Файл: Дипломная работа тема Современные технологии создания компьютерных процессоров, материнских плат и их совместимость.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Дипломная работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 195

Скачиваний: 8

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Частное профессиональное образовательное учреждение

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОЦЕССОРОВ И МАТЕРИНСКИХ ПЛАТ

Современные технологии создания процессоров и материнских плат

Совместимость процессоров и материнских плат

1.4 Характеристика компьютерных процессоров и материнских плат

ГЛАВА 2 АНАЛИЗ И СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ПРОЦЕССОРОВ И МАТЕРИНСКИХ ПЛАТ

2.1 Современные процессоры и материнские платы, выход которых планируется в скором будущем

2.2 Сравнение процессоров и материнских плат

Рисунок 4 – Intel Core i9 12900KS против i9 12900K.

2.3 Изменения компьютерных процессоров и материнских плат, которые произошли за последние несколько лет. За последние несколько лет процессоры и материнские платы значительно усовершенствовались. В этой подглаве мы рассмотрим изменения и улучшения которые произошли с составляющими ПК (процессоры, мат. платы) за последние несколько лет.2017 год оказался очень странным периодом в нашей жизни. С одной стороны, за это время вышло много крутого железа: постарались на славу все, а особенно — AMD. С другой стороны, именно в 2017 году наступил майнинг-апокалипсис: если видеокарты и продавались в компьютерных магазинах, то по каким-то нереальным ценам. Рисунок 7 – Intel Confidential и Intel Core i7Год начался очень хорошо. Intel представила серию процессоров Kaby Lake — платформа LGA1151-v1 получила чуть улучшенные 2- и 4-ядерные чипы, построенные на все той же архитектуре Skylake. Знакомство с ними оставило двоякое впечатление. И вроде чипы стали быстрее благодаря увеличению тактовой частоты, однако разница в производительности, например, между Core i7-6700K и Core i7-7700K оказалась ничтожно малой Впервые за долгое время процессорам Pentium вернули поддержку технологии Hyper-Threading. У таких моделей, как G4560, G4600 и G4620, появилось четыре потока — в этом плане они сравнялись с серией Core i3. Установка в стартовую сборку Pentium G4560 позволила нам серьезно сэкономить, но не сделать ПК сильно хуже.Четыре поточный Pentium G4560 оказался настолько успешным, что повлиял (не в лучшую сторону) на продажи Core i3. Осенью во многих магазинах Pentium G4560 стоил больше Pentium G4600. Рисунок 8 – видеокарта Radeon RX 470При этом в январе-феврале заметно подешевели видеокарты. Radeon RX 470 4 Гбайт и GeForce GTX 1060 3 Гбайт можно было купить за 12-13 тысяч рублей, но ведь еще совсем недавно за 11 000 рублей приходилось ставить в сборку Radeon RX 460.Изменения не в лучшую сторону начались летом 2017 года. В августе заметно увеличилась стоимость оперативной памяти. Еще весной модуль DDR4-2400 объемом 8 Гбайт можно было взять за 4 000 рублей, но в ноябре точно такую же ОЗУ продавали за 6,5-7 тысяч рублей. Доходило до того, что «палка» памяти в стартовой сборке стоила больше процессора. А ведь 8 Гбайт — это необходимый минимум в игровом ПК тех времен. Рисунок 9 – Эволюция стартовой сборки Вплоть до августа в стартовой сборке присутствовала платформа AM3+ и 8-ядерник FX-8320E. Его сменил самый недорогой 4-ядерный Zen — модель Ryzen 3 1200 появилась в стартовой сборке в августе. Выходит, AM3+ служила нам очень долго, и сложила свои полномочия только спустя более чем три года с момента появления рубрики, а по факту — больше шести лет. Даже после выхода процессоров Ryzen платформа AM3+ и чипы FX пользовались некоторой популярностью. Дело в том, что вся обвязка «процессор — плата — память» стоили очень немного. Например, осенью 2018 года вы могли взять за 30 000 рублей системный блок с FX-6300, 8 Гбайт DDR3-1866 и GeForce GTX 1050 Ti. При использовании высокого качества графики такая сборка уступала конфигурации с Ryzen 3 1200 и 8 Гбайт DDR4-3200 в среднем 11 %.