Часть первая: ответы на основные вопросы о процессорах
Q: Что такое FPU
A: FPU, это Floating Point Unit. А проще говоря, блок, производящий операции с плавающей точкой (часто говорят запятой) или математический сопроцессор. FPU помогает основному процессору выполнять математические операции над вещественными числами. Здесь следует уточнить, что сначала он применялся опционально, в качестве дополнительного процессора. Непосредственно в кристалл процессора FPU был впервые интегрирован в 1989 году (процессор Intel 80486).
Q: Что такое системная шина?
A: Системная шина (FSB = Front Side Bus или System Bus) служит для связи процессора с остальным компьютером. Процессор имеет две частоты: внутреннюю и внешнюю. Внутренняя, это та самая, которая является его основной характеристикой. Внешняя же частота, это частота работы системной шины. Для Pentium 3 характерны были частоты системной шины в 100 и 133Mhz. У первых Pentium 4 реальная частота шины составляет 100Mhz, но зато передаётся четыре пакета данных за такт, т. е. скорость передачи данных получилась как при 400Mhz. Результирующая (эффективная) частота в таком случае - 400Mhz, при 133MHz FSB - соответственно уже 533Mhz, а при 200MHz – 800MHz. У Athlon'ов передача идёт по обоим фронтам сигнала, в результате эффективная скорость удваивается. Также системная шина является основой для формирования частоты других шин передачи данных компьютера – AGP, память, PCI, путем умножения на определенный коэффициент. Для справки – частота шины PCI – 33MHz, AGP 1x – 66MHz, AGP 2x соответственно 133 MHz и так далее. Например, при FSB 100 МГц частота PCI формируется путем умножения FSB на 1/3. Хотя есть и исключения – чипсет nVidia nForce2, где данные частоты (PCI/AGP) тактуются отдельно.
Q: Для чего нужна кэш память процессора?
A: Современные процессоры работают быстрее, чем память (мало того – различные "блоки" процессоров работают на различной частоте (скорости)), причем со временем разрыв между этими скоростями становится всё больше и больше. Чем медленнее память, тем больше процессору ждать новых данных от нее и ничего не делать. В кэш памяти находятся машинные слова (можно их назвать данными), которые чаще всего используются процессором. Если ему требуется какое-нибудь слово, то он сначала обращается к кэш памяти. Только если его там нет, он обращается к основной памяти. Существует принцип локализации, по которому в кэш вместе с требуемым в данный момент словом загружаются также и соседние с ним слова, т.к. велика вероятность того, что они в ближайшее время тоже понадобятся. В современных десктопных процессорах существует два уровня кэш-памяти (для серверов существует процессоры с третьим уровнем кэша, его также имеет P4 Extreme Edition). Кэш первого уровня (Level 1 = L1) обычно разделён пополам, половина выделена для данных, а другая половина под инструкции. Кэш второго уровня (Level 2 = L2) предназначается только для данных. Пропускная способность оперативной памяти конечно высока, но кэш память работает в несколько раз быстрее. У старых процессоров (Pentium, K6 и др.) микросхемы кэша L2 находились на материнской плате. Скорость работы кэша при этом была довольно низкой (равнялась частоте FSB), но её хватало. У Athlon K7, P2 и первых P3 кэш был помещён на специальную процессорную плату и работал на 1/2 или 1/3 частоты ядра. У последних процессоров, в целях увеличения быстродействия, упрощения и удешевления производства, кэш L2 интегрирован в ядро и работает на его полной частоте. Нормальным на данный момент считается объём кэша L2 512Kb для Pentium 4, и 256Kb для Athlon ХР (хотя процессоры на ядре Barton также имеют 512Kb). В ряде случаев большой кэш весьма полезен (игры, 3D-ренеринг, работа с базами данных). Однако с одной стороны, чем больше кэш, тем лучше, но с другой стороны, при увеличении кэша увеличивается время выборки (поиска и извлечения) данных из него. Хотя увеличение кэша L2, не смотря на это, почти всегда дает (разный по величине) прирост по скорости
Q: Что такое ядро?
