Файл: Процессор персонального компьютера. Назначение, функции и классификация процессоров.pdf

Поэтому рост числа ядер разумеется будет, и поддержку софта «подтянут», но будет это очень не скоро - скорее всего, лет через 5, и ждать такого рывка, как сделала AMD с Ryzen, нарастив число ядер сразу вдвое, точно не стоит - скорее всего их число увеличится процентов на 20-25%.

В-третьих, рассмотрим кэш. В этом направлении стоит ожидать массового использования L4.

Снова обратимся к истории. Intel 80486, вышедший в 1989 году, имел кэш L1, непосредственно встроенный в процессор, и кэш L2 на материнской плате. В будущем и L2 поместили в процессор, но третий уровень кэша появился только в 2008 году в Phenom II. С L4 особо тянуть не стали - впервые он появился в 2014 году в процессорах Intel Core 5-ого поколения (Broadwell), однако уже в 6-ом его из десктопных CPU убрали, оставив только в мобильных решениях с интегрированной графикой Iris.

Это произошло потому, что по факту в 4-ядерных монолитных решениях несколько мегабайт кэша третьего уровня вполне хватало для вычислений - так, L4 в Broadwell ускорил вычисления лишь в единичных случаях, и в основном он был нужен для мощной интегрированной графики, дабы сгладить последствия использования ею медленной ОЗУ. Однако теперь на рынке есть уже 8-ядерные решения, причем половина из них уже не монолитные, а сама ОЗУ стала иметь задержки выше (16-18 тактов процессора у DDR4 против 9-11 у DDR3), так что сейчас L4 может уже более серьезно увеличить производительность процессора.

В-четвертых, рассмотрим интегрированную графику. В этом направлении предполагается качественный скачок, рост производительности в разы.

Современная Intel HD Graphics является хорошей заменой видеокартам за пару тысяч рублей: она отлично отрисовывает графический интерфейс системы, способна воспроизводить даже 8К видео и помочь скоротать вечера в Dota 2. 

У AMD же интегрированная графика отличалась от десктопной лишь количеством вычислительных блоков и частотой, и по сути AMD поставило для нее простую планку - иметь возможность тянуть все современные игры, пусть и с минимальными настройками графики при минимальных разрешениях.

Разумеется, Intel пыталась догнать AMD - так, начиная с 4-ого поколения процессоров Core i (Haswell) она выпускает процессоры с графикой Iris, которая отличается от HD Graphics увеличенным в 2 раза числом вычислительных блоков. Однако достаточно быстро стало ясно, что простым «Ctrl+C — Ctrl+V» производительность сильно не нарастить: так, по тестам Iris оказывалась быстрее HDG от силы на 30-40%, а не вдвое. И это с учетом того, что начиная с 5-ого поколения процессоров решения с Iris имели 64-128 МБ кэша L4.

Конечно, Intel это не устраивает, и они решили к 2020 году выйти на рынок дестопных видеокарт впервые с 90-х - и, разумеется, это же заденет и интегрированные решения: так, мобильные процессоры нового поколения на 10 нм техпроцессе будут иметь HDG (не Iris) с 64 вычислительными блоками, когда сейчас - 24, плюс новую архитектуру, так что можно ждать прироста производительность около 2 раз - а это уже выведет HDG на уровень Vega 3 - младшей интегрированной графики в процессоры Ryzen. Что касается Iris - скорее всего, она тоже нарастит число ядер в разы, что сделает ее конкурентом уже Vega 8 - то есть, Intel должна догнать AMD по интегрированной графике.

В итоге, через 5 лет, топовые десктопные процессоры будут иметь 10-12 ядер с частотой в 5-5,5 ГГц, кэш L4 и мощную интегрированную графику, способную справиться с современными на тот момент играми. А насколько это верно - будущее покажет.

Также следует отметить, что еще в 2016 году исполнительный директор Intel объявил о конце действия закона Мура. Этот закон гласит, что вычислительная мощность процессоров удваивается каждые два года.

Глава крупнейшего производителя процессоров считает, что процессоры будущего будут работать медленнее современных аналогов. Однако при этом они будут более энергоэффективными - затрачивать меньше энергии для произведения того же объема вычислений.

Большие надежды производитель компьютерных комплектующих возлагает на такие футуристичные технологии, как квантовые компьютеры и спинтроника. Ученые собираются обуздать квантовые эффекты частиц, чтобы использовать их в компьютерах будущего. Однако в настоящий момент обе технологии являются далеки от массового распространения. Первые коммерческие версии спинтроники должны появиться не ранее, чем в 2020 году.

Заключение

Процессоры - самая главная часть аппаратного обеспечения вашего компьютера. Этот электронный блок выполняет сложные машинные инструкции, заложенные в основу принципа работы персонального компьютера. Современные техпроцессы позволяют делать мощные процессоры с разным количеством ядер (до 12) для пользовательской техники.

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

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

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

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

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

Гнездовой или щелевой разъем, предназначен для интеграции чипа процессора в схему материнской платы. Каждый разъем допускает установку только определенного типа процессоров.

Кэш-память процессора является одной из ключевых характеристик. Кэш-память – массив сверхскоростной энергозависимой оперативной памяти. Является буфером, в котором хранятся данные, с которыми процессор взаимодействует чаще или взаимодействовал в процессе последних операций. Благодаря этому уменьшается количество обращений процессора к основной памяти.

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

Процессоры исторически, вплоть до наших дней, представлены двумя фирмами «Intel» и «AMD». Данные процессоры сохраняют свои преимущества на рынке, являются очень востребованными пользователями, имеют свои технические особенности. Оба процессора обеспечивают наилучшую производительность компьютера. Ни одного из этих процессоров нельзя назвать слабее или мощнее, каждый из них увеличивает работоспособность и скорость персонального компьютера по-своему. Процессоры от компании Intel являются более быстро действенными, а процессоры AMD много задачны и могут исполнять одновременно множество требовательных программ, которые серьезно загружают процессор.