Επεξεργαστής ή CPU - όλες τις πληροφορίες που πρέπει να γνωρίζετε

Κάθε υπολογιστής και ανεμιστήρας παιχνιδιών πρέπει να γνωρίζουν το εσωτερικό υλικό του υπολογιστή τους, ειδικά τον επεξεργαστή. Το κεντρικό στοιχείο της ομάδας μας, χωρίς αυτό δεν μπορούσαμε να κάνουμε τίποτα, σε αυτό το άρθρο σας λέμε όλες τις πιο σημαντικές έννοιες για τον επεξεργαστή, έτσι ώστε να έχετε μια γενική ιδέα για τη χρήση, τα μέρη, τα μοντέλα, την ιστορία και τις σημαντικές έννοιες.

Ευρετήριο περιεχομένων

Τι είναι ένας επεξεργαστής

Ο επεξεργαστής ή η CPU (Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας) είναι ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα με τη μορφή ενός τσιπ πυριτίου που βρίσκεται μέσα σε έναν υπολογιστή, ειδικά εγκατεστημένο στη μητρική πλακέτα μέσω μιας πρίζας ή υποδοχής.

Ο επεξεργαστής είναι το στοιχείο που είναι υπεύθυνο για την εκτέλεση όλων των λογικών αριθμητικών υπολογισμών που παράγονται από τα προγράμματα και το λειτουργικό σύστημα που στεγάζεται στο σκληρό δίσκο ή στην κεντρική αποθήκευση. Η CPU λαμβάνει τις οδηγίες από τη μνήμη RAM για να τις επεξεργαστεί και στη συνέχεια να στείλει την απάντηση στη μνήμη RAM, δημιουργώντας έτσι μια ροή εργασίας με την οποία μπορεί να αλληλεπιδράσει ο χρήστης.

Ο πρώτος μικροεπεξεργαστής που βασίζεται σε τρανζίστορ ημιαγωγών ήταν ο Intel 4004, το 1971, ο οποίος θα μπορούσε να λειτουργήσει με 4 bits κάθε φορά (χορδές των 4 μηδέν και εκείνων) για να προσθέσει και να αφαιρέσει. Αυτή η CPU απέχει πολύ από τα 64 μπιτ που μπορούν να χειριστούν οι τρέχοντες επεξεργαστές. Αλλά είναι ότι πριν από αυτό, είχαμε μόνο τεράστιους χώρους γεμάτους σωλήνες κενού που χρησίμευαν ως τρανζίστορ, όπως το ENIAC.

Πώς λειτουργεί ο επεξεργαστής

Αρχιτεκτονική επεξεργαστή

Ένα πολύ σημαντικό στοιχείο που πρέπει να γνωρίζουμε για έναν επεξεργαστή είναι η αρχιτεκτονική και η διαδικασία παραγωγής του. Πρόκειται για έννοιες περισσότερο προσανατολισμένες στον τρόπο με τον οποίο κατασκευάζονται φυσικά, αλλά καθορίζουν τις κατευθυντήριες γραμμές για την αγορά και είναι ένα άλλο στοιχείο του μάρκετινγκ.

Η αρχιτεκτονική ενός επεξεργαστή είναι βασικά η εσωτερική δομή που έχει αυτό το στοιχείο. Δεν μιλάμε για το σχήμα και το μέγεθος, αλλά πώς βρίσκονται οι διαφορετικές λογικές και φυσικές μονάδες που απαρτίζουν έναν επεξεργαστή, μιλάμε για τις μονάδες ALU, τους καταχωρητές, τη μονάδα ελέγχου κ.λπ. Υπό αυτήν την έννοια, υπάρχουν σήμερα δύο τύποι αρχιτεκτονικής: CISC και RISC, δύο τρόποι εργασίας με βάση την αρχιτεκτονική του Von Neuman, το άτομο που εφευρέθηκε ο ψηφιακός μικροεπεξεργαστής το 1945.

Παρόλο που είναι αλήθεια ότι η αρχιτεκτονική δεν σημαίνει μόνο αυτό, δεδομένου ότι σήμερα οι κατασκευαστές προτιμούν την έννοια με εμπορικό ενδιαφέρον, να καθορίσουν τις διαφορετικές γενιές των επεξεργαστών τους. Αλλά ένα πράγμα που πρέπει να έχουμε κατά νου είναι ότι όλοι οι τρέχοντες επεξεργαστές επιφάνειας εργασίας βασίζονται στην αρχιτεκτονική CISC ή x86. Αυτό που συμβαίνει είναι ότι οι κατασκευαστές πραγματοποιούν μικρές τροποποιήσεις σε αυτήν την αρχιτεκτονική ενσωματώνοντας στοιχεία όπως περισσότερους πυρήνες, ελεγκτές μνήμης, εσωτερικά λεωφορεία, μνήμη cache διαφορετικών επιπέδων κ.λπ. Αυτός είναι ο τρόπος που ακούμε θρησκείες όπως η Λίμνη του Καφέ, η Skylake, ο Ζεν, ο Ζεν 2, κλπ. Θα δούμε τι είναι αυτό.

Διαδικασία κατασκευής

Από την άλλη πλευρά, έχουμε τη λεγόμενη διαδικασία κατασκευής, η οποία είναι βασικά το μέγεθος των τρανζίστορ που αποτελούν τον επεξεργαστή. Από τις βαλβίδες κενού των πρώτων υπολογιστών μέχρι τα σημερινά τρανζίστορ FinFET, που έγιναν από την TSMC και το Global Foundries μόλις μερικών νανόμετρων, η εξέλιξη ήταν συγκλονιστική.

Ένας επεξεργαστής αποτελείται από τρανζίστορ, τις μικρότερες μονάδες που βρίσκονται μέσα. Ένα τρανζίστορ είναι ένα στοιχείο που επιτρέπει ή δεν επιτρέπει στο ρεύμα να περάσει, 0 (μη-ρεύμα), 1 (ρεύμα). Ένας από αυτούς μετράει επί του παρόντος 14nm ή 7nm (1nm = 0.00000001m). Τα τρανζίστορ δημιουργούν λογικές πύλες και οι λογικές πύλες δημιουργούν ολοκληρωμένα κυκλώματα ικανά να εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες.

Οι κορυφαίοι κατασκευαστές επεξεργαστών επιφάνειας εργασίας

Αυτά είναι τα βασικά στοιχεία για να κατανοήσουμε πώς οι επεξεργαστές έχουν αναπτυχθεί σε όλη την ιστορία μέχρι σήμερα. Θα περάσουμε από τα πιο σημαντικά και δεν πρέπει να ξεχνάμε τους κατασκευαστές, οι οποίοι είναι η Intel και η AMD, οι αδιαφιλονίκητοι ηγέτες των σύγχρονων προσωπικών υπολογιστών.

Φυσικά υπάρχουν και άλλοι κατασκευαστές όπως η IBM, η πιο σημαντική από ό, τι για να είναι ουσιαστικά ο δημιουργός του επεξεργαστή και το σημείο αναφοράς στην τεχνολογία. Άλλοι, όπως η Qualcomm, έχουν χαράξει μια θέση στην αγορά, πρακτικά μονοπωλώντας την κατασκευή επεξεργαστών για Smartphone. Θα μπορούσε σύντομα να κάνει την κίνηση σε προσωπικούς υπολογιστές, οπότε ετοιμάστε Intel και AMD επειδή οι επεξεργαστές τους είναι απλά υπέροχοι.

Εξέλιξη επεξεργαστών της Intel

Ας αναλογιστούμε λοιπόν τα βασικά ιστορικά ορόσημα της Intel Corporation, του μπλε γίγαντα, της μεγαλύτερης εταιρείας που ήταν πάντα η μόνη εταιρεία στην αγορά των επεξεργαστών και άλλων εξαρτημάτων για υπολογιστές.

