Всем привет, дорогие друзья. Рад вас видеть! Сегодня речь пойдет о процессорах, которые, как известно, хрен выберешь. Вот смотришь ты на условный i7 с частотой 3 ГГц, а потом на условный i3 с частотой 4 ГГц, и вот... Что шустрее? А ядер у i7 вдвое больше, как это сказывается на производительности?
Или, еще лучше, извечный вопрос: intel или AMD? Вроде бы процессоры похожи, но сильно отличаются какой-то там архитектурой, и поэтому одни быстрее других... Или не быстрее, не понятно в общем.
Знакомая ситуация, да? Думаю, что да, если вы решились самостоятельно выбрать процессор в свою сборку ПК. Сегодня и разберемся, что тут и к чему:
- Что такое частота?;
- Как ядра влияют на производительность процессора?;
- Почему много кэша - это гуд;
- Битва архитектур:
барокко против готикистарые процессоры против новых (да, и AMD против intel); - Какой процессор стоит купить вот прямо сейчас.
Давайте безотлагательно начинать!
Частота процессора - это кто (who)?
Это скорость процессора, которая указывает на количество тактов, которые процессор совершает за одну секунду, или же число операций, совершаемых процессором за секунду времени. Процессор с частотой 4 ГГц совершает 4 миллиарда операций в секунду, то есть 4 миллиарда тактов. Это надо запомнить.
По сути, чем частота выше - тем лучше, однако есть важный нюанс. Первый - это разная эффективность разных архитектур (к ним мы еще придем). Вот, скажем, есть процессор с частотой 1 ГГц, который выполняет условную инструкцию за 5 тактов, и рядом с ним процессор на 4 ГГц, но на ту же инструкцию он тратит 20 тактов. По производительности процессоры будут равны, несмотря на большую частоту (то есть скорость работы) у второго.
Кроме того, "тупое" повышение тактовой частоты требует резкого увеличения напряжения, что выливается в лишнее энергопотребление и нагрев. Современные процессоры изначально продаются с более-менее оптимальными характеристиками (тут есть нюанс), но мы отошли от темы.
Частота - параметр, который можно рассматривать только вкупе с остальными характеристиками процессора, а сравнивать процессоры по частоте можно только в рамках одной архитектуры, да и остальные характеристики тоже должны совпадать.
Мы же запомним, что частота - это скорость работы, которую по возможности нужно увеличивать в разумных пределах.
А надо ли нам много ядер?
Вообще да, однако есть миф о том, что ядра - это чуть ли не самая важная характеристика процессора. В действительности у меня есть Xeon L2420 (6 ядер и 12 потоков), который по производительности сливает i3 8100 (4 ядра и 4 потока), и не драматически (на 25%) обгоняет 2-ядерный i3 7100.
Ну вы поняли, в три раза больше ядер (6 против 2) и всего на 1/4 выше производительность).
Тут тоже замешана архитектура и частота, но посыл такой: количество ядер важно, но и эту характеристику рассматривать надо вкупе со всеми остальными. Чем больше ядер, тем больше потоков информации процессор может обрабатывать одновременно. Грубо говоря, в самом процессоре именно ядра выполняют вычисления, то есть ядра - это и есть процессор, а все остальное (кэш, всякие контроллеры и тому подобное) - это лишь обвязка для обеспечения его работы.
Ну и соответственно, если очень грубо, 4 ядра - 4 процессора в процессоре, 6 ядер - 6 процессоров, и так далее, однако если условный 6-ядерный процессор медленный, он спокойно сольет более совершенным процессорам с меньшим количеством ядер.
Просто пример: у нас открыто 6 окон, в которых кассиры обслуживают по 1 человеку в минуту. А рядом открыто 2 окна, но кассиры обслуживают по 3 человека в минуту. Вопрос - где быстрее закончатся клиенты?
В общем, чем больше ядер - тем лучше, но такая фраза снова справедлива только тогда, когда мы учитываем все параметры процессора, в том числе архитектуру... Снова ее упомянул, к ней мы уже скоро придем. А пока - об обвязке ядер, которая тоже очень важна.
Нужно ли много кэша?
Кэш в процессоре - это нечто вроде внутренней оперативной памяти, только гораздо быстрее, чем обычная оперативка. Кэш делится на три уровня: L1 (там команды и инструкции. Самый быстрый кэш, но его и очень мало), L2 (он медленнее, но его и побольше), и L3 (он медленный, но его объем позволяет вместить много данных).