A: Ядром называют сам процессорный кристалл, ту часть, которая непосредственно является "процессором". Сам кристалл у современных моделей имеет небольшие размеры, а размеры готового процессора увеличиваются очень сильно за счет его корпусировки и разводки. Процессорный кристалл можно увидеть, например, у процессоров Athlon, у них он не закрыт. У P4 вся верхняя часть скрыта под теплорассеивателем (который так же выполняет защитную функцию, сам по себе кристалл не так уж прочен). Процессоры, основанные на разных ядрах, это можно сказать разные процессоры, они могут отличаться по размеру кэш памяти, частоте шины, технологии изготовления и т. п. В большинстве случаев, чем новее ядро, тем лучше процессор разгоняется. В качестве примера можно привести P4, существуют два ядра - Willamette и Northwood. Первое ядро производилось по 0.18мкм технологии и работало исключительно на 400Mhz шине. Самые младшие модели имели частоту 1.3Ghz, максимальные частоты для ядра находились немного выше 2,2Ghz. Своими разгонными качествами эти процессоры особо не славились. Позже был выпущен Northwood. Он уже был выполнен по 0.13мкм технологии и поддерживал шину в 400 и 533Mhz, а также имел увеличенный объём кэш памяти. Переход на новое ядро позволил значительно увеличить производительность и максимальную частоту работы. Младшие процессоры Northwood прекрасно разгоняются, но фактически разгонный потенциал этих процессоров основан на более "тонком" техпроцессе.
Q: Что такое степпинг (stepping) процессора?
A: Степпинг означает поколение ядра процессора. При исправлении мелких недочетов или ошибок в микрокоде выпускается новая модификация, или поколение, процессорного ядра при этом сохраняются архитектура кристалла и сама технология производства в целом. По логике, чем больше степпинг, тем стабильнее себя ведет и лучше разгоняется процессор.
Q: Отличаются ли чем-то процессоры разной частоты?
A: Нет, если это одинаковые процессоры, основанные на одном ядре, то конструктивных отличий у них, скорее всего, нет, исключение составляют процессоры разных степпингов. Следует знать, что процессоры одной торговой марки и одинаковой частоты могут иметь разные ядра, поэтому они могут лучше / хуже разгоняться и меньше / больше греться. Процессор на одном ядре часто имеет несколько степпингов.
Q: Что такое MMX, 3DNow!, SSE?
A: Это дополнительные наборы инструкций. Они применяются в современных процессорах и способны значительно ускорить их работу. Естественно только при условии поддержки данных наборов со стороны приложения. Все традиционные современные процессоры поддерживают набор инструкций MMX, который был самым первым (разработан Intel еще в 1997 году). MMX расшифровывается как MultiMedia eXtensions (мультимедийные расширения). Он представил дополнительные возможности, оpиентиpованные на обpаботку цифpового изобpажения и звука. В основе технологии лежит концепция (микроархитектура) SIMD (Single Instruction Many Data – "одна команда, много данных"), когда при помощи одной инструкции одновременно обрабатывается несколько элементов данных. SSE, SSE2, 3DNow! - дальнейшее развитие этой идеи. Intel Pentium 3 поддерживают SSE, а Pentium 4 и AMD Arhlon 64 еще и SSE2 (это относится и к соответствующим Celeron). Процессоры AMD Athlon (Duron) поддерживают наборы инструкций 3DNow!Professional и MMX, в Athlon XP была добавлена поддержка SSE (на уровне микрокода ядра).
Q: Разные процессоры имеют разные разъёмы, почему это так и совместимы ли они между собой?
A: Процессоры имеют разные разъёмы по причине принципиальных конструктивных отличий (количество транзисторов, архитектура и т. п.). Пока было только два принципиально разных типа разъёмов - Slot и Soсket. По заверениям Intel (но если посмотреть на Pentium Pro, то всё становится ясно), Slot 1 был использован только из-за необходимости помещения кэша поближе к ядру и больше применяться, скорее всего, не будет. Socket же продолжает развиваться - количество контактов все растёт и растёт (если увеличение числа контактов можно считать развитием). Кстати, почти всегда процессоры Intel под Socket 370 можно использовать на "слотовой" плате при помощи специального переходника (процессор также должен поддерживаться материнской платой). Существуют также редко встречающиеся переходники с Socket 423 на Socket 478, позволяющие использовать более поздние модели Pentium 4 со старыми материнскими платами. Современные процессоры Intel и AMD не совместимы между собой (по разъёму). Ранее (во времена Pentium и K5-K6) они использовали одинаковый процессорный сокет – Socket 7. Начиная с Pentium 2 Intel решила отказаться от унифицированного Socket 7, который ещё довольно долгое время поддерживался другими производителями, и перешла к Slot1 и далее - к Socket 370. В данный момент последние модели Pentium 4 фирмы Intel используют Socket 478. Процессоры AMD Athlon XP используют Socket 462, часто называемый Socket A.
