Qu'est-ce qu'un processeur dans un PC. Encyclopédie des termes du processeur. Comment fonctionne le cœur du processeur

Classification et types de processeurs. Spécifications du processeur

CPU.

Étapes de développement des unités centrales de traitement pour ordinateurs personnels. Technologie moderne et solutions architecturales. Technologies RISC et CISC. Paramètres de base des processeurs. Processeurs 32 et 64 bits. Processeurs 32 bits des principaux fabricants: Intel, AMD, VIA. Analyse comparative des caractéristiques des processeurs modernes. Principales tendances et perspectives de développement.

L'étudiant doit savoir:

• principales caractéristiques des processeurs;
• étapes du développement du processeur;
• types de processeurs;
• principaux modèles de processeurs modernes;

L'élève doit être capable de:

• déterminer les principales caractéristiques du processeur à l'aide de programmes de test;

Objectifs de la leçon:

• - familiariser les étudiants avec les principaux composants du processeur système.
• - étudier les types de processeurs et leurs caractéristiques.
• - éducation de la culture de l'information des étudiants, écoute, précision, discipline, persévérance.
• - développement des intérêts cognitifs, maîtrise de soi, capacité à prendre des notes.

Déroulement de la leçon:

Partie théorique.

Le «cerveau» d'un ordinateur personnel est un microprocesseur, ou unité centrale de traitement - CPU (Central Processing Unit). Le microprocesseur effectue des calculs et des traitements de données (à l'exception de certaines opérations mathématiques effectuées dans des ordinateurs avec un coprocesseur) et, en règle générale, est la puce informatique la plus chère. Tous les ordinateurs compatibles PC utilisent des processeurs prenant en charge la famille de puces Intel, mais ils sont fabriqués et conçus non seulement par Intel lui-même, mais également par AMD, Cyrix, IDT et Rise Technologies.

Intel domine actuellement le marché des processeurs, mais cela n'a pas toujours été le cas. Intel est fortement associé à l'invention du premier processeur et à son introduction sur le marché. La meilleure heure d'Intel et de Microsoft est survenue en 1981, lorsque IBM a publié le premier ordinateur IBM PC avec processeur Intel 8088 (4,77 MHz) et Microsoft Disk Operating System (DOS) version 1.0. A partir de ce moment, presque tous ordinateur personnel Les processeurs Intel sont installés et systèmes d'exploitation Microsoft.

• Paramètres du processeur

Lors de la description des paramètres et de la conception des processeurs, une confusion apparaît souvent. Considérons certaines caractéristiques des processeurs, y compris la largeur du bus de données et du bus d'adresse, ainsi que la vitesse.

Les processeurs peuvent être classés selon deux paramètres principaux: la largeur de bits et la vitesse. La vitesse du processeur est un paramètre assez simple. Il est mesuré en mégahertz (MHz); 1 MHz équivaut à un million de cycles d'horloge par seconde. Plus les performances sont élevées, mieux c'est (plus le processeur est rapide). La taille du processeur est un paramètre plus complexe. Le processeur comprend trois appareils importants, dont la principale caractéristique est la capacité:

• bus d'entrée et de sortie de données;
• registres internes;
• bus d'adresse mémoire.

Les processeurs inférieurs à 16 MHz n'ont pas de mémoire cache intégrée. Dans les systèmes antérieurs au 486e processeur, une mémoire cache rapide était installée sur la carte mère. À partir des 486 processeurs, le cache L1 était installé directement dans le châssis et fonctionnait à la fréquence du processeur. Et la mémoire cache de la carte mère a été appelée cache L2. Cela fonctionnait déjà aux fréquences prises en charge par la carte mère.

Dans les processeurs Pentium Pro et Pentium II, le cache L2 est installé dans un package et est physiquement une puce distincte. Le plus souvent, cette mémoire tourne à moitié (Pentium II / III et AMD Athlon) ou même moins (deux cinquièmes ou un tiers) de la fréquence centrale du processeur.

Dans les processeurs Pentium Pro, Pentium II / III Xeon, les processeurs Pentium III, Celeron, K6-3, Athlon (modèle 4) et Duron modernes, la mémoire cache fonctionne à la fréquence centrale. La raison pour laquelle le cache L2 fonctionnait à une fréquence inférieure à celle du cœur du processeur est assez simple: les puces de mémoire cache existantes ne répondaient pas aux conditions du marché. Intel a créé une puce de cache haute vitesse pour le processeur Xeon à un coût extrêmement élevé. Cependant, l'émergence de nouvelles technologies de processeur a permis l'utilisation de la mémoire cache fonctionnant à la fréquence centrale dans les processeurs Celeron de deuxième génération bon marché. Cette conception a été adoptée par les processeurs Intel Pentium III de deuxième génération et K6-3, Athlon et Duron d'AMD. Cette architecture, qui est actuellement utilisée dans pratiquement tous les développements Intel et AMD, est le seul moyen plus ou moins rentable d'utiliser le cache L2 à haut débit.

La vitesse du processeur

La vitesse est l'une des caractéristiques d'un processeur qui est souvent interprétée de différentes manières. Dans cette section, vous découvrirez la vitesse des processeurs en général et processeurs Intel en particulier.

La vitesse de votre ordinateur dépend en grande partie de la vitesse d'horloge, généralement mesurée en mégahertz (MHz). Il est déterminé par les paramètres d'un résonateur à quartz, qui est un cristal de quartz enfermé dans un petit récipient en étain. Sous l'influence d'une tension électrique, des oscillations se produisent dans un cristal de quartz courant électrique avec une fréquence déterminée par la forme et la taille du cristal. La fréquence de ce courant alternatif est appelée fréquence d'horloge. Les microcircuits d'un ordinateur ordinaire fonctionnent à une fréquence de plusieurs millions de hertz. (Hertz est une oscillation par seconde.) La vitesse est mesurée en mégahertz, c.-à-d. en millions de cycles par seconde. En figue. 1 montre un graphique d'un signal sinusoïdal.

Figure: 1. Représentation graphique du concept de fréquence d'horloge

La plus petite unité de mesure du temps (quantique) pour un processeur en tant que périphérique logique est la période d'horloge, ou simplement un cycle. Chaque opération prend au moins un cycle d'horloge. Par exemple, un processeur Pentium II communique avec la mémoire en trois cycles d'horloge plus plusieurs cycles d'attente. (Une boucle d'attente est un cycle dans lequel rien ne se passe; il suffit d'empêcher le processeur de «tourner» devant les parties les plus lentes de l'ordinateur.)

Le temps nécessaire pour exécuter les commandes diffère également.

8086 et 8088 ... Dans ces processeurs, il faut environ 12 cycles d'horloge pour exécuter une instruction.

286 et 386 ... Ces processeurs ont réduit les temps d'exécution des instructions à environ 4,5 cycles d'horloge.

Les 486 et la plupart des processeurs compatibles Intel de quatrième génération tels que l'AMD 5x86 ont réduit cela à 2 horloges.

Série Pentium, K6. L'architecture du Pentium et des autres processeurs de cinquième génération compatibles Intel d'AMD et de Cyrix, y compris les pipelines à double instruction et d'autres améliorations, permettait d'exécuter une ou deux instructions par cycle d'horloge.

Pentium Pro, Pentium II / III / Celeron et Athlon / Duron. Les processeurs de classe P6, ainsi que les autres processeurs de sixième génération d'AMD et de Cyrix, peuvent exécuter au moins trois instructions par cycle d'horloge.

Le nombre différent de cycles d'horloge requis pour exécuter des instructions rend difficile la comparaison des performances des ordinateurs en se basant uniquement sur leur vitesse d'horloge (c'est-à-dire le nombre de cycles d'horloge par seconde). Pourquoi un processeur est-il plus rapide qu'un autre à la même vitesse d'horloge? La raison réside dans la performance.

Le processeur 486 est plus rapide que le 386, car il nécessite, en moyenne, deux fois moins de cycles pour exécuter une instruction que le 386. Et le processeur Pentium a deux fois moins de cycles d'horloge que le 486e. Ainsi, un processeur 486 avec une vitesse d'horloge de 133 MHz (comme AMD 5x86-133) est encore plus lent qu'un Pentium avec une vitesse d'horloge de 75 MHz! En effet, à la même fréquence, le Pentium exécute deux fois plus d'instructions que le processeur 486. Les Pentium II et Pentium III sont environ 50% plus rapides que le processeur Pentium fonctionnant à la même fréquence car ils pour le même nombre de cycles.

