Форум PSFORUM.RU

Разговоры на любые темы. Заходите, мы всегда будем вам рады!

www.psforum.ru

Мы ждем вас!

Статья выпуска

Процессоры бывают разные...
Часть-1. Обзор современных процессоров Intel.

Процессоры бывают разные – это факт. Что сейчас представляет собой рынок современных процессоров для настольных компьютеров мы и рассмотрим на следующих страницах нашего журнала. Думаю, ни для кого не секрет, что сейчас в этой сфере царствуют всего два производителя, основоположник всех современных процессоров – Intel и его прямой конкурент AMD, который на первых порах своего существования копировал процессоры Intel, но, разумно предположив, что большого куша таким образом не сорвешь, отошел от этой линии и принялся придумывать, что-то свое, лучше, быстрее и дешевле, чем у остальных. Поэтому они, приложив недюжинные усилия, выпустили процессор K7, явившийся первой ласточкой, которая ни в чем не уступала, а зачастую и превосходила изделия Intel. С тех пор AMD оторвала неплохой кусок рынка, а если учесть, еще, что Intel в погоне за ростом тактовой частоты немного промахнулись с Pentium 4, выпустив в целом неудачную линейку, сначала сделав ставку на дорогую память RD-RAM, форм-фактор, который широкого распространения не получил (Socket 423). Правда, у AMD тоже не все хорошо получилось со своим Slot-A, и первые процессоры Athlon XP также были не очень удачные. Довольно горячие, с незащищенным от сколов ядром. Но современные компании, поэтому и властвуют на рынке, что учатся на своих ошибках и сейчас выпускаемые ими процессорные линейки вполне достойны не только друг друга, но и достойны оказаться в чреве вашего нового компьютера. Вообще говоря, процессоры выпускают много производителей – Philips, Marvel, Texas Instrument, Samsung, Qualcomm, Freescale и еще добрый десяток фирм. Но все они в настольных ПК не используются, предпочитая занимать нишу специализированных устройств – телефонов, консолей и т.д. Ближе всего была компания VIA, процессоры которой, хотя и были куда медленней, но отличались меньшим энергопотреблением, потому использовались в основном в мобильных компьютерах – ноутбуках, Tablet-PC, да и в Barebone нередко встречались ядра VIA C3, но сейчас VIA не в состоянии конкурировать даже в этом сегменте. Поскольку оба кита процессоростроения имеют в своем модельном ряду процессоры для любых компьютеров – мобильных, настольных, серверных.
Вступления на этом, пожалуй, хватит, давайте подробней рассмотрим современные процессоры. С заводов Intel поставляется несколько серий процессоров – начального уровня Celeron и Pentium, очень популярные Core 2 Duo, новые четырехядерные Core 2 Quad и решения для энтузиастов и любителей высоких скоростей – Core 2 Xtreme.

В настоящее время еще в очень многих местах можно купить устаревшие, и снятые с производства Pentium 4 и Pentium D, которых, тем не менее, было выпущено достаточно много и запасы их все еще велики, так что до конца этого года еще можно будет прикупить подобные процессоры. Целесообразно это будет только в том случае, если у вас устаревшая материнская плата, переходить на новую платформу вам не хочется, а добавить немного резвости компьютеру нужно.
Последние из представителей одноядерных Celeron, носят название Celeron D, основываются на серьезно обрезанным по функциональности ядре Prescott, это дает основания предполагать, что это полноценный Prescott, который хотели использовать для Pentium 4, но тестов он не прошел. Поэтому, отключив бракованные блоки, можно получить вполне работоспособный процессор, правда, с куда меньшей производительностью. Линейка эта довольно пестрая, всего мне удалось насчитать 25 моделей, которые довольно серьезно различаются между собой. С самого начала были выпущены Celeron D под Socket 478, модели 310, 315, 320, 325, 330, 335, 340, 345, 350, с тактовой частотой от 2,13 ГГц у младшей модели до 3,20 ГГц у старшей. Все они изготавливаются по 90 нм технологии, имеют 256 Кбайт кэш-памяти второго уровня, FSB (частота системной шины) у всех Celeron D составляет 533 МГц. С уходом платформы Socket 478 понадобилось заполнить образовавшейся пробел сверхдешевых процессоров, поэтому Intel, не мудрствуя лукаво, перевела Celeron на новый LGA775 и продолжила использовать дефектные ядра, ну не выкидывать же их, в самом деле. А учитывая сложность и высочайшую точность при изготовлении современных процессорных ядер, количество брака очень велико. Переход на новый форм-фактор позволил добавить поддержку 64 битных инструкций EM64T даже для столь бюджетных процессоров. Модели, обладающие такой функцией, отличаются от базовых индексом, большим на единицу, а без таковой фичи – имеют в конце букву "J". Сюда входят модели 325J, 326, 330J, 331, 335J, 336, 340J, 341, 345J, 346, 351 и 355. С тактовой частотой от 2,53 ГГц до 3,33 ГГц. Все остальное аналогично.

