ТЕТРАКОМ.РФ

Центр компьютерной помощи

г. Владивосток, т. +7 (423) 260-84-55, 267-31-58, ул.  Светланская 80Б

О компьютерах

Замена процессора

Компьютерная помощь - замена процессора

ПроцессорЗамена процессора — один из наиболее простых, хотя и не самых дешевых, вариантов продлить срок службы вашего компьютера. Важно понять, что целесообразность замены процессора определяется не столько скоростью, сколько целой группой параметров, и её лучше определять по «рейтингу производительности».
Перед тем как принять решение о замене процессора, проконсультируйтесь со специалистом позвоните нам по телефону +7(423)260-84-54, +7-902-483-03-44 или можете обратиться напрямую по адресу: Владивосток, ул. Светланская, 80б.

Что такое процессор?

Центральный процессор (ЦП или центральное процессорное устройство - ЦПУ; анг - central processing unit, CPU, дословно — центральное вычислительное устройство) — сердце любого персонального компьютера. Непостредственно он является главнейшей частью аппаратного обеспечения, которая отвечает за исполнение программного кода, обработку данных и вычисления. Именно поэтому выбор комплектующих ПК обычно начинается с выбора процессора.

AMDIntelНа сегодняшний день на мировом рынке два производителя процессоров занимают лидирующие позиции, это компании Intel и AMD. При выборе процессора первостепенное значение имеют 4 основные характеристики, на которые в первую очередь нужно обращать внимание. Это количество ядер, тактовая частота, размер кэша и частота системной шины (FSB).

Пожалуй самое первое, на что следует обратить внимание - сокет.

Что такое сокет?

Процессор подключается к материнской плате через гнездо (сокет). Процессоры от Intel имеют сокеты LGA 775/1156/1155/1333/1366/2011. Сокет определяет количество контактов между материнской платой и процессором.

Сокеты процессоров Intel:

  • Socket 370 – Pentium III, Celeron Cyrix III; VIA C3
  • Socket 423 – Intel Pentium 4 и Celeron (на ядре Willamette)
  • Socket 478 – Intel Pentium 4 и Celeron (на ядрах Northwood, Prescott и Willamette)
  • Socket 479 – Intel Pentium M и Celeron M (на ядрах Banias и Dothan)
  • Socket 480 – Intel Pentium M (на ядре Yonah)
  • Socket 603/604 – Intel Xeon (на ядрах Northwood и Willamette Pentium 4)
  • Socket 771 - Intel Xeon DP для серверных материнских плат (Dempsey, Woodcrest, Harpertown, Clovertown)
  • LGA 775 (Socket T) – Intel Pentium 4 и Celeron (на ядрах Northwood и Prescott). Core 2 Duo, Core 2 Quad
  • Socket 1156 - Intel Core i5 и Core i7
  • Socket 1366 - Intel Core i7 и Intel Xeon

Socket LGA775Socket 775
LGA 775 (Socket T) - представляет собой разъём с подпружиненными или мягкими контактами, к которым с помощью специального держателя с захватом и рычага прижимается процессор, не имеющий штырьковых контактов.

Socket LGA1156Socket 1156
LGA 1156 (Socket H) – в отличии от 775 в этот разъем подходят процессоры для настольных систем, а также для серверов. Поддерживаемые процессоры: Core i3, Core i5, Core i7, Xeon

Socket LGA1366
LGA 1366 (Socket B) – отличается от LGA 1156 поддержкой трехканальной памяти (LGA 1156 поддерживает двухканальную память).

Сокеты процессоров AMD:

  • Socket 754 – AMD Athlon 64 и процессоры Sempron, которые поддерживают только одноканальную память
  • Socket 939 – процессоры AMD Athlon 64 and AMD Athlon FX с поддержкой двухканальной  памяти
  • Socket 940 – процессоры AMD Opteron и AMD Athlon FX
  • Socket AM2(AM2+) – для процессоров Athlon 64 X2 (на ядрах Windsor и Brisbane), Athlon 64 FX, Athlon 64 и Sempron.
  • Socket AM3 – процессоры линеек Athlon II X2, Athlon II X4, Phenom II X3, Phenom II X4, Sempron 140.

