Datorprocessoregenskaper

Här är de viktiga egenskaperna hos processorer:

Den primära egenskaperna hos en processor är dess AMD eller Intel och dess modell. Även om konkurrerande modeller från de två företagen har liknande funktioner och prestanda, kan du inte installera en AMD-processor på ett Intel-kompatibelt moderkort eller vice versa.

En annan avgörande egenskap hos en processor är uttaget som den är utformad för att passa. Om du till exempel byter processor i ett Socket 478-moderkort måste du välja en ersättningsprocessor som är utformad för att passa det uttaget. Tabell 5-1 beskriver uppgraderingsproblem efter processoruttag.

kaffebryggaren slås på men brygger inte

Tabell 5-1: Uppgraderbarhet efter processortyp

En processorns klockhastighet, som anges i megahertz (MHz) eller gigahertz (GHz), bestämmer dess prestanda, men klockhastigheterna är meningslösa över processorlinjer. Till exempel är en 3,2 GHz Prescott-core Pentium 4 cirka 6,7% snabbare än en 3,0 GHz Prescott-core Pentium 4, som de relativa klockhastigheterna skulle föreslå. En 3,0 GHz Celeron-processor är dock långsammare än en 2,8 GHz Pentium 4, främst för att Celeron har en mindre L2-cache och använder en lägre värdbusshastighet. På samma sätt, när Pentium 4 introducerades vid 1,3 GHz, var dess prestanda faktiskt lägre än den för 1 GHz Pentium III-processor som den var avsedd att ersätta. Det var sant eftersom Pentium 4-arkitekturen är mindre effektiv klocka-för-klocka än den tidigare Pentium III-arkitekturen.

Klockhastigheten är värdelös för att jämföra AMD- och Intel-processorer. AMD-processorer kör med mycket lägre klockhastigheter än Intel-processorer, men gör ungefär 50% mer arbete per klocka. I stort sett har en AMD Athlon 64 som körs med 2,0 GHz ungefär samma totala prestanda som en Intel Pentium 4 som körs med 3,0 GHz.

'''MODEL NUMBERS VERSUS CLOCK SPEEDS''' Because AMD is always at a clock speed disadvantage versus Intel, AMD uses model numbers rather than clock speeds to designate their processors. For example, an AMD Athlon 64 processor that runs at 2.0 GHz may have the model number 3000+, which indicates that the processor has roughly the same performance as a 3.0 GHz Intel model. (AMD fiercely denies that their model numbers are intended to be compared to Intel clock speeds, but knowledgeable observers ignore those denials.) Intel formerly used letter designations to differentiate between processors running at the same speed, but with a different host-bus speed, core, or other characteristics. For example, 2.8 GHz Northwood-core Pentium 4 processors were made in three variants: the Pentium 4/2.8 used a 400 MHz FSB, the Pentium 4/2.8B the 533 MHz FSB, and the Pentium 4/2.8C the 800 MHz FSB. When Intel introduced a 2.8 GHz Pentium 4 based on their new Prescott-core, they designated it the Pentium 4/2.8E. Interestingly, Intel has also abandoned clock speed as a designator. With the exception of a few older models, all Intel processors are now designated by model number as well. Unlike AMD, whose model numbers retain a vestigial hint at clock speed, Intel model numbers are completely dissociated from clock speeds. For example, the Pentium 4 540 designates a particular processor model that happens to run at 3.2 GHz. The models of that processor that run at 3.4, 3.6, and 3.8 GHz are designated 550, 560, and 570 respectively.

De värdbussens hastighet , även kallad busshastighet på framsidan, FSB-hastighet , eller bara FSB , specificerar dataöverföringshastigheten mellan processorn och chipsetet. En snabbare värdbusshastighet bidrar till högre processorprestanda, även för processorer som kör med samma klockhastighet. AMD och Intel implementerar vägen mellan minne och cache på olika sätt, men i huvudsak är FSB ett nummer som återspeglar den maximala möjliga mängden datablocköverföringar per sekund. Med en faktisk värdbussklockfrekvens på 100 MHz, om data kan överföras fyra gånger per klockcykel (alltså 'fyrpumpad'), är den effektiva FSB-hastigheten 400 MHz.