Предпоследняя современная реинкарнация Celeron уже представляют собой неплохие по производительности процессоры, производящиеся по 65 нм тех. процессу, под LGA775. Всего их насчитывается 4 штуки, модели 352, 356 и 360 с частотами соответственно 3,20 ГГц, 3,33 ГГц и 3,46 ГГц. Кэш-память увеличена вдвое, до 512 Кбайт, имеется поддержка 64 битных инструкций, а также фичи XD Disable Bit, которая защищает систему от некоторых типов вирусов, использующие ошибку переполнения буфера. Сюда же входит довольно странная модель Celeron D 347, которая отличается кэшем в 256 Кбайт. Видимо это совсем нехорошие ядра, которые даже при обрезании кэша до 512 Кбайт глючили, и их пришлось ополовинить еще раз.

Естественно, у каждого Celeron, есть свой старший брат – Pentium. На ядре Prescott выпускались процессоры, с индексами 5хх. Расшифровка моделей здесь аналогичная, что обозначает буква J на конце или увеличенный на единицу индекс вы теперь знаете. Делались процессоры только для разъема LGA775, выпускались по нормам 90 нм тех. процесса, имели 1 Мбайт кэша и работали на системной шине 533 или 800 МГц. Модели от 505 до 519K – работают на FSB 533 МГц, в процессоры с индексом выше добавили поддержку HT (распараллеливание потоков, эдакая виртуальная двухядерность) и заставили работать на FSB 800 МГц. Тактовая частота начиналась с 2,66 ГГц для 505–ой модели и заканчивалась солидной цифрой в 3,88 ГГц для 571–ой. Говорю в прошлом времени, потому что, повторюсь, Pentium этих серий сейчас уже не выпускается.

Intel какое то время пыталась продлить жизнь Prescott'ам и выжать из этой архитектуры все, что можно, выпустив ядро Prescott 2M, с увеличенным вдвое кэшем, как несложно догадаться он составлял 2 Мбайт. Всего было выпущено 11 моделей, обозначались они индексами, начинающимися на шестерку, все они поддерживают 64 битные инструкции. А обозначение модели, увеличенное на единицу, в этом случае означает, что ядро изготовлена по более тонкому тех. процессу – 65 нм, против 90 нм у остальных. Что ведет за собой меньшее тепловыделение и вероятно более высокую способность для разгона. FSB опять же составляет 800 МГц, тактовая частота довольно высока, от 3 ГГц (модели 630, 631), до 3,8 ГГц (670, 672).

Вот, наконец, и добрались до первых двухядерных процессоров. Да, это опять Pentium, но уже не 4, а D. Intel на этот момент решила не разрабатывать принципиально новое ядро. А как же спрашивается тогда получить двухядерность? Все просто нужно совместить два одноядерных процессора, таким образом, ядро Smithfield – фактически два процессора Pentium 4 в одном Pentium D. Здесь присутствуют 2 семейства. Pentium D 8хх, имел в общей сложности 2 Мбайт кэша (по одному Мбайту на каждое ядро) и выполнялся по 90 нм тех. процессу. Помимо моделей 840 (3,20 ГГц), 830 (3 ГГц), 820 (2,80 ГГц), который работали на FSB 800 МГц, имелся еще один младший процессор – 805, с частотой 2,66 ГГц и FSB 533 МГц.

