Виды процессоров intel. Основные характеристики процессора

Что такое процессор и как он устроен

Центральный процессор (микропроцессор, центральное процессорное устройство, CPU, разг. – «проц», «камень») – сложная микросхема, являющаяся главной составной частью любого компьютера. Именно это устройство осуществляет обработку информации, выполняет команды пользователя и руководит другими частями компьютера.

IT решения для логистических компаний играют ключевую роль в современной логистике, обеспечивая автоматизацию и оптимизацию процессов, а также повышение оперативности и точности доставки. Компаниям важно иметь только современное оборудование.

И уже много лет основными производителями процессоров являются американские компании Intel и AMD (Advanced Micro Devices). Есть, конечно, и другие достойные производители, но до уровня указанных лидеров им далеко.

Intel и AMD постоянно борются за первенство в изготовлении все более производительных и доступных процессоров, вкладывая в разработки огромные средства и много сил. Их конкуренция — важный фактор, содействующий быстрому развитию этой отрасли.

Внешне центральный процессор не представляет собой ничего выдающегося – небольшая плата (где-то 7 х 7 см.) с множеством контактов с одной стороны и плоской металлической коробочкой с другой. Но на самом деле внутри этой коробочки хранится сложнейшая микроструктура из миллионов транзисторов.

Как изготавливают процессоры. Что такое техпроцесс

Основным материалом при производстве процессоров является самый обычный песок, а точнее сказать кремний, коего в составе земной коры около 30%. Из очищенного кремния сначала изготавливают большой монокристалл цилиндрической формы, который разрезают на «блины» толщиной около 1 мм.

Затем с использованием технологии фотолитографии в них создаются полупроводниковые структуры будущих процессоров.

Фотолитография чем-то напоминает процесс печати фотографий с пленки, когда свет, проходя через негатив, действует на поверхность фотобумаги и проецирует на ней изображение.

При изготовлении процессоров своеобразной фотобумагой выступают упомянутые выше кремниевые «блины». Роль света играют ионы бора, разогнанные до огромной скорости высоковольтным ускорителем. Они пропускаются через специальные «трафареты» — системы высокоточных линз и зеркал, вкрапливаются в кремний и создают в нем микроскопическую структуру из множества транзисторов.

Сегодняшние технологии позволяют создавать транзисторы размером всего 22 нанометра (толщина человеческого волоса — около 50000 нм). Со временем техпроцесс изготовления процессоров станет еще совершеннее. По прогнозам, их транзисторы уменьшатся как минимум до 14 нм.

Чем тоньше техпроцесс – тем больше транзисторов можно поместить в один процессор, тем он будет производительнее и энергоэффективнее.

Созданная таким образом полупроводниковая структура вырезается из кварцевого «блина» и помещается на текстолит. На обратную его сторону выводятся контакты для обеспечения подсоединения к материнской плате. Сверху кристал защищается от повреждения металлической крышкой (см. рис. выше).

Основные характеристики процессора

Количество вычислительных ядер

Многоядерные процессоры – это процессоры, содержащие на одном процессорном кристалле или в одном корпусе два и более вычислительных ядра.

Многоядерность, как способ повышения производительности процессоров, используется с относительно недавнего времени, но признана самым перспективным направлением их развития. Для домашних компьютеров уже существуют процессоры с 8 ядрами. Для серверов на рынке есть 12-ядерные предложения (Opteron 6100). Разработаны прототипы процессоров, содержащие около 100 ядер.

Эффективность вычислительных ядер разных моделей процессоров отличается. Но в любом случае, чем их (ядер) больше, тем процессор производительнее.

Количество потоков

Чем больше потоков – тем лучше. Количество потоков не всегда совпадает с количеством ядер процессора. Так, благодаря технологии Hyper-Threading, 4-ядерный процессор Intel Core i7-3820 работает в 8 потоков и во многом опережает 6-тиядерных конкурентов.

Размер кеша 2 и 3 уровней

Кеш — это очень быстрая внутренняя память процессора, которая используется им как буфер для временного хранения информации, обрабатываемой в конкретный момент времени. Чем кеш больше – тем лучше.