В июле видеокарты сначала заметно подорожали, а потом попросту исчезли из продажи. Возьмем базовую сборку. Уже в июне видеокарты AMD среднего ценового диапазона начали исчезать их продажи. Из-за майнинг-бума цена на ускорители AMD во второй половине 2017 года категорически не желала падать. В ноябре 8-гигабайтную Radeon RX 580 реально было взять за 23-28 тысяч рублей.Ситуация доходила до комичного: пользователи знакомились с новинками исключительно в обзорах, купить саму видеокарту было просто невозможно. Рисунок 10 – Эволюция стартовой сборки Точно так же прошел и анонс адаптеров Vega, нереференсные версии которых появились на прилавках компьютерных магазинов ближе ко второй половине… 2018 года. Напомню, модели Radeon Vega 56 и Radeon Vega 64 официально вышли в августе 2017 года. В декабре 2018 года стоимость GeForce GTX 1070 начиналась от 28 000 рублей, за модель Sapphire Pulse (самый дешевый нереференс 56-й «Веги») просили 39 000 рублей.Пик популярности Radeon Vega 56 и Radeon Vega 64 в качестве игрового ускорителя, а не добытчика криптовалюты, на мой взгляд, пришелся на конец 2019 года. В целом же появление Radeon Vega 56 и Radeon Vega 64 показало, что микроархитектура GCN и энергоэффективность — это плохо совместимые вещи. Все должны были исправить новое поколение ускорителей Navi и перевод производства GPU на 7-нм «рельсы» Рисунок 11 – Radeon Vega 64Хочется отметить, что, возможно, «красные» грамотно воспользовались майнинг-апокалипсисом и заработали на этом явлении очень много денег, только, на мой взгляд, бренд Radeon в 2017 году и 2018 году заметно пострадал в плане узнаваемости среди геймеров. Судите сами: человек, который не разбирается в компьютерной технике (а таких — большинство), при посещении интернет-магазина видит в продаже только видеокарты GeForce. Проходит несколько лет, этот же пользователь меняет видеокарту в своем компьютере. Как думаете, ускоритель какого чипмейкера он приобретет с большой долей в марте 2017 года. Флагманский Ryzen 7 1800X в итоге оказался чуть медленнее Core i7-6900K. Другими словами, 500-долларовый чип практически ни в чем не уступил 1100-долларову флагману HEDT-платформы Intel LGA2011-v3.Единственной сферой, в которой процессоры Intel смотрелись все еще хорошо, оказались компьютерные игры. В них Ryzen 7 1800X уступал даже Core i7-7700K. В 2020 году ситуация в топ-сегменте (с некоторыми оговорками) не изменилась. Intel все еще держит пальму первенства как компания, представляющая лучшие игровые массовые платформы.Если же говорить о ресурсоемких задачах, то изменить отношение к Ryzen не помогло даже появление в июне 2017 года семейства чипов Skylake-X для новой платформы LGA2066 — потому что 8-ядерный Core i7-7820X все равно стоил заметно больше. Да и недорогих материнских плат для этих процессоров попросту не было.Определенное время бюджет оптимальной сборки позволял рассматривать 8-ядерный Ryzen 7 1700, но со временем я стал устанавливать в оптимальную конфигурацию шестиядерный Ryzen 5 1600X. Самое интересное, что без разгона 6-ядерник в играх с производительной видеокартой оказывается даже быстрее 8-ядерника — во многом за счет более высоких тактовых частот. Покупка Ryzen 7 — это все же инвестиции в будущее и заметно более быстрое выполнение задач, связанных с обработкой графики, кодированием видео, криптографией и архивированием данных.Все Ryzen-чипы оснащены разблокированным множителем, и этим они выгодно отличались от процессоров Intel поколений Kaby Lake. Однако разгонный потенциал у процессоров AMD первое время был весьма ограничен и при наличии хорошей системы охлаждения составлял 3,9-4,0 ГГц. Позже, когда вышло семейство чипов Ryzen 2000, мне начали попадаться и более удачные в плане оверклокинга чипы. Те же Ryzen 7 часто разгонялись до 4,4 ГГц.