Exempelvis har Intel producerat Pentium 4-processorer som använder värdbusshastigheter på 400, 533, 800 eller 1066 MHz. En 2,8 GHz Pentium 4 med en värdbusshastighet på 800 MHz är marginellt snabbare än en Pentium 4 / 2.8 med en 533 MHz värdbusshastighet, vilket i sin tur är marginellt snabbare än en Pentium 4 / 2.8 med en 400 MHz värd- busshastighet. Ett mått som Intel använder för att differentiera sina billigare Celeron-processorer är en reducerad värdbusshastighet i förhållande till nuvarande Pentium 4-modeller. Celeron-modeller använder 400 MHz och 533 MHz värdbusshastigheter.

Alla Socket 754 och Socket 939 AMD-processorer använder en 800 MHz värdbusshastighet. (Egentligen, som Intel, kör AMD värdbussen vid 200 MHz, men fyrpumpar den till effektiva 800 MHz.) Uttag En Sempron-processorer använder en 166 MHz värdbuss, dubbelpumpad till en effektiv 333 MHz värdbusshastighet .

varför skriver inte min hp-skrivare ut svart bläck

Processorer använder två typer av cacheminne för att förbättra prestanda genom att buffra överföringar mellan processorn och relativt långsamt huvudminne. Storleken av Lager 1-cache (L1-cache , även kallad Nivå 1-cache ), är en funktion i processorarkitekturen som inte kan ändras utan att redesigna processorn. Lager 2-cache (nivå 2-cache eller L2-cache ) är dock utanför processorkärnan, vilket innebär att processortillverkare kan producera samma processor med olika L2-cachestorlekar. Till exempel finns olika modeller av Pentium 4-processorer tillgängliga med 512 KB, 1 MB eller 2 MB L2-cache, och olika AMD Sempron-modeller finns med 128 KB, 256 KB eller 512 KB L2-cache.

För vissa applikationer, särskilt de som arbetar med små datamängder, ökar en större L2-cache märkbart processorns prestanda, särskilt för Intel-modeller. (AMD-processorer har en inbyggd minneskontroll, som till viss del maskerar fördelarna med en större L2-cache.) För applikationer som fungerar på stora datamängder ger en större L2-cache endast marginell fördel.

'''Prescott, the Sad Exception''' It came as a shock to everyone not the least, Intel to learn when it migrated its Pentium 4 processors from the older 130 nm Northwood core to the newer 90 nm Prescott-core that power consumption and heat production skyrocketed. This occurred because Prescott was not a simple die shrink of Northwood. Instead, Intel completely redesigned the Northwood core, adding features such as SSE3 and making huge changes to the basic architecture. (At the time, we thought those changes were sufficient to merit naming the Prescott-core processor Pentium 5, which Intel did not.) Unfortunately, those dramatic changes in architecture resulted in equally dramatic increases in power consumption and heat production, overwhelming the benefit expected from the reduction in process size.

Processstorlek , även kallad fab (rication) storlek , specificeras i nanometer (nm) och definierar storleken på de minsta enskilda elementen på ett processormunstycke. AMD och Intel försöker kontinuerligt minska processstorleken (kallas a dö krymper ) för att få fler processorer från varje kiselskiva, vilket minskar deras kostnader för att producera varje processor. Pentium II och tidiga Athlon-processorer använde en 350 eller 250 nm-process. Pentium III och några Athlon-processorer använde en 180 nm-process. Nya AMD- och Intel-processorer använder en 130 eller 90 nm-process, och kommande processorer kommer att använda en 65 nm-process.

Processstorlek har betydelse eftersom, allt annat lika, kan en processor som använder en mindre processstorlek springa snabbare, använda lägre spänning, förbruka mindre ström och producera mindre värme. Processorer som finns tillgängliga vid varje given tidpunkt använder ofta olika fabriksstorlekar. Exempelvis sålde Intel vid en tidpunkt Pentium 4-processorer som använde processstorlekarna 180, 130 och 90 nm och AMD har samtidigt sålt Athlon-processorer som använde fabriksstorlekarna 250, 180 och 130 nm. När du väljer en uppgraderingsprocessor, föredrar du en processor med mindre fabriksstorlek.