Последний удар по «пням» серии D был осуществлен линейкой Pentium D 9xx. Новый тех. процесс в 65 нм и 4 Мбайт кэша это серьезно, да и тактовые частоты не такие уж и скромные. От 2,8 ГГц у 915-го до 3,6 ГГц у 960-го. Наибольшее распространение и популярность получили, как почти всегда и происходит, середнячки, модели 930 (3,0 ГГц) и 940 (3,2 ГГц), кое-где и сейчас можно найти старые залежи этих процессоров по бросовым ценам. Пожалуй, к этой же линейке можно отнести процессоры для энтузиастов Pentium XE (Extreme Edition), поскольку построены на том же ядре Smithfield, правда, основательно разогнанном. Системную шину повысили до 1066 МГц. Добавили поддержку HT, что позволяет получить вместо двух ядер, четыре, правда вторая пара будет виртуальная. Но очень у них цена кусается, работают XE только с дорогой регистровой оперативной памятью (ECC), да и тепла они выделяют столько, что 120 Ваттная лампочка накаливания по сравнению с ними отдыхает. Было выпущено 3 модели Pentium XE 965 (3,73 ГГц, 4 Мб кэша), 955 (3,46 ГГц, 4 Мб кэша) и 840 (3,20 ГГц, 2 Мб кэша, FSB 800 МГц).

Однако, Intel не была бы одним из лидеров процессоростроения, если бы постоянно не совершенствовала свою продукцию. Пни с точки зрения тепловыделения выглядели не очень удачно и запаса по тактовой частоте практически не осталось. Поэтому требовалось что–то кардинально новое и вот, прошу любить и жаловать – ядро Conroe и новые процессоры Core 2 Duo. Intel наконец то порадовала не просто слегка увеличенной производительностью, а действительно революционным ядром. Новая архитектура и 65 нм тех. процесс позволил вернуть Intel пальму первенства, которая была утрачена, пока проводились попытки выжать из «пней» все, что можно, в то время как процессоры AMD в этот момент смотрелись куда лучше и по производительности, и по тепловыделению.

Обозначения процессоров поменялось, теперь индекс состоит из четырех цифр и буквы перед ними. Буква обозначает с одной стороны семейство, с другой – тепловой пакет (TDP), сколько тепла выделяют «камни» и, соответственно, какую систему охлаждения требуют. U (TDP менее 14 Вт) и L (15-24 Вт) могут использоваться в компактных ноутбуках, где размеры не позволяют разместить полноценную систему охлаждения, а время работы от аккумуляторов критично, поэтому энергопотребление и выделение выходит на первую роль, оттесняя с нее производительность. Наиболее частый гость в ноутбуках, семейство T (25-49 Вт), Е – обычные настольные процессоры (TDP от 50 до 75 Вт), X – конечно же, eXtreme, процессоры для энтузиастов, в этом случае о тепле мало кто вспоминает, а с TDP в 75 Вт и больше борются массивными системами охлаждения и киловаттными блоками питания. Ну и буква Q говорит, что перед нами четырехядерник.
В отличие от архитектуры NetBurst, на которой были основаны Pentium 4, в Intel Core производительность достигается не ростом тактовой частоты (здесь она не так уж и велика), а за счет оптимизации выполнения команд, увеличения объема кэша и количества ядер. Так же было добавлено очень много интересных технологий, естественно, 64 битные инструкции EM64T (также возможно использование инструкций конкурентов – AMD64), технология поддержки виртуальных x86 машин, NX-бит и набор инструкций SSE3. Очень интересна функция SpeedStep – динамическое изменение тактовой частоты в зависимости от нагрузки. Когда не надо – нечего греться зря, можно чуть убавить оборотов, вернее Мегагерц.

Ядро Conroe, которое интересно, прежде всего, нам – обычным пользователя выполнено по 65 нм тех. процессу, имеет в себе 2 ядра, 4 Мбайт кэша второго уровня и предназначено для работы с системной шиной в 1066 МГц. Благодаря новой тонкой технологии и небольшому тепловыделению оно очень хорошо и положительно относится к разгону. Со штатным кулером, конечно, ничего не получится, но вот установив что-нибудь помощнее, вроде девятитысячника от Zalman можно легко перешагнуть планку в 4 ГГц тактовой частоты, а при жидкостном охлаждении и 5 ГГц окажется не пределом.

