Процессоры

Наличие кулера в комплекте поставки процессора. Подобная комплектация удобна тем, что пользователю не нужно отдельно искать подходящий кулер: комплектная система охлаждения изначально совместима с процессором и ее эффективность соответствует тепловыделению CPU.

Количество потоков команд, которое процессор может выполнять одновременно.Изначально каждое физическое ядро (см. «Кол-во ядер») предназначалось для выполнения одного потока команд, и число потоков соответствовало количеству ядер. Однако в наше время существует немало процессоров, поддерживающие технологии многопоточности Hyper-threading или SMT (см. ниже) и способные выполнять сразу два потока на каждом ядре. В таких моделях количество потоков получается вдвое больше количества ядер — например, в четырехъядерном чипе будет указано 8 потоков.В целом большее число потоков, при прочих равных, положительно сказывается на быстродействии и эффективности, однако повышает стоимость процессора.

Объём кэша 3 уровня (L3), предусмотренного в процессоре.Кэш — промежуточный буфер памяти, в который при работе процессора записываются наиболее часто используемые данные из оперативной памяти. Это ускоряет доступ к ним и положительно сказывается на быстродействии системы. Чем больше объём кэша — тем больше данных может в нём храниться для быстрого доступа и тем выше быстродействие.

Объём кэша 2 уровня (L2), предусмотренного в процессоре.Кэш — промежуточный буфер памяти, в который при работе процессора записываются наиболее часто используемые данные из оперативной памяти. Это ускоряет доступ к ним и положительно сказывается на быстродействии системы. Чем больше объём кэша — тем больше данных может в нём храниться для быстрого доступа и тем выше быстродействие. Объём кэша 2 уровня может достигать 12 МБ, такой кэш имеет абсолютное большинство современных процессоров.

Техпроцесс, по которому изготовлен CPU. Указывается по размеру отдельных полупроводниковых элементов (транзисторов), из которых состоит процессор. Чем меньше этот размер, тем более продвинутым является чип: уменьшение техпроцесса снижает тепловыделение и энергопотребление, а также позволяет предусмотреть на том же кристалле большее количество транзисторов. В свете этого развитие CPU идет именно в сторону уменьшения техпроцесса.Сегодня на рынке центральных процессоров, кроме современных 14 нм и 22 нм , все еще можно встретить 28 нм и 32 нм. А также появляются более высококлассные модели на 7 нм и 10 нм

Объём кэша 1 уровня (L1), предусмотренного в процессоре.Кэш — промежуточный буфер памяти, в который при работе процессора записываются наиболее часто используемые данные из оперативной памяти. Это ускоряет доступ к ним и положительно сказывается на быстродействии системы. Чем больше объём кэша — тем больше данных может в нём храниться для быстрого доступа и тем выше быстродействие. Кэш 1 уровня имеет наибольшее быстродействие и наименьший объём — до 128 Кб. Он является неотъемлемой частью любого процессора.

Количество тактов за секунду, которое выдаёт процессор в штатном рабочем режиме. Тактом называется отдельный электрический импульс, используемый для обработки данных и синхронизации процессора с остальными компонентами компьютерной системы. Различные операции могут требовать как долей такта, так и нескольких тактов, однако в любом случае тактовая частота является одним из основных параметров, характеризующих производительность и скорость работы процессора — при прочих равных характеристиках процессор с более высокой тактовой частотой будет быстрее работать и лучше справляться со значительными нагрузками. В то же время стоит учитывать, что фактическая производительность чипа определяется не только тактовой частотой, но и рядом других характеристик — начиная от серии и архитектуры (см. соответствующие пункты) и заканчивая количеством ядер и поддержкой специальных инструкций. Так что сравнивать по тактовой частоте имеет смысл только чипы со схожими характеристиками, относящиеся к одной се ии и поколению.

Универсальный интерфейс для подключения внутренней периферии. На практике же поддерживаемая скорость передачи данных может быть разной — в зависимости от версии интерфейса и числа линий (каналов передачи данных). Версия 3.0 обладает скоростью передачи данных 8 GT/s (Гигатранзакций/с), PCI-E 4.0 удвоена — с 8 до 16 GT/s, а 5.0 — до 64 GT/s.

