько линеек и микроархитектур:

• He-x86 процессоры
• линии 80386 и 80486
• архитектура и микроархитектура Pentium, Celeron и Xeon
• микроархитектура NetBurst

В 1981 годы впервые был представлен iAPX 432 как первый 32-битный He-x86 процессор от компании Intel. Обладал рабочей частотой до 8МГц. Дальнейшее развитие этой линейки включает в себя процессоры i860 и i960, выпущенные в 1988-89 годах. В эту же линейку входила и серия процессоров XScale, представленная на суд покупателей в 2000 году. Широкое распространение процессоры XScale получили в производстве карманных компьютеров.

Линии 80386 и 80486 были представлены в 1985 и в 1989 годах соответственно. Чаще всего обозначались как 386 и 486 процессоры. Тактовые частоты начинались с 20МГц, а в производстве использовалась 1мкм технология.

Впервые Pentium был представлен в 1993 году и представлял собой процессор с тактовой частотой от 75 Мгц, изготовленный по 0,6мкм процессу. Производство всех Pentium, а также более простых моделей Celeron продолжалось вплоть до 2006 года. Последней моделью представленной линейки является Pentium Dual-Core, изготовленный по 65нм технологии и обладающий тактовой частотой 1,86ГГц.

Микроархитектура NetBurst впервые была представлена в 2000 году моделью Pentium 4 с тактовой частотой 1,3МГц. В результате дальнейшей модернизации частота поднялась до 3,6ГГц, а используемый технологический процесс от 0,18 до 0,13 мкм.

64-битные процессоры

Включает в свой состав несколько микроархитектур:

• NetBurst
• IntelCore
• Intel Atom
• Nehalem
• Sandy Bridge
• Ivy Bridge
• Haswell
• Broadwell
• Skylake
• Kaby Lake

Начало производства 64-битных процессоров в Intel началось в 2004 году, а в 2005 году был выпущен Pentium 4D, предназначенный для широкого применения. При его производстве использовался 90нм процесс, а частота составляла 2,66ГГц. Дальнейшее развитие включает в себя модели 955 EE и 965 EE с частотами 3,46 и 3,73ГГц.

IntelCore включает в себя процессоры, изготовленные по 65нм технологическому процессу. Впервые представлены в 2006 году и обладают частотами от 1,86 ГГц до 3,33 ГГц с разными размерами кеша и частотой шины.

Серия IntelAtom производится с 2008 года и выполнена по 45нм технологическому процессу. Обладает частотой от 800Мгц до 2,13ГГц. Достаточно простые и дешевые процессоры, используемые в производстве нетбуков.

Серия Nehalem представлена на суд покупателей в 2010 году. Процессоры серии обладают тактовыми частотами от 1,07ГГц до 3,6ГГц и включает в себя процессоры с 2, 4 и 6 ядрами.

SandyBridge и IvyBridge выпускаются с 2011 года и включают в себя модели от 1-ядерных до 15-ядерных с частотами от 1,6ГГц до 3,6ГГц.

Haswell, Broadwell, Skylake и Kaby Lake включают в себя модели с 2, 4 и 6 ядрами с частотами от 3 ГГц до 4,4 ГГц.