• Intel 4004 Intel 8008, 8080 και 8086 Intel 286, 386 και 486 Intel Pentium Η πολυεπίπεδη εποχή: Pentium D και Core 2 Quad Η εποχή του Core iX

Πωλήθηκε το 1971, ήταν ο πρώτος μικροεπεξεργαστής που χτίστηκε σε ένα ενιαίο τσιπ και για μη βιομηχανική χρήση. Αυτός ο επεξεργαστής τοποθετήθηκε σε μια συσκευασία 16 ακίδων CERDIP (μια κατσαρίδα όλης της ζωής). Κατασκευάστηκε με 2.300 τρανζίστορ 10.000nm και είχε πλάτος διαύλου 4 bit.

Το 4004 ήταν μόνο η αρχή του ταξιδιού της Intel σε προσωπικούς υπολογιστές, ο οποίος την εποχή εκείνη μονοπωλήθηκε από την IBM. Ήταν τότε μεταξύ 1972 και 1978, όταν η Intel έκανε μια αλλαγή φιλοσοφίας στην εταιρεία για να αφιερωθεί εξ ολοκλήρου στην κατασκευή επεξεργαστών για υπολογιστές.

Μετά το 4004 ήρθε το 8008, ένας επεξεργαστής ακόμα με 18-pin DIP encapsulation που αύξησε τη συχνότητα του σε 0, 5 MHz και επίσης ο αριθμός τρανζίστορ στα 3.500. Μετά από αυτό, η Intel 8080 αύξησε το πλάτος του διαύλου στα 8 μπιτ και μια συχνότητα όχι μικρότερη από 2 ΜΗζ κάτω από τον εγκλωστισμό DIP με 40 ακίδες. Θεωρείται ο πρώτος πραγματικά χρήσιμος επεξεργαστής ικανός να επεξεργάζεται γραφικά σε μηχανήματα όπως το Altair 8800m ή το IMSAI 8080.

Το 8086 είναι ένας μικροεπεξεργαστής αναφοράς για να είναι ο πρώτος που υιοθετεί την αρχιτεκτονική x86 και το σύνολο οδηγιών που ισχύουν μέχρι σήμερα. Μια CPU 16 bit, δέκα φορές πιο ισχυρή από 4004.

Σε αυτά τα μοντέλα ο κατασκευαστής άρχισε να χρησιμοποιεί μια υποδοχή PGA με ένα τετράγωνο τσιπ. Και η ανακάλυψή του έγκειται στο να είναι σε θέση να τρέξει προγράμματα γραμμής εντολών. Ο 386 ήταν ο πρώτος επεξεργαστής πολλαπλών εργασιών στην ιστορία, με ένα 32-bit λεωφορείο, το οποίο σίγουρα σας ακούγεται πολύ περισσότερο.

Έρχομε στο Intel 486 που κυκλοφόρησε το 1989, το οποίο είναι επίσης πολύ σημαντικό για να είναι ένας επεξεργαστής που υλοποίησε μια μονάδα κινητής υποδιαστολής και μνήμη cache. Τι σημαίνει αυτό; Τώρα οι υπολογιστές εξελίχθηκαν από τη γραμμή εντολών για να χρησιμοποιηθούν μέσω γραφικής διασύνδεσης.

Επιτέλους φτάνουμε στην εποχή των Pentiums, όπου έχουμε μερικές γενιές μέχρι το Pentium 4 ως έκδοση για επιτραπέζιους υπολογιστές και το Pentium M για φορητούς υπολογιστές. Ας υποθέσουμε ότι ήταν 80586, αλλά η Intel άλλαξε το όνομά της για να μπορέσει να χορηγήσει άδεια χρήσης του διπλώματος ευρεσιτεχνίας της και για άλλους κατασκευαστές όπως η AMD να σταματήσει να αντιγράφει τους επεξεργαστές της.

Οι επεξεργαστές αυτοί μείωσαν τα 1000 nm για πρώτη φορά στη διαδικασία παραγωγής τους. Διέγραψαν τα έτη μεταξύ του 1993 και του 2002, με το Itanium 2 ως επεξεργαστή που κατασκευάστηκε για διακομιστές και για πρώτη φορά χρησιμοποιούσε ένα λεωφορείο 64 bit. Αυτά τα Pentiums ήταν ήδη καθαρά προσανατολισμένα στην επιφάνεια εργασίας και ήταν σε θέση να χρησιμοποιηθούν στην απόδοση των πολυμέσων χωρίς προβλήματα, με τα θρυλικά Windows 98, ME και XP.

Το Pentium 4 χρησιμοποίησε ήδη ένα σύνολο οδηγιών που απευθύνονταν αποκλειστικά σε πολυμέσα όπως MMX, SSE, SSE2 και SSE3, στη μικρο-αρχιτεκτονική του που ονομάζεται NetBurst. Ομοίως, ήταν ένας από τους πρώτους επεξεργαστές που φτάνουν σε συχνότητα λειτουργίας άνω του 1 GHz, συγκεκριμένα 1, 5 GHz, γι 'αυτό και οι υψηλής απόδοσης και οι μεγάλοι ψύκτες εμφάνισαν ακόμη και σε προσαρμοσμένα μοντέλα.

Και έρχομαι στην εποχή των επεξεργαστών πολλαπλών πυρήνων. Τώρα δεν μπορούσαμε να εκτελέσουμε μόνο μία εντολή σε κάθε κύκλο ρολογιού, αλλά δύο από αυτές ταυτόχρονα. Το Pentium D βασικά αποτελείται από ένα τσιπ με δύο Pentium 4s τοποθετημένα στην ίδια συσκευασία. Με αυτό τον τρόπο επανεμφανίστηκε επίσης η έννοια του FSB (Front-Side Bus), η οποία εξυπηρετούσε την επικοινωνία της CPU με το chipset ή τη βόρεια γέφυρα, που τώρα χρησιμοποιείται και για την επικοινωνία και των δύο πυρήνων.

Μετά από τα δύο, οι 4 πυρήνες έφθασαν το 2006 κάτω από την υποδοχή LGA 775, πολύ πιο ρεύμα και μπορούμε ακόμα να δούμε ακόμα σε ορισμένους υπολογιστές. Όλοι τους έχουν ήδη υιοθετήσει αρχιτεκτονική x86 64 bit για τους τέσσερις πυρήνες τους με διαδικασία κατασκευής που αρχίζει στα 65 nm και στη συνέχεια 45 nm.

Τότε φτάνουμε στις μέρες μας, όπου ο γίγαντας υιοθέτησε μια νέα ονοματολογία για τους πολυπολιτισμικούς και πολυνηματικούς επεξεργαστές. Μετά το Core 2 Duo και το Core 2 Quad, η νέα αρχιτεκτονική Nehalem υιοθετήθηκε το 2008, όπου οι CPU χωρίστηκαν σε i3 (χαμηλής απόδοσης), i5 (midrange) και i7 (επεξεργαστές υψηλής απόδοσης).

Από εδώ και πέρα, οι πυρήνες και η μνήμη cache χρησιμοποίησαν τον BSB (Back-Side Bus) ή το πίσω διαύλου για να επικοινωνήσουν, και επίσης ο ελεγκτής μνήμης DDR3 εισήχθη μέσα στο ίδιο το chip. Ο δίαυλος μπροστινής πλευράς εξελίχθηκε επίσης στο πρότυπο PCI Express ικανό να παρέχει αμφίδρομη ροή δεδομένων μεταξύ περιφερειακών συσκευών και καρτών επέκτασης και CPU.

Η δεύτερη γενιά Intel Core υιοθέτησε το όνομα Sandy Bridge το 2011 με διαδικασία κατασκευής 32nm και με αριθμό 2, 4 και έως 6 πυρήνες. Αυτοί οι επεξεργαστές υποστηρίζουν τις τεχνολογίες πολλαπλών ρυθμίσεων HyperThreading και τη δυναμική αύξηση συχνότητας Turbo Boost ανάλογα με το φάσμα των επεξεργαστών στην αγορά. Όλοι αυτοί οι επεξεργαστές έχουν ενσωματωμένα γραφικά και υποστηρίζουν 1600 MHz DDR3 RAM.