вероятности?Именно в оптимальной, продвинутой и максимальной сборках впервые были применены процессор Ryzen и платформа AM4. AMD наконец смогла соперничать с Intel — это весьма важное для индустрии событие произошло В общем, разгон определенных моделей Ryzen первых двух поколений однозначно имел смысл. А вот Ryzen 3000 нет смысла разгонять вообще — это касается практически всех чипов. Можно даже сказать, что оверклокинг для обычных людей на платформе AM4 умер. На LGA1151-v2, впрочем, тоже. Рисунок 12 – Процессор AMD RyzenВыход процессоров Ryzen сопровождался рядом неурядиц, что совсем неудивительно с учетом выпуска на рынок абсолютно новой процессорной архитектуры. Оказалось, что для платформы AM4 очень важно правильно подобрать оперативную память. А тут модули ОЗУ, как назло, начали стремительно дорожать. Официально процессоры Ryzen поддерживают оперативную память стандартов DDR4-2133, DDR4-2400 и DDR4-2666, но материнские платы на базе чипсетов A320, B350 и X370 позволяли работать с более быстрой памятью с максимальной эффективной частотой до 3200 МГц в ранних версиях AGESA и формально поддерживают память с частотой до 4000 МГц сейчас. Наши первые испытания показали, что использование набора DDR4-3200 в сравнении с комплектом DDR4-2133 дает 10-15 % прироста производительности в играх, если в системе используется мощный графический адаптер.Первое время платформа AM4 не могла похвастать хорошей совместимостью с наборами оперативной памяти DDR4-3000/3200. Исследование нашей тестовой лаборатории показало, что из 14 комплектов ОЗУ на эффективной частоте 3000 и 3200 МГц «завелись» только пять наборов. Официальная позиция AMD такова: на гарантированно высокой частоте оперативной памяти вместе с Ryzen стабильно работают наборы, которые состоят из двух 8-гигабайтных модулей, построенных на 8-гигабитных чипах Samsung второго поколения (B-die). Вот так из-за неурядиц в одной компании культовыми вещами среди энтузиастов стали продукты другой компании.Проблемы совместимости памяти коснулись и серии чипов Ryzen 2000 в 2018 году, но уже в меньшей степени. А вот серия Ryzen 3000 в этом плане гораздо лучше — «камни» стабильно работают с ОЗУ стандарта DDR4-3600 и выше.В 2017 году, несмотря на криптовалютную лихорадку, мы уделяли очень много времени дорогим сборкам — такие уж оказались перипетии конкуренции на рынке настольных комплектующих. По-настоящему максимальная сборка преобразилась в апреле, когда в продаже появилась GeForce GTX 1080 Ti — самая быстрая игровая видеокарта 2017 года. Флагман NVIDIA был быстрее GeForce GTX 1080 на 25-30 % в зависимости от приложения, и этот адаптер уже без оговорок подходил для игр в разрешении 4K. Например, в Battlefield 1 он выдавал стабильные средние 60 FPS.Характерной особенностью GeForce GTX 1080 Ti был большой ГП — видеокарта получила слегка урезанную версию чипа GP102, используемого в TITAN X и представленного еще в 2016 году. Объем видеопамяти тоже уменьшился: с 12 до 11 Гбайт. Но уменьшилась и цена, ведь за «Титан» просили 90 000 рублей, а за GeForce GTX 1080 Ti — 53 000 рублей.А вот AMD конкурента для GeForce GTX 1080 Ti представить в 2017 году не смогла. По сути, аналог по быстродействию флагманского игрового Pascal-ускорителя «красные» показали только в 2019 году, выпустив Radeon VII, о которой я упоминал ранее. Только вот к тому времени на олимпе игровых устройств восседал уже новый триумфатор — GeForce RTX 2080 Ti.GeForce GTX 1080 Ti и сейчас неплохо проявляет себя в играх. Видеокарту полюбили, в частности, и за то, что майнеры и геймеры, прельстившиеся прелестями аппаратной трассировки лучей, побежали ее менять, на вторичке за Pascal-флагман просили 30-35 тысяч рублей.