Количество тепла, выделяемое процессором при работе в штатном режиме. Этот параметр определяет требования к системе охлаждения, необходимой для нормальной работы процессора, поэтому иногда его называют TDP — thermal design power, буквально «мощность температурной (охлаждающей) системы». Проще говоря, если процессор имеет тепловыделение в 60 Вт — для него необходима система охлаждения, способная отвести как минимум такое количество тепла. Соответственно чем ниже TDP — тем ниже требования к системе охлаждения. Низкие значения TDP (до 50 Вт) особенно критичны для ПК, в которых нет возможности установить мощные системы охлаждения — в частности, систем в компактных корпусах, куда мощный кулер попросту не поместится.

Модель интегрированного видеоядра, установленного в процессоре. Подробнее о самом ядре см. «Интегрированная графика». А зная название модели графического чипа, можно найти его подробные характеристики и уточнить производительность процессора по работе с видео.Что касается конкретных моделей, то в процессорах Intel используются HD Graphics, в частности, 510, 530, 610, 630 и UHD Graphics с моделями 610, 630, 730, 750, 770. Чипы AMD, в свою очередь, могут нести видеокарты Radeon R5 series, Radeon R7 series и Radeon RX Vega.В тоже время процессоры без графического ядра уместны для приобретения, если планируется полноценная сборка ПК с видеокартой. В таком случае переплачивать за процессор с графическим ядром не имеет смысла.

Результат, показанный процессором в тесте Passmark CPU Mark.Passmark CPU Mark — комплексный тест, который проверяет не только игровые возможности CPU, но и его производительность в других режимах, на основании чего и выводит общий балл; по этому баллу можно довольно достоверно оценить процессор в целом.

Коэффициент, на основании которого выводится значение тактовой частоты процессора. Последняя вычисляется путём умножения множителя на частоту системной шины (см. Частота системной шины). Например при частоте системной шины 533 МГц и множителе 4 тактовая частота процессора будет составлять приблизительно 2,1 ГГц.

Поддержка процессором различных наборов дополнительных команд. Это могут быть инструкции, оптимизирующие работу процессора в целом либо с приложениями определённого типа (например, мультимедийными, или 64-разрядными), предотвращающие запуск на компьютере определённого рода вирусов и т.п. У каждого производителя имеется свой ассортимент инструкций для процессоров.

Тип разъема (сокета) для установки процессора на материнской плате. Для нормальной совместимости необходимо, чтобы CPU и «материнка» совпадали по типу сокета; перед покупкой того и другого этот момент стоит уточнять отдельноДля процессоров Intel на сегодня актуальны следующие сокеты: 1150, 1155, 1356, 2011, 2011 v3, 2066, 1151, 1151 v2, 3647, 1200 и 1700.В свою очередь, процессоры AMD оснащаются такими типами разъемов:AM3/AM3+, FM2/FM2+, AM4, TR4/TRX4.

Максимальная тактовая частота процессора, достигаемая при работе в режиме разгона Turbo Boost или Turbo Core.Название «Turbo Boost» используется для технологии разгона, используемой компанией Intel, «Turbo Core» — для решения от AMD. Принцип действия в обоих случаях один: если некоторые ядра не задействованы или работают под нагрузкой ниже максимальной, процессор может перебрасывать на них часть нагрузки с загруженных ядер, повышая таким образом вычислительную мощность и производительность. Работа в таком режиме характерна повышением тактовой частоты, она и указывается в данном случае. Отметим, что речь идёт о максимально возможной тактовой частоте — современные CPU способны регулировать режим работы в зависимости от ситуации, и при относительно невысокой нагрузке фактическая частота может быть ниже максимально возможной. Об общем значении данного параметра см. «Тактовая частота».