Почему кэш нужен?
Объясню просто: представьте, что вы - это процессор, который в данный момент решает какую-то задачу. Вы никак не можете ее решить, поэтому смотрите в книгу, которая на столе (кэш L1). Если там нет ничего полезного для вашей задачи, вы открываете ящик в столе и ищете полезную книгу там (кэш L2). Если и там нет ничего, то вы встаете и идете к шкафу в комнате, в котором книг очень много (кэш L3). Если и там ничего нет, то вы одеваетесь и идете в библиотеку (оперативная память), что сильно дольше, но зато там точно есть то, что надо.
Ну и сами понимаете, что если стол/ящик/шкаф будет вмещать больше книг, то и в библиотеку надо будет ходить реже. Примерно так работает и с процессором: в кэше L1/L2/L3 содержится информация, которая нужна прям вот в данный момент. Если ее там больше, то и к медленной (по меркам кэша) оперативной памяти обращаться придется реже, а значит меньше времени придется ждать информацию и больше времени останется на полезную работу.
Объем кэша в рамках одной архитектуры может принести до 20-25% производительности за 2-кратное увеличение объема L3 (например с 16 до 32 мегабайт. Однако такое бывает нечасто - чаще разница меньше, либо вообще незаметна), но в общем действует правило: больше - лучше... Да, снова с оглядкой на архитектуру... Ладно, я задолбал уже с этой архитектурой, почему она так важна, что без оглядки на нее любая характеристика процессора бесполезна?
Я за готику! за Alder Lake!
И так, архитектура. Именно она определяет, будет ли процессор каличем, или же станет хитом, как в свое время было с Zen... Надеюсь, все читатели помнят, что именно архитектура Zen вывела AMD из положения раком в полновесного конкурента intel.
Архитектура - это структура процессора. Она включает в себя не только техпроцесс, но и расположение элементов внутри процессора, какие-нибудь "транзисторы нового поколения" и все в таком духе. Вы можете спросить, мол "а нахрена каждый год менять архитектуру?", на что я вам отвечу: потому что каждый год придумывают новые способы увеличить быстродействие процессора. Как-нибудь по-особому скомпоновать ядра, чтобы при том же размере в них было больше транзисторов, добавить новые алгоритмы логики кэша или тупо завезти поддержку новой технологии, которая на старом контроллере работать не будет.
По сути, архитектур много, но базируются они на том, что уже давно забыто.
Так например современные Ryzen 7000 - это ничто иное как оптимизированная архитектура Zen, которую мы увидели еще в 2017 году, когда выходили первые Ryzen. А нынешний Alder Lake - это, если судить по названию, до невозможного обезображенный Skylake, который натянули на малые и большие ядра.
Так было всегда. Семейство Pentium 4 и Pentium D выходило на архитектуре NetBurst с длинным конвейером, что давало очень большую (но совершенно бесполезную) частоту. Да и тот же Skylake - это вообще 4-е поколение архитектуры Core, которую мы увидели еще в 2006 году, а вот Alder Lake - это уже не Skylake и даже не Sunny Cove (начиная с 10-го поколения), а вообще две разных архитектуры в одном процессоре.
Я к тому, что вам не нужно разбираться, как именно работает архитектура. Достаточно знать одно простое правило: чем новее процессор - тем эффективнее он работает, и тем он лучше будет показывать себя по отношению к предыдущим процессорам.
Вспоминаем мой пример из самого начала: процессор с частотой 1 ГГц и с частотой 4 ГГц. Первый - новый процессор с оптимизированной архитектурой. Он работает эффективнее, так что способен выполнять больше полезной работы за один свой такт, тогда как второй процессор старше, и в нем нет всех этих улучшений.
Первый процессор, при той же производительности, будет сильно холоднее и энергоэффективнее, так как его частота ниже, а значит ниже и энергопотребление. Кстати, он же основан на более тонком техпроцессе, а значит - многократно эффективнее древнего, но зато 4-ГГц процессора.
Ты там чет заикнулся про техпроцесс? Поясни
Техпроцесс - это технологическая норма, которая определяет размер транзистора в процессоре. Например, что означает техпроцесс в 7 нанометров? Это означает, что один транзистор процессора имеет размер в 7 нанометров. При этом чем транзистор меньше - тем меньше тока ему нужно для того, чтобы совершить такт, соответственно ниже рабочее напряжение и нагрев.