Λίγο αργότερα, το 2012 παρουσιάστηκε η 3η γενιά που ονομάζεται Ivy Bridge, μειώνοντας το μέγεθος των τρανζίστορ στα 22 nm. Όχι μόνο μειώθηκαν, αλλά έγιναν 3D ή Tri-Gate που μείωσαν την κατανάλωση κατά 50% σε σχέση με τα προηγούμενα, δίνοντας την ίδια απόδοση. Αυτή η CPU προσφέρει υποστήριξη για PCI Express 3.0 και είναι τοποθετημένη σε πρίζες LGA 1155 για την επιφάνεια εργασίας και το 2011 για τη σειρά Workstation.

Η 4η και 5η γενιά ονομάζονται Haswell και Broadwell αντίστοιχα, και δεν ήταν ακριβώς μια επανάσταση από την προηγούμενη γενιά, είτε. Το Haswells μοιράστηκε μια διαδικασία κατασκευής με γέφυρα Ivy και DDR3 RAM. Ναι, εισήχθη υποστήριξη Thunderbolt και δημιουργήθηκε ένα νέο cache design. Διεξήχθησαν επίσης επεξεργαστές με έως και 8 πυρήνες. Το Socket 1150 συνέχισε να χρησιμοποιείται και το 2011, παρόλο που αυτές οι CPU δεν είναι συμβατές με την προηγούμενη γενιά. Όσον αφορά τους Broadwells, ήταν οι πρώτοι επεξεργαστές που έπεσαν στα 14 nm, και σε αυτή την περίπτωση ήταν συμβατοί με την πρίζα LGA 1150 της Haswell.

Έρχομε στο τέλος με την 6η και 7η γενιά της Intel, με το όνομα Skylake και Kaby Lake με διαδικασία κατασκευής 14nm, και υιοθετώντας μια νέα συμβατή υποδοχή LGA 1151 και για τις δύο γενιές. Σε αυτές τις δύο αρχιτεκτονικές υποστηρίχθηκε ήδη η προσφορά για το DDR4, το δίαυλο DMI 3.0 και το Thunderbol 3.0. Ομοίως, τα ενσωματωμένα γραφικά έχουν αυξηθεί στο επίπεδο που είναι συμβατό με DirectX 12 και OpenGL 4, 6 και 4K @ 60 Hz ανάλυση. Kaby Λίμνη, εν τω μεταξύ, έφτασε το 2017 με βελτιώσεις στις συχνότητες ρολογιού των επεξεργαστών, και την υποστήριξη για USB 3.1 Gen2 και HDCP 2.2.

Εξέλιξη επεξεργαστών AMD

Ένας άλλος από τους κατασκευαστές που είμαστε υποχρεωμένοι να γνωρίζουμε είναι η AMD (Advanced Micro Devices), ο αιώνιος αντίπαλος της Intel και που σχεδόν πάντα έμεινε πίσω από την πρώτη μέχρι να φτάσει ο Ryzen 3000. Αλλά hey, αυτό είναι ένα άλλο Θα δούμε αργότερα, οπότε ας εξετάσουμε λίγο το ιστορικό επεξεργαστών AMD.

• Οι AMD 9080 και AMD 386 AMD K5, K6 και K7 AMD K8 και Athlon 64 X2 AMD Phenom AMD Llano και Bulldozer AMD Ryzen έφτασαν

Το ταξίδι της AMD αρχίζει βασικά με αυτόν τον επεξεργαστή, το οποίο δεν είναι παρά ένα αντίγραφο του 8080 της Intel. Στην πραγματικότητα, ο κατασκευαστής υπέγραψε σύμβαση με την Intel για να είναι σε θέση να κατασκευάσει επεξεργαστές με αρχιτεκτονική x86 ιδιοκτησίας της Intel. Το επόμενο άλμα ήταν το AMD 29K που προσέφερε γραφικές κινήσεις και μνήμες EPROM για τις δημιουργίες τους. Σύντομα όμως, η AMD αποφάσισε να ανταγωνιστεί απευθείας την Intel προσφέροντας συμβατούς επεξεργαστές μεταξύ τους για προσωπικούς υπολογιστές και διακομιστές.

Αλλά φυσικά αυτή η συμφωνία για τη δημιουργία "αντιγράφων" επεξεργαστών της Intel, άρχισε να αποτελεί πρόβλημα μόλις η AMD έγινε πραγματικός ανταγωνισμός από την Intel. Μετά από αρκετές νομικές διαφωνίες, που κέρδισε η AMD, η σύμβαση διακόπηκε με την Intel 386 και ήδη γνωρίζουμε τον λόγο για τον οποίο η Intel μετονομάστηκε σε Pentium, καταχωρώντας έτσι το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.

Από εδώ, η AMD δεν είχε άλλη επιλογή παρά να δημιουργήσει επεξεργαστές εντελώς ανεξάρτητα και ότι δεν ήταν απλώς αντίγραφα. Το αστείο είναι ότι ο πρώτος ανεξάρτητος επεξεργαστής της AMD ήταν ο Am386 ο οποίος προφανώς αγωνίστηκε με το 80386 της Intel.

Τώρα ναι, η AMD άρχισε να βρίσκει τον δικό της τρόπο σε αυτόν τον τεχνολογικό πόλεμο με τους επεξεργαστές που κατασκευάζει ο ίδιος από το μηδέν. Στην πραγματικότητα, ήταν με το K7 όταν η συμβατότητα μεταξύ των δύο κατασκευαστών εξαφανίστηκε και κατά συνέπεια η AMD δημιούργησε τα δικά της boards και τη δική της υποδοχή, που ονομάζεται Socket A. Σε αυτήν, τα νέα AMD Athlon και Athlon XP εγκαταστάθηκαν το 2003.

Η AMD ήταν ο πρώτος κατασκευαστής που εφάρμοσε την επέκταση 64-bit σε επεξεργαστή επιφάνειας εργασίας, ναι, πριν από την Intel. Κοιτάξτε τον προορισμό, που τώρα θα ήταν η Intel να υιοθετήσει ή να αντιγράψει την επέκταση x64 στην AMD για τους επεξεργαστές της.

Αλλά αυτό δεν σταμάτησε εδώ, δεδομένου ότι η AMD ήταν επίσης σε θέση να εμπορεύεται έναν επεξεργαστή διπλού πυρήνα πριν από την Intel το 2005. Ο μπλε γίγαντας φυσικά του απάντησε με το Core 2 Duo που έχουμε δει πριν και από εδώ η ηγεσία της AMD τελειώνει.

Η AMD καθυστέρησε εξαιτίας του δραματικού άλματος στην απόδοση των επεξεργαστών Intel με πολλούς πυρήνες και προσπάθησε να την αντιμετωπίσει με τον επανασχεδιασμό της αρχιτεκτονικής του K8. Στην πραγματικότητα, το Phenom II που κυκλοφόρησε το 2010 είχε έως και 6 πυρήνες, αλλά δεν θα ήταν αρκετό για μια απελευθερωμένη Intel. Αυτός ο επεξεργαστής είχε τρανζίστορ 45 nm και αρχικά τοποθετήθηκε σε πρίζα AM2 +, και αργότερα σε υποδοχή AM3 για να προσφέρει συμβατότητα με μνήμες DDR3.

Η AMD αγόρασε την ATI, την εταιρεία που μέχρι σήμερα ήταν άμεσος αντίπαλος της Nvidia για κάρτες γραφικών 3D. Στην πραγματικότητα, ο κατασκευαστής εκμεταλλεύτηκε αυτό το τεχνολογικό πλεονέκτημα για την υλοποίηση επεξεργαστών με ενσωματωμένη GPU πολύ πιο ισχυρή από την Intel με το Westmere. Το AMD Llano ήταν αυτοί οι επεξεργαστές, βασισμένοι στην αρχιτεκτονική K8L του προηγούμενου Phenom και φυσικά στους ίδιους περιορισμούς.