Структура не всех современных процессоров предусматривает наличие кеша 3 уровня, хотя критичным моментом это не является. Так, по результатам многих тестов производительность процессоров Intel Core 2 Quadro, выпускавшихся с 2007 г. по 2011 г. и не имеющих кеша 3 уровня, даже сейчас выглядит достойно. Правда, кеш 2 уровня у них достаточно большой.

Частота процессора

Здесь все просто – чем выше частота процессора, тем он производительнее.

Скорость шины процессора (FSB, HyperTransport или QPI)

Через эту шину центральный процессор взаимодействует с материнской платой. Ее скорость (частота) измеряется в мегагерцах и чем она выше — тем лучше.

Техпроцесс

Понятие техпроцесса рассматривалось в предыдущем пункте этой статьи. Чем тоньше используемый техпроцесс, тем больше процессор содержит транзисторов, меньше потребляет электроэнергии и меньше греется. От техпроцесса во многом зависит еще одна важная характеристика процессора — TDP.

TDP

Termal Design Point — показатель, отображающий энергопотребление процессора, а также количество тепла, выделяемого им в процессе работы. Единицы измерения — Ватты (Вт). TDP зависит от многих факторов, среди которых главными являются количество ядер, техпроцесс изготовления и частота работы процессора.

Кроме прочих преимуществ, «холодные» процессоры (с TDP до 100 Вт) лучше поддаются разгону, когда пользователь изменяет некоторые настройки системы, вследствие чего увеличивается частота процессора. Разгон позволяет без дополнительных финансовых вложений увеличить производительность процессора на 15 – 25 %, но это уже отдельная тема.

В то же время, проблему с высоким TDP всегда можно решить приобретением эффективной системы охлаждения (см. последний пункт этой статьи).

Наличие и производительность видеоядра

Последние технические достижения позволили производителям, помимо вычислительных ядер, включать в состав процессоров еще и ядра графические. Такие процессоры, кроме решения своих основных задач, могут выполнять роль видеокарты. Возможностей некоторых из них вполне достаточно для игры в компьютерные игры, не говоря уже о просмотре фильмов, работе с текстом и решении остальных задач.

Если видеоигры — не главное предназначение компьютера, процессор со встроенным графическим ядром позволит сэкономить на приобретении отдельного графического адаптера.

Тип и максимальная скорость поддерживаемой оперативной памяти

Эти характеристики процессора необходимо учитывать при выборе оперативной памяти, с которой он будет использоваться. Нет смысла переплачивать за быстрые модули ОЗУ, если процессор не сможет реализовать все их преимущества.

Что такое сокет

Важным моментом, который нужно учитывать при выборе процессора, является то, для установки в сокет какого типа он предназначен.

Сокет (socket, разъем центрального процессора) – это щелевой или гнездовой разъём на материнской плате, в который устанавливается процессор.

Каждый процессор можно установить только на материнскую плату с подходящим разъемом, имеющим соответствующие размеры, необходимое количество и структуру контактных элементов.

Каждый новый сокет разрабатывается производителями процессоров, когда возможности старых разъемов уже не могут обеспечить нормальную работу новых изделий.

Для процессоров Intel длительное время использовался (и сейчас еще используется) сокет LGA775 (процессоры Pentium 4, Pentium D, Celeron D, Pentium EE, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon серии 3000, Core 2 Quad). С началом производства линейки новых процессоров были введены сокеты LGA1366, LGA1156, LGA1155 (процессоры i7, i5, i3) и др.

Разъемы для процессоров от AMD за последние годы также изменились — AM2, AM2+, AM3 и т.д. О более ранних сокетах, думаю, смысла вспоминать нет, поскольку компьютеры на их основе – уже раритет.

Если вы задумали модернизировать старый компьютер путем приобретения более производительного процессора, убедитесь, что по сокету он подойдет к вашей старой материнской плате. Иначе однозначно придется менять и ее.

Устанавливать центральный процессор в сокет системной платы нужно аккуратно, чтобы не повредить контакты.

Система охлаждения процессора

Процессор нуждается в надлежащем охлаждении, иначе он может выйти из строя.

Как известно, верхняя поверхность процессора представляет собой металлическую коробку, выполняющую, кроме защитных, еще и теплоотводные функции. Поверх процессора на материнской плате устанавливается система охлаждения. Ее теплоотводные элементы должны плотно прижиматься к поверхности процессора.