Количество физических ядер, предусмотренное в конструкции процессора. Ядро — это часть процессора, отвечающая за выполнение одного потока команд; соответственно, наличие нескольких ядер позволяет CPU работать одновременно с несколькими задачами, что положительно сказывается на производительности. А во многих современных процессорах возможно даже выполнение нескольких потоков на одном ядре; подробнее об этом см. «Кол-во потоков (threads)».Обычно ядер — четное количество; трехъядерная архитектура встречается относительно редко и является скорее исключением, а одноядерные чипы практически полностью вышли из употребления. В настольных процессорах 2 ядра, как правило, характерны для бюджетных моделей и недорогих решений среднего класса, 4 ядра уже свойственно для среднего уровня, 6 ядер, 8-ядерные и более — для продвинутого, включая процессоры для серверов и рабочих станций. В то же время стоит учитывать, что фактические возможности CPU определяются не только данным параметром, о и другими характеристиками — прежде всего серией и поколением / архитектурой (см. соответствующие пункты). Не редкостью являются ситуации, когда, к примеру, более продвинутый и/или новый двухъядерный процессор оказывается мощнее, чем четырёхъядерный чип более скромной серии или более ранней архитектуры. Так что сравнивать CPU по количеству ядер имеет смысл только в пределах одной серии и поколения.

Результат, показанный процессором в тесте (бенчмарке) Geekbench 4.Geekbench 4 представляет собой комплексный кроссплатформенный тест, позволяющий, помимо прочего, определять эффективность работы процессора в различных режимах. При этом, по заявлению разработчиков, режимы проверки максимально приближены к различным реальным задачам, которые приходится решать процессору. Результат указывается в баллах: чем больше баллов — тем мощнее CPU, при этом разница в числах соответствует фактическому различию в производительности («вдвое больше результат — вдвое выше мощность»).Отметим, что за эталон в Geekbench 4 взят процессор Intel Core i7-6600U с тактовой частотой 2.6 ГГц. Его мощность оценена в 4000 баллов, и уже с ней сравниваются показатели других тестируемых CPU.

Данный параметр характеризует, во-первых, техпроцесс (см. выше), во-вторых, некоторые особенности внутреннего устройства процессоров. Новое (или хотя бы обновленное) кодовое название вводится на рынок вместе с каждым новым поколением CPU; чипы одной архитектуры являются «ровесниками», но могут относиться к разным сериям (см. выше). При этом одно поколение может включать как одно, так и несколько кодовіх названий.Вот наиболее распространенные на сегодняшний день кодовые названия Intel:Skylake (6-е поколение), Kaby Lake (7-е поколение), Skylake-X (7-е поколение), Kaby Lake-X (7-е поколение), Coffee Lake (8-е поколение), Coffee Lake Refresh (9-е поколение), Skylake-X Refresh (9-е поколение), Cascade Lake-X (10-е поколение), Comet Lake(10-е поколение), Comet Lake Refresh (10-е поколение), Rocket Lake (11-е поколение) и Alder Lake (12-е поколение).Для AMD этот список включает Zen Summit, Zen Raven, Zen+ Pinnacle, Zen+ Picasso, Zen2 Matisse, Zen2 Renoir, Zen3 Vermeer и Zen3 Cezanne.

Результат, показанный процессором в тесте (бенчмарке) Cinebench R15.Cinebench — тест, разработанный для проверки возможностей процессора и видеокарты. Создатель этого бенчмарка, компания Maxon, известна также как разработчик 3D-редактора Cinema 4D; это и определило особенности тестирования. Так, помимо чисто математических задач, при использовании Cinebench R15 процессор нагружается обработкой высококачественной трехмерной графики. Еще одна интересная особенность заключается в обширной поддержке многопоточности — тест позволяет полноценно проверять мощность чипов, обрабатывающих до 256 потоков единовременно. Традиционно для процессорных бенчмарков результаты проверки указываются в баллах (точнее, очках — PTS). Чем больше очков набрал CPU — тем выше его производительность.

Возможность изменять значение множителя (см. Множитель) процессора по собственному желанию. В отличии от оверклокинга («разгона») в его классическом понимании, часто связанного со взломом настроек процессора, свободный множитель даёт возможность «легально» и довольно легко менять тактовую частоту процессора — чаще всего это реализуется через настройки BIOS. При этом не стоит забывать, что увеличенная частота работы процессора требует соответствующей эффективности системы его охлаждения.

Наибольшая частота модулей оперативной памяти стандарта DDR4, с которыми совместим процессор.Более высокая частота модулей памяти, с одной стороны, увеличивает скорость их работы, с другой — выдвигает повышенные требования к вычислительной мощности процессора. Поэтому современные CPU имеют ограничения по частоте «оперативки».Стандарт DDR4 был представлен в 2010 году (окончательная версия — в 2012) как наследник популярного DDR3.