En comparant l'efficacité relative des processeurs, nous pouvons voir que les performances d'un Pentium III fonctionnant à 1000 MHz sont théoriquement égales à celles d'un Pentium fonctionnant à 1500 MHz, qui à son tour est théoriquement égale à celle d'un processeur 486 fonctionnant à une vitesse d'horloge. 3000 MHz, et elle, à son tour, est théoriquement égale aux performances des processeurs 386 ou 286, fonctionnant à une fréquence d'horloge de 6000 MHz, ou 8088, fonctionnant à une fréquence d'horloge de 12000 MHz. Si l'on considère que le PC 8088 d'origine était cadencé à seulement 4,77 MHz, les ordinateurs d'aujourd'hui sont plus de 1 500 fois plus rapides que lui. Par conséquent, vous ne pouvez pas comparer les performances des ordinateurs uniquement en fonction de la vitesse d'horloge; il faut tenir compte du fait que d'autres facteurs influencent l'efficacité du système.

Il est difficile d'évaluer l'efficacité d'un processeur. Les CPU avec des architectures internes différentes exécutent les instructions différemment: les mêmes instructions dans différents processeurs peuvent être exécutées plus rapidement ou plus lentement. Pour trouver un benchmark satisfaisant pour comparer des processeurs avec différentes architectures fonctionnant à différentes vitesses d'horloge, Intel a inventé un ensemble spécifique de benchmarks qui peuvent être effectués sur des puces Intel pour mesurer l'efficacité relative des processeurs. Ce système de benchmarking a été récemment modifié pour mesurer les performances des processeurs 32 bits; il est appelé l'indice (ou métrique) iCOMP 2.0 (Intel Comparative Microprocessor Performance - comparatif efficacité du microprocesseur Intel). La troisième version de cet index est actuellement utilisée - iCOMP 3.0.

Vitesse d'horloge du processeur

Presque tous les processeurs modernes, à commencer par le 486DX2, fonctionnent à une vitesse d'horloge égale au produit d'un multiplicateur par la vitesse d'horloge de la carte mère. Par exemple, le processeur Celeron 600 fonctionne à une vitesse d'horloge neuf fois celle de la carte mère (66 MHz), tandis que le Pentium III 1000 fonctionne à sept fois et demie la vitesse d'horloge de la carte mère (133 MHz). La plupart des cartes mères fonctionnent à 66 MHz; Il s'agit de la fréquence prise en charge par tous les processeurs Intel jusqu'au début de 1998, et ce n'est que récemment que la société a développé des processeurs et des chipsets de logique système pouvant fonctionner sur des cartes mères de 100 MHz. Certains processeurs Cyrix sont conçus pour les cartes mères 75 MHz, et de nombreuses cartes mères Pentium peuvent également fonctionner à cette fréquence. En règle générale, la vitesse d'horloge et le multiplicateur de la carte mère peuvent être définis à l'aide de cavaliers ou d'autres procédures de configuration de la carte mère (par exemple, en sélectionnant les valeurs appropriées dans le programme de configuration du BIOS).

À la fin de 1999, des chipsets et des cartes mères avec une vitesse d'horloge de 133 MHz sont apparus, prenant en charge toutes les versions modernes du processeur Pentium III. Parallèlement, AMD a lancé des cartes mères Athlon et des chipsets 100 MHz utilisant la technologie de double transfert de données. Cela a augmenté le taux de transfert de données entre le processeur Athlon et le chipset principal à 200 MHz.

En 2001, la vitesse du bus des processeurs AMD Athlon et Intel Itanium était passée à 266 MHz, et la vitesse du bus du processeur Pentium 4 - jusqu'à 400 MHz.

On se demande parfois pourquoi un processeur Itanium puissant utilise un bus CPU plus lent qu'un processeur Pentium 4. Cette question est extrêmement pertinente! La réponse, très probablement, est que ces composants ont été créés par des équipes de développement complètement différentes avec des buts et objectifs différents. Le processeur Itanium, co-développé avec HP (Hewlett Packard), a été conçu pour utiliser une mémoire DDR (double débit de données), qui, à son tour, fonctionne à 266 MHz plus adaptée à la famille de serveurs. Faire correspondre la vitesse du bus CPU et du bus mémoire vous permet d'obtenir les performances les plus élevées.Par conséquent, un système utilisant la DDR SDRAM fonctionne mieux si la vitesse d'horloge du bus CPU (unité centrale de traitement) est également de 266 MHz.

D'autre part, le Pentium 4 a été conçu pour utiliser la RDRAM, d'où les performances bus système correspond à la vitesse RDRAM. Veuillez noter que les performances du bus, comme tout processeur Intel, peuvent changer à l'avenir.

Les ordinateurs modernes utilisent un générateur de fréquence variable, généralement situé sur la carte mère; il génère la fréquence de référence pour la carte mère et le processeur. La plupart des cartes mères à processeur Pentium peuvent être réglées sur l'une des trois ou quatre vitesses d'horloge. Aujourd'hui, il existe de nombreuses versions de processeurs qui fonctionnent à différentes fréquences, en fonction de la vitesse d'horloge d'une carte mère particulière. Par exemple, la vitesse de la plupart des processeurs Pentium est plusieurs fois plus rapide que la vitesse de la carte mère.

Toutes choses étant égales par ailleurs (types de processeurs, nombre de cycles d'attente lors de l'accès à la mémoire et largeur des bus de données), deux ordinateurs peuvent être comparés par leurs fréquences d'horloge. Cependant, cela doit être fait avec soin: la vitesse de l'ordinateur dépend d'autres facteurs (en particulier, de ceux qui sont influencés par les caractéristiques de conception de la mémoire). Par exemple, un ordinateur avec une vitesse d'horloge inférieure peut fonctionner plus rapidement que prévu, mais un système avec une vitesse d'horloge nominale plus élevée peut être plus lent qu'il ne le devrait. Le facteur déterminant est l'architecture, la conception et base de l'élément RAM système.

Pendant la fabrication, les processeurs sont testés à différentes vitesses d'horloge, températures et pressions. Après cela, ils sont marqués d'un marquage, qui indique la fréquence de fonctionnement maximale sur toute la plage de températures et de pressions utilisées qui peuvent se produire dans des conditions normales. Le système de notation est assez simple, vous pouvez donc le comprendre vous-même.

• Efficacité du processeur Cyrix

Les processeurs Cyrix / IBM 6x86 sont étiquetés avec une échelle PR (Performance Rating) qui n'égale pas la vitesse d'horloge réelle en mégahertz. Par exemple, le processeur Cyrix 6x86MX / MII-PR366 fonctionne en réalité à 250 MHz (2,5 x 100 MHz). La vitesse d'horloge de la carte mère du processeur spécifié doit être réglée sur la même chose que lors de l'installation d'un processeur avec une vitesse d'horloge de 250 et non de 366 MHz (comme le suggère le numéro 366 sur l'étiquette).

Notez qu'un processeur avec Cyrix 6x86MX-PR200 peut fonctionner à 150, 165, 166 ou 180 MHz, mais pas à 200 MHz. Ce score de performance est destiné à être comparé avec les processeurs Intel Pentium d'origine (Celeron, Pentium II ou Pentium III ne sont pas inclus dans ce score).

On suppose que le P-Rating détermine la vitesse du processeur par rapport à l'Intel Pentium. Mais il faut noter que le processeur Cyrix comparé ne contient pas la technologie MMX, son cache L1 est plus petit, la plate-forme de la carte mère et le chipset sont assez ancienne version, sans parler de la mémoire plus lente. Pour ces raisons, l'échelle P-Rating est inefficace lorsque l'on compare les processeurs Cyrix avec Celeron, Pentium II ou Pentium III, ce qui signifie qu'il est préférable de les évaluer par leur vitesse réelle. En d'autres termes, le Cyrix 6x86MX / MII-PR366 ne fonctionne qu'à 250 MHz et peut être comparé aux processeurs Intel avec une vitesse d'horloge similaire. Je suppose que l'étiquetage MII-366 pour un processeur qui tourne réellement à 250 MHz est pour le moins trompeur.

• Efficacité du processeur AMD

De même, les performances des processeurs AMD de la série K5 sont comparées. Les cotes d'efficacité des séries K6 et Athlon indiquent la fréquence de fonctionnement réelle. Dans les processeurs Athlon, le bus fonctionne à deux fois la fréquence de la carte mère (200 MHz).

Bus de données

Un des plus caractéristiques générales processeur est la largeur de son bus de données et de son bus d'adresse. Un bus est un ensemble de connexions qui transportent différents signaux. Imaginez une paire de fils passant d'un bout à l'autre d'un bâtiment. Si vous connectez un générateur de tension de 220 volts à ces fils et placez des prises le long de la ligne, vous obtenez un bus. Quelle que soit la prise sur laquelle vous branchez la fiche, vous recevrez toujours le même signal, dans ce cas 220 Volts AC. Toute ligne de transmission (ou support de signalisation) qui a plus d'une broche peut être appelée un bus. Un ordinateur typique a plusieurs bus internes et externes, et chaque processeur a deux bus principaux pour le transfert des données et des adresses mémoire: le bus de données et le bus d'adresse.