Q: Отличаются ли OEM и Retail-варианты процессора? Вроде Retail лучше гонится?
A: В OEM-варианте комплект содержит лишь процессор в пластиковой упаковке (или без неё), и, соответственно, дешевле. Retail (boxed) поставляется в красочной коробке, в которой находятся инструкция по установке и кулер (довольно неплохой). Нельзя сказать, что сами чипы чем-то отличаются. В деле оверклокинга немаловажную роль играет охлаждение (в данном случае – кулер). К боксовым процессорам прилагается обычно (но не всегда) довольно приличные кулеры, которые обеспечивает лучшее охлаждение, чем NoName, который вам, скорее всего, предложат при покупке OEM-варианта.
Q: Что такое коэффициент умножения (множитель) и заблокированный коэффициент?
A: Коэффициент умножения (Frequency Ratio / Multiplier), это то число, на которое умножается частота системной шины, в результате чего получается рабочая (внутренняя) частота процессора. Заблокированный коэффициент означает, что процессор будет умножать системную шину всегда на одну и ту же цифру. Т. е. разгон без увеличения частоты шины для такого процессора невозможен. У процессоров Athlon коэффициент можно разблокировать несколькими способами - соединением контактных мостиков на процессоре или "процессорных ножек", а в некоторых случаях он изначально не заблокирован. Недавно в продажу поступили процессоры AMD AXP и Duron на ядрах Thorton, Barton и Applebred с заблокированным множителем, опасайтесь их! Выпущены они обыкновенно после 40-ой недели этого (2003) года, разблокировать множитель известными способами не удается. У всех (за редким исключением) процессоров Intel, которые сейчас есть в продаже, коэффициент заблокирован и разблокировке не поддается.
Q: Что такое "мостики" на процессоре?
A: Мостики - это маленькие группы контактов на процессоре. Они могут быть соединены или разомкнуты. Путём изменения мостиков на процессорах AMD можно регулировать частоту их шины, коэффициент умножения, напряжение питания и т. п.
Q: Я хочу знать точные характеристики моего процессора, как их можно выяснить?
A: Можно разобрать компьютер, снять кулер и посмотреть на маркировку процессора. Но легче и разумней выяснить всё при помощи какой-либо программы. Наиболее популярна и информативна программа WCPUID, существует так же подобная программа CPU-Z и много других. Так же можно воспользоваться программой SiSoft Sandra или AIDA, отображающих достаточно подробную информацию обо всех компонентах компьютера.
Q: Как узнать, поддерживает ли моя материнская плата какой-то конкретный процессор?
A: Есть несколько способов. Первый и самый простой - посмотреть в инструкции к материнской плате, но в ней будут упомянуты только те процессоры, которые существовали или должны были выйти на рынок на момент выпуска платы, поэтому лучше всего скачать последнюю версию инструкции с сайта производителя. Заодно рекомендуется поинтересоваться новейшим BIOS’ом (Чаще всего поддержка процессора на каком-то новом ядре, если таковая вообще возможна, реализуется при помощи прошивки новой версии BIOS) для вашей материнской платы, так как в аннотации к нему можно увидеть интересующую вас информацию о поддержке конкретных процессоров. Можно послать письмо в фирму производитель платы по электронной почте с вопросом (на английском языке с точным указанием модели материнской платы). А можно и просто спросить на каком-либо форуме. Ну а если ничего выяснить по какой-то причине не удаётся, то проверять совместимость придётся на практике - установив процессор на плату, правда в таком случае существует вероятность "спалить" процессор.
Q: Чем отличаются процессоры Pentium и Celeron, Athlon и Duron?