Максимальная температура, при которой процессор способен эффективно продолжать работу — при нагреве выше этой температуры большинство современных процессоров отключаются, дабы избежать неприятных последствий перегрева (вплоть до сгорания чипа). Чем выше максимальная рабочая температура — тем менее процессор требователен к системе охлаждения, однако мощность охлаждения в любом случае не должна быть ниже TDP (см. Тепловыделение (TDP)).

Поддержка процессором функции многопоточности.Для Intel это Hyper-threading, для AMD — SMT. Данная технология используется для оптимизации нагрузки на каждое физическое ядро процессора. Её ключевой принцип (упрощённо) заключается в том, что каждое такое ядро определяется системой как 2 логических ядра — например, четырехядерный процессор система «видит» как восьмиядерный. При этом каждое физическое ядро постоянно переключается между двумя логическими ядрами, по сути — между двумя потоками команд: когда в одном потоке возникает задержка (например, в случае ошибки или в ожидании результата предыдущей инструкции), ядро не простаивает, а приступает к выполнению второго потока команд. Благодаря такой технологии уменьшается время отклика процессора, а в серверных системах — увеличивается стабильность при большом количестве подключённых пользователей.

Максимальный объем оперативной памяти (RAM), с которым процессор может корректно работать.Чем больше объем «оперативки» — тем более высокие мощности требуются для корректной работы с ней. Соответственно, любой процессор неизбежно будет ограничен по данному параметру. Впрочем, даже сравнительно скромные современные CPU могут иметь весьма внушительные максимальные объемы RAM, исчисляемые десятками гигабайт. Так, наиболее популярные процессоры с поддержкой оперативки 64 ГБ и 128 ГБ.

Максимальное количество каналов, поддерживаемое процессором при работе с оперативной памятью.Простейшим режимом для современных ПК является одноканальный (когда весь объём RAM воспринимается как единый массив). Он поддерживается всеми процессорами и материнскими платами. Однако чаще всего встречаются «материнки» на 2 канала, а в более продвинутых моделях это число может достигать 4. Многоканальный режим значительно повышает производительность, однако требует применения специализированных комплектующих, включая процессоры с поддержкой соответствующего числа каналов.