Για το λόγο αυτό, η AMD επανασχεδίασε την αρχιτεκτονική της στα νέα Bulldozers, αν και τα αποτελέσματα ήταν αρκετά χαμηλά σε σύγκριση με τον Intel Core. Έχοντας περισσότερους από 4 πυρήνες δεν ήταν ένα όφελος, καθώς το λογισμικό της εποχής ήταν ακόμα πολύ πράσινο στη διαχείριση πολλαπλών ρυθμίσεων. Χρησιμοποίησαν μια διαδικασία παραγωγής 32nm με κοινόχρηστους πόρους cache L1 και L2.

Μετά την αποτυχία της AMD με την προηγούμενη αρχιτεκτονική, ο Jim Keller, ο δημιουργός της αρχιτεκτονικής K8, επανήλθε για άλλη μια φορά στην επανάσταση του brand με την αποκαλούμενη αρχιτεκτονική Zen ή Summit Ridge. Τα τρανζίστορ κατέβηκαν στα 14nm, ακριβώς όπως η Intel, και πήραν πολύ πιο ισχυρό και με υψηλότερη ICP από τα αδύναμα Bulldozers.

Ορισμένες από τις πιο αναγνωρίσιμες τεχνολογίες αυτών των νέων επεξεργαστών ήταν: η τεχνολογία AMD Precision Boost, η οποία αύξησε αυτόματα την τάση και τη συχνότητα των CPU. Ή τεχνολογία XFR, όπου όλοι οι Ryzen υπερχρεώνονται με τον πολλαπλασιαστή τους ξεκλειδωμένο. Αυτές οι CPU άρχισαν να τοποθετούνται στην υποδοχή PGA AM4, η οποία συνεχίζεται σήμερα.

Στην πραγματικότητα, η εξέλιξη αυτής της Zen αρχιτεκτονικής ήταν η Zen +, στην οποία η AMD προχώρησε στην Intel με την εφαρμογή τρανζίστορ 12nm. Αυτοί οι επεξεργαστές αύξησαν την απόδοσή τους με υψηλότερες συχνότητες σε χαμηλότερη κατανάλωση. Χάρη σε έναν εσωτερικό δίαυλο Infinity Fabric, η λανθάνουσα διάρκεια μεταξύ των συναλλαγών CPU και RAM έχει βελτιωθεί δραματικά για να ανταγωνιστεί σχεδόν το head-to-head με την Intel.

Τρέχοντες επεξεργαστές Intel και AMD

Στη συνέχεια, έρχομαι μέχρι σήμερα για να επικεντρωθούμε στις αρχιτεκτονικές στις οποίες εργάζονται και οι δύο κατασκευαστές. Δεν λέμε ότι είναι υποχρεωτικό να αγοράσετε ένα από αυτά, αλλά είναι σίγουρα το παρόν και το εγγύς μέλλον οποιουδήποτε χρήστη που θέλει να τοποθετήσει έναν ενημερωμένο υπολογιστή τυχερών παιχνιδιών.

Intel Coffee Lake και είσοδος στα 10nm

Η Intel βρίσκεται αυτή τη στιγμή στην 9η γενιά επεξεργαστών επιφάνειας εργασίας, φορητών υπολογιστών και σταθμών εργασίας. Τόσο η 8η (Coffee Lake) όσο και η 9η γενιά (Coffee Lake Refresh) συνεχίζουν με τρανζίστορ 14nm και υποδοχή LGA 1151, αν και δεν είναι συμβατά με προηγούμενες γενιές.

Αυτή η γενιά βασικά αυξάνει τον αριθμό πυρήνα κατά 2 για κάθε οικογένεια, έχοντας τώρα ένα 4-πυρήνα i3 αντί για 2, έναν i5 6-core και έναν i7 8-core. Ο αριθμός των λωρίδων PCIe 3.0 ανέρχεται σε 24, υποστηρίζοντας έως και 6 3.1 θύρες και επίσης 128 GB DDR4 RAM. Η τεχνολογία HyperThreading έχει ενεργοποιηθεί μόνο σε επεξεργαστές που εκπέμπονται i9, όπως επεξεργαστές υψηλής απόδοσης 8-core, 16-thread και επεξεργαστές φορητών υπολογιστών.

Σε αυτή τη γενιά υπάρχει επίσης το Intel Pentium Gold G5000 προσανατολισμένο σε σταθμούς πολυμέσων με 2 πυρήνες και 4 κλωστές, ενώ η Intel Celeron, η πιο βασική με διπλούς πυρήνες και για MiniPC και πολυμέσα. Όλοι οι επεξεργαστές αυτής της γενιάς έχουν ενσωματωμένα γραφικά UHD 630 εκτός από την ονομασία F στην ονοματολογία τους.

Όσον αφορά τη 10η γενιά, υπάρχουν λίγες επιβεβαιώσεις, αν και αναμένεται ότι οι νέες CPUs Ice Lake θα έρθουν με τις προδιαγραφές τους για φορητούς υπολογιστές και όχι με εκείνες για τους επιτραπέζιους υπολογιστές. Σύμφωνα με τα στοιχεία, ο CPI ανά πυρήνα θα αυξηθεί κατά 18% σε σχέση με την Skylake. Θα υπάρχουν συνολικά 6 νέες υποσύνολα οδηγιών και θα είναι συμβατές με τις τεχνικές AI και βαθιά μάθηση. Η ενσωματωμένη GPU ανέρχεται επίσης και στην 11η γενιά και έχει δυνατότητα ροής περιεχομένου σε 4K @ 120Hz. Τέλος, θα έχουμε ολοκληρωμένη υποστήριξη με μνήμη Wi-Fi 6 και RAM μέχρι 3200 MHz.

AMD Ryzen 3000 και την ήδη σχεδιαζόμενη αρχιτεκτονική Zen 3

Η AMD ξεκίνησε το 2019 την αρχιτεκτονική Zen 2 ή Matisse και όχι μόνο προχώρησε στην Intel στη διαδικασία κατασκευής, αλλά και στην καθαρή απόδοση των desktop επεξεργαστών της. Το νέο Ryzen είναι χτισμένο σε τρανζίστορ TSMC 7nm και μετρά από 4 πυρήνες Ryzen 3 έως 16 πυρήνες Ryzen 9 9350X. Όλοι εφαρμόζουν τεχνολογία multithreading AMD SMT και έχουν τον πολλαπλασιαστή τους ξεκλειδωμένο. Η ενημερωμένη έκδοση του AGESA 1.0.0.3 ABBA BIOS κυκλοφόρησε πρόσφατα για να διορθώσει τα προβλήματα που αυτοί οι επεξεργαστές πρέπει να φτάσουν στη μέγιστη συχνότητα αποθεμάτων τους.

Οι καινοτομίες τους δεν φτάνουν μόνο εδώ, δεδομένου ότι υποστηρίζουν το νέο πρότυπο PCI Express 4.0 και Wi-Fi 6, που είναι CPUs με έως και 24 PCIe λωρίδες. Η μέση αύξηση ICP έναντι του Zen + ήταν 13% χάρη σε μια υψηλότερη συχνότητα βάσης και βελτιώσεις στο λεωφορείο Infinty Fabric. Αυτή η αρχιτεκτονική βασίζεται σε chiplets ή φυσικά μπλοκ στα οποία υπάρχουν 8 πυρήνες ανά μονάδα, μαζί με ένα άλλο module που υπάρχει πάντα για τον ελεγκτή μνήμης. Με αυτόν τον τρόπο, ο κατασκευαστής απενεργοποιεί ή ενεργοποιεί έναν ορισμένο αριθμό πυρήνων για να διαμορφώσει τα διαφορετικά μοντέλα του.

Το 2020, προγραμματίζεται η ενημέρωση του Zen 3 στους επεξεργαστές της Ryzen με τους οποίους ο κατασκευαστής θέλει να βελτιώσει την απόδοση και την απόδοση της AMD Ryzen του. Έχει υποστηριχθεί ότι ο σχεδιασμός της αρχιτεκτονικής του είναι ήδη πλήρης και το μόνο που απομένει είναι να δώσει το πράσινο φως για να ξεκινήσει η παραγωγική διαδικασία.