Lorsque les gens parlent d'un bus de processeur, ils parlent généralement d'un bus de données, représenté comme un ensemble de connexions (ou broches) pour transmettre ou recevoir des données. Plus il y a de signaux envoyés simultanément au bus, plus il y a de données transmises sur celui-ci dans un certain intervalle de temps et plus il fonctionne rapidement. La largeur du bus de données est similaire au nombre de voies sur une autoroute; tout comme l'augmentation du nombre de voies augmente le flux de voitures le long de l'autoroute, l'augmentation de la profondeur de bit augmente la productivité.

Les données de l'ordinateur sont transmises sous forme de nombres à intervalles réguliers. Un signal haute tension (environ 5 V) est envoyé pour transmettre un seul bit de données à un certain intervalle de temps, et un signal de tension bas niveau (environ 0 V) \u200b\u200bpour transmettre un bit de données nul. Plus il y a de lignes, plus il est possible de transmettre de bits en même temps. Les processeurs 286 et 386SX utilisent 16 connexions pour envoyer et recevoir des données binaires, ils disposent donc d'un bus de données 16 bits. Un processeur 32 bits, tel qu'un 486 ou 386DX, a deux fois plus de connexions de ce type, il transfère donc deux fois plus de données par unité de temps qu'un processeur 16 bits. Les processeurs Pentium modernes ont des bus de données externes 64 bits. Cela signifie que les processeurs Pentium, y compris les Pentium, Pentium Pro et Pentium II d'origine, peuvent transmettre 64 bits de données vers ou recevoir de la mémoire système en même temps.

Imaginez qu'un pneu est une autoroute sur laquelle circulent des voitures. Si l’autoroute n’a qu’une voie dans chaque direction, une seule voiture peut la parcourir dans une seule direction à un moment donné. Si vous souhaitez doubler la capacité d'une route, par exemple, vous devrez l'agrandir en ajoutant une voie supplémentaire dans chaque direction. Ainsi, un microcircuit de 8 bits peut être représenté comme une autoroute à voie unique, car un seul octet de données le traverse à la fois (un octet est égal à huit bits). De même, un bus de données 32 bits peut transmettre quatre octets d'informations simultanément, tandis qu'un bus 64 bits est comme une autoroute à huit voies! Une autoroute est caractérisée par le nombre de voies et le processeur est caractérisé par la capacité de son bus de données. Lorsqu'un manuel ou une fiche technique fait référence à un ordinateur 32 bits ou 64 bits, il fait généralement référence à la largeur du bus de données du processeur. Selon lui, vous pouvez estimer grossièrement les performances du processeur, et donc de l'ensemble de l'ordinateur.

La largeur en bits du bus de données du processeur détermine également la largeur en bits de la banque de mémoire. Cela signifie qu'un processeur 32 bits, comme une classe 486, lit ou écrit en mémoire 32 bits en même temps. Les processeurs de classe Pentium, y compris le Pentium III et le Celeron, lisent ou écrivent 64 bits de la mémoire en même temps.

• Cache de niveau 1

Tous les processeurs, à partir du 486e, ont un contrôleur de cache intégré (premier niveau) avec une mémoire cache de 8 Ko dans les processeurs 486DX, ainsi que 32, 64 Ko et plus dans les modèles modernes. Un cache est une mémoire haute vitesse utilisée pour stocker temporairement le code de programme et les données. La mémoire cache intégrée est accessible sans états d'attente, car sa vitesse correspond aux capacités du processeur, c'est-à-dire Le cache L1 (ou cache intégré) fonctionne à la fréquence du processeur.

L'utilisation de la mémoire cache réduit l'inconvénient traditionnel de l'ordinateur, qui est que la RAM est plus lente que l'unité centrale (l'effet dit de «goulot d'étranglement»). Grâce à la mémoire cache, le processeur n'a pas à attendre que la partie suivante du code ou des données du programme provienne de la mémoire principale relativement lente, ce qui entraîne une augmentation tangible des performances.

Dans les processeurs modernes, le cache intégré est encore plus important car il s'agit souvent du seul type de mémoire dans l'ensemble du système qui peut fonctionner en synchronisation avec le processeur. La plupart des processeurs modernes utilisent un multiplicateur de vitesse d'horloge, ils fonctionnent donc à une fréquence plusieurs fois supérieure à la vitesse d'horloge de la carte mère à laquelle ils sont connectés.

• Cache L2

Pour réduire le ralentissement perçu du système qui se produit à chaque absence de cache, le cache L2 est utilisé.

Le cache secondaire pour les processeurs Pentium se trouve sur la carte mère, et pour Pentium Pro et Pentium II, il se trouve à l'intérieur du boîtier du processeur. En déplaçant le cache secondaire vers le processeur, vous pouvez le faire fonctionner à une vitesse d'horloge plus élevée que la carte mère - la même que le processeur lui-même. Lorsque la fréquence d'horloge augmente, le temps de cycle diminue.

Aujourd'hui, les vitesses d'horloge standard de la carte mère sont de 66, 100 ou 133 MHz, mais certains processeurs fonctionnent à 600 MHz ou plus. Les systèmes plus récents n'utilisent pas le cache de la carte mère car la SDRAM ou la RDRAM rapide des systèmes Pentium II / Celeron / III modernes peuvent fonctionner à la vitesse d'horloge de la carte mère.

Les processeurs Celeron avec une vitesse d'horloge de 300 MHz ou plus, ainsi que les processeurs Pentium III avec une fréquence de plus de 600 MHz, contiennent un cache L2 qui est égal à la fréquence du cœur du processeur. La mémoire cache intégrée de Duron et des derniers processeurs Athlon fonctionne également à la même fréquence que le processeur. Dans les versions antérieures processeurs Athlon, ainsi que les Pentium II et III, un cache externe est utilisé avec une fréquence de fonctionnement égale à la moitié, aux deux cinquièmes ou au tiers de la fréquence d'horloge du processeur. Comme vous pouvez le voir, la plage actuelle de vitesses de cache, de l'horloge du processeur pleine à la vitesse d'horloge de la mémoire principale inférieure, minimise la latence du processeur. Cela permet au processeur de fonctionner à une fréquence qui est la plus proche de sa vitesse réelle.

• Technologie MMX

Selon le contexte, MMX peut représenter des extensions multimédias ou des extensions mathématiques matricielles. La technologie MMX a été utilisée dans les anciens modèles de processeurs Pentium de cinquième génération (Figure 2) en tant qu'extension qui accélère la compression / décompression vidéo, la manipulation d'image, le cryptage et les opérations d'E / S - presque toutes les opérations utilisées dans de nombreux programmes modernes.

Il y a deux améliorations majeures à l'architecture du processeur MMX.

Le premier, fondamental, est que toutes les puces MMX ont un cache interne interne plus grand que leurs homologues qui n'utilisent pas cette technologie. Cela améliore l'efficacité de chaque programme et de tous les logiciels, qu'ils utilisent ou non des instructions MMX.

• Technologie SSE

En février 1999, Intel a présenté au public le processeur Pentium III, contenant une mise à jour de sa technologie MMX appelée SSE (Streaming SIMD Extensions). Jusque-là, les instructions SSE étaient appelées Katmai New Instructions (KNI), car elles étaient à l'origine incluses dans le processeur Katmai Pentium III. Les processeurs Celeron 533A et supérieurs basés sur le cœur Pentium III prennent également en charge les instructions SSE. Plus premières versions Les processeurs Pentium II, ainsi que les Celeron 533 et inférieurs (basés sur le cœur Pentium II), ne prennent pas en charge SSE.

Les nouvelles technologies SSE permettent des applications graphiques 3D, de streaming audio et vidéo (lecture de DVD) et de reconnaissance vocale plus efficaces. Dans l'ensemble, SSE offre les avantages suivants:

• résolution / qualité supérieure pour la visualisation et le traitement images graphiques;
• amélioration de la qualité de lecture des fichiers audio et vidéo au format MPEG2, et
• également codage et décodage MPEG2 simultanés dans les applications multimédias;
• utilisation réduite du processeur et amélioration de la précision / réactivité lorsque
• exécuter un logiciel de reconnaissance vocale.

Les instructions SSE et SSE2 sont particulièrement efficaces lors du décodage de fichiers au format MPEG2, qui est la norme de compression audio et vidéo utilisée sur les DVD.

L'un des principaux avantages de SSE par rapport à MMX est sa prise en charge des opérations SIMD en virgule flottante, ce qui est très important lors du traitement de graphiques 3D. La technologie SIMD, comme MMX, vous permet d'effectuer plusieurs opérations à la fois lorsque le processeur reçoit une commande.