Кроме того, размер кристалла процессора как бы, ну... Ограничен. Тут есть сразу несколько причин, по которым процессоры "не тянутся":
- Ток в процессоре двигается быстро, но его скорость все-таки ограничена. С учетом того, что в секунду у нас 4 миллиарда операций, то есть в 1 наносекунду процессор делает 4 такта (1 наносекунда - это одна миллиардная (!) секунды), рассинхрон разных частей процессора - серьезная проблема;
- Вторая причина - это брак. Я много раз писал про то, что условный i3 - это тот же i7, в котором просто отключили ядра (ищите статью или видео на моем канале, там есть и то, и другое, когда сам найду в комменты вставлю ссылку), и чем больше физически процессор - тем больше брака получится в конечном итоге (и тем выше цена);
- Ну и конечно, с ростом площади кристалла будет расти и его электрическое сопротивление, и, соответственно, TDP. Это означает меньше эффективности, больше нагрев и все в таком духе.
Вот и получается, что производители вынуждены упаковывать много транзисторов в сравнительно небольшой кристалл под определенный транзисторный бюджет (мы то помним, что в процессоре не только ядра, но и кэш, контроллеры и все такое). Чем меньше транзистор физически - тем больше транзисторов влезет в кристалл, но это не значит, что производитель обязательно упакует их по максимуму.
intel или AMD?
Если раньше такой вопрос носил чисто идеологический характер, то сейчас компании начали по-разному подходить к конструированию процессоров. У intel архитектура BIG little, которая как бы из названия подразумевает два типа ядер: большие и маленькие (P- и E-cores соответственно), тогда как у AMD ядра только большие, но зато в нынешнем поколении они неплохо прокачали как производительность на такт, так и частоту в целом.
Лично мне процессоры от intel кажутся более интересными, но в некоторых задачах они работают некорректно, к тому же AMD, вероятно, будет стоить дешевле (уже давно процессоры обеих компаний примерно одинаковые по цене/производительности). На правах интелбоя скажу, что я топлю за синих, но так как синие - какашки, которые готовы нас по 5 лет кормить одним и тем же - покупайте AMD, ребята.
Короче даже несмотря на то, что процессоры различаются уже чуть ли не по идеологии, что выбирать - решать только вам. В конце концов, помните, что я вам говорил (и еще скажу) и выбирайте с умом под свои конкретные задачи.
В общем, давай подведем итог
Смотреть на циферки процессора в 2022 году - глупо. Логичнее было бы сравнить этот процессор с двумя вещами: системными требованиями игр и другими процессорами за те же деньги, либо просто рандомными топами нынешнего поколения. Практика показывает, что обычному пользователю хватит и Pentium/Athlon, на крайняк Core i3/Ryzen 3 для нормальной работы.
i5/R5 подходят для игр (как и i3 в целом), и это, пожалуй, самые оптимальные процессоры по цене/производительности. Ну а ryzen 7/ Core i7 и выше подойдут для сборок на длительное время (естественно мы говорим о новых процессорах).
Лично я выбираю процессоры сравнивая их с i9 9900K - его производительность на данный момент времени обычным пользователям скорее избыточна, но его же спокойно унижает Ryzen 5 5600X, а i3 12100 как бы наступает на пятки, имея вдвое меньше ядер, но где-то всего на 20% меньшую производительность.
Выбирая процессор помни про свои задачи, а также время, на которое ты собираешь компьютер (год-два-три), и делай выбор исходя из этого. Если же решился брать Б/У престарелый камень, то тут только тесты-сравнения с процессором, который у тебя уже есть, и примерные прикидки: а хватит ли тебе его...
На этом у меня вроде как все. Вторая часть получилась скомканной, но я старался (сам понимаешь, помимо дзена существует еще личная жизнь, перекупство и учеба), так что не обещаю, что прочту все комментарии... Но ты все равно их пиши - у меня на канале очень дружелюбное комьюнити, которое тебе объяснит то, в чем ты не разобрался... Ну, я надеюсь. Скоро (или не очень) увидимся!
Подпишись на телеграм (там IT-новости), Ютуб (там иногда выходят прикольные видео), и группу ВК (там пока ничего нет, но это только пока).
А если хочешь помочь мне с развитием канала - буду благодарен за каждый репост! Спасибо!