Младшенькие из этого семейства E6300 (1,86 ГГц) и E6400 (2,13 ГГц) в себе содержат только 2 Мбайт кэш-памяти. Почему, наверно уже догадались. Не совсем получившиеся кристаллы тоже куда-то нужно девать, поэтому половину кэша отключили, получив таким образом бюджетные варианты процессоров. На их смену чуть позднее пришли модели E6320 и E6420, во всем остальном точно такие же, но с полноценным кэшем. Видимо методику изготовления все-таки отработали и чуть оптимизировали, что позволило получать меньше брака. Сюда же относятся старшие модели E6600 (2,4 ГГц) и E6700 (2,67 ГГц), а также два экстремала. Разогнанный X6800 (ядро Conroe XE, 2,93 ГГц, 4 Мб) и четырехядерный QX6700 (2,66 ГГц, 4 Мб).

Напрямую с завода сейчас из всех них можно заказать только Е6400, что является странным. Как сообщили в Intel, этот процессор имеет особую ценность и сниматься с производства будет по отдельному графику.

А вот что сейчас выпускается полным ходом, так это линейка из четырех моделей, которые представляют собой те же Conroe, работающие на системной шине в 1333 МГц. Все остальное осталось без изменений. Вот оказывается, почему так хорошо разгонялись младшие модели. Запас по прочности у Conroe очень серьезный, что и позволило Intel использовать эти резервы. Немного переработать ядро, выпустить новый степпинг (Е0) и, таким образом, порадовать пользователей новыми процессорами. Речь идет о моделях E6550 (2,33 ГГц), E6750 (2,66 ГГц) и E6850 (3,0 ГГц).
Всем хорош Conroe и быстр, и холоден, но дешевым его все-таки назвать нельзя. Чтобы заполнить нишу дешевых процессоров, было выпущено ядро Allendale, фактически тот же самый Conroe, но с обрезанным до 2 Мбайт кэшем и системной шиной в 800 МГц. Также это ядро лишено поддержки виртуальных x86 машин. Бюджетный процессор, он и есть бюджетный. Самым первым «камнем» на этом ядре был E4300, работающий на частоте 1,8 ГГц. Чуть позднее линейка расширилась еще четырьмя моделям, самая старшая – E4700 (2,6 ГГц). Ядро Allendale с еще уменьшенным кэшем, до 1 Мбайт легло в основу сверхбюджетных Pentium E. Сказал бы кто раньше, что Pentium – самые дешевые процессоры у Intel, ни за что бы не поверил. Но сейчас это действительно так. Основная масса, это Core 2 Duo, а для тех, кому сверхвозможности не нужны, выпускается дешевый Pentium E, всего было представлено 5 моделей. Начиная с E2140 с тактовой частотой 1,6 ГГц, заканчивая E2220 (2,4 ГГц).

Едем дальше и доезжаем до четырехядерных процессоров. Что можно сделать, чтобы еще увеличить производительность? Конечно же, добавить еще ядер. Intel применила уже опробованный метод, когда, объединив два Prescott, они получили Smithfield, так и на этот раз. Conroe плюс Conroe получается один Kentsfield. Фактически это два процессора в одном корпусе, которые соединены между собой шиной с частотой 1066 МГц, что является очень простым способом получения четырехядерных процессоров, но работают они медленней, чем, если бы это был процессор с полноценной четырехядерной архитектурой. Да и тепла выделяют, как не сложно догадаться, ровно, как и два отдельных процессора, то есть довольно много. Таким образом на рынке появились модели Q6700 (2,4 ГГц) и Q6600 (2,66 ГГц), которые обладают 8 Мбайт кэша и работают на FSB 1066 МГц.

Хотя и возможности 65 нанометровой технологии до конца еще не исчерпаны, и, думаю, в течение как минимум этого года мы сможем увидеть, как минимум пять новых моделей с более высокими частотами, но Intel уже думает, что можно сделать дальше. Можно еще уменьшить технологический процесс. Таким образом, разместить больше транзисторов на том же кристалле, еще уменьшить тепловыделение и, возможно, немного поднять тактовые частоты. Следующий шаг, технология 45 нм, процессоры по которой уже сейчас активно производятся и продаются. Традиционные технологии изготовления транзисторов плохо применимы для столь небольших размеров, поэтому инженерам пришлось менять конструкцию. Очень долго затворы транзисторов изготовлялись из диоксида кремния, в новых же процессорах они металлические. Это позволило уменьшить токи утечки, а соответственно сделать доступными большие частоты, то есть повысить производительность и снизить энергопотребление. Двухядерные процессоры содержат около 400 миллионов транзисторов, а четырехядерные, соответственно, 800.