A: Процессор Celeron является бюджетной (урезанной) версией соответствующего (более производительного, но и значительно более дорогого) main-stream процессора, на основе ядра которого он был создан. У процессоров Celeron в два или в четыре раза меньше кэш памяти второго уровня. Так же у них по сравнению с соответствующими "родителями" понижена частота системной шины. У процессоров Duron по сравнению с Athlon в 4 раза меньше кэш памяти и заниженная системная шина 200МHz (266MHz для Applebred), хотя существуют и "полноценные" Athlon c FSB 200MHz. В ближайшее время Duron'ы на ядре Morgan совсем пропадут из продажи - их производство уже достаточно давно свернуто. Их должны заменить Duron на ядре Applebred, являющие собой ни что иное, как урезанные по кэшу AthlonXP Thoroughbred. Так же уже появились урезанные по кэшу Barton’ы, ядро которых носит название Thorton. Основные характеристики процессоров можно посмотреть в таблице в конце статьи. Есть задачи, в которых между обычными и урезанными процессорами почти нет разницы, а в некоторых случаях отставание довольно серьёзное. В среднем же, при сравнении с неурезанным процессором той же частоты, отставание это равно 10-30%. Зато урезанные процессоры имеют тенденцию лучше разгоняться из-за меньшего объёма кэш памяти и стоят при этом дешевле. Короче говоря, если разница в цене между нормальным и урезанным процессором значительная, то стоит брать урезанный. Хотя здесь необходимо отметить, что процессоры P4 Celeron работают весьма плохо по сравнению с полноценными P4 - отставание в некоторых ситуациях достигает 50%.
Q: Какой процессор сейчас наиболее выгоден по соотношению цена / качество?
A: На данный момент это младшие модели Athlon XP. Они стоят уже совсем недорого - в 2 с лишним раза дешевле аналогичных по быстродействию Pentium 4. Процессоры Duron, стоят еще дешевле, но и по скорости они немного проигрывают Athlon XP. Уже начали поступать в продажу процессоры AXP Thorton, будущая замена Thoroughbred. Если учитывать потенциальную возможность переделки Duron Applebred и AXP Thorton в полноценный Thoroughbred или Barton соответственно, то все начинает выглядеть весьма интересно. Если вы хотите проапгрейдить старую систему на Socket 370, то вполне можно брать Celeron Tualatin 1000-1200Mhz. Эти процессоры имеют приличный разгонный потенциал и кэш в 256 килобайт.
Q: Многие процессоры фирмы AMD такие дешевые, вероятно у них есть недостатки, какие?
A: Во-первых, у AXP (и Athlon 64) вместо частоты пишется рейтинг, т. е. например 2000+ процессор реально работает на частоте 1667Mhz, но по эффективности работы он (по уверениям AMD, но по тестам это не так) соответствует Athlon (Thunderbird) 2000Mhz. Основным недостатком недавно считалась температура. Но последние модели (на ядрах Thoroughbred, Barton и т. д.) по тепловыделению сравнимы Pentium 4, ну а самые последние, на момент написания статьи, модели от Intel (P4 Extreme Edition) греются иногда и значительно больше. По надёжности процессоры теперь тоже не сильно уступают P4, они хоть и не могут пропускать такты (работать "вхолостую") при перегреве, но обзавелись встроенным термодатчиком (он хоть и появился ещё в ядре Palomino, но совсем немногие современные материнские платы умеют снимать показания с этого термодатчика). Тут следует заметить, что Athlon XP на ядре Barton обзавелись похожей функцией BusDisconnect - она "отключает" процессор от шины во время холостых тактов (простоя), но она фактически бессильна при перегреве от повышенной нагрузки - тут вся "ответственность" перекладывается на термоконтроль материнской платы. "Крепкость" кристалла (максимально допустимые пределы давления) хоть и повысилась, но из-за уменьшенной площади ядра фактически осталась прежней. Поэтому вероятность сгорания/повреждения кристалла хоть и стала меньше, но существует. А вот у Athlon 64 процессорный кристалл наконец-то был спрятан под теплорассеивателем (heat spreader), поэтому его повредить будет чрезвычайно сложно. Все "глюки" приписываемые AMD часто являются следствием неустановленных или неправильно установленных универсальных драйверов для чипсетов VIA (VIA 4 in 1 Service Pack) или драйверов чипcетов других производителей (AMD, SIS, ALi).