Θα βασιστούν ξανά σε 7nm, επιτρέποντας όμως έως και 20% περισσότερη πυκνότητα τρανζίστορ από τις τρέχουσες μάρκες. Η γραμμή EPYC των επεξεργαστών WorkStation θα είναι η πρώτη που θα εργαστεί, με επεξεργαστές που θα μπορούσαν να έχουν 64 πυρήνες και 128 επεξεργασίας κλωστές.

Μέρη που πρέπει να γνωρίζουμε για έναν επεξεργαστή

Μετά από αυτή τη γιορτή των πληροφοριών που αφήνουμε ως προαιρετική ανάγνωση και ως βάση για να μάθουμε πού είμαστε σήμερα, είναι καιρός να βρούμε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τις έννοιες που πρέπει να γνωρίζουμε για έναν επεξεργαστή.

Πρώτον, θα προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε στο χρήστη τη σημαντικότερη δομή και τα στοιχεία μιας CPU. Αυτή θα είναι η μέρα με τη μέρα για ένα χρήστη που ενδιαφέρεται να γνωρίζει κάτι περισσότερο για αυτό το υλικό.

Οι πυρήνες ενός επεξεργαστή

Οι πυρήνες είναι οι οντότητες επεξεργασίας πληροφοριών. Τα στοιχεία αυτά σχηματίζονται από τα βασικά στοιχεία της αρχιτεκτονικής x86, όπως η μονάδα ελέγχου (UC), ο αποκωδικοποιητής εντολών (DI), η αριθμητική μονάδα (ALU), η μονάδα πλωτών σημείων (FPU).

Κάθε ένας από αυτούς τους πυρήνες αποτελείται από ακριβώς τα ίδια εσωτερικά συστατικά και κάθε ένας από αυτούς είναι ικανός να πραγματοποιήσει μια λειτουργία σε κάθε κύκλο διδασκαλίας. Αυτός ο κύκλος μετρά σε συχνότητα ή Hertz (Hz), τόσο περισσότερο Hz, τόσο περισσότερες οδηγίες μπορούν να γίνουν ανά δευτερόλεπτο, και όσο περισσότεροι πυρήνες, τόσο περισσότερες λειτουργίες μπορούν να γίνουν ταυτόχρονα.

Σήμερα, οι κατασκευαστές όπως η AMD εφαρμόζουν αυτούς τους πυρήνες σε μπλοκ πυριτίου, Chiplets ή CCX με αρθρωτό τρόπο. Με αυτό το σύστημα, επιτυγχάνεται καλύτερη επεκτασιμότητα κατά την κατασκευή ενός επεξεργαστή, καθώς πρόκειται για την τοποθέτηση chiplets μέχρι να επιτευχθεί ο επιθυμητός αριθμός, με 8 πυρήνες για κάθε στοιχείο. Επιπλέον, είναι δυνατό να ενεργοποιηθεί ή να απενεργοποιηθεί κάθε πυρήνας για να επιτευχθεί ο επιθυμητός αριθμός. Η Intel, εν τω μεταξύ, εξακολουθεί να συσκευάζει όλους τους πυρήνες σε ένα μόνο πυρίτιο.

Είναι λάθος να ενεργοποιήσετε όλους τους πυρήνες επεξεργαστών; Συστάσεις και πώς να τις απενεργοποιήσετε

Turbo Boost και ακρίβεια ώθησης Overdrive

Είναι τα συστήματα που χρησιμοποιούν Intel και AMD αντίστοιχα για να ελέγχουν την τάση των επεξεργαστών τους ενεργά και έξυπνα. Αυτό τους επιτρέπει να αυξάνουν τη συχνότητα της εργασίας όταν, σαν να ήταν αυτόματο overclocking, έτσι ώστε η CPU να αποδίδει καλύτερα όταν αντιμετωπίζει ένα μεγάλο φορτίο εργασιών.

Αυτό το σύστημα συμβάλλει στη βελτίωση της θερμικής απόδοσης και της κατανάλωσης των σημερινών επεξεργαστών ή για να μπορεί να μεταβάλλει τη συχνότητά τους όταν είναι απαραίτητο.

Επεξεργασία των νημάτων

Αλλά φυσικά, έχουμε όχι μόνο πυρήνες, αλλά και επεξεργασμένα νήματα. Κανονικά θα τις δούμε να αντιπροσωπεύονται στις προδιαγραφές ως X Cores / X Threads, ή απευθείας XC / X T. Για παράδειγμα, ένα Intel Core i9-9900K έχει 8C / 16T, ενώ ένα i5 9400 έχει 6C / 6T.

Ο όρος Thread προέρχεται από την Subprocess και δεν είναι κάτι που είναι φυσικά μέρος του επεξεργαστή, ότι η λειτουργικότητά του είναι καθαρά λογική και γίνεται μέσω του συνόλου εντολών του εν λόγω επεξεργαστή.

Μπορεί να οριστεί ως η ροή ελέγχου δεδομένων ενός προγράμματος (ένα πρόγραμμα αποτελείται από οδηγίες ή διαδικασίες), το οποίο επιτρέπει τη διαχείριση των εργασιών ενός επεξεργαστή διαιρώντας τα σε μικρότερα κομμάτια που ονομάζονται νήματα. Αυτό γίνεται για να βελτιστοποιήσετε τους χρόνους αναμονής για κάθε εντολή στην ουρά διεργασίας.

Ας το καταλάβουμε έτσι: υπάρχουν πιο δύσκολα καθήκοντα από άλλα, οπότε θα χρειαστεί περισσότερος ή λιγότερος χρόνος για να ολοκληρώσετε μια εργασία. Με νήματα, αυτό που γίνεται είναι να διαιρέσουμε αυτή την εργασία σε κάτι απλούστερο, έτσι ώστε κάθε κομμάτι να επεξεργάζεται από τον πρώτο ελεύθερο πυρήνα που βρίσκουμε. Το αποτέλεσμα είναι πάντα συνεχώς διατηρώντας τους πυρήνες κατειλημμένους έτσι δεν υπάρχει χρόνος διακοπής.

Ποια είναι τα θέματα ενός επεξεργαστή; Διαφορές με τους πυρήνες

Τεχνολογίες πολλαπλών προβλημάτων

Γιατί βλέπουμε σε ορισμένες περιπτώσεις ότι υπάρχει ο ίδιος αριθμός πυρήνων με εκείνους που υπάρχουν και σε άλλους όχι; Λοιπόν, αυτό οφείλεται στις τεχνολογίες πολλαπλών ρυθμίσεων που έχουν εφαρμόσει οι κατασκευαστές στους επεξεργαστές τους.

Όταν μια CPU έχει διπλάσιες συνδέσεις με τους πυρήνες, αυτή η τεχνολογία εφαρμόζεται σε αυτήν. Βασικά είναι ο τρόπος εκτέλεσης της ιδέας που έχουμε δει πριν, διαιρώντας έναν πυρήνα σε δύο κλωστές ή "λογικούς πυρήνες" για να διαιρέσουμε τα καθήκοντα. Αυτή η διαίρεση γίνεται πάντα σε δύο κλωστές ανά πυρήνα και όχι πια, ας πούμε ότι είναι το τρέχον όριο με το οποίο μπορούν να λειτουργήσουν τα προγράμματα.

Η τεχνολογία της Intel ονομάζεται HyperThreading, ενώ η AMD ονομάζεται SMT (Simultaneous Multithreading). Για πρακτικούς σκοπούς, και οι δύο τεχνολογίες λειτουργούν το ίδιο, και στην ομάδα μας μπορούμε να τις δούμε ως πραγματικούς πυρήνες, για παράδειγμα, εάν κάνουμε μια φωτογραφία. Ένας επεξεργαστής με την ίδια ταχύτητα είναι ταχύτερος αν έχει 8 φυσικούς πυρήνες από ό, τι αν είχε 8 λογικές.