Olika processormodeller har stöd för olika funktionsuppsättningar, varav några kan vara viktiga för dig och andra utan bekymmer. Här är fem potentiellt viktiga funktioner som är tillgängliga med vissa, men inte alla, nuvarande processorer. Alla dessa funktioner stöds av de senaste versionerna av Windows och Linux:

SSE3 (Streaming Single-Instruction-Multiple-Data (SIMD) Extensions 3) , utvecklad av Intel och nu tillgänglig på de flesta Intel-processorer och vissa AMD-processorer, är en utökad instruktionsuppsättning som är utformad för att påskynda bearbetning av vissa typer av data som vanligtvis förekommer i videobearbetning och andra multimediaapplikationer. En applikation som stöder SSE3 kan köras från 10% eller 15% till 100% snabbare på en processor som också stöder SSE3 än på en som inte gör det.

Fram till nyligen fungerade PC-processorer alla med 32-bitars interna datavägar. 2004 introducerade AMD 64-bitars stöd med sina Athlon 64-processorer. Officiellt kallar AMD den här funktionen x86-64 , men de flesta kallar det AMD64 . Kritiskt är AMD64-processorer bakåtkompatibla med 32-bitars programvara och kör den programvaran lika effektivt som de kör 64-bitars programvara. Intel, som hade kämpat för sin egen 64-bitars arkitektur, som bara hade begränsad 32-bitars kompatibilitet, tvingades introducera sin egen version av x86-64, som den kallar EM64T (64-bitars teknik för utökat minne) . För närvarande är 64-bitars support oviktigt för de flesta. Microsoft erbjuder en 64-bitarsversion av Windows XP, och de flesta Linux-distributioner stöder 64-bitars processorer, men tills 64-bitarsapplikationer blir vanligare finns det liten fördel med att köra en 64-bitars processor på en stationär dator. Det kan förändras när Microsoft (äntligen) skickar Windows Vista, som kommer att dra nytta av 64-bitars stöd och sannolikt kommer att skapa många 64-bitarsapplikationer.

Med Athlon 64 introducerade AMD NX (Ingen eXecute) och Intel följde snart med sin XDB (eXecute Disable Bit) teknologi. NX och XDB tjänar samma syfte, vilket gör att processorn kan bestämma vilka minnesadressområden som är körbara och vilka som inte kan köras. Om kod, till exempel en buffert-över-kör-exploatering, försöker köra i ett icke-körbart minnesutrymme, returnerar processorn ett fel till operativsystemet. NX och XDB har stor potential att minska skador orsakade av virus, maskar, trojaner och liknande exploater, men kräver ett operativsystem som stöder skyddad körning, till exempel Windows XP med Service Pack 2.

AMD och Intel erbjuder båda energireduktionstekniken i några av deras processormodeller. I båda fallen har teknik som används i mobila processorer migrerats till stationära processorer, vars energiförbrukning och värmeproduktion har blivit problematiska. I huvudsak fungerar dessa tekniker genom att minska processorns hastighet (och därmed strömförbrukning och värmeproduktion) när processorn är inaktiv eller lätt laddad. Intel hänvisar till sin energireduktionsteknik som EIST (Förbättrad Intel Speedstep Technology) . AMD-versionen kallas Cool'n'Quiet . Endera kan göra mindre men användbara minskningar av energiförbrukning, värmeproduktion och systembrusnivå.

År 2005 nådde både AMD och Intel de praktiska gränserna för vad som var möjligt med en enda processorkärna. Den uppenbara lösningen var att placera två processorkärnor i ett processorpaket. Återigen ledde AMD vägen med sin eleganta Athlon 64 X2 serieprocessorer, som har två tätt integrerade Athlon 64-kärnor på ett chip. Återigen tvingades spela inhämtning slog Intel tänderna och slog ihop en dual-core processor som den kallar Pentium D. . Den konstruerade AMD-lösningen har flera fördelar, inklusive hög prestanda och kompatibilitet med nästan alla äldre moderkort i Socket 939. Slapdash Intel-lösningen, som i grunden uppgick till att hålla två Pentium 4-kärnor på ett chip utan att integrera dem, resulterade i två kompromisser. För det första är Intel dual-core-processorer inte bakåtkompatibla med tidigare moderkort och kräver därför ett nytt chipset och en ny serie moderkort. För det andra, eftersom Intel mer eller mindre helt enkelt limmade två av sina befintliga kärnor på ett processorpaket, är energiförbrukningen och värmeproduktionen extremt hög, vilket innebär att Intel var tvungen att sänka klockhastigheten för Pentium D-processorer i förhållande till den snabbaste Pentium D-processorn. 4 modeller.