Для улучшения передачи тепла с процессора на радиатор системы охлаждения, между ними прокладывается слой термопасты – специального пастообразного вещества с высокой теплопроводностью.

При подборе системы охлаждения процессора нужно учитывать его TDP (рассматривалось выше в пункте о характеристиках процессора).

Процессоры обычно продаются в так называемом боксовом варианте поставки, когда в комплект входит штатная система охлаждения – боксовый куллер. Но иногда эффективность такого куллера является недостаточной (например, если был произведен разгон и частота процессора, а следственно и его TDP, возросла).

Нормальная температура работы процессора — до 50 градусов Цельсия (при пиковых нагрузках возможно чуть больше). Средства измерения температуры встроены в центральный процессор. При помощи специальных программ температуру можно отслеживать в режиме реального времени (например, программой SpeedFan).

Современный процессор устроен так, что при достижении им критичной температуры он отключается и не включается, пока не остынет. Это позволяет предупредить его повреждение под воздействием высокой температуры.

Перегрев возможен вследствие низкой эффективности системы охлаждения, выхода ее из строя, засорения пылью, пересыхания термопасты и др.

Таблица совместимости процессоров и материнских плат AMD

Одной из особенностей компьютеров на базе процессоров AMD, которой они выгодно отличаются от платформ Intel, является высокий уровень совместимости процессоров и материнских плат. У владельцев относительно не старых настольных систем на базе AMD есть высокие шансы безболезненно «прокачать» компьютер путем простой замены процессора на «камень» из более новой линейки или же флагман из предыдущей.

В таблицу можно одновременно добавить до 6 процессоров, выбрав их из списка (кнопка «Добавить процессор»). Всего доступно больше 2,5 тыс. процессоров Intel и AMD.

Пользователю предоставляется возможность в удобной форме сравнивать производительность процессоров в синтетических тестах, количество ядер, частоту, структуру и объем кэша, поддерживаемые типы оперативной памяти, скорость шины, а также другие их характеристики.

Дополнительные рекомендации по использованию таблицы можно найти внизу страницы.

В этой базе собраны подробные характеристики процессоров Intel и AMD. Она содержит спецификации около 2,7 тысяч десктопных, мобильных и серверных процессоров, начиная с первых Пентиумов и Атлонов и заканчивая последними моделями.

Информация систематизирована в алфавитном порядке и будет полезна всем, кто интересуется компьютерной техникой.

Таблица содержит информацию о почти 2 тыс. процессоров и будет весьма полезной людям, интересующимся компьютерным «железом». Положение каждого процессора в таблице определяется уровнем его быстродействия в синтетических тестах (расположены по убыванию).

Есть фильтр, отбирающий процессоры по производителю, модели, сокету, количеству ядер, наличию встроенного видеоядра и другим параметрам.

Для получения подробной информации о любом процессоре достаточно нажать на его название.

Люди обычно оценивают процессор по количеству ядер, тактовой частоте, объему кэша и других показателях, редко обращая внимание на поддерживаемые им технологии.

Отдельные из этих технологий нужны только для решения специфических заданий и в «домашнем» компьютере вряд ли когда-нибудь понадобятся. Наличие же других является непременным условием работы программ, необходимых для повседневного использования.

Так, полюбившийся многим браузер Google Chrome не работает без поддержки процессором SSE2. Инструкции AVX могут в разы ускорить обработку фото- и видеоконтента. А недавно один мой знакомый на достаточно быстром Phenom II (6 ядер) не смог запустить игру Mafia 3, поскольку его процессор не поддерживает инструкции SSE4.2.

Если аббревиатуры SSE, MMX, AVX, SIMD вам ни о чем не говорят и вы хотели бы разобраться в этом вопросе, изложенная здесь информация станет неплохим подспорьем.

Проверка стабильности работы центрального процессора требуется не часто. Как правило, такая необходимость возникает при приобретении компьютера, разгоне процессора (оверлокинге), при возникновении сбоев в работе компьютера, а также в некоторых других случаях.

В статье описан порядок проверки процессора при помощи программы Prime95, которая, по мнению многих экспертов и оверлокеров, является лучшим средством для этих целей.