Τι είναι το HyperThreading; Περισσότερες λεπτομέρειες

Είναι η μνήμη cache σημαντική;

Στην πραγματικότητα, είναι το δεύτερο πιο σημαντικό στοιχείο ενός επεξεργαστή. Η μνήμη προσωρινής αποθήκευσης είναι πολύ πιο γρήγορη από την μνήμη RAM και ενσωματώνεται απευθείας στον επεξεργαστή. Ενώ μια μνήμη DDR4 RAM 3600 MHz μπορεί να φτάσει τα 50.000 MB / s κατά την ανάγνωση, η μνήμη L3 μπορεί να φτάσει τα 570 GB / s, το L2 στα 790 GB / s και το L1 στα 1600 GB / s. Πλήρως τρελοί αριθμοί που καταγράφηκαν στο nevie Ryzen 3000.

Αυτή η μνήμη είναι τύπου SRAM (Static RAM), γρήγορη και δαπανηρή, ενώ αυτή που χρησιμοποιείται στη μνήμη RAM είναι DRAM (Dynamic RAM), αργή και φθηνή επειδή χρειάζεται συνεχώς ένα σήμα ανανέωσης. Στην κρυφή μνήμη αποθηκεύονται τα δεδομένα που πρόκειται να χρησιμοποιηθούν αμέσως από τον επεξεργαστή, εξαλείφοντας έτσι την αναμονή εάν λάβουμε τα δεδομένα από τη μνήμη RAM και βελτιστοποιήσουμε τον χρόνο επεξεργασίας. Και στους δύο επεξεργαστές AMD και Intel, υπάρχουν τρία επίπεδα μνήμης cache:

• L1: Είναι το πλησιέστερο στους πυρήνες της CPU, το μικρότερο και το γρηγορότερο. Με καθυστέρηση μικρότερη από 1 ns, αυτή η μνήμη χωρίζεται επί του παρόντος σε δύο, τις L1I (οδηγίες) και τις L1D (δεδομένα). Τόσο στην 9η γενιά Intel Core όσο και στο Ryzen 3000, είναι 32 KB σε κάθε περίπτωση και κάθε πυρήνας έχει τη δική του. L2: Το L2 είναι επόμενο, με λανθάνουσες περιόδους περίπου 3 ns, είναι επίσης ανατεθεί ανεξάρτητα σε κάθε πυρήνα. Οι επεξεργαστές Intel έχουν 256 KB, ενώ ο Ryzen έχει 512 KB. L3: Αυτή είναι η μεγαλύτερη μνήμη των τριών, και κατανέμεται σε κοινή μορφή στους πυρήνες, συνήθως σε ομάδες των 4 πυρήνων.

Η βόρεια γέφυρα τώρα μέσα στις CPUs

Η βόρεια γέφυρα του επεξεργαστή ή της μητρικής πλακέτας έχει τη λειτουργία της σύνδεσης μνήμης RAM με την CPU. Επί του παρόντος, και οι δύο κατασκευαστές υλοποιούν αυτόν τον ελεγκτή μνήμης ή τον Πλαίσιο Ελέγχου Πλατφόρμας (Platform Controller Hub) εντός της ίδιας της CPU, για παράδειγμα σε ξεχωριστό πυρίτιο όπως συμβαίνει στην CPU που βασίζεται σε chiplet.

Αυτός είναι ένας τρόπος για να αυξηθεί σημαντικά η ταχύτητα των συναλλαγών πληροφοριών και να απλοποιηθούν τα υπάρχοντα λεωφορεία στις μητρικές, παραμένοντας μόνο με τη νότια γέφυρα που ονομάζεται chipset. Αυτό το chipset είναι αφιερωμένο στη δρομολόγηση δεδομένων από σκληρούς δίσκους, περιφερειακά και ορισμένες υποδοχές PCIe. Οι υπερσύγχρονες επεξεργαστές επιτραπέζιων και φορητών υπολογιστών έχουν τη δυνατότητα δρομολόγησης μέχρι και 128GB διπλής καναλιών RAM με ρυθμό 3200MHz (4800MHz με προφίλ JEDEC με δυνατότητα XMP). Αυτό το λεωφορείο χωρίζεται σε δύο:

• Δίαυλος δεδομένων: φέρει τα δεδομένα και τις οδηγίες των προγραμμάτων. Διαύλου διεύθυνσης: Οι διευθύνσεις των κυψελών όπου αποθηκεύονται τα δεδομένα κυκλοφορούν μέσω αυτού.

Εκτός από τον ίδιο τον ελεγκτή μνήμης, οι πυρήνες πρέπει επίσης να χρησιμοποιήσουν ένα άλλο δίαυλο για να επικοινωνούν μεταξύ τους και με τη μνήμη προσωρινής μνήμης, η οποία ονομάζεται BSB ή Back-Side Bus. η οποία είναι ικανή να λειτουργεί στα 5100 MHz, ενώ η Intel ονομάζεται Intel Ring Bus.

Τι είναι η κρυφή μνήμη L1, L2 και L3 και πώς λειτουργεί;

IGP ή ενσωματωμένα γραφικά

Ένα άλλο στοιχείο που χρεώνει πολύ σημαντικό, όχι τόσο στους επεξεργαστές που προσανατολίζονται προς τα παιχνίδια, αλλά και στα λιγότερο ισχυρά, είναι τα ολοκληρωμένα γραφικά. Οι περισσότεροι υπάρχοντες επεξεργαστές έχουν σήμερα αρκετούς πυρήνες που προορίζονται να λειτουργούν αποκλειστικά με γραφικά και υφές. Είτε η Intel, η AMD και άλλοι κατασκευαστές όπως το Qualcomm με το Adreno για Smartphone ή το Realtek για Smart TV και το NAS έχουν τέτοια πυρήνα. Ονομάζουμε αυτόν τον τύπο επεξεργαστών APU (μονάδα επιτάχυνσης επεξεργαστών)

Ο λόγος είναι απλός, για να διαχωρίσετε αυτή τη σκληρή δουλειά από τα υπόλοιπα τυπικά καθήκοντα ενός προγράμματος, επειδή είναι πολύ πιο βαρύ και πιο αργό, αν δεν χρησιμοποιείται στη μονάδα APU ένας δίαυλος υψηλότερης χωρητικότητας, για παράδειγμα, 128 bits. Όπως και οι κανονικοί πυρήνες, μπορούν να μετρηθούν με την ποσότητα και τη συχνότητα με την οποία εργάζονται. Αλλά έχουν επίσης ένα άλλο στοιχείο, όπως οι μονάδες σκίασης. Και άλλα μέτρα όπως TMU (μονάδες υφής) και ROP (μονάδες rendering). Όλα αυτά θα μας βοηθήσουν να προσδιορίσουμε την γραφική δύναμη του σετ.

Τα IGP που χρησιμοποιούνται σήμερα από την Intel και την AMD είναι τα εξής:

• AMD Radeon RX Vega 11: Είναι η πιο ισχυρή και χρησιμοποιημένη προδιαγραφή στην 1η και 2η γενιά επεξεργαστών Ryzen 5 2400 και 3400. Πρόκειται για ένα σύνολο 11 πυρήνων Raven Ridge με αρχιτεκτονική GNC 5.0 που λειτουργεί σε μέγιστο επίπεδο 1400 MHz, με μέγιστο αριθμό 704 μονάδων shader, 44 TMU και 8 ROP. AMD Radeon Vega 8: Είναι η χαμηλότερη προδιαγραφή από τις προηγούμενες, με 8 πυρήνες και λειτουργεί με συχνότητα 1100 MHz με 512 μονάδες σκίασης, 32 TMU και 8 ROP. Τους εγκαθιστούν σε Ryzen 3 2200 και 3200. Intel Iris Plus 655: αυτά τα ενσωματωμένα γραφικά υλοποιούνται σε επεξεργαστές Intel Core 8 της γενιάς U της σειράς U (χαμηλή κατανάλωση) για φορητούς υπολογιστές και μπορούν να φθάσουν τα 1150 MHz με 384 μονάδες σκίασης, 48 TMU και 6 ROP. Η απόδοσή του είναι παρόμοια με τις προηγούμενες. Intel UHD Graphic 630/620 - Αυτά είναι τα γραφικά που ενσωματώνονται σε όλες τις επεξεργαστές επιφάνειας εργασίας της 8ης και 9ης γενιάς που δεν φέρουν το όνομα F. Είναι χαμηλότερα γραφικά από το Vega 11 που εκπέμπουν στα 1200 MHz, με 192 μονάδες σκίασης, 24 TMU και 3 ROP.