• Technologie 3DNow et 3DNow amélioré

La technologie 3DNow a été développée par AMD en réponse à la mise en œuvre de la prise en charge des instructions SSE dans les processeurs Intel. Pour la première fois (mai 1998) 3DNow a été implémenté dans les processeurs AMD K6, et le développement ultérieur - Enhanced 3DNow - cette technologie a été reçue dans les processeurs Athlon et Duron. Semblables à SSE, les technologies 3DNow et Enhanced 3DNow sont conçues pour accélérer le traitement des graphiques 3D, du multimédia et d'autres technologies à forte intensité de calcul.

questions de test

1. Quels appareils fournissent l'ensemble minimum de PC?
2. Donnez une classification des différents types de mémoire. Quel est leur but?
3. Quelles sont les principales étapes du développement des STI que vous connaissez?
4. Quels sont les principaux composants d'une carte mère PC?
5. À quoi sert le bus PC?
6. Quels paramètres caractérisent les performances du processeur?
7. Quelles sont les principales caractéristiques des puces mémoire?

- C'est le principal composant informatique dont dépend fortement la vitesse de tout l'ordinateur. Par conséquent, généralement, lors du choix d'une configuration d'ordinateur, sélectionnez d'abord le processeur, puis tout le reste.

Pour des tâches simples

Si l'ordinateur est utilisé pour travailler avec des documents et Internet, alors un processeur peu coûteux avec un cœur vidéo intégré Pentium G5400 / 5500/5600 (2 cœurs / 4 threads), dont la fréquence ne diffère que légèrement, vous conviendra.

Pour le montage vidéo

Pour le montage vidéo, il est préférable de prendre un processeur AMD Ryzen 5/7 multi-thread moderne (6-8 cœurs / 12-16 threads), qui, en tandem avec une bonne carte vidéo, s'adaptera également bien aux jeux.
Processeur AMD Ryzen 5 2600

Pour l'ordinateur de jeu moyen

Pour un ordinateur de jeu purement milieu de gamme, il vaut mieux prendre le Core i3-8100 / 8300, ils ont 4 cœurs honnêtes et fonctionnent bien dans les jeux avec des cartes vidéo milieu de gamme (GTX 1050/1060/1070).
Processeur Intel Core i3 8100

Pour un ordinateur de jeu puissant

Pour un ordinateur de jeu puissant, il vaut mieux prendre un Core i5-8400 / 8500/8600 à 6 cœurs, et pour un PC avec une carte vidéo haut de gamme i7-8700 (6 cœurs / 12 threads). Ces processeurs affichent les meilleurs résultats dans les jeux et sont capables d'exploiter pleinement de puissantes cartes vidéo (GTX 1080/2080).
Processeur Intel Core i5 8400

Dans tous les cas, plus il y a de cœurs et plus la fréquence du processeur est élevée, mieux c'est. Concentrez-vous sur vos capacités financières.

2. Comment fonctionne le processeur

L'unité centrale de traitement se compose d'une carte de circuit imprimé avec un cristal de silicium et divers composants électroniques. Le cristal est recouvert d'un couvercle métallique spécial qui empêche les dommages et agit comme un dissipateur de chaleur.

De l'autre côté de la carte, il y a des pattes (ou pads) avec lesquelles le processeur est connecté carte mère.

3. Fabricants de processeurs

Les processeurs pour ordinateurs sont produits par deux grandes entreprises - Intel et AMD dans plusieurs usines de haute technologie dans le monde. Par conséquent, le processeur, quel que soit le fabricant, est le composant le plus fiable d'un ordinateur.

Intel est un leader dans la technologie des processeurs actuels. AMD adopte en partie leur expérience, en ajoutant quelque chose qui lui est propre et en poursuivant une politique de prix plus démocratique.

4. Quelle est la différence entre les processeurs Intel et AMD

Les processeurs Intel et AMD diffèrent principalement par leur architecture (circuits électroniques). Certains sont meilleurs dans certaines tâches, certains dans d'autres.

Les processeurs Intel Core ont généralement des performances par cœur plus élevées, ce qui les rend surpassant les processeurs AMD Ryzen dans la plupart des jeux modernes et conviennent mieux à la construction d'ordinateurs de jeu puissants.

Les processeurs AMD Ryzen, quant à eux, gagnent dans les tâches multithreads, telles que le montage vidéo, en principe, ne sont pas très inférieurs à Intel Core dans les jeux et sont parfaits pour un ordinateur universel utilisé à la fois pour les tâches professionnelles et les jeux.

Par souci d'équité, il convient de noter que les anciens processeurs AMD bon marché de la série FX-8xxx, qui ont 8 cœurs physiques, font du bon travail avec le montage vidéo et peuvent être utilisés comme option de budget à ces fins. Mais ils sont moins adaptés aux jeux et sont installés sur des cartes mères avec une prise AM3 + obsolète, ce qui rendra problématique le remplacement de composants à l'avenir afin d'améliorer ou de réparer votre ordinateur. Il est donc préférable d'obtenir un processeur AMD Ryzen plus moderne et une carte mère AM4 socket correspondante.

Si votre budget est limité, mais que vous souhaitez à l'avenir avoir un PC puissant, vous pouvez d'abord acheter un modèle peu coûteux et changer le processeur pour un processeur plus puissant dans 2-3 ans.

5. Prise de processeur

Socket est un connecteur pour connecter le processeur à la carte mère. Les prises de processeur sont étiquetées soit par le nombre de pattes du processeur, soit par une désignation alphanumérique à la discrétion du fabricant.

Les prises de processeurs changent constamment et de nouvelles modifications apparaissent d'année en année. La recommandation générale est d'acheter un processeur avec le socket le plus récent. Cela garantira que le processeur et la carte mère pourront être remplacés dans les prochaines années.

Sockets de processeur Intel

• Définitivement obsolète: 478, 775, 1155, 1156, 1150, 2011
• Obsolète: 1151, 2011-3
• Moderne: 1151-v2, 2066

Prises de processeur AMD

• Obsolète: AM1, AM2, AM3, FM1, FM2
• Obsolète: AM3 +, FM2 +
• Moderne: AM4, TR4

Le processeur et la carte mère doivent avoir les mêmes sockets, sinon le processeur ne s'installe tout simplement pas. Les processeurs dotés des sockets suivants sont les plus pertinents aujourd'hui.

Intel 1150 - ils sont toujours en vente, mais dans les prochaines années, ils ne seront plus utilisés et le remplacement du processeur ou de la carte mère deviendra plus problématique. Ils ont une large gamme de modèles - des plus bon marché aux plus puissants.

Intel 1151 - des processeurs modernes, qui ne sont pas beaucoup plus chers, mais beaucoup plus prometteurs. Ils ont une large gamme de modèles - des plus bon marché aux plus puissants.

Intel 1151-v2 - la deuxième version du socket 1151, diffère de la précédente en prenant en charge les processeurs les plus modernes de la 8ème et 9ème génération.

Intel 2011-3 - puissants processeurs 6/8/10 core pour PC professionnels.

Intel 2066 - les processeurs de base 12/16/18 les plus puissants et les plus chers pour les PC professionnels.

AMD FM2 + - processeurs avec graphiques intégrés pour les tâches de bureau et les jeux les plus basiques. La gamme comprend des processeurs économiques et de classe moyenne.

AMD AM3 + - processeurs 4/6/8 cœurs (FX) obsolètes, dont les anciennes versions peuvent être utilisées pour le montage vidéo.

AMD AM4 - processeurs multi-threads modernes pour les tâches professionnelles et les jeux.

AMD TR4 - les processeurs 8/12/16 core les plus puissants et les plus chers pour les PC professionnels.

Envisager d'acheter un ordinateur sur des sockets plus anciens n'est pas pratique. En général, je recommanderais de limiter le choix des processeurs sur les sockets 1151 et AM4, car ils sont les plus modernes et permettent d'assembler un ordinateur suffisamment puissant pour tous les budgets.

6. Principales caractéristiques des processeurs

Tous les processeurs, quel que soit le fabricant, diffèrent par le nombre de cœurs, de threads, de fréquence, de mémoire cache, de fréquence de RAM prise en charge, de cœur vidéo intégré et de certains autres paramètres.

6.1. Nombres de coeurs

Le nombre de cœurs a le plus grand impact sur les performances du processeur. Un ordinateur de bureau ou multimédia nécessite au moins un processeur à 2 cœurs. Si l'ordinateur est censé être utilisé pour des jeux modernes, il a besoin d'un processeur avec au moins 4 cœurs. Le processeur avec 6-8 cœurs convient au montage vidéo et aux applications professionnelles lourdes. Les processeurs les plus puissants peuvent avoir 10 à 18 cœurs, mais ils sont très chers et sont conçus pour des tâches professionnelles complexes.

6.2. Le nombre de fils

La technologie Hyper-Treading permet à chaque cœur de processeur de traiter 2 flux de données, ce qui augmente considérablement les performances. Les processeurs multi-threads sont Intel Core i7, i9, certains Core i3 et Pentium (G4560, G46xx) et la plupart des AMD Ryzen.