Маркировка процессоров Intel

Маркировка процессоров – не просто цифры с буквами, добавленные по принципу: “Больше – лучше, производительнее”. Все символы что-то значат. Рассмотрим на примере Intel Core i9-10850K последнего поколения:

Intel – бренд, маркировка всегда начинается с его названия.
Core – указывает на линейку процессоров/ Может быть Atom, Xeon, Pentium, Celeron.
i9 – идентификатор серии. Чем выше цифра, тем производительнее устройство. i9 – самые быстрые и дорогие модели, поддерживают максимум технологий Intel.
10 – устройство относится к десятому поколению. Может указываться одной цифрой: от 2 до 9. В первом поколении единица не ставится, сразу следует SKU.
850 – номер SKU, идентификатор, модель CPU – чем выше цифры, тем производительнее и технологичнее устройство в рамках текущего поколения. Сравнивать устройства различных поколений по SKU нельзя.
K – суффикс – указывает на возможность повышения производительности за счёт разгона.

Встречаются модели с альфа-суффиксом – стоит перед суффиксом: Intel Core i9-10900KF – K – альфа-суффикс – значит, что процессор можно разгонять; F – суффикс – модель без интегрированной графики, требует дискретную видеокарту. В старых моделях суффикс заменялся префиксом, например, Intel Core 2 Duo P8800. Префикс P указывает на энергопотребление – около 25 Вт.

Семейства процессоров Intel

Корпорация Intel выпустила десять линеек процессоров:

Atom – мобильные процессоры. Отличаются невысокой производительностью и отменной энергоэффективностью. Поддерживают видеоролики в разрешении UHD и потоковое видео с высокой частотой кадров. Применяются в смартфонах, планшетах, нет- и ноутбуках. В семействе встречаются кристаллы со сверхнизкой задержкой, модели для построения сетевых хранилищ производительных смартфонов. Например, Intel Atom X7, Intel Atom С2730.
Celeron – кристаллы для построения бюджетных и компактных ноутбуков, миниатюрных компьютеров, моноблоков с низким энергопотреблением и длительной автономностью. Отличаются повышенной безопасностью, поддержкой гигабитного Wi-Fi и видео в разрешении 4K.
Pentium Silver – недорогие двух- и четырёхъядерные процессоры с производительной графикой с поддержкой DirectX 12. Благодаря модулю Wi-Fi, работают в гигабитных беспроводных сетях. Раскодируют потоковое видео в разрешении 4K. Технология LACE обеспечивает хорошо различимую картинку c высокой контрастностью даже на ярком солнце. Например, Intel Pentium Gold 6500, Intel Pentium G4400.
Core – самое обширное и разнообразное семейство, выпускаемое с 2006 года. Поддерживают технологию Hyper-Threading – одно физическое ядро воспринимается ОС как два логических. Включает высокопроизводительные игровые и серверные решения с 18-ю ядрами, энергоэффективные мобильные, универсальные решения с мощной встроенной графикой с разнообразием технологий. Например: Intel Core i5-7400, Intel Core i3-10100.
Xeon – мощнейшие серверные решения для облачных и динамических вычислений, искусственного интеллекта, машинного обучения. Отличаются исключительной безопасностью, быстродействием и надёжностью. Например: Intel Xeon Silver 4210, Intel Xeon E3-1230 v6.

Это всё, что касается линейки. Теперь давайте рассмотрим маркировки процессоров Intel Core.

Что такое i3, i5, i7, i9

Значение i3 — i9 – модификатор серии – чем выше цифра, тем производительнее линейка, часто указывает на дополнительные функции.

i3 – начальные решения с 2-4 ядрами для ПК и ноутбуков для офисных задач и работы в интернете.
i5 – модели с 2-6 ядрами для мультимедийных компьютеров и производительных рабочих станций.
i7 – 2-8-ядерные решения для игровых и высокопроизводительных рабочих компьютеров (трёхмерная графика, работа с мультимедиа, трансляция геймплея).
i9 – премиальная продукция с 6-10 ядрами для запуска игр, создания мультимедиа, обработки видео в разрешении 4K и прочих задач, требующих исключительной мощности. Хорошо разгоняются.
X – процессоры Core X с 8-18 ядрами, с разблокированным множителем, адаптированы под создание мультимедийного контента, разработку видео игр.

