Zrozumieć procesor

2021-10-14 | Blog | 0 komentarzy

Poprzednio poświęciliśmy sporo miejsca tematowi kart graficznych acz w pełni jeszcze go nie wyczerpaliśmy. Z pewnością wrócimy do niego, a ciekawskich póki co, odsyłamy do treści tego artykułu. Dziś natomiast podejmiemy zupełnie inne zagadnienie – procesory.

Optimus GZ590T CR9

Od procesora w dużej mierze zależy ogólna sprawność pecetowej maszynerii. Dobrze wiemy, że wyobraźnię graczy rozpalają karty graficzne. Jednak, jeśli nie dobierzemy odpowiednio CPU do zestawu, to nawet inwestycja w najmocniejszy dostępny układ graficzny nie przyniesie wymiernych korzyści.

Serce z krzemu

Posługując się suchą definicją procesor (central processing unit) pobiera dane z pamięci operacyjnej, interpretuje je i wykonuje jako rozkazy. Istnieje kilku producentów procesorów o różnym przeznaczeniu. Wystarczy wspomnieć IBM, Texas Instruments, Qualcomm, a ostatnio nawet Apple. Niemniej na rynku komputerowym, od gamingu po profesjonalne serwery, mamy dwóch głównych graczy: AMD oraz Intel. Warto pamiętać, że zależnie od modelu procesor może być drugim najdroższym komponentem w komputerze domowym zaraz obok karty graficznej.

IHS – płytka wykonana z miedzi osłania rdzeń procesora. Zapobiega jego ukruszeniu oraz pomaga rozpraszać ciepło.

Serce procesora to niewielki monokryształ krzemu, gdzie techniką litografii nanosi się na niego warstwy półprzewodnikowe składające się na sieć tranzystorów. We współczesnych konstrukcjach ich ilość sięga miliardów. Istotnym parametrem jest również proces technologiczny wyrażany w nanometrach. Określa rozmiar elementów, z jakich zbudowana jest struktura procesora. W teorii im niższy proces, tym mniejszy pobór energii oraz ilość wydzielanego ciepła. Kolejnym elementem charakteryzującym CPU jest jego architektura. Współcześnie wszystkie pecetowe procesory są układami 64-bitowymi.

konstrukcja procesora
Po lewej konstrukcja PGA (Ryzen) a po lewej LGA (Core i7).

Nieco należy powiedzieć także o cechach zewnętrznych. W praktyce mamy 2 typy konstrukcji CPU. Pierwszy to PGA gdzie piny, czyli niewielkie pozłacane nóżki, rozmieszczono pod procesorem w kształcie symetrycznej siatki. Z rozwiązania tego korzystają Ryzeny autorstwa AMD. Natomiast w przypadku Intela stosuje się standard LGA, gdzie nóżki zastąpiono pozłacanymi polami stykowymi, ponieważ piny umieszczono w sockecie na płycie głównej. O ilości pinów świadczy jego nazwa: 1200, 1151, 1150 itd.

Rdzenie, wątki…

O cenie zakupu CPU w dużej mierze decyduje ilość rdzeni, wątków, generacja oraz na jaką platformę został przeznaczony. Współcześnie teoretycznie im więcej rdzeni fizycznych mamy pod ręką, tym lepiej. Nie jest jednak to tak proste, ponieważ dużo zależy od ich sprawności oraz tego, co zamierzamy robić. Przykładowo sześciordzeniowy układ sprzed kilku lat nie będzie mieć szans w bezpośrednim starciu ze współczesnym czterordzeniowcem. O przewadze świadczy nie tylko prędkość układu wyrażana w MHz. Szalenie istotne jest także IPC (Instructions Per Clock), określające liczbę instrukcji wykonywanych przez procesor podczas określonego cyklu zegara. Decyduje on o efektywności pracy każdego rdzenia z osobna.

◾ Szukasz komputera do gier? Sprawdź nasze modele TUTAJ

W procesorach stosuje się również wielowątkowość. Intel nazywa ten parametr Hyper Threading (HT), natomiast AMD stosuje termin Simultaneous Multithreading (SMT). Pamiętajcie, że rdzenie logiczne nie równają się fizycznym rdzeniom, czego dobrym przykładem będzie porównanie i7 siódmej generacji z i5 ósmej. Niemniej w sposób znaczący usprawniają pracę CPU. Dlatego współcześnie procesory Intela począwszy od i3 posiadają Hyper Threading. Po stronie AMD widzimy identyczny trend z małymi wyjątkami w postaci obu wariantów Ryzen 5 3500. Współcześnie w komputerze do komfortowej gry wystarczą jednostki cztero- i sześcio-rdzeniowe posiadające Hyper Threading.

O tym, jak skalują się rdzenie w relacji do pojemności cache w grach, obszernie opowiedział kanał Hardware Unbox.

W tym wszystkim często uwadze umyka pamięć podręczna cache. To w niej procesor przechowuje dane rozdzielane pomiędzy poszczególne rdzenie. W jednostkach konsumenckich wyróżniamy zasadniczo 3 poziomy pamięci (L1, L2 i L3), gdzie każdy kolejny charakteryzuje większa pojemność, ale i rośnie także czas dostępu. Jego skrócenie ma znaczący wpływ na sprawność CPU w grach, co pokazały kolejne generacje procesorów Ryzen. O gamingowym potencjale świadczy również ilość dostępnego cache.