Un processeur avec 2 cœurs et la prise en charge de l'Hyper-treading est proche de 4 cœurs en termes de performances, et avec 4 cœurs et Hyper-treading - à 8 cœurs. Par exemple, un Core i3-6100 (2 cœurs / 4 threads) est deux fois plus puissant qu'un Pentium 2 cœurs sans Hyper-treading, mais toujours un peu plus faible qu'un honnête Core i5 4 cœurs. Mais les processeurs Core i5 ne prennent pas en charge l'Hyper-treading, ils sont donc nettement inférieurs aux processeurs Core i7 (4 cœurs / 8 threads).

Les processeurs Ryzen 5 et 7 ont respectivement 4/6/8 cœurs et 8/12/16 threads, ce qui les rend rois dans des tâches telles que le montage vidéo. La nouvelle famille de processeurs Ryzen Threadripper comprend des processeurs avec jusqu'à 16 cœurs et 32 \u200b\u200bthreads. Mais il existe des processeurs inférieurs de la série Ryzen 3 qui ne sont pas multithreads.

Les jeux modernes ont également appris à utiliser le multithreading, donc pour un PC de jeu puissant, il est conseillé de prendre un Core i7 (8-12 threads) ou Ryzen (8-12 threads). Les nouveaux processeurs Core-i5 à 6 cœurs sont également un bon choix en termes de rapport prix / performances.

6.3. Fréquence CPU

Les performances du processeur dépendent également fortement de la fréquence à laquelle tous les cœurs de processeur fonctionnent.

Un simple ordinateur pour taper et accéder à Internet aura en principe suffisamment de processeur avec une fréquence d'environ 2 GHz. Mais il existe de nombreux processeurs avec une fréquence d'environ 3 GHz, qui coûtent à peu près le même prix, il n'est donc pas conseillé d'économiser de l'argent ici.

Pour un ordinateur multimédia ou de jeu de milieu de gamme, un processeur d'une fréquence d'environ 3,5 GHz convient.

Un ordinateur de jeu ou professionnel puissant nécessite un processeur plus proche de 4 GHz.

Dans tous les cas, plus la fréquence du processeur est élevée, mieux c'est, puis regardez les possibilités financières.

6.4. Turbo Boost et Turbo Core

Les processeurs modernes ont un concept de fréquence de base, qui est indiqué dans les caractéristiques simplement comme la fréquence du processeur. Nous avons parlé de cette fréquence ci-dessus.

Les processeurs Intel Core i5, i7, i9 ont également le concept de fréquence maximale dans Turbo Boost. C'est une technologie qui augmente automatiquement la fréquence des cœurs de processeur sous une charge élevée pour augmenter les performances. Moins un programme ou un jeu utilise de cœurs, plus sa fréquence augmente.

Par exemple, un processeur Core i5-2500 a une fréquence de base de 3,3 GHz et une fréquence Turbo Boost maximale de 3,7 GHz. Sous charge, en fonction du nombre de cœurs utilisés, la fréquence augmentera aux valeurs suivantes:

• 4 cœurs actifs - 3,4 GHz
• 3 cœurs actifs - 3,5 GHz
• 2 cœurs actifs - 3,6 GHz
• 1 cœur actif - 3,7 GHz

Processeurs Série AMD A, FX et Ryzen ont une technologie d'overclocking automatique similaire appelée Turbo Core. Par exemple, le processeur FX-8150 a une fréquence de base de 3,6 GHz et une fréquence Turbo Core maximale de 4,2 GHz.

Pour que les technologies Turbo Boost et Turbo Core fonctionnent, le processeur doit avoir suffisamment de puissance et ne pas surchauffer. Sinon, le processeur n'augmentera pas la fréquence centrale. L'alimentation, la carte mère et le refroidisseur doivent donc être suffisamment puissants. En outre, le travail de ces technologies ne doit pas être entravé par les paramètres BIOS de la carte mère cartes et paramètres d'alimentation dans Windows.

Les programmes et les jeux modernes utilisent tous les cœurs de processeur et le gain de performances des technologies Turbo Boost et Turbo Core sera faible. Par conséquent, lors du choix d'un processeur, il est préférable de se concentrer sur la fréquence de base.

6.5. Mémoire cache

Le cache est appelé mémoire intérieure processeur requis pour des calculs plus rapides. La taille du cache affecte également les performances du processeur, mais dans une bien moindre mesure que le nombre de cœurs et la fréquence du processeur. Dans différents programmes, cet effet peut varier de 5 à 15%. Mais les processeurs avec une grande mémoire cache sont beaucoup plus chers (1,5 à 2 fois). Par conséquent, une telle acquisition n'est pas toujours réalisable économiquement.

Il existe 4 niveaux de mémoire cache:

Le cache de niveau 1 est petit et généralement négligé lors du choix d'un processeur.

Le cache de niveau 2 est le plus important. Dans les processeurs bas de gamme, il est typique d'avoir 256 kilo-octets (Ko) de cache L2 par cœur. Les processeurs conçus pour les ordinateurs de milieu de gamme disposent de 512 Ko de cache L2 par cœur. Les processeurs des ordinateurs professionnels et de jeux haute puissance doivent être équipés d'au moins 1 mégaoctet (Mo) de cache L2 par cœur.

Tous les processeurs n'ont pas de cache L3. Les processeurs les plus faibles pour les tâches de bureau peuvent avoir jusqu'à 2 Mo de cache L3, voire aucun. Processeurs pour la maison moderne ordinateurs multimédias doit avoir 3-4 Mo de cache L3. Les processeurs puissants pour les ordinateurs professionnels et de jeu doivent disposer de 6 à 8 Mo de cache L2.

Seuls certains processeurs ont un cache L4, et si c'est le cas, c'est bien, mais en principe ce n'est pas nécessaire.

Si le processeur dispose d'un cache de niveau 3 ou 4, la taille du cache de niveau 2 peut être ignorée.

6.6. Type et fréquence de RAM prise en charge

Différents processeurs peuvent prendre en charge différents types et fréquences de RAM. Cela doit être pris en compte à l'avenir lors du choix d'une RAM.

Les anciens processeurs peuvent prendre en charge la RAM DDR3 avec une fréquence maximale de 1333, 1600 ou 1866 MHz.

Les processeurs modernes prennent en charge la mémoire DDR4 avec une fréquence maximale de 2133, 2400, 2666 MHz ou plus, et souvent pour la compatibilité, la mémoire DDR3L, qui diffère de la DDR3 habituelle par une tension réduite de 1,5 à 1,35 V. Ces processeurs peuvent fonctionner avec une mémoire DDR3 ordinaire, si vous en avez. existe déjà, mais les fabricants de processeurs ne le recommandent pas en raison de la dégradation accrue des contrôleurs de mémoire conçus pour la DDR4 avec une tension encore plus basse de 1,2 V. De plus, une ancienne carte mère avec des emplacements DDR3 est également nécessaire pour l'ancienne mémoire. Pour que le meilleur moyen est de vendre l'ancienne mémoire DDR3 et de passer à la nouvelle DDR4.

Aujourd'hui, le rapport prix / performances le plus optimal est la mémoire DDR4 avec une fréquence de 2400 MHz, qui est prise en charge par tous les processeurs modernes. Parfois, vous pouvez acheter de la mémoire avec une fréquence de 2666 MHz pour un peu plus. Eh bien, la mémoire de 3000 MHz coûtera beaucoup plus cher. De plus, les processeurs ne fonctionnent pas toujours de manière stable avec la mémoire haute fréquence.

Vous devez également tenir compte de la fréquence de mémoire maximale prise en charge par la carte mère. Mais la fréquence de la mémoire a un impact relativement faible sur les performances globales et ne doit pas être poursuivie après.

Souvent, les utilisateurs qui commencent à comprendre les composants informatiques se posent une question sur la disponibilité des modules de mémoire en vente avec une fréquence beaucoup plus élevée que ce que le processeur prend officiellement en charge (2666-3600 MHz). Pour que la mémoire fonctionne à une telle fréquence, la carte mère doit prendre en charge la technologie XMP (Extreme Memory Profile). XMP augmente automatiquement la fréquence du bus pour maintenir la mémoire à une fréquence plus élevée.

6.7. Noyau vidéo intégré

Le processeur peut avoir un cœur vidéo intégré, ce qui vous permet d'économiser sur l'achat d'une carte vidéo séparée pour un ordinateur de bureau ou multimédia (regarder des vidéos, des jeux de base). Mais pour un ordinateur de jeu et le montage vidéo, une carte vidéo séparée (discrète) est nécessaire.

Plus le processeur est cher, plus le cœur vidéo intégré est puissant. Parmi les processeurs Intel, le Core i7 possède la vidéo embarquée la plus puissante, suivi des i5, i3, Pentium G et Celeron G.