Небольшой конфуз с GeForce GTX 1080 Ti приключился в момент выхода ПК-версии Red Dead Redemption 2. Как мы знаем, в API Vulkan архитектура Pascal проявляет себя не так хорошо. В результате бедную GeForce GTX 1080 Ti обскакали и Radeon RX Vega 64, и Radeon RX 5700 XT, и GeForce RTX 2070 SUPER с Radeon VII.Red Dead Redemption 2, как известно, появилась в 2018 году для консолей PlayStation 4 и Xbox One. В конце 2019 года ее портировали на ПК, и это действие открыло еще одну немаловажную тенденцию. Эксклюзивов для консолей становится все меньше. Уже вышла компьютерная версия Detroit: Become Human, а в 2020 году выйдут адаптированные Death Stranding и Horizon: Zero Dawn. Все это говорит о том, что привлекательность ПК как игровой платформы год от года растет. Рисунок 13 –AMD Ryzen threadripper 1950xИменно в 2017 году, во второй его половине, в «Компьютере месяца» появилась экстремальная сборка, а в конце 2019 года она стала называться максимальной, и так называется по сей день. Появление экстремальной сборки — прямое следствие возродившейся конкуренции между и AMD и Intel. В начале 2017 года вряд ли кто-то мог подумать, что «красные» позарятся на самое святое — HEDT-платформу Intel. Сначала конфигурация состояла исключительно из платформы LGA2066, включающей 8-ядерный чип Core i7-7820X, и пары GeForce GTX 1080 Ti. Затем в экстремальной сборке Intel стал использоваться 10-ядерный Core i9-7900X, а конкурентом ему выступил 12-ядерный Ryzen Threadripper 1920X — платформа TR4 была представлена в августе 2017 года. Правильнее, наверное, даже наоборот: Core i9-7900X пытался конкурировать хоть как-то с Ryzen Threadripper 1920X — последний оказывался быстрее в рабочих приложениях, но стоил 58 000 рублей — на 7-10 тысяч меньше 10-ядерника Intel. А вот равноценная по числу ядер и потоков модель Core i9-7920X стоила уже на 25-30 тысяч рублей больше «Тредриппера».В каждом выпуске «Компьютера месяца» за 2017 год описание экстремальных конфигураций начиналось с предупреждения: если вам необходим ПК в основном для игр, то для этой цели отлично подходят платформы LGA1151-v2 и AM4. Те же Core i7-8700 и Core i7-8700K без проблем справлялись с парой GeForce GTX 1080 Ti в разрешении Ultra HD. Сборки на базе AMD TR4 и Intel LGA2066 пригождались тем, кто преимущественно создавал контент, а не потреблял его.Позже от HEDT-платформ в «Компьютере месяца» было решено отказаться вовсе, хотя они продержались там больше года. Стало понятно, что отныне такие платформы, как LGA2066 и TR4, стали основой сугубо для рабочих станций. Да и массовые AM4 и LGA1151-v2 заметно усилились после выхода чипов Ryzen 3000 и Core 9000. Так, осенью 2019 года самая дорогая конфигурация «Компьютера месяца» использовала Core i9-9900K и платформу LGA1151-v2 соответственно 2018 год. Вам бы очень повезло, если бы в феврале получилось купить GeForce GTX 1070 за 40-45 тысяч рублей, но в большинстве случаев геймерам, не желавшим ждать, приходилось расставаться с 55-60 тысячами рублей. В интернет-магазинах эту видеокарту продавали с рук в среднем за 35 000 рублей. Именно поэтому, например, в оптимальной сборке, к превеликому сожалению, временно использовалась GeForce GTX 1060. Другие сборки тоже серьезно пострадали — они либо стали заметно медленнее более ранних аналогов в играх, либо заметно подорожали.В январе 2018 года в стартовой сборке я указал GeForce GTX 1050 Ti, которую можно было взять за 12 000 рублей. Однако прошла всего одна неделя — и видеокарты буквально исчезли из продажи. Модель Radeon RX 560 можно было купить за 20+ тысяч рублей, а GeForce GTX 1060 на полном серьезе продавали за 100 000 рублей и больше. Для «Компьютера месяца» настали темные времена. Если GeForce GTX 1050 была мало кому нужна, то вот какую-нибудь GeForce GTX 1070 за нормальные (