Процессоры с типом разъема LGA 1366 предназначены скорее для серверных или игровых машин, где требуется высокая производительность системы. И именно поэтому для LGA 1366 выпускаются 6-, 8-ядерные процессоры по по 32nm и 45nm технологиям.

Количество «ножек» у новых процессоров (точнее, как раз у сокетов) выросло очень значительно в сравнении с любыми предшественниками. Конечно, тут сказались и четвертый канал памяти, и «лишние» линии PCI Express от процессора, но много и просто зарезервированных. Расположение ножек/контактов приобрело уже какие-то художественные черты, в массиве прослеживаются черты крыльев бабочки и чего угодно еще. Но если бы увеличение размеров печатной платы с контактами у процессора стало единственным изменением!..

Сокет LGA2011
Сокет LGA2011

Соответственно, если выбирается процессор с сокетом LGA1155, то и материнская плата должна иметь точно такой же сокет. Процессоры от AMD имеют свои, совершенно другие сокеты: Socket-AM2, Socket-AM2+, Socket-AM3.

Socket AM3: 938 контактовSocket AM3 на материнской плате Asus M4A79T Deluxe
Socket AM3: 938 контактов и Socket AM3 на материнской плате Asus M4A79T Deluxe

Socket AM2+: 940 контактовSocket AM2+ на материнской плате Asus M3A79-T
Socket AM2+: 940 контактов и Socket AM2+ на материнской плате Asus M3A79-T

Можно устанавливать новые процессоры AM2+ на старую материнскую плату AM2, и вряд ли вы встретите проблемы, за исключением потери разделённых линий питания и поддержки HyperTransport 3.0. В таблице, приведённой ниже, отсутствуют Socket 940 и Socket AM2+. Socket 940 был важен только для энтузиастов, купивших high-end чипы Athlon 64 FX. В свою очередь Socket AM2+ является, наверняка, лучшим примером, когда AMD представила новый сокет, не ущемляя покупателей, уже вложивших деньги в платформу AM2.

В таблице не отражены ситуации, когда процессор мощностью 140 Вт может быть устанавлен в определённый сокет, но не будет работать из-за несоответствующего дизайна материнской платы (AMD и ранние платы 780G) или когда для существующей платформы представлена новая микроархитектура, но новые материнские платы всё равно требуются из-за изменений питания и напряжения (Intel и Conroe).

Смены сокетов, требовавших новую материнскую плату
Год AMD Intel
2001  
Socket 478
2002    
2003
Socket 754
 
2004
Socket 939
LGA 775
2005    
2006
Socket AM2
(Intel выпускает Core 2 Duo, большинство старых материнских плат всё равно нужно менять)
2007    
2008  
LGA 1366
2009 (Socket AM3 - новые процессоры будут работать на старых материнских платах, но не наоборот)  

C объявлением Socket AM3, AMD приняла как бы половинное решение, касающееся нового интерфейса сокета PGA-ZIF. Процессоры AM3 содержат контроллеры памяти DDR2 и DDR3, которые позволяют устанавливать их на материнские платы AM2/AM2+ или AM3. Однако стареющие процессоры AM2/AM2+ не содержат контроллера памяти DDR3, который позволил бы устанавливать их на материнскую плату AM3. Вероятнее всего, большая часть пользователей будет заинтересована в установке 45-нм процессора на существующую платформу, чем в сохранении стареющего процессора, модернизируя при этом материнскую плату, что является вполне адекватным решением. Чтобы пользователи не ошиблись, новые процессоры AMD3 оснащены 938 ножками - на две меньше, чем было в конфигурациях AM2/AM2+.

Слева направо: Socket 2011→1366→1155→775
Слева направо: Socket 2011→1366→1155→775
Слева направо: Socket 2011→1366→1155→775

Что такое архитектура процессора?