Η υποδοχή ενός επεξεργαστή

Τώρα βγαίνουμε έξω από τα στοιχεία του CPU για να δούμε πού να το συνδέσουμε. Προφανώς είναι η υποδοχή, ένας μεγάλος σύνδεσμος που βρίσκεται στη μητρική πλακέτα και διαθέτει εκατοντάδες ακίδες που θα έρχονται σε επαφή με την CPU για να μεταφέρουν ισχύ και δεδομένα για επεξεργασία.

Ως συνήθως, κάθε κατασκευαστής έχει τις δικές του υποδοχές και μπορεί επίσης να είναι διαφόρων τύπων:

• LGA: Το Land Grid Array, το οποίο έχει τις ακίδες εγκατεστημένες απευθείας στην υποδοχή της πλακέτας και η CPU έχει μόνο τις επίπεδες επαφές. Επιτρέπει μεγαλύτερη πυκνότητα σύνδεσης και χρησιμοποιείται από την Intel. Οι τρέχουσες υποδοχές είναι οι επεξεργαστές LGA 1151 για επιτραπέζιους επεξεργαστές και οι επεξεργαστές LGA 2066 για σταθμούς εργασίας. Χρησιμοποιείται επίσης από την AMD για τα τρυπημένα νήματα που φέρουν το TR4. PGA: Pin Grid Array, ακριβώς το αντίθετο, τώρα οι ακίδες είναι στην ίδια την CPU και η υποδοχή έχει τρύπες. Χρησιμοποιείται ακόμα από την AMD για όλη την επιφάνεια εργασίας της Ryzen με το όνομα BGA: Ball Grid Array, βασικά είναι μια υποδοχή στην οποία ο επεξεργαστής συνδέεται απευθείας. Χρησιμοποιείται σε φορητούς υπολογιστές νέας γενιάς, τόσο από την AMD όσο και από την Intel.

Ψυγεία και IHS

Ο IHS (Integrated Heat Spreader) είναι το πακέτο που διαθέτει επεξεργαστή στην κορυφή. Βασικά είναι ένα τετράγωνο πιάτο χτισμένο από αλουμίνιο που είναι κολλημένο στο υπόστρωμα ή το PCB της CPU και με τη σειρά του στο DIE ή στο εσωτερικό πυρίτιο. Η λειτουργία του είναι να μεταφέρει τη θερμότητα από αυτά στην ψήκτρα και επίσης να λειτουργεί ως προστατευτικό κάλυμμα. Μπορούν να συγκολληθούν απευθείας στο DIE ή να κολληθούν με θερμική πάστα.

Οι επεξεργαστές είναι στοιχεία που λειτουργούν με πολύ υψηλή συχνότητα, έτσι θα χρειαστούν μια ψήκτρα που θα συλλαμβάνει αυτή τη θερμότητα και θα τα αποβάλει στο περιβάλλον με τη βοήθεια ενός ή δύο ανεμιστήρων. Οι περισσότερες CPUs έρχονται με ένα περισσότερο ή λιγότερο κακό νιπτήρα, αν και οι καλύτεροι είναι από την AMD. Στην πραγματικότητα, έχουμε μοντέλα που βασίζονται στην απόδοση της CPU:

• Wrait Stealth: το μικρότερο, αν και ακόμα μεγαλύτερο από την Intel, για Ryzen 3 και 5 χωρίς ονομασία X Intel: δεν έχει όνομα και είναι μια μικρή ψύκτρα αλουμινίου με πολύ θορυβώδη ανεμιστήρα που έρχεται σε όλους σχεδόν τους επεξεργαστές εκτός το i9. Αυτή η ψύκτρα έχει παραμείνει αμετάβλητη από το Core 2 Duo. Wraith Spire - Μεσαίο, με ψηλότερο μπλοκ από αλουμίνιο και ανεμιστήρα 85mm. Για τους Ryzen 5 και 7 με τον χαρακτηρισμό X. Wrait Prism: Το ανώτερο μοντέλο, το οποίο περιλαμβάνει ένα μπλοκ δύο επιπέδων και χάλκινους σωλήνες για τη βελτίωση της απόδοσης. Φέρνει από το Ryzen 7 2700X και 9 3900X και 3950X. Wraith Ripper: Είναι ένας νεροχύτης πύργου που κατασκευάστηκε από τον Cooler Master για το Threadrippers.

Ψυγείο επεξεργαστή: Τι είναι αυτό; Συμβουλές και συστάσεις

Εκτός από αυτά, υπάρχουν πολλοί κατασκευαστές που έχουν τα δικά τους προσαρμοσμένα μοντέλα συμβατά με τις υποδοχές που έχουμε δει. Παρομοίως, έχουμε υγρά συστήματα ψύξης που προσφέρουν ανώτερη απόδοση σε ψύκτες πύργων. Για τους επεξεργαστές υψηλών τάσεων συνιστούμε να χρησιμοποιείτε έναν από αυτούς τους 240mm (δύο ανεμιστήρες) ή 360mm (τρεις ανεμιστήρες) συστήματα.

Οι πιο σημαντικές έννοιες μιας CPU

Τώρα ας δούμε άλλες έννοιες που σχετίζονται επίσης με τον επεξεργαστή που θα είναι σημαντικές για τον χρήστη. Δεν πρόκειται για εσωτερική δομή, αλλά για τεχνολογίες ή διαδικασίες που εκτελούνται σε αυτές για να μετρήσουν ή να βελτιώσουν τις επιδόσεις τους.

Πώς να μετρήσετε την απόδοση: ποιο είναι το σημείο αναφοράς

Όταν αγοράζουμε έναν νέο επεξεργαστή, πάντα θέλουμε να δούμε πόσο μακριά μπορεί να πάει και να μπορεί να το αγοράσει με άλλους επεξεργαστές ή ακόμη και με άλλους χρήστες. Αυτές οι δοκιμές ονομάζονται δείκτες αναφοράς και είναι δοκιμές αντοχής στις οποίες ένας επεξεργαστής υπόκειται να δώσει μια συγκεκριμένη βαθμολογία με βάση την απόδοσή του.

Υπάρχουν προγράμματα όπως το Cinebench (βαθμολογία απόδοσης), το wPrime (χρόνος εκτέλεσης μιας εργασίας), το πρόγραμμα σχεδιασμού Blender (χρόνος απόδοσης), το 3DMark (απόδοση παιχνιδιών) κλπ., Τα οποία είναι υπεύθυνα για τη διεξαγωγή αυτών των εξετάσεων, έτσι ώστε να τα συγκρίνουμε άλλους επεξεργαστές μέσω μιας λίστας που δημοσιεύτηκε στο δίκτυο. Σχεδόν όλοι αυτοί που δίνουν είναι το δικό τους σκορ που υπολογίζεται μέσω παραγόντων που έχει μόνο αυτό το πρόγραμμα, οπότε δεν θα μπορούσαμε να αγοράσουμε ένα αποτέλεσμα Cinebench με ένα σκορ 3DMark.

Οι θερμοκρασίες είναι πάντοτε υπό έλεγχο για να αποφευχθεί ο θερμικός στραγγαλισμός

Υπάρχουν επίσης έννοιες που σχετίζονται με τις θερμοκρασίες που πρέπει να γνωρίζει κάθε χρήστης, ειδικά αν έχουν έναν ακριβό και ισχυρό επεξεργαστή. Στο διαδίκτυο υπάρχουν πολλά προγράμματα ικανά να μετρήσουν τη θερμοκρασία όχι μόνο της CPU αλλά και πολλών άλλων εξαρτημάτων που διαθέτουν αισθητήρες. Ένα ιδιαίτερα συνιστώμενο θα είναι το HWiNFO.