Очевидно, что 2019 год для Intel оказался провальным. Компания понесла немаленькие репутационные и финансовые потери. Чипмейкеру нечем было ответить на появившуюся серию Ryzen 3000. Только сейчас, в мае 2020 года, выходит платформа LGA1200. Правда, уже сейчас очевидно, что 10-ядерный Core i9-10900K не станет быстрее 12- и 16-ядерных моделей Zen 2. Чипы Comet Lake — это все та же микроархитектура Skylake и все тот же 14-нанометровый техпроцесс. Intel уже третий раз подряд за три года «отсыпет» нам немного дополнительных ядер, потоков и мегагерцев, не изменив ничего на глубинном уровне.

В 2020 году, выводя на рынок HEDT-платформу sTRX4 и 24-, 32- и 64-ядерные Ryzen Threadripper 3000, AMD буквально растоптала конкурента в лице LGA2066 и процессоров Cascade Lake-X во главе с 18-ядерным Core i9-10980XE. Только представьте: еще вчера Intel за 2 000 долларов продавала 18-ядерный Core i9-9980XE, но уже сегодня, под гнетом AMD, пришлось продавать свой новый флагман за 979 долларов США.

Главным же событием 2019 года, безусловно, стал выход процессоров AMD Ryzen 3000, основанных на микроархитектуре Zen 2. Случилось это в июле. С тех пор на нашем сайте вышли подробнейшие обзоры всех значимых моделей, включая флагманский 16-ядерник Ryzen 9 3950X и бюджетный 4-ядерный Ryzen 3 3100. Как видите, за год чипы Zen 2 заняли все ниши, максимально осложнив жизнь Intel. Плюсы распространения Ryzen 3000 заключаются еще и в том, что чипы прошлых поколений заметно дешевеют.

2021 год и наши дни. Во-первых, надо определиться с тем, Intel или AMD вы рассматриваете. В целом по соотношению цены и производительности лучшие результаты показывают модели AMD, но флагманские процессоры Intel чуть лучше подходят для игр, если мы говорим о стремлении к максимальной частоте кадров.

Во-вторых, необходимо помнить, что тактовая частота процессора для многих игр по-прежнему остаётся важнее количества ядер.

В-третьих, важен баланс между производительностью процессора, объёмом и быстродействием оперативной памяти, производительностью SSD и видеокарты. Нет смысла покупать избыточно мощный процессор для игрового компьютера, если, видеокарта слабая и апгрейдить её вы не планируете. Наконец, при покупке именно игрового процессора разгон не всегда играет важную роль, поэтому проще купить более дорогой и изначально более мощный процессор, чем покупать младший, тратиться на дорогое охлаждение к нему и пытаться разогнать младшую модель до производительности чипов уровнем выше.


Итак, в топ процессоров 2021 года для игр попали: Лучший в целом — AMD Ryzen 5 5600X. Самая сбалансированная модель для игровых компьютеров. Быстрая, одинаково хорошая в однопоточных и многопоточных нагрузках, работает в том числе с материнскими платами на чипсетах 500-й серии, поддерживает PCIe 4.0. Из минусов - относительно дорогостоящая модель в сравнении с предыдущими поколениями Ryzen 5. Но это компенсируется игровой производительностью, которая близка к более дорогому Ryzen 7 5800X.

Как альтернативу автор предлагает приобрести Intel Core i5-11600K. Это максимально близкий конкурент для Ryzen 5 5600X, который, хоть и чуть слабее, но разница невелика, а в играх Intel традиционно силён. Но TDP у этой модели неприлично высокий, поэтому сразу закладывайте в бюджет затраты на эффективную систему охлаждения.

Лучший флагманский процессор для игр — AMD Ryzen 9 5950X. Со своими 16 ядрами при 32 потоках этот процессор хорошо пойдёт и для тех, кто использует компьютер в рабочих задачах, но и в играх он показывает себя отлично. Правда, встроенной графики в нём нет, то есть при продаже дискретной видеокарты нужно будет срочно находить другую, чтобы компьютер оставался работоспособным. Минусы прежние — охлаждать такую модель дорого и сложно.