Термин "архитектура процессора" в настоящее время не имеет однозначного толкования. С точки зрения программистов, под архитектурой процессора подразумевается его способность исполнять определенный набор машинных кодов. Большинство современных десктопных CPU относятся к семейству x86, или Intel-совместимых процессоров архитектуры IA32 (архитектура 32-битных процессоров Intel). Ее основа была заложена компанией Intel в процессоре i80386, однако в последующих поколениях процессоров она была дополнена и расширена как самой Intel (введены новые наборы команд MMX, SSE, SSE2 и SSE3), так и сторонними производителями (наборы команд EMMX, 3DNow! и Extended 3DNow!, разработанные компанией AMD). Однако разработчики компьютерного железа вкладывают в понятие "архитектура процессора" (иногда, чтобы окончательно не запутаться, используется термин "микроархитектура") несколько иной смысл. С их точки зрения, архитектура процессора отражает основные принципы внутренней организации конкретных семейств процессоров. Например, архитектура процессоров Intel Pentium обозначалась как Р5, процессоров Pentium II и Pentium III - Р6, а популярные в недавнем прошлом Pentium 4 относились к архитектуре NetBurst. После того, как компания Intel закрыла архитектуру Р5 для сторонних производителей, ее основной конкурент - компания AMD была вынуждена разработать собственную архитектуру - К7 для процессоров Athlon и Athlon XP, и К8 для Athlon 64.

Какие процессоры лучше, 64-битные или 32-битные? И почему?

Достаточно удачное 64-битное расширение классической 32-битной архитектуры IA32 было предложено в 2002 году компанией AMD (первоначально называлось x86-64, сейчас - AMD64) в процессорах семейства К8. Спустя некоторое время компанией Intel было предложено собственное обозначение - EM64T (Extended Memory 64-bit Technology). Но, независимо от названия, суть новой архитектуры одна и та же: разрядность основных внутренних регистров 64-битных процессоров удвоилась (с 32 до 64 бит), а 32-битные команды x86-кода получили 64-битные аналоги. Кроме того, за счет расширения разрядности шины адресов объем адресуемой процессором памяти существенно увеличился.

И... все. Так что те, кто ожидает от 64-битных CPU сколь-нибудь существенного прироста производительности, будут разочарованы - их производительность в подавляющем большинстве современных приложений (которые в массе своей заточены под IA32 и вряд ли в обозримом будущем будут перекомпилированы под AMD64/EM64T) практически та же, что и у старых добрых 32-битных процессоров. Весь потенциал 64-битной архитектуры может раскрыться лишь в отдаленном будущем, когда в массовых количествах появятся (а может, и не появятся) приложения, оптимизированные под новую архитектуру. В любом случае, наиболее эффективен переход на 64-бита будет для программ, работающих с базами данных, программ класса CAD/CAE, а также программ для работы с цифровым контентом.

Что такое процессорное ядро?

В рамках одной и той же архитектуры различные процессоры могут достаточно сильно отличаться друг от друга. И различия эти воплощаются в разнообразных процессорных ядрах, обладающих определенным набором строго обусловленных характеристик. Чаще всего эти отличия воплощаются в различных частотах системной шины (FSB), размерах кэша второго уровня, поддержке тех или иных новых систем команд или технологических процессах, по которым изготавливаются процессоры. Нередко смена ядра в одном и том же семействе процессоров влечет за собой замену процессорного разъема, из чего вытекают вопросы дальнейшей совместимости материнских плат. Однако в процессе совершенствования ядра, производителям приходится вносить в него незначительные изменения, которые не могут претендовать на "имя собственное". Такие изменения называются ревизиями ядра и, чаще всего, обозначаются цифробуквенными комбинациями. Однако в новых ревизиях одного и того же ядра могут встречаться достаточно заметные нововведения. Так, компания Intel ввела поддержку 64-битной архитектуры EM64T в отдельные процессоры семейства Pentium 4 именно в процессе изменения ревизии.

В чем заключается преимущество двухъядерных процессоров перед одноядерными?

Самым значимым событием 2005 года стало появление двухъядерных процессоров. К этому времени классические одноядерные CPU практически полностью исчерпали резервы роста производительности за счет повышения рабочей частоты. Камнем преткновения стало не только слишком высокое тепловыделение процессоров, работающих на высоких частотах, но и проблемы с их стабильностью. Так что экстенсивный путь развития процессоров на ближайшие годы был заказан, и их производителям волей-неволей пришлось осваивать новый, интенсивный путь повышения производительности продукции. Самой расторопной на рынке десктопных CPU, как всегда, оказалась Intel, первой анонсировавшая двухъядерные процессоры Intel Pentium D и Intel Extreme Edition. Впрочем, AMD с Athlon64 X2 отстала от конкурента буквально на считанные дни. Несомненным достоинством двухъядерников первого поколения, к которым относятся вышеназванные процессоры, является их полная совместимость с существующими системными платами (естественно, достаточно современными, на которых придется только обновить BIOS). Второе поколение двухъядерных процессоров, в частности, Intel Core 2 Duo, "требует" специально разработанных для них чипсетов и со старыми материнскими платами не работает.