Ядро Conroe должно заменить новое 45 нанометровое Wolfdale. Процессоры, построенные на его базе, имеют 6 МБайт кэша и предназначены для работы на системной шине в 1333 МГц. Это семейство E8ххх, сейчас состоящее из четырех моделей с тактовыми частотами от 2,66 (Е8200) до 3,33 ГГц (Е8600). Частота старшей модели – очень высока и Intel сообщает, что повышать ее дальше уже некуда, делать это официально она не будет, отдавая почетную роль перешагнуть планку в 4 ГГц оверклокерам.

Плохие кристаллы видимо будут использованы для серии Core 2 Duo E7xxx, имеющие вдвое меньший кэш и FSB, уменьшенную до 1066 МГц. На момент написания статьи в этой линейке присутствует только E7200 с частотой 2,53 ГГц. Впрочем, данная серия должна получиться весьма популярной и вскоре пополниться несколькими новыми моделями, то есть фактически заменит серию Е4ххх, но до этого еще долго. Процессоры этой линейки довольно дешевы (Е7200 стоит сейчас около 130 у.е) и благодаря 45 нм технологии отлично разгоняются. Если и не в 2 раза, то в 1,5 точно – вместо 2,53 получить 4 ГГц с воздушным охлаждением не так уж и сложно.

Четырехядерное 45 нм ядро носит название Yorkfield, сейчас на его базе производится три модели, вполне солидные Q9550 (2,83 ГГц) и Q9450 (2,66 ГГц) с 12 Мбайт кэша, а также весьма странный процессор с индексом Q9300 – 2,5 ГГц и 6 Мб кэша. Наверно, опять проблемы в изготовлении ядер с исправными блоками кэш-памяти такого большого объема.

В то время как пользователи потирали ручки в предвкушении новых ядер, Intel решила вернуть старый проверенный бренд, и анонсировала два новых процессора Celeron E1200 (1,6 ГГц) и E1400 (2,0 ГГц), которые имеют в себе два 65 нм ядра, 512 Кбайт кэша и работают на FSB 800 МГц. С одной стороны это возраст к «старой» (в кавычках конечно) технологии, но перевод всех производственных линий на новую технологию, это не только дорого, но и довольно долго. Так что пока все будет отлажено и запущено, есть шанс немного заработать в сегменте сверхбюджетных процессоров и утилизировать не совсем получившиеся Allendale.

Вот, пожалуй, и все, что касается тех моделей, которые можно найти сегодня в многочисленных компьютерных магазинах. Процессоры (как центральные, так и видео) являются самой динамичной отраслью компьютерных комплектующих. Инженеры не останавливаются, и все время придумывают что-то новенькое – быстрее, выше, силь... Ну, вы поняли. Уже через пару месяцев после выхода этого номера журнала Intel должна выпустить пресс-релиз, в котором расскажет о своей новой архитектуре Nehalem, четырехядерных процессорах на ядре Bloomfield. Похоже, будет очередная революция, поскольку новый тип памяти (DDR3) и новый процессорный разъем (Socket B, или по-другому, LGA 1366) не позволят провести апгрейд компьютера малой кровью и опять придется менять сразу три комплектующие, как минимум. Впрочем, когда эта платформа сбавит цены и станет доступной большинству компьютерщиков, возможно, пройдет еще не один год.

Сводную таблицу всех новых ядер, рассмотренных в этой статье, смотрите чуть ниже. А мы в одном из следующих номеров журнала посмотрим, как развивались «камни» и что сейчас присутствует на рынке от другого процессорного гиганта – AMD.

Автор: Полтев Станислав aka S.P.unky

Полезные рассылки

Ссылки

Copyright Полтев Станислав aka S.P.unky (c) 2008