Поэтому автор советует также рассмотреть и AMD Ryzen 7 5800X. Эта модель в играх показывает примерно такие же результаты, как Ryzen 5 5600X, но 5600X более заточен для любителей игр, а 5800X может блеснуть быстродействием и в приложениях. При этом он значительно экономичнее и менее требователен к охлаждению, чем конкурирующий Intel Core i7-11700K, и способен эффективно работать даже на недорогих материнских платах. Поэтому сборки компьютеров на таком процессоре, в целом, обойдутся дешевле интеловских.

Лучший игровой процессор среди максимально дорогих моделей — AMD Ryzen 9 5900X. По соотношению цены и производительности в играх не очень выгодный вариант, но для тех, кому нужен быстрейший процессор для игр в абсолюте, это лучший вариант. Даже с учётом того, что 12 ядер и 24 потока для современных игр — перебор.

При этом отдельно радует, что в нём, как и в других новых Ryzen, есть поддержка PCIe 4.0, а производительность можно дополнительно поднять при помощи разгона, и к тому же чип совместим не только с матплатами 500 серии, но и с чипсетами 400 серии, которые вышли раньше и уже подешевели. Минусы — охлаждение для такого процессора влетит в копеечку. Лучший бюджетный процессор — AMD Ryzen 3 3300X. Его сложно найти в продаже, но там, где он ещё остался по рекомендованной цене (9-10 тысяч рублей) лучшего варианта не существует. Потому что четыре ядра и восемь потоков для бюджетных игровых компьютеров хватает — получится раскрыть потенциал всех бюджетных видеокарт и почти всех видеокарт среднего уровня. При этом этот бюджетный чип ещё и абсолютно современный — 7 нм-техпроцесс, удачная архитектура Zen 2, поддержка PCIe 4.0, отличный разгонный потенциал — по способности брать высокие частоты это лучший чип Ryzen 3000 серии. Да, в нём нет встроенной графики, зато при покупке по адекватной цене у вас останется больше средств для приобретения быстрой дискретной видеокарты.



Наконец, этот чип можно устанавливать даже в недорогие матплаты на чипсетах X470 или B450. В таком случае вы потеряете поддержку PCIe 4.0 в качестве задела на будущее, зато итоговая цена сборки будет ещё ниже.

Лучшие процессоры 2022 года

Intel Core i9-12900K – лучший высококачественный процессорЕсли вы ищете отличную игровую производительность «из коробки», но также любите получать удовольствие от разгона, этот чип станет идеальным универсальным решением для ваших нужд. I9-12900K – это флагманский процессор Intel из совершенно новой линейки процессоров 12-го поколения Alder Lake, обеспечивающий всю мощность, необходимую для высокопроизводительных игр и сценариев рабочего процесса.


Плюсы:

- отличная игровая производительность

- много места для свободного разгона

- может справиться с интенсивными многозадачными сценариями

Минусы:

- большая цена

Intel Core i5-12600KF – доступный производительный игровой процессор


Благодаря способности достигать высокой одноядерной производительности при разгоне, i5-12900KF это, безусловно, лучший процессор для игр. Из коробки он напрямую конкурирует и иногда превосходит альтернативу AMD 5600X, если смотреть на производительность в играх, в то время как поставляется по очень доступной цене.

Плюсы:

- очень хорошая одноядерная производительность

- отличное соотношение цены и качества

Минусы:

Новый сокет требует новую материнскую плату

Intel Core i5-10400 – лучший недорогой процессор Intel


На противоположном конце ценового спектра находится i5-10400, последнее недорогое предложение Intel. Обеспечение достойной игровой производительности по дешевой цене – это то, для чего нужен этот процессор. Хотя он не обладает потенциалом разгона, он по-прежнему обеспечивает довольно хорошую игровую производительность прямо из коробки. Прекрасный выбор для бюджетных ПК, где нужна хорошая игровая производительность начального уровня.

Плюсы:

- Очень доступная цена

-

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в данной дипломной работе рассмотрены современные процессоры и материнские платы от разных производителей , основные характеристики процессоров и материнских плат , архитектура процессоров. И сделан вывод, что на производительность ПК влияет множество характеристик процессора и материнской платы