Не следует забывать, что, на сегодняшний день для работы с двухъядерными процессорами более или менее оптимизировано в основном только профессиональное ПО (включая работу c графикой, аудио- и видео данными), тогда как для офисного или домашнего пользователя второе процессорное ядро иногда приносит пользу, но гораздо чаще является мертвым грузом. Польза от двухъядерных процессоров в этом случае видна невооруженным взглядом только тогда, когда на компьютере запущены какие-либо фоновые задачи (проверка на вирусы, программный файервол и т.п.). Что касается прироста производительности в существующих играх, то он минимальный, хотя уже появились первые игры популярных жанров, полноценно использующие преимущества от использования второго ядра.

Впрочем, если сегодня стоит вопрос выбора процессора для игрового ПК среднего или верхнего ценового диапазона, то, в любом случае, лучше предпочесть двухъядерный, а то и 4-ядерный процессор чуть более высокочастотному одноядерному аналогу, так как рынок неуклонно движется в сторону мультиядерных систем и оптимизированных параллельных вычислений. Такая тенденция будет господствующей в ближайшие годы, так что доля ПО, оптимизированного под несколько ядер, будет неуклонно возрастать, и очень скоро может наступить момент, когда мультиядерность станет насущной необходимостью.

Что такое кэш?

Во всех современных процессорах имеется кэш (по-английски - cache) - массив сверхскоростной оперативной памяти, являющейся буфером между контроллером сравнительно медленной системной памяти и процессором. В этом буфере хранятся блоки данных, с которыми CPU работает в текущий момент, благодаря чему существенно уменьшается количество обращений процессора к чрезвычайно медленной (по сравнению со скоростью работы процессора) системной памяти. Тем самым заметно увеличивается общая производительность процессора.

При этом в современных процессорах кэш давно не является единым массивом памяти, как раньше, а разделен на несколько уровней. Наиболее быстрый, но относительно небольшой по объему кэш первого уровня (обозначаемый как L1), с которым работает ядро процессора, чаще всего делится на две половины - кэш инструкций и кэш данных. С кэшем L1 взаимодействует кэш второго уровня - L2, который, как правило, гораздо больше по объему и является смешанным, без разделения на кэш команд и кэш данных. Некоторые десктопные процессоры, по примеру серверных процессоров, также порой обзаводятся кэшем третьего уровня L3. Кэш L3 обычно еще больше по размеру, хотя и несколько медленнее, чем L2 (за счет того, что шина между L2 и L3 более узкая, чем шина между L1 и L2), однако его скорость, в любом случае, несоизмеримо выше, чем скорость системной памяти.

В современных ЦП кэш чаще всего бывает разделен на 3 уровня (level): 1. Кэш первого уровня (L1) - самый быстрый, но маленький по объему, непосредственная часть самого процессора. Может достигать 128 Кбайт. 2. Кэш второго уровня (L2), расположен либо на кристалле, либо в непосредственной близости от ядра, при многоядерных системах зачастую является памятью разделенного пользования – то есть поровну делится между всеми ядрами. 3. Кэш третьего уровня (L3) – находится дальше от ядер, имеет меньшее быстродействие чем L2, и все же намного быстрее ОЗУ, он значительно превосходит его по объему L1 и L2, может достигать 32 Мб

Кэш бывает двух типов: эксклюзивный и не эксклюзивный кэш. В первом случае информация в кэшах всех уровней четко разграничена - в каждом из них содержится исключительно оригинальная, тогда как в случае не эксклюзивного кэша информация может дублироваться на всех уровнях кэширования. Сегодня трудно сказать, какая из этих двух схем более правильная - и в той, и в другой имеются как минусы, так и плюсы. Эксклюзивная схема кэширования используется в процессорах AMD, тогда как не эксклюзивная - в процессорах Intel.

Что такое процессорная шина?