Wykorzystać dostępny potencjał

CPU to bardzo zapracowany komponent, bowiem odpowiada on za wiele istotnych funkcji komputera. Na nim spoczywa kontroler pamięci RAM, obsługa wielu urządzeń jednocześnie oraz decyduje on o sprawności transferów w trakcie kompresji i dekompresji, pobierania z sieci i wiele więcej. Posiada on także wbudowany układ graficzny, przydatny jeśli nie mamy dedykowanej karty graficznej. Po stronie AMD jednostki doposażone w GPU określa litera G w nazwie. Po stronie Intela mamy nieco odwrotny trend, ponieważ każdy CPU ma układ graficzny. Jednostki pozbawione tego komponentu oznacza się literą F.

procesor intel
Intel zdążył przyzwyczaić nas, że co generację debiutują również nowe płyty główne. Od czasów Sandy Bridge będące obok siebie dwie generacje są wzajemnie kompatybilne, choć mogą występować pewne ograniczenia. 

Chcąc wykorzystać pełen potencjał procesora należy odpowiednio dobrać płytę główną. Przykładowo sięgamy po jednostki Intela 11. generacji celem korzystania z dysków NVMe PCIe 4.0. Mimo, że procesor działa na rodzinie chipsetów 400 i 500, to funkcję tę mamy dostępną wyłącznie na tym drugim. Zresztą należy wiedzieć, że każda generacja chipsetów dzieli się na podkategorie oznaczone literami H (budżetowy), B (średnia półka), Z (high-end), co determinuje ogólne możliwości platformy – od opcji rozbudowy po sposobność podkręcania pamięci i procesora.

Loteria krzemowa – termin sam w sobie niezwykle złożony. W skrócie 2 identyczne procesory inaczej reagują na podkręcanie, wymagając jednocześnie indywidualnie dobranych parametrów.

W tym wszystkim istotny jest również wskaźnik TDP (Thermal Design Power). Intel i AMD nieco inaczej go definiują, ale w uproszczeniu wskaźnik ten wskazuje ilość ciepła, którą oddaje procesor podczas pracy wyrażoną w watach (W). Paradoksalnie, ponieważ malejący proces technologiczny pozwala zwiększyć ilość tranzystorów w układzie, a walka na ilość rdzeni i ich prędkość trwa w najlepsze między producentami, to z generacji na generację czasami obserwujemy rosnący pobór energii elektrycznej wśród topowych procesorów. Dlatego instalacja drogiego CPU na budżetowej płycie głównej to przepis na katastrofę. 

Wybór procesora sprawa nieprosta

O tym, jaki procesor wędruje do wnętrza komputera, decyduje sporo czynników począwszy od ekonomicznego, gdzie umiejscowienie kosztownej jednostki w budżetowym PC nie miałoby sensu. Przekłada się to również na wymiar praktyczny, bowiem jak wspomnieliśmy wyżej, mimo zapewnionej kompatybilności nie ma szans, aby tania płyta główna H510 potrafiła podołać i7-11700K. Podczas obciążenia pobiera on tyle energii, że sekcja zasilania płyty głównej na pewno przekroczy dopuszczalne temperatury. Poskutkuje to thermal throttlingiem, wpływając negatywnie na sprawność procesora oraz żywotność płyty. Oba problemy rzutują jeszcze na kwestię odpowiednio dobranego chłodzenia.

ASIC Quality – opisuje sprawność procesora, tzn. dwa Core i7 osiągają identyczny zegar wd. specyfikacji, ale jeden robi to przy niższym napięciu oddając tak mniej ciepła. ASIC Quality nie determinuje potencjału OC.

Mamy jednocześnie wymiar użytkowy. Procesor należy dobrać odpowiednio do przeznaczenia komputera. Grafik, animator, tudzież ogólnie profesjonaliści wszelkiej maści, mierzą w topowe jednostki, gdzie każdy dostępny rdzeń i wątek wsparty sporą ilością pamięci podręcznej będzie na wagę złota. Do tego dochodzi optymalizacja aplikacji, bo niektóre działają lepiej na platformie AMD, a inne wyraźnie faworyzują Intela.

Gracze także nie mają łatwego życia. Nie tylko należy brać pod uwagę charakter najczęściej ogrywanych tytułów ale i pozostałe komponenty w PC. Przykładowo chcąc wykorzystać potencjał RTX 3070 w standardzie 1080p oraz wysokim odświeżaniu monitora należy sięgnąć po procesor z wyższej półki. Tanie współczesne, a nawet starsze topowe modele mają niewystarczający potencjał, aby móc dotrzymać kroku karcie graficznej tego kalibru.

🔎 Szukasz komputera, który sprawdzi się przy najczęściej ogrywanych tytułach? Sprawdź TUTAJ

Dołącz do rodziny Optimus – polub i poleć nas znajomym!

– – –

Odwiedzaj naszą stronę na Facebooku oraz YouTube i poleć nas znajomym! Sprawdź nasze aktualne promocje i konkursy!

.