Allt detta sagt, Athlon 64 X2 är inte alls en hands-down-vinnare, eftersom Intel var smart nog att prissätta Pentium D attraktivt. De billigaste Athlon X2-processorerna säljer för mer än dubbelt så mycket som de billigaste Pentium D-processorerna. Även om priserna utan tvekan kommer att falla, förväntar vi oss inte att prisskillnaden kommer att förändras mycket. Intel har produktionskapacitet att överleva, medan AMD är ganska begränsad i sin förmåga att tillverka processorer, så det är troligt att AMDs dubbla kärnprocessorer kommer att bli premiumpriser inom överskådlig framtid. Tyvärr betyder det att dual-core processorer inte är ett rimligt uppgraderingsalternativ för de flesta. Intel dual-core-processorer är prisvärda men kräver byte av moderkort. AMD dubbelkärniga processorer kan använda ett befintligt moderkort Socket 939, men processorerna själva är för dyra för att vara livskraftiga kandidater för de flesta uppgraderare.

kenmore coldspot modell 106 felsökning av ismaskin

'''HYPER-THREADING VERSUS DUAL CORE''' Some Intel processors support ''Hyper-Threading Technology (HTT)'', which allows those processors to execute two program threads simultaneously. Programs that are designed to use HTT may run 10% to 30% faster on an HTT-enabled processor than on a similar non-HTT model. (It's also true that some programs run slower with HTT enabled than with it disabled.) Don't confuse HTT with dual core. An HTT processor has one core that can sometimes run multiple threads a dual-core processor has two cores, which can always run multiple threads.

De processorns kärna definierar den grundläggande processorarkitekturen. En processor som säljs under ett visst namn kan använda vilken som helst av flera kärnor. Till exempel använde de första Intel Pentium 4-processorerna Willamette kärna . Senare Pentium 4 varianter har använt Northwood kärna, Prescott-kärna, Gallatin kärna, Prestonia kärna och Prescott 2M kärna . På samma sätt har olika Athlon 64-modeller tillverkats med Clawhammer core, Sledgehammer core, Newcastle core, Winchester core, Venice core, San Diego core, Manchester core och Toledo kärna .

Att använda ett kärnnamn är ett bekvämt kortfattat sätt att kort specificera många processoregenskaper. Till exempel använder Clawhammer-kärnan 130 nm-processen, en 1.024 KB L2-cache och stöder NX- och X86-64-funktionerna, men inte SSE3 eller dubbelkärnig operation. Omvänt använder Manchester-kärnan 90 nm-processen, en 512 KB L2-cache och stöder SSE3-, X86-64-, NX- och dual-core-funktioner.

Du kan tänka på processorns kärnnamn som liknar ett huvudversionsnummer för ett program. Precis som programvaruföretag ofta släpper mindre uppdateringar utan att ändra huvudversionen, gör AMD och Intel ofta mindre uppdateringar av sina kärnor utan att ändra kärnnamnet. Dessa mindre ändringar kallas kärnsteg . Det är viktigt att förstå grunderna i kärnnamn, eftersom kärnan som en processor använder kan avgöra dess bakåtkompatibilitet med ditt moderkort. Steppings är vanligtvis mindre betydande, även om de också är värda att uppmärksamma. Till exempel kan en viss kärna finnas tillgänglig i B2- och C0-steg. Det senare C0-steget kan ha buggfixar, köra svalare eller ge andra fördelar i förhållande till det tidigare steget. Kärnstegning är också avgörande om du installerar en andra processor på ett moderkort med dubbla processorer. (Det vill säga ett moderkort med två processoruttag, i motsats till en processor med dubbla kärnor på ett moderkort med ett uttag.) Blanda aldrig kärnor eller steg på ett moderkort med dubbla processorer på det sättet ligger galenskap (eller kanske bara katastrof).

Mer om datorprocessorer