Les processeurs AMD série A sur Socket FM2 + ont un cœur vidéo intégré plus puissant que les processeurs Intel. Le plus puissant est l'A10, suivi des A8, A6 et A4.

Les processeurs Socket AM3 + FX n'ont pas de cœur vidéo intégré et ont été utilisés comme base pour les PC de jeu bon marché avec une carte graphique discrète de milieu de gamme.

De plus, la plupart des processeurs AMD Athlon et Phenom n'ont pas de cœur vidéo intégré, et ceux qui l'ont sur la très ancienne prise AM1.

Les processeurs Ryzen G ont un cœur vidéo Vega intégré, qui est deux fois plus puissant que le processeur de génération précédente des séries A8, A10.

Si vous n'allez pas acheter une carte graphique discrète, mais que vous voulez quand même jouer à des jeux peu exigeants de temps en temps, il est préférable de privilégier les processeurs Ryzen G. Mais ne vous attendez pas à ce que les graphiques intégrés attirent les jeux modernes exigeants. Le mieux qu'elle puisse faire, ce sont des jeux en ligne et des jeux bien optimisés avec des paramètres graphiques faibles à moyens en résolution HD (1280 × 720), dans certains cas en Full HD (1920 × 1080). Regardez les tests du processeur dont vous avez besoin sur Youtube et voyez s'il vous convient.

7. Autres caractéristiques des transformateurs

En outre, les processeurs sont caractérisés par des paramètres tels que le processus de fabrication, la consommation d'énergie et la dissipation thermique.

7.1. Processus de fabrication

Le processus technique est la technologie par laquelle les processeurs sont fabriqués. Plus l'équipement et la technologie de production sont modernes, plus le processus technique est fin. La consommation d'énergie et la dissipation thermique dépendent fortement du processus technique par lequel le processeur est fabriqué. Plus le processus technique est fin, plus le processeur sera économique et froid.

Les processeurs modernes sont fabriqués selon un processus de 10 à 45 nanomètres (nm). Plus la valeur est basse, mieux c'est. Mais tout d'abord, concentrez-vous sur la consommation d'énergie et la dissipation thermique associée du processeur, qui seront discutées plus tard.

7.2. Consommation d'énergie du processeur

Plus le nombre de cœurs et la fréquence du processeur sont élevés, plus sa consommation électrique est élevée. De plus, la consommation d'énergie dépend fortement du processus de fabrication. Plus le processus technique est fin, plus la consommation d'énergie est faible. La principale chose à considérer est que processeur puissant ne peut pas être installé sur une carte mère faible et nécessitera une alimentation plus puissante.

Les processeurs modernes consomment entre 25 et 220 watts. Ce paramètre peut être lu sur leur emballage ou sur le site du fabricant. Les paramètres de la carte mère indiquent également le type de consommation électrique du processeur pour lequel il est conçu.

7.3. Dissipation thermique du processeur

La dissipation thermique d'un processeur est considérée comme égale à sa consommation électrique maximale. Il est également mesuré en watts et est appelé Thermal Design Power (TDP). Les processeurs modernes ont un TDP compris entre 25 et 220 watts. Essayez de choisir un processeur avec un TDP inférieur. La plage TDP optimale est de 45 à 95 W.

8. Comment connaître les caractéristiques des processeurs

Toutes les principales caractéristiques du processeur, telles que le nombre de cœurs, la fréquence et la mémoire cache, sont généralement indiquées dans les listes de prix des vendeurs.

Tous les paramètres d'un processeur particulier peuvent être spécifiés sur les sites Web officiels des fabricants (Intel et AMD):

Par numéro de modèle ou numéro de série, il est très facile de retrouver toutes les caractéristiques de n'importe quel processeur sur le site:

Ou entrez simplement votre numéro de modèle dans le champ de recherche système Google ou Yandex (par exemple, "Ryzen 7 1800X").

9. Modèles de processeur

Les modèles de processeurs changent chaque année, donc ici je ne les donnerai pas tous, mais je ne donnerai qu'une série (ligne) de processeurs, qui changent moins souvent et par lesquels vous pouvez facilement naviguer.

Je recommande d'acheter des processeurs de série plus modernes, car ils sont plus productifs et prennent en charge les nouvelles technologies. Plus la fréquence du processeur est élevée, plus le numéro de modèle après le nom de la série est élevé.

9.1. Lignes de processeurs Intel

Ancienne série:

• Celeron - pour les tâches de bureau (2 cœurs)
• Pentium - pour PC multimédia et de jeu d'entrée de gamme (2 cœurs)

Série moderne:

• Celeron G - pour les tâches de bureau (2 cœurs)
• Pentium G - pour PC multimédia et de jeu d'entrée de gamme (2 cœurs)
• Core i3 - pour PC multimédia et de jeu d'entrée de gamme (2 à 4 cœurs)
• Core i5 - pour les PC de jeu de milieu de gamme (4-6 cœurs)
• Core i7 - pour les jeux puissants et les PC professionnels (4 à 10 cœurs)
• Core i9 - pour PC professionnels ultra-puissants (12 à 18 cœurs)

Tous les processeurs Core i7, i9, certains Core i3 et Pentium technologie hyper-threadingce qui augmente considérablement la productivité.

9.2. Lignes de processeur AMD

Ancienne série:

• Sempron - pour les tâches de bureau (2 cœurs)
• Athlon - PC multimédia et de jeu d'entrée de gamme (2 cœurs)
• Phenom - pour les PC multimédia et de jeu de milieu de gamme (2-4 cœurs)

Série obsolète:

• A4, A6 - pour les tâches de bureau (2 cœurs)
• A8, A10 - pour les tâches de bureau et les jeux simples (4 cœurs)
• FX - pour le montage vidéo et les jeux peu lourds (4-8 cœurs)

Série moderne:

• Ryzen 3 - PC multimédia et de jeu d'entrée de gamme (4 cœurs)
• Ryzen 5 - pour le montage vidéo et les PC de jeu de milieu de gamme (4-6 cœurs)
• Ryzen 7 - Pour des PC gaming puissants et professionnels (4-8 cœurs)
• Ryzen Threadripper - pour les PC professionnels puissants (8-16 cœurs)

Les processeurs Ryzen 5, 7 et Threadripper sont multi-threads, ce qui en fait un excellent choix pour le montage vidéo avec leur nombre élevé de cœurs. De plus, il existe des modèles avec un «X» à la fin du marquage, qui ont une fréquence plus élevée.

9.3. Redémarrage de la série

Il convient également de noter que parfois les fabricants redémarrent d'anciennes séries avec de nouvelles prises. Par exemple, Intel a maintenant Celeron G et Pentium G avec des graphiques intégrés, AMD a mis à jour les gammes de processeurs Athlon II et Phenom II. Ces processeurs sont légèrement inférieurs à leurs homologues plus modernes en termes de performances, mais gagnent considérablement en prix.

9.4. Génération de cœurs et de processeurs

Parallèlement au changement de sockets, la génération des processeurs change généralement. Par exemple, le socket 1150 avait des processeurs du 4ème génération Core i7-4xxx, sur socket 2011-3 - Core i7-5xxx de 5e génération. Avec le passage au socket 1151, les processeurs Core i7-6xxx de 6e génération sont apparus.

Il arrive également que la génération du processeur change sans changer le socket. Par exemple, sur le socket 1151, les processeurs Core i7-7xxx de 7e génération sont sortis.

Le changement de génération est motivé par des améliorations de l'architecture électronique du processeur, également appelé le cœur. Par exemple, les processeurs Core i7-6xxx sont construits sur un noyau nommé Skylake, et le Core i7-7xxx qui est venu les remplacer sur le noyau Lac Kaby.

Les noyaux peuvent avoir diverses différences de très lourd à purement cosmétique. Par exemple, Kaby Lake diffère du Skylake précédent avec des graphiques intégrés mis à jour et un blocage de l'overclocking sur le bus des processeurs sans l'index K.

De même, il y a un changement de cœurs et de générations de processeurs AMD. Par exemple, les processeurs FX-9xxx ont remplacé les processeurs FX-8xxx. Leur principale différence est la fréquence considérablement accrue et, par conséquent, le dégagement de chaleur. Mais la prise n'a pas changé, mais l'ancien AM3 + demeure.

Les processeurs AMD FX avaient de nombreux cœurs, dont les derniers sont Zambezi et Vishera, mais ils ont été remplacés par de nouveaux processeurs bien meilleurs et plus puissants Ryzen (noyau Zen) sur socket AM4 et Ryzen (noyau Threadripper) sur socket TR4.

10. Overclocking du processeur

Les processeurs Intel Core avec un «K» à la fin de l'étiquette ont une fréquence de base plus élevée et un multiplicateur déverrouillé. Ils peuvent être facilement overclockés (overclockés) pour augmenter les performances, mais une carte mère série Z plus chère est nécessaire.