Процессорная (иначе - системная) шина, которую чаще всего называют FSB (Front Side Bus), представляет собой совокупность сигнальных линий, объединенных по своему назначению (данные, адреса, управление), которые имеют определенные электрические характеристики и протоколы передачи информации. Таким образом, FSB выступает в качестве магистрального канала между процессором (или процессорами) и всеми остальными устройствами в компьютере: памятью, видеокартой, жестким диском и так далее. Непосредственно к системной шине подключен только CPU, остальные устройства подсоединяются к ней через специальные контроллеры, сосредоточенные в основном в северном мосте набора системной логики (чипсета) материнской платы. Хотя могут быть и исключения - так, в процессорах AMD семейства К8 контроллер памяти интегрирован непосредственно в процессор, обеспечивая, тем самым, гораздо более эффективный интерфейс память-CPU, чем решения от Intel, сохраняющие верность классическим канонам организации внешнего интерфейса процессора.

Сейчас среди процессоров Intel самыми распространёнными являются модели, имеющие шину на следующих частотах: 800/1066/1333 МГц. Соответственно, чем выше частота шины, тем выше производительность, т.к. ускоряется обмен данными между процессором и материнской платой. Важно заметить, что при выборе материнской платы и процессора нужно обязательно обращать внимание на частоты их шин. Например, ЦП с частотой шины 1333 МГц не будет работать на материнской плате, которая поддерживает только процессоры с частотой 1066 МГц.

У новейших процессоров от Intel – Core i5 и Core i7 указывается не частота FSB, а тип шины «процессор-чипсет» - DMI и QPI соответственно. При этом DMI имеет пропускную способность порядка 2000 Мгц, а QPI 6,4 миллиона передач данных в секунду (GT/s) и имеет, соответственно, максимальную пропускную способность 12,8 Гбайт/с в каждую сторону или 25,6 Гбайт/с суммарно. У процессоров AMD нет шины FSB, они используют шину HyperTransport, которая является двунаправленной высокоскоростной шиной. На сегодняшний день используется шина HyperTransport 3.0. Отличительной особенностью данной технологии является динамическая скорость передачи данных, зависящая от частоты процессора. Пиковая частота работы данного туннеля составляет 2,6 ГГц, при этом обеспечивается пропускная способность равная 20,8 Гб/c.

Основные параметры FSB некоторых процессоров приведены в табл

Процессор
частота FSB, МГц
Тип FSB
Теоретическая пропускная способность FSB, Мб/с
Intel Pentium III
100/133
AGTL+
800/1066
Intel Pentium 4
100/133/200
QPB
3200/4266/6400
Intel Pentium D
133/200
QPB
4266/6400
Intel Pentium 4 EE
200/266
QPB
6400/8533
Intel Core
133/166
QPB
4266/5333
Intel Core 2
200/266
QPB
6400/8533
AMD Athlon
100/133
EV6
1600/2133
AMD Athlon XP
133/166/200
EV6
2133/2666/3200
AMD Sempron
800
HyperTransport
6400
AMD Athlon 64
800/1000
HyperTransport
6400/8000

Процессоры Intel используют системную шину QPB (Quad Pumped Bus), передающую данные четыре раза за такт, тогда как системная шина EV6 процессоров AMD Athlon и Athlon XP передает данные два раза за такт (Double Data Rate). В архитектуре AMD64, используемой компанией AMD в процессорах линеек Athlon 64/FX/Opteron, применен новый подход к организации интерфейса CPU - здесь вместо процессорной шины FSB и для сообщения с другими процессорами используются: высокоскоростная последовательная (пакетная) шина HyperTransport, построенная по схеме Peer-to-Peer (точка-точка), обеспечивающая высокую скорость обмена данными при сравнительно низкой латентности.

В данной статье на ставилась цель рассмотреть всю линейку процессоров, а лишь рассматривались некоторые важные моменты, на которые стоит обращать внимание при рассмотрении вопроса о целесообразности замены процессора. Следует еще раз отметить тот факт, что из-за конструктивных особенностей процессоров какого-либо типа необходима разработанная специально для него системная плата. Без замены платы модернизация с заменой типа процессора просто невозможна.

Лучше всего проконсультируйтесь со службой технической поддержки Tetracom по телефону +7(423)260-84-74, +7-902-483-03-44 или обратитесь к специалисту напрямую по адресу: Владивосток, ул. Светланская, 80б.