Поколения процессоров Intel

Intel в серии Core выпустили 10 поколений процессоров, начиная с 2009 года. В 2021-м ожидается выход на рынок устройств 11-го поколения.

Поколение	Год выпуска	Архитектура
1	2009	Nehalem
2	2011	Sandy Bridge
3	2012	Ivy Bridge
4	2013	Haswell
5	2014	Broadwell
6	2015	Skylake
7	2017	Kaby Lake
8	2017	Coffee Lake
9	2019	Coffee Lake Refresh
10	2020	Ice Lake
11	2021	Tiger Lake

Что значат буквы в процессорах Intel

Теперь надо разобраться что означают буквы в процессорах Intel. Суффиксы или буквы после названия модели предоставляют дополнительные сведения о назначении, сферах применения, особенностях кристалла. Используются не для всех моделей.

Буква
Значение

G1-G7	Уровень встроенного графического процессора (только для моделей со встроенной графикой). Больше цифра – мощнее видеопроцессор
E	Встраиваемая модель
F	Без графики, требуется дискретная видеокарта
G	С интегрированным видеопроцессором
H	Высокопроизводительный CPU, оптимизированный для мобильных устройств
S	Энергоэффективный производительный процессор со сниженными частотами
K	С возможностью разгона путём повышения тактовой частоты
S	Специальное издание
T	С пониженным энергопотреблением
U	Мобильный энергоэффективный
Y	Мобильный процессор со сверхнизким энергопотреблением
M	Мобильный CPU
Q	Четырёхъядерная модель
X	Экстремальная модель

Три последние буквы из таблицы в новых моделях практически не используются. Нередко встречаются суффикс и альфа-суффикс, например:

HK – высокопроизводительная модель для мобильных устройств с возможностью разгона.
HQ – адаптированный под мобильные устройства производительный CPU с четырьмя ядрами.

Core i3

Это серия настольных процессоров начального и среднего уровня, наиболее бюджетная в семействе Core i, однако превосходящая по производительности чипы Pentium и тем более Celeron.

Intel Core i3 Comet Lake i3-10100 OEM

Intel Core i3 Coffee Lake Refresh i3-9350KF BOX

Intel Core i3 Skylake i3-6300 BOX

Intel Core i3 Kaby Lake i3-7100 BOX

Intel Core i3 Ivy Bridge i3-3220

Intel Core i3 Coffee Lake i3-8100 BOX

Intel Core i3 Comet Lake Refresh i3-10325 OEM

Intel Core i3 Haswell i3-4330

Intel Core i3 Clarkdale i3-550

Цены на процессоры Intel Core i3

Название процессора
Цена

Intel Core i3 Comet Lake i3-10100 OEM	от 9 990 р.
Intel Core i3 Coffee Lake Refresh i3-9350KF BOX	от 13 620 р.
Intel Core i3 Skylake i3-6300 BOX	от 9 990 р.
Intel Core i3 Kaby Lake i3-7100 BOX	от 9 530 р.
Intel Core i3 Ivy Bridge i3-3220	от 3 500 р.

Intel Core i3 — широкая линейка процессоров, которые в рамках семейства Intel Core характеризуются начальным и средним уровнем производительности. CPU серии Intel Core i3 занимают промежуточное положение между уже устаревшими процессорами Core 2 Duo и процессорами повышенной мощности Intel Core i5/i7, которыми оснащаются высокопроизводительные ПК.

Особенности и преимущества процессоров «Интел i3»

По состоянию на середину 2019 года процессоры «Интел Кор ай 3» включают в себя 9 поколений. Наиболее свежей редакцией линейки i3 являются процессоры 9ххх. В их основу положена архитектура Coffee Lake Refresh, которая использует 14-нанометровый техпроцесс.

Главной отличительной особенностью процессоров i3 от CPU прошлых поколений является использование технологии Hyper-threading, благодаря которой появляется возможность многопоточной обработки информации независимо от количества ядер. Так, 2-ядерные процессоры с поддержкой Hyper-threading разбивают данные на 4 независимых потока, что заметно повышает как производительность, так и надежность компьютерной системы.