Tous les processeurs AMD FX et Ryzen peuvent être overclockés en changeant le multiplicateur, mais ils ont un potentiel d'overclocking plus modeste. L'overclocking des processeurs Ryzen est pris en charge par les cartes mères basées sur les chipsets B350, X370.

En général, la capacité d'overclocking rend le processeur plus prometteur, car à l'avenir, avec un léger manque de performances, il ne sera pas possible de le changer, mais simplement de l'overclocker.

11. Emballage et glacière

Les processeurs avec le mot «BOX» à la fin du marquage sont emballés dans une boîte de haute qualité et peuvent être vendus avec une glacière.

Cependant, certains processeurs en boîte plus chers peuvent ne pas avoir de refroidisseur.

Si «Tray» ou «OEM» est inscrit à la fin du marquage, cela signifie que le processeur est emballé dans un petit bac en plastique et qu'il n'y a pas de refroidisseur dans le kit.

Les processeurs d'entrée de gamme tels que Pentium sont plus faciles et moins chers à acheter avec une glacière. Mais un processeur de milieu de gamme ou haut de gamme est souvent plus rentable à acheter sans refroidisseur et à sélectionner séparément un refroidisseur approprié. Le coût sera à peu près le même, mais le refroidissement et le niveau de bruit seront bien meilleurs.

12. Configuration des filtres dans la boutique en ligne

1. Accédez à la section "Processeurs" sur le site Web du vendeur.
2. Choisissez un fabricant (Intel ou AMD).
3. Sélectionnez la prise (1151, AM4).
4. Sélectionnez une ligne de processeur (Pentium, i3, i5, i7, Ryzen).
5. Triez l'échantillon par prix.
6. Parcourez les processeurs en commençant par les moins chers.
7. Achetez un processeur avec le plus grand nombre de threads possible et une fréquence qui vous convient pour le prix.

Ainsi, vous obtiendrez le meilleur processeur prix / performance qui répond à vos exigences au coût le plus bas possible.

13. Liens

Processeur Intel Core i7 8700
Processeur Intel Core i5 8600K
Processeur Intel Pentium G4600

Les processeurs modernes ont la forme d'un petit rectangle, qui se présente sous la forme d'une plaquette de silicium. La plaque elle-même est protégée par un boîtier spécial en plastique ou en céramique. Tous les circuits de base sont protégés, grâce à eux, le fonctionnement complet du CPU est effectué. Si tout est extrêmement simple avec l'apparence, qu'en est-il du circuit lui-même et du fonctionnement du processeur? Regardons cela de plus près.

Le processeur contient un petit nombre d'éléments différents. Chacun d'eux effectue sa propre action, les données et le contrôle sont transmis. Les utilisateurs ordinaires sont habitués à distinguer les processeurs par leur vitesse d'horloge, la quantité de mémoire cache et les cœurs. Mais ce n'est pas tout ce qui garantit un fonctionnement fiable et rapide. Il convient de prêter une attention particulière à chaque composant.

Architecture

La conception interne du processeur est souvent différente les unes des autres, chaque famille a son propre ensemble de propriétés et de fonctions - c'est ce qu'on appelle son architecture. Vous pouvez voir un exemple de la conception du processeur dans l'image ci-dessous.

Mais beaucoup de gens ont l'habitude de dire une signification légèrement différente par architecture de processeur. Si nous le considérons du point de vue de la programmation, alors il est déterminé par sa capacité à exécuter un certain ensemble de codes. Si vous achetez un processeur moderne, il appartient probablement à l'architecture x86.

Graines

La partie principale du processeur est appelée le noyau, elle contient tous les blocs nécessaires et effectue également des tâches logiques et arithmétiques. Si vous regardez la figure ci-dessous, vous pouvez voir à quoi ressemble chaque bloc fonctionnel du noyau:

1. Module de récupération d'instructions. Ici, les instructions sont reconnues par l'adresse indiquée dans le compteur de commandes. Le nombre de lectures simultanées de commandes dépend directement du nombre de blocs de décryptage installés, ce qui permet de charger chaque cycle de travail avec le plus grand nombre d'instructions.
2. Prédicteur de transition est responsable du fonctionnement optimal de l'unité d'extraction d'instructions. Il détermine la séquence des commandes exécutables, chargeant le pipeline du noyau.
3. Module de décodage. Cette partie du noyau est chargée de définir certains des processus pour effectuer des tâches. La tâche de décodage elle-même est très difficile en raison de la taille variable des instructions. Dans les processeurs les plus récents, il existe plusieurs blocs de ce type dans un cœur.
4. Modules d'échantillonnage de données. Ils prennent des informations de la RAM ou de la mémoire cache. Ils effectuent exactement la sélection des données, nécessaire à ce moment pour l'exécution de l'instruction.
5. Bloc de contrôle. Le nom lui-même parle déjà de l'importance de ce composant. Dans le noyau, c'est l'élément le plus important, car il distribue l'énergie entre tous les blocs, aidant à réaliser chaque action à temps.
6. Module de stockage des résultats. Il est destiné à l'écriture après la fin du traitement des instructions en RAM. L'adresse de sauvegarde est spécifiée dans la tâche en cours.
7. Un élément de travail avec des interruptions. La CPU est capable d'effectuer plusieurs tâches à la fois grâce à la fonction d'interruption, ce qui lui permet d'arrêter la progression d'un programme en passant à une autre instruction.
8. Registres. Les résultats temporaires des instructions sont stockés ici, ce composant peut être appelé un petit rapide rAM... Souvent, sa taille ne dépasse pas plusieurs centaines d'octets.
9. Compteur de commandes. Il stocke l'adresse de la commande qui sera utilisée lors du prochain cycle du processeur.

Bus système

La CPU du bus système relie les appareils inclus dans le PC. Seulement, il y est directement connecté, le reste des éléments est connecté via une variété de contrôleurs. Dans le bus lui-même, il existe de nombreuses lignes de signaux par lesquelles les informations sont transmises. Chaque ligne a son propre protocole qui permet aux contrôleurs de communiquer avec le reste des composants informatiques connectés. Le bus a sa propre fréquence, respectivement, plus elle est élevée, plus l'échange d'informations entre les éléments de connexion du système est rapide.

Mémoire cache

La vitesse du processeur dépend de sa capacité à extraire les instructions et les données de la mémoire aussi rapidement que possible. La mémoire cache réduit le temps d'exécution des opérations en raison du fait qu'elle agit comme un tampon temporaire qui assure le transfert instantané des données du CPU vers la RAM ou vice versa.

La principale caractéristique de la mémoire cache est sa différence de niveaux. S'il est élevé, la mémoire est plus lente et plus grande. La mémoire la plus rapide et la plus petite est le premier niveau. Principe de fonctionnement de cet élément très simple - le CPU lit les données de la RAM et les met dans le cache de n'importe quel niveau, tout en supprimant les informations auxquelles on a accédé pendant une longue période. Si le processeur a à nouveau besoin de ces informations, il les recevra plus rapidement grâce au tampon temporaire.

Prise (connecteur)

Le processeur ayant son propre socket (slot ou slot), vous pouvez facilement le remplacer en cas de panne ou mettre à niveau votre ordinateur. Sans le socket, le processeur serait simplement soudé dans la carte mère, ce qui rendrait difficile la réparation ou le remplacement ultérieur. Il est à noter que chaque socket est conçu exclusivement pour l'installation de certains processeurs.

Souvent, les utilisateurs achètent par inadvertance un processeur et une carte mère incompatibles, ce qui pose des problèmes supplémentaires.

2. Au cours de leur développement, les structures semi-conductrices évoluent constamment. Par conséquent, les principes de construction des processeurs, le nombre d'éléments inclus dans leur composition, la façon dont leur interaction est organisée, changent constamment. Ainsi, les processeurs ayant les mêmes principes de base de structure sont généralement appelés processeurs de la même architecture. Et ces principes eux-mêmes sont appelés architecture de processeur (ou microarchitecture).

Malgré cela, dans la même architecture, certains processeurs peuvent être assez différents les uns des autres - les fréquences du bus système, le processus de fabrication, la structure et la taille de la mémoire interne, etc.

3. Vous ne devez en aucun cas juger un microprocesseur uniquement par un indicateur tel que la fréquence du signal d'horloge, qui est mesurée en méga ou gigahertz. Parfois, un «pourcentage» qui a une vitesse d'horloge inférieure peut être plus productif. Les indicateurs suivants sont très importants: le nombre de cycles d'horloge nécessaires pour exécuter une commande, le nombre de commandes qu'elle peut exécuter simultanément, etc.