Серия, к которой относится процессор.Серия обычно объединяет чипы, схожие по общему уровню, характеристикам, особенностям и назначению — например, бюджетные процессоры с низким энергопотреблением, модели среднего уровня с расширенными графическими возможностями, и т. п. Выбор процессора удобнее всего начать именно с определения серии, которая вам оптимально подойдет; правда, стоит учесть, что чипы одной серии могут относится к разным поколениям.Вот самые популярные серии процессоров от Intel:— Celeron. Процессоры бюджетного уровня, наиболее простые и недорогие десктопные чипы потребительского уровня от Intel, с соответствующими характеристиками. Могут сочетать CPU со встроенным графическим модулем. — Pentium. Серия бюджетных настольных процессоров от Intel, несколько более продвинутая, чем Celeron. — Core i3. Серия процессоров начального и среднего уровня, наиболее бюджетная серия в семействе Core ix. Выполнены на основе двухъядерной архитектуры, имеют кэш третьего уровня и встроенный рафический процессор. — Core i5. Серия процессоров среднего класса как вообще, так и в семействе Core ix. Архитектура двух- либо четырехъядерная, имеют кэш третьего уровня, многие модели также оснащены встроенным графическим чипом.— Core i7. Серия производительных процессоров; до появления линейки i9 в мае 2017 года были самыми продвинутыми в семействе Core ix. Имеют не менее 4 ядер (в топовых решениях — до 8), объемный кэш 3 уровня и встроенную графику.— Core i9. Высокопроизводительные настольные процессоры, представленные в 2017 году; самая продвинутая серия Core ix и самая мощная линейка десктопных CPU на момент выпуска. Имеют от 10 ядер (от 6 в мобильных версиях). — Xeon. Серия производительных процессоров, предназначенных прежде всего для серверов. Хорошо подходят для работы в многопроцессорных системах. Количество ядер составляет 2, 4 либо 6, многие модели имеют кэш третьего уровня.Наиболее популярные в наше время серии процессоров AMD включают Fusion, A-Series, Athlon, FX, Ryzen 3, Ryzen 5, Ryzen 7, Ryzen 9, Ryzen Threadripper, EPYC.— A-Series. Серия так называемых гибридных процессоров от AMD, называемых также APU — Accelerated Processing Unit. Представляют собой в основном высококлассные решения с продвинутой интегрированной графикой, возможности которой в некоторых моделях сравнимы с дискретными видеокартами. В частности, для новейших процессоров A-Series заявлена возможность полноценной работы с многими популярными онлайн-играми на максимальных настройках.— EPYC. Серия профессиональных процессоров от AMD, предназначенных преимущественно для серверов; позиционируются, в частности, как решения, оптимизированные для применения в облачных сервисах. Построены на микроархитектуре Zen, так же, как и настольные Ryzen (см. ниже). — FX. Семейство высококлассных производительных процессоров от AMD, первая в мире серия, представившая восьмиядерный процессор для ПК. Впрочем, есть и относительно скромные четырехъядерные. Еще одна особенность — жидкостное охлаждение, штатно входящее в комплект поставки некоторых моделей: классического воздушного бывает недостаточно с учётом высокой мощности и соответствующего TDP (см. ниже). — AMD Fusion. Все семейство процессоров Fusion изначально было создано как устройства с интегрированной графикой, объединяющие в одном чипе центральный процессор и видеокарту; такие чипы называют APU — Accelerated Processing Unit, а их графическая производительность нередко сравнима с недорогими дискретными видеокартами. Современные процессоры Fusion имеют маркировку с буквой А и четным числом — от А4 до А12; чем больше число — тем более продвинутой является серия.— Athlon. Сама по себе маркировка Athlon используется во многих семействах процессоров от AMD, в том числе окончательно устаревших. В наше время под данным названием могут подразумеваться как Athlon X4, так и «обычные» Athlon с уточнением кодового названия — обычно Bristol Ridge или Raven Ridge. Все эти CPU рассчитаны в основном на системы потребительского уровня. При этом чипы X4 были выпущены в 2015 году и позиционируются как сравнительно недорогие и в то же время производительные решения под сокет FM+. Процессоры Athlon Bristol Ridge появились в 2016 году и стали последней серией «атлонов» на основе микроархитектуры Excavator (28-нм техпроцесс). Следующее поколение, Raven Ridge, использовало уже микроархитектуру Zen, представившую ряд ключевых улучшений — в частности, 14-нм техпроцесс и поддержку многопоточности. Обе этих серии относятся к среднему уровню. — Ryzen 3. Третья по счету серия процессоров от AMD, построенных на микроархитектуре Zen (после Ryzen 7 и Ryzen 5). Первые чипы этой серии были выпущены летом 2017 года и стали самыми бюджетными решениями среди всех Ryzen. Выпускаются они по тем же технологиям, что и старшие серии, однако в Ryzen 3 деактивирована половина вычислительных ядер. Тем не менее, данная линейка включает довольно производительные устройства, рассчитанные в том числе на игровые конфигурации и рабочие станции.— Ryzen 5. Серия процессоров от AMD, построенная на микроархитектуре Zen. Вторая по счету серия на этой архитектуре, выпущенная в апреле 2017 года как более доступная альтернатива чипам Ryzen 7. Чипы Ryzen 5 имеют несколько более скромные рабочие характеристики (в частности, меньшую тактовую частоту и, в некоторых моделях, объем кэша L3). В остальном они полностью аналогичны «семеркам» и также позиционируются как высокопроизводительные чипы для игровых и рабочих станций. Подробнее см. «Ryzen 7» ниже.— Ryzen 7. Первая серия процессоров от AMD, построенная на микроархитектуре Zen. Была представлена в марте 2017 года. В целом чипы Ryzen (всех серий) продвигаются как высококлассные решения для геймеров, разработчиков, графических дизайнеров и видеоредакторов. Одним из главных отличий Zen от предыдущих микроархитектур стало использование одновременной многопоточности (см. «SMT (многопоточность)»), за счет чего было значительно увеличено количество операций за такт при той же тактовой частоте. Помимо этого, каждое ядро получило собственный блок вычислений с плавающей точкой, увеличилась скорость работы кэш-памяти первого уровня, а объем кэша L3 в Ryzen 7 штатно составляет 16 МБ.— Ryzen 9. Серия, представленная в 2019 году с выпуском чипов третьего поколения Matisse на микроархитектуре Zen. Как и все Ryzen, предназначается в основном для высокопроизводительных игровых и рабочих станций, геймерских систем и ПК энтузиастов; при этом данная серия стала топовой среди всех «райзенов», потеснив с этой позиции Ryzen 7. К примеру, первые модели Ryzen 9 имели 12 ядер и 24 потока, в более поздних это количество было увеличено до 16/32 соответственно.— Ryzen Threadripper. Серия высокопроизводительных процессоров от AMD, позиционируемая как «решения для игр и творчества»: по утверждению производителей, чипы Threadripper специально разработаны для высокопроизводительных геймерских систем и рабочих станций. Имеют от 8 ядер и поддерживают многопоточность.Помимо серий, современные процессоры делятся также на поколения, по времени выпуска. При этом одно поколение включает несколько серий, а одна серия может выпускаться в пределах нескольких поколений. Подробнее об этом см. «Кодовое название».

