Термин «вычислительное устройство» сейчас известен каждому школьнику. В этом нет ничего удивительного, ведь даже в часах можно обнаружить элементы компьютерных систем. Возможность выполнять математические вычисления обеспечивается особыми микросхемами с высокой степенью интеграции транзисторов – процессорами. Основные характеристики микропроцессора (CPU), в частности, определяют скорость выполнения им операций. Именно поэтому владельцам персональных компьютеров так важно разбираться в данном вопросе.
Сегодня мы рассмотрим, каковы основные характеристики процессора и приведем рекомендации, позволяющие самостоятельно выбрать оптимальную модель. Понятие «характеристики» включает в себя как внутренние особенности, так и внешнюю конструктивную реализацию. Основные характеристики процессора – это, прежде всего, его разрядность; количество составляющих элементов; скорость выполнения операций и пр.
Понятие «разрядность» указывает на количество информации, которая может быть обработана за такт (одну операцию). Двоичный разряд называется битом. 8 бит составляют 1 байт. Современные центральные процессоры могут обрабатывать от 32 до 64 бит. Специальные же виды процессоров могут характеризоваться любой другой разрядностью (4, 128 и др.). Сейчас в компьютерной технике все чаще используются 64-битные вычисления.
Выбирая CPU, всегда нужно учитывать основные характеристики процессора. Любой владелец компьютера знает, что быстродействие всей системы во многом определяется тактовой частотой микропроцессора. На рынке можно встретить идентичные модели, отличающиеся одна от другой только частотой работы. Тактовая частота косвенно указывает на количество простейших операций, выполняемых микросхемой за единицу времени (обычно секунду). Задается специальным тактовым генератором, затем обрабатывается электронными схемами (умножается). Так как речь идет о частоте, то очевидно, что данный параметр измеряется в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц). Так, при прочих равных условиях, модель с частотой 3 ГГц работает быстрее, чем 2,5 ГГц.
Основные характеристики процессора не исчерпываются разрядностью и частотой. При выборе CPU необходимо обращать внимание на количество ядер. Понятие «многоядерный процессор» появилось относительно недавно, буквально на глазах одного поколения пользователей. Так как физически невозможно бесконечно повышать тактовую частоту в каждой новой модели, производители приняли решение объединить в едином корпусе несколько идентичных микропроцессоров. Так и появились многоядерные CPU. Вслед за этим особым образом стали оптимизироваться программы, поэтому сейчас имеет смысл приобретать только многоядерные модели. Собственно, даже многие мобильные телефоны уже используют двухъядерные процессоры.
На итоговое быстродействие в огромной степени оказывает влияние размер кэш-памяти. В отличие от привычных модулей оперативной памяти, транзисторы кэша размещены непосредственно в том же самом корпусе, что и ядра. Это позволяет обеспечить высокую скорость обмена данными. Существуют три уровня кэш-памяти: L1, L2 и L3 (приводятся в порядке увеличения объема). Считается, что увеличение каждого из них на 20% приводит к росту быстродействия на 50%.Например, если раньше объем L2 в 256 КБ считался впечатляющим, то сейчас никого не удивить многомегабайтным кэшем второго уровня. Выбирая CPU, следует предпочесть модели с большим объемом кэш-памяти. Обратите внимание, что L3 используется не во всех моделях (при сохранении высокой скорости расчетов).
Следующая характеристика – это особенность архитектуры. Определяется разработчиком, в спецификации указывается как кодовое название линейки – Liano, Sandy Bridge и пр. Так, каждое новое поколение процессоров одного и того же производителя обладает более высоким быстродействием (при прочих равных условиях).