Évaluation des capacités du processeur (caractéristiques)

Dans la vie quotidienne, lors de l'évaluation des capacités du processeur, vous devez faire attention aux indicateurs suivants (en règle générale, ils sont indiqués sur l'emballage de l'appareil ou dans la liste de prix ou le catalogue du magasin):

• nombres de coeurs. Les processeurs multicœurs contiennent 2, 4, etc. sur une seule puce (dans un seul paquet). cœurs de calcul. L'augmentation du nombre de cœurs est l'un des moyens les plus efficaces d'augmenter considérablement la puissance du processeur. Mais il faut garder à l'esprit que les programmes qui ne prennent pas en charge le multicœur (en règle générale, ce sont d'anciens programmes) ne fonctionneront pas plus rapidement sur les processeurs multicœurs, car ne peut pas utiliser plus d'un noyau;
• taille du cache. Le cache est une mémoire interne très rapide du processeur, qu'il utilise comme une sorte de tampon s'il est nécessaire de compenser les "interruptions" en travaillant avec la RAM. Il est logique que plus le cache est grand, mieux c'est.
• nombre de threads - débit du système. Le nombre de threads n'est souvent pas le même que le nombre de cœurs. Par exemple, un processeur Intel Core i7 à quatre cœurs fonctionne en 8 threads et surpasse de nombreux processeurs à six cœurs dans ses performances;
• fréquence d'horloge est une valeur qui indique le nombre d'opérations (cycles) qu'un processeur peut effectuer par unité de temps. Il est logique que plus la fréquence est élevée, plus il peut effectuer d'opérations, c'est-à-dire plus il s'avère productif.
• la vitesse du bus à laquelle le CPU est connecté au contrôleur système sur la carte mère.
• processus technique - plus il est petit, moins le processeur consomme d'énergie et, par conséquent, chauffe moins.

De nos jours, les processeurs ne jouent un rôle particulier que dans la publicité, ils essaient de toutes leurs forces de convaincre que c'est le processeur de l'ordinateur qui est le composant décisif, en particulier un fabricant comme Intel. La question se pose: qu'est-ce qu'un processeur moderne et, en général, qu'est-ce qu'un processeur?

Pendant longtemps, ou pour être plus précis, jusqu'aux années 90, c'était le processeur qui déterminait les performances d'un ordinateur. Le processeur a tout déterminé, mais aujourd'hui ce n'est pas tout à fait le cas.

Tout n'est pas déterminé par l'unité centrale et les processeurs d'Intel ne sont pas toujours préférés à ceux d'AMD. Récemment, le rôle des autres composants informatiques a considérablement augmenté et les processeurs domestiques deviennent rarement les plus goulot, mais aussi, comme d'autres composants d'un ordinateur, nécessitent une considération supplémentaire, car sans elle aucune machine informatique ne peut exister. Les processeurs eux-mêmes n'ont pas été le lot de plusieurs types d'ordinateurs depuis longtemps, car la variété des ordinateurs s'est accrue.

Processeur (unité centrale de traitement) est un microcircuit très complexe qui traite le code machine, qui est chargé d'effectuer diverses opérations et de contrôler les périphériques informatiques.

Pour la désignation abrégée du processeur central, l'abréviation - CPU, est adoptée, ainsi que CPU très courante - Central Processing Unit, qui se traduit par une unité centrale de traitement.

Utilisation de microprocesseurs

Un appareil tel qu'un processeur est intégré dans presque tous les équipements électroniques, que pouvons-nous dire des appareils tels qu'un téléviseur et un lecteur vidéo, même dans les jouets, et les smartphones eux-mêmes sont déjà des ordinateurs, bien qu'avec un design différent.

Plusieurs cœurs de processeur peuvent effectuer des tâches complètement différentes indépendamment les uns des autres. Si l'ordinateur n'effectue qu'une seule tâche, son exécution est également accélérée en raison de la parallélisation des opérations typiques. La performance peut prendre une ligne assez claire.

Facteur multiplicateur de fréquence interne

Les signaux peuvent circuler à l'intérieur du cristal du processeur à une fréquence élevée, bien que les processeurs ne puissent pas encore gérer les composants externes de l'ordinateur à la même fréquence. À cet égard, la fréquence à laquelle la carte mère fonctionne est un, et la fréquence du processeur est différente, est plus élevée.

La fréquence que le processeur reçoit de la carte mère peut être appelée la référence, et elle, à son tour, la multiplie par un coefficient interne, ce qui se traduit par une fréquence interne, appelée multiplicateur interne.

Les capacités du multiplicateur de fréquence interne sont très souvent utilisées par les overlockers pour libérer le potentiel d'overclocking du processeur.

Cache du processeur

Le processeur reçoit des données pour un travail ultérieur de la RAM, mais à l'intérieur des microcircuits du processeur, les signaux sont traités à une fréquence très élevée et les appels aux modules RAM eux-mêmes sont beaucoup moins fréquents.

Un coefficient élevé du multiplicateur de fréquence interne devient plus efficace lorsque toutes les informations sont à l'intérieur, en comparaison, par exemple, que dans la RAM, c'est-à-dire de l'extérieur.

Le processeur a peu de cellules pour le traitement des données, appelées registres, dans lesquelles il ne stocke généralement presque rien, et la technologie de mise en cache a été intégrée pour accélérer le travail du processeur et avec lui le système informatique.

Un petit ensemble de cellules de mémoire peut être appelé un cache, qui à son tour agit comme un tampon. Lorsqu'une lecture à partir de la mémoire partagée se produit, une copie apparaît dans le cache du processeur. Cela est nécessaire pour que, si vous avez besoin des mêmes données, leur accès soit à portée de main, c'est-à-dire dans un tampon, ce qui augmente les performances.

La mémoire cache des processeurs actuels est pyramidale:

1. Le cache de niveau 1 est le plus petit en taille, mais en même temps le plus rapide en vitesse, il fait partie du cristal du processeur. Fabriqué en utilisant les mêmes technologies que les registres du processeur, il est très cher, mais il vaut sa vitesse et sa fiabilité. Bien qu'il soit mesuré en centaines de kilo-octets, ce qui est très petit, il joue un rôle énorme dans les performances.
2. La mémoire cache du 2ème niveau - tout comme le 1er niveau, est située sur le cristal du processeur et fonctionne à la fréquence de son cœur. Dans les processeurs modernes, il est mesuré de centaines de kilo-octets à plusieurs mégaoctets.
3. La mémoire cache du 3ème niveau est plus lente que les niveaux précédents de ce type de mémoire, mais elle est plus rapide que la RAM, ce qui est important, et se mesure en dizaines de mégaoctets.

Les tailles de cache L1 et L2 affectent à la fois les performances et le coût du processeur. Le troisième niveau de mémoire cache est une sorte de bonus dans le fonctionnement d'un ordinateur, mais aucun des fabricants de microprocesseurs n'est pressé de le négliger. La mémoire cache de 4ème niveau existe et se justifie dans les systèmes multiprocesseurs, c'est pourquoi il ne sera pas possible de la trouver sur un ordinateur ordinaire.

Prise d'installation du processeur (Soket)

Comprendre ça technologies modernes pas si avancé que le processeur puisse recevoir des informations à distance, il ne doit pas être attaché de manière variable, attaché à la carte mère, installé dedans et interagir avec elle. Ce support s'appelle Soket et ne convient qu'à un type ou à une famille de processeurs spécifique, qui sont également différents des différents fabricants.

Qu'est-ce qu'un processeur: architecture et processus technologique

L'architecture d'un processeur est sa structure interne; la disposition différente des éléments détermine également ses caractéristiques. L'architecture elle-même est inhérente à toute une famille de processeurs, et les modifications apportées et visant à améliorer ou à corriger les erreurs sont appelées stepping.

Le processus technologique détermine la taille des composants du processeur lui-même et se mesure en nanomètres (nm), et la plus petite taille des transistors détermine la taille plus petite du processeur lui-même, ce à quoi vise le développement des futurs processeurs.

Consommation d'énergie et dissipation thermique

La consommation d'énergie elle-même dépend directement de la technologie avec laquelle les processeurs sont fabriqués. Des tailles plus petites et des fréquences plus élevées sont directement proportionnelles à la consommation d'énergie et à la dissipation thermique.

Pour réduire la consommation d'énergie et la dissipation thermique, il existe un système automatique d'économie d'énergie pour ajuster la charge sur le processeur, respectivement, en l'absence de tout besoin de performance. Les ordinateurs hautes performances sont obligatoires bon système refroidissement du processeur.

Résumant le contenu de l'article - la réponse à la question de savoir ce qu'est un processeur:

Les processeurs d'aujourd'hui ont la capacité de travailler en multicanal avec la RAM, de nouvelles instructions apparaissent, à leur tour, grâce auxquelles son niveau fonctionnel augmente. La capacité à traiter les graphiques par le processeur lui-même permet une diminution des coûts, à la fois pour les processeurs eux-mêmes et, grâce à eux, pour les assemblages d'ordinateurs de bureau et à domicile. Les cœurs virtuels apparaissent pour une distribution plus pratique des performances, les technologies se développent, et avec elles l'ordinateur et un composant de celui-ci comme le processeur central.