Наибольшая частота модулей оперативной памяти стандарта DDR3, с которыми совместим процессор.Более высокая частота модулей памяти, с одной стороны, увеличивает скорость их работы, с другой — выдвигает повышенные требования к вычислительной мощности процессора. Поэтому современные CPU имеют ограничения по частоте «оперативки». Что же касается DDR3, то это один из наиболее распространённых современных типов RAM; он постепенно вытесняется более продвинутым DDR4, однако всё ещё весьма популярен.

Количество высокопроизводительных ядер Performance Cores (или P-Cores) в составе процессоров Intel начиная с 12-го поколения (Alder Lake). P-ядра обладают поддержкой Hyper-Threading и берут на себя выполнение ресурсоёмких задач первого плана. Т.е. они непосредственно отвечают за уровень производительности процессора в целом.

Тактовая частота процессора при работе в режиме разгона TurboBoost Max 3.0.Данный режим является своеобразной надстройкой над оригинальным Turbo Boost (см. выше). Основной принцип его работы заключается в том, что самые критичные и «тяжеловесные» задачи отправляются для выполнения на самые быстрые и незагруженные ядра процессора. За счёт этого обеспечивается дополнительная оптимизация работы CPU и повышается его быстродействие. Как и в обычном режиме Turbo Boost, тактовая частота при использовании данной функции увеличивается, поэтому её указывают отдельно.

Максимальная тактовая частота в режиме Turbo для ядер Performance из лиги процессоров Intel с гибридной архитектурой.

Наибольшая частота модулей оперативной памяти стандарта DDR5, с которыми совместим процессор.DDR5 внедряется в «железе» на замену четвёртой версии стандарта DDR с конца 2020 года. Типичной «вилкой» частот для модулей этого поколения является диапазон 4800-6400 МГц. Максимальная частота памяти DDR5 достигает 8400 МГц.

Пиковое значение тактовой частоты для энергоэффективных ядер Efficient из состава процессоров Intel на гибридной архитектуре.

Показатель базовой тактовой частоты энергоэффективных E-ядер у гибридных процессоров Intel начиная с 12-го поколения (Alder Lake).

Базовая тактовая частота высокопроизводительных P-ядер у процессоров Intel на гибридной архитектуре.

Частота системной шины, поддерживаемая процессором, фактически — тактовая частота, на которой происходит обмен данными между процессором и остальной системой.Данный параметр является ключевым для определения общей тактовой частоты CPU (см. выше): эта частота равняется частоте системной шины, помноженной на множитель (см. ниже).

Число энергоэффективных ядер Efficient Cores (или E-Cores) в процессорах Intel с поколения Alder Lake. Они имеют сравнительно небольшой размер и могут добавляться кластерами по четыре штуки — на кремниевом кристалле подобные группы занимают такую же площадь, как одно высокопроизводительное ядро. E-ядра отрабатывают базовые фоновые нагрузки.

Различные процессоры имеют разную предельную температуру нагрева. Пиковая величина тепловыделения в ваттах указывается при работе процессора в условиях «под нагрузкой». Чем выше показатель тепловыделения, тем более мощную систему охлаждения необходимо подбирать и тем выше требования к подсистеме питания на материнской плате компьютера. Подробнее о тепловыделении (TDP) см. соответствующий пункт.