Σχετικά με τη θερμοκρασία θα είναι ο θερμικός στραγγαλισμός. Είναι ένα αυτόματο σύστημα προστασίας που οι CPU πρέπει να μειώνουν την τάση και την ισχύ που παρέχονται όταν οι θερμοκρασίες φτάσουν στο μέγιστο επιτρεπτό τους επίπεδο. Με αυτό τον τρόπο μειώνουμε τη συχνότητα εργασίας και τη θερμοκρασία, σταθεροποιώντας το τσιπ έτσι ώστε να μην καίγεται.

Αλλά και οι ίδιοι οι κατασκευαστές προσφέρουν στοιχεία σχετικά με τις θερμοκρασίες των επεξεργαστών τους, έτσι μπορούμε να βρούμε μερικά από αυτά:

• TjMax: Ο όρος αυτός αναφέρεται στη μέγιστη θερμοκρασία που ένας επεξεργαστής είναι σε θέση να αντέξει στη μήτρα του, δηλαδή στους επεξεργαστές του. Όταν μια CPU πλησιάζει αυτές τις θερμοκρασίες, θα παρακάμψει αυτόματα την παραπάνω προστασία, η οποία θα μειώσει την τάση και την ισχύ της CPU. Tdie, Tjunction ή Συνένωση Θερμοκρασία: Αυτή η θερμοκρασία μετράται σε πραγματικό χρόνο από αισθητήρες τοποθετημένους μέσα στους πυρήνες. Ποτέ δεν θα υπερβεί το TjMax, καθώς το σύστημα προστασίας θα δράσει νωρίτερα. TCase: είναι η θερμοκρασία που μετράται στο IHS του επεξεργαστή, δηλαδή στον εγκλεισμό του, ο οποίος θα είναι πάντα διαφορετικός από αυτόν που σημειώνεται μέσα σε ένα πυρήνα CPU Package: είναι ένας μέσος όρος της θερμοκρασίας Tunion όλων των πυρήνων την CPU

Διαχωρισμός

Το delid ή delidding είναι μια πρακτική που εκτελείται για τη βελτίωση των θερμοκρασιών της CPU. Αποτελείται από την αφαίρεση του IHS από τον επεξεργαστή για να εκθέσει το διαφορετικό εγκατεστημένο πυρίτιο. Και αν δεν είναι δυνατό να το αφαιρέσετε επειδή είναι συγκολλημένο, θα γυαλίσουμε την επιφάνεια του στο μέγιστο. Αυτό γίνεται για να βελτιωθεί η μεταφορά θερμότητας όσο το δυνατόν περισσότερο με άμεση τοποθέτηση θερμικής πάστας από υγρό μέταλλο σε αυτά τα DIEs και τοποθέτηση της ψήκτρας στην κορυφή.

Τι κερδίζουμε κάνοντας αυτό; Λοιπόν, εξαλείφουμε ή παίρνουμε στην ελάχιστη έκφρασή του το επιπλέον πάχος που μας δίνει η IHS, έτσι ώστε η θερμότητα να διέρχεται κατευθείαν στον ψύκτη χωρίς ενδιάμεσα σκαλοπάτια. Τόσο η πάστα όσο και η IHS είναι στοιχεία με αντίσταση στη θερμότητα, οπότε εξαλείφοντάς τα και τοποθετώντας υγρό μέταλλο θα μπορούσαμε να μειώσουμε τις θερμοκρασίες σε 20 ⁰C με overclocking. Σε ορισμένες περιπτώσεις δεν είναι εύκολο καθήκον, δεδομένου ότι το IHS είναι συγκολλημένο απευθείας στο DIE, οπότε δεν υπάρχει άλλη επιλογή από το τρίψιμο του, αντί να το αφαιρέσετε.

Το επόμενο επίπεδο σε αυτό θα ήταν να τοποθετηθεί ένα σύστημα ψύξης υγρού αζώτου, το οποίο θα προορίζεται μόνο για εργαστηριακές ρυθμίσεις. Αν και βέβαια μπορούμε πάντα να δημιουργούμε το σύστημά μας με ένα ψυγείο που περιέχει ήλιο ή παράγωγα.

Overclocking και υποβιβασμός στον επεξεργαστή

Σχετικά με τα παραπάνω είναι ο υπερχρονισμός, μια τεχνική στην οποία αυξάνεται η τάση της CPU και ο πολλαπλασιαστής τροποποιείται για να αυξήσει τη συχνότητα λειτουργίας του. Αλλά δεν μιλάμε για συχνότητες που περιέχονται στις προδιαγραφές όπως ο turbo mode, αλλά οι καταχωρήσεις που ξεπερνούν εκείνες που ορίζει ο κατασκευαστής. Δεν χάνεται σε κανέναν ότι υπάρχει κίνδυνος για τη σταθερότητα και την ακεραιότητα του επεξεργαστή.

Για την overclock, χρειαζόμαστε πρώτα μια CPU με τον πολλαπλασιαστή ξεκλειδωμένο και στη συνέχεια μια μητρική πλακέτα chipset που επιτρέπει αυτό τον τύπο ενέργειας. Όλοι οι AMD Ryzen είναι επιρρεπείς σε overclocking, όπως και οι επεξεργαστές Intel που έχουν την ονομασία K. Ομοίως, τα chipsets AMD B450, X470 και X570 υποστηρίζουν αυτήν την πρακτική, όπως και οι σειρές Intel X και Z.

Το overclocking μπορεί επίσης να γίνει αυξάνοντας τη συχνότητα του ρολογιού βάσης ή του BCLK. Είναι το κύριο ρολόι της μητρικής πλακέτας που ελέγχει σχεδόν όλα τα στοιχεία, όπως CPU, RAM, PCIe και Chipset. Αν αυξήσουμε αυτό το ρολόι, αυξάνουμε τη συχνότητα άλλων εξαρτημάτων που έχουν ακόμη και τον πολλαπλασιαστή κλειδωμένο, αν και φέρει ακόμη περισσότερους κινδύνους και είναι μια πολύ ασταθής μέθοδος.

Η υποβρύχωση, από την άλλη πλευρά, είναι ακριβώς το αντίθετο, μειώνοντας την τάση για να εμποδίσει έναν επεξεργαστή να κάνει θερμικό στραγγαλισμό. Είναι μια πρακτική που χρησιμοποιείται σε φορητούς υπολογιστές ή κάρτες γραφικών με αναποτελεσματικά συστήματα ψύξης.

Οι καλύτεροι επεξεργαστές για επιφάνεια εργασίας, παιχνίδια και σταθμό εργασίας

Μια αναφορά στον οδηγό μας με τους καλύτερους επεξεργαστές στην αγορά δεν θα μπορούσε να λείπει σε αυτό το άρθρο . Σε αυτό, τοποθετούμε τα μοντέλα Intel και AMD που θεωρούμε καλύτερα στις διάφορες υπάρχουσες σειρές. Όχι μόνο τα παιχνίδια, αλλά και ο εξοπλισμός πολυμέσων, ακόμα και ο Σταθμός εργασίας. Τηρούμε πάντα ενημερωμένη και με άμεσες συνδέσεις αγοράς.

Συμπέρασμα σχετικά με τον επεξεργαστή

Δεν μπορείτε να διαμαρτυρηθείτε ότι αυτό το άρθρο δεν μαθαίνει τίποτα, αφού εξετάσαμε πλήρως την ιστορία των δύο κύριων κατασκευαστών και των αρχιτεκτονικών τους. Επιπλέον, εξετάσαμε τα διάφορα τμήματα μιας CPU που είναι απαραίτητα για την γνώση τους εκτός και μέσα, μαζί με μερικές σημαντικές έννοιες και χρησιμοποιούνται συνήθως από την κοινότητα.

Σας προσκαλούμε να δώσετε στα σχόλια άλλες σημαντικές έννοιες που έχουμε παραβλέψει και ότι βλέπετε σημαντικό για αυτό το άρθρο. Προσπαθούμε πάντα να βελτιώνουμε όσο το δυνατόν περισσότερο αυτά τα άρθρα με ιδιαίτερη σημασία για την κοινότητα που ξεκινάει.