Изначально поддержка технологии Turbo Boost не предусматривалась в. Но CPU i3 9-го поколения все же получили возможность разгона частоты процессора под нагрузкой, но вместе с этим соответствующим образом увеличилась и стоимость процессора Intel Core i3. Благодаря Turbo Boost можно, например, увеличить частоту одного из ядер процессора i3-9350KF с 4 до 4,6 ГГц.

Как выбрать процессор Intel Core i3?

Перед покупкой процессора обязательно определите, для каких задач он необходим в первую очередь и какую сумму вы можете потратить.

Среди пользователей область применения кристаллов условно разграничивается на решение офисных и учебных задач, игры, создание и обработка контента (фотографии, видео, шифрование, программирование) и моделирование процессов и явлений, для которых необходима высокая производительность.

Основные параметры при выборе хорошего процессора:

Количество ядер. Для повседневных задач, офиса и учебы подойдет кристалл, у которого 4 ядра, для остальных сфер потребуется большее количество.
Встроенная графика. Дополнительный плюс, который позволит сэкономить на сборке компьютера. Не подходит для мощных игровых устройств, там нужна отдельная карта.
Вид поставки. Их два. Первый — OEM, где предлагается исключительно процессор, и второй — BOX, с дополнительными бонусами в виде кулера.
Тактовая частота. Указывает на то, сколько задач будут обрабатываться за секунду. Средним показателем являются 3200 МГц. Хорошими в плане производительности считаются процессоры с показателем от 3700 МГц, а к топовым конфигурациям относят чипы от 4200 МГц.
Сокет. Должен подходить к материнской плате, чтобы не пришлось включать дополнительные расходы.
Есть ли турбо. Указывает на разгон процессора при запуске требовательных приложений.

На что обратить внимание при выборе

Чтобы подобрать модель, которая будет максимально полно соответствовать вашим требованиям и ожиданиям, при выборе обязательно обратить внимание на следующие характеристики.

Поколение (архитектура)

По состоянию на середину 2019 года в семействе CPU i3 насчитывается 9 поколений. В продаже можно найти процессоры, начиная от 3-го поколения и выше.

3-е поколение — архитектура Ivy Bridge (22-нм техпроцесс);
4-е поколение — архитектура Haswell (22-нм техпроцесс);
5-е поколение — архитектура Broadwell (14-нм техпроцесс);
6-е поколение — архитектура Skylake (14-нм техпроцесс);
7-е поколение — архитектура Kaby Lake (14-нм техпроцесс);
8-е поколение — архитектура Coffee Lake (14-нм техпроцесс);
9-е поколение — архитектура Coffee Lake Refresh (14-нм техпроцесс).

Каждое новое поколение использует улучшенную технологию обработки данных, отличаются повышенной энергоэффективностью и увеличенной производительностью. Разумеется, цена процессоров Intel Core i3 старших поколений также выше.

Socket

За совместимость процессора с материнской платой отвечает сокет (разъем). Современные CPU из линейки i3 могут иметь совместимость с сокетом следующих типов:

Intel LGA 1150;
Intel LGA 1151 (1151 v2);
Intel LGA 1155;
Intel LGA 1156.

Важно обратить внимание на то, что между собой процессоры под различные типы socket не взаимозаменяемы. То есть CPU с разъемом Socket Intel Core i3 LGA 1150 не получится установить на материнскую плату с сокетом LGA 1155.

Наличие интегрированной графики

Подавляющее большинство процессоров семейства i3 имеют встроенный графический ускоритель. Интегрированное видео не отличается высокой производительностью, но позволяет использовать ПК без необходимости задействования дорогостоящей дискретной графики.

Микропроцессоры фирмы Intel

Этот вид процессоров известен с 1971 года.

Микропроцессоры данного производителя могут быть 4-битными, 8-битными, 16-битными и 32-битными. Последние процессоры зарекомендовали себя настолько хорошо, что продолжали выпускаться с приставкой «Линия». Отличия этих процессоров между собой не только в ширине шины, но и в количестве транзисторов.

Источники

https://www.chaynikam.info/stat_cpu.html
https://te4h.ru/markirovka-protsessorov-intel
https://www.e-katalog.ru/list/186/pr-4091/
https://vyborcen.com/rejting-processorov-intel-core-i3
https://FB.ru/article/415752/markirovka-protsessorov-intel-chto-oznachayut-bukvyi-i-tsifryi-v-nazvanii

[свернуть]