Работают процессоры Atholn XP и Pentium 4 в разных приложениях очень по-разному. Например, в сложных математических вычислениях (3D моделирование, специализированные математические пакеты), архивации, кодировании в MPEG4, P4 часто "обыгрывает" AXP. Но есть и ряд программ, лучше работающих с AXP. В основном это - игры. Для обычного пользователя (играющего в игры) стоит ориентироваться именно на них, так как перекодировка в любом случае требует много времени, а играм, наоборот, необходимо провести все вычисления как можно быстрее. Нужно признаться, что последние модели AXP все же стали иногда ощутимо отставать от P4 с частотой соответствующей их рейтингу, сказывается сильное отличие реальных тактовых частот. Уже выпущены процессоры AXP Barton с 400Mhz шиной и принципиально новые гибридные (32-х и 64-х битный процессор "в одном флаконе") K8. Но говорить о сравнении производительности K8 и новых P4 Extreme Edition пока сложно, ни те, ни другие в широкую продажу не поступили.
Q: Почему Pentium 4 в некоторых программах / тестах отстает по скорости от аналогичного по частоте / рейтингу Athlon и даже Pentium 3?
A: В некоторой степени проблема в том, что у P4 очень длинный конвейер (здесь подразумевается так называемый целочисленный конвейер) выполнения инструкций. Чем длиннее конвейер, тем легче наращивать тактовую частоту, но тем меньше производительности получается на каждый полученный мегагерц. И наоборот. Чем на большее количество стадий рассчитан конвейер, тем меньше работы приходится на каждый отдельный такт и тем быстрее этот такт выполняется. Pentium 3 имеет конвейер длиной 12 стадий (можно так же сказать ступеней), Athlon (XP) - 10 стадий, Athlon 64 - 12. Pentium 4 пока является абсолютным чемпионом по длине конвейера (20 стадий), то есть имеет самое меньшее время выполнения такта, позволяющее достичь максимальной тактовой частоты, но и самые большие задержки для связанных друг с другом операций. Более важным становится предсказание того, выполнение какой инструкции понадобится, задолго до самого процесса ее выполнения. И, естественно, ошибка на этой стадии - выбор не той ветви, по которой пойдет процесс выполнения программы, будет весьма и весьма сказываться на производительности процессора Конвеер в случае ошибки предсказания ветвления "сбрасывается на нуль" и выполнение идёт заново, т. е. в идеале из-за каждой ошибки предсказания "теряется" до 20 драгоценных тактов. Думаю, что несложно подсчитать, чем это чревато при среднем количестве ошибок предсказания (5%) в случае с 2ГГц процессором. В целочисленных операция P4 работает хорошо, а вот в операциях с плавающей точкой у него ситуация похуже, там он значительно проигрывает AXP. Еще недавно было мало приложений поддерживающих набор инструкций SSE2, использованный в P4 и способный значительно увеличить скорость его работы (скорость работы FPU, хотя, условно говоря, SSE2 не помогает FPU, а фактически его заменяет). На самом деле все немного сложнее, но не имеет особого смысла вникать во все эти тонкости...
При обработке больших объемов данных, где львиную долю всего процесса занимает переписывание информации из одного места памяти в другое, P4 лидирует. В играх же, начать следующие вычисления, как правило, не удается, не закончив предыдущие (процессор частично простаивает, пока предыдущая инструкция не выйдет с конвейера). И вот тут голову поднимает AXP. Масла в огонь подливают и различные наборы инструкций: 3DNow!, 3DNow!Professional, SSE, SSE2, - где скорость работы зависит от того, под какой процессор оптимизировано приложение. Первые модели P4 на ядре Willamete действительно ощутимо проигрывали даже близким по частоте моделям Pentium 3, не говоря уж об Athlon'ах. Но у Northwood’ов это отставание почти никогда не проявляется.
Q: Насколько хороши процессоры VIA C3?
A: Единственным их достоинством являются низкое тепловыделение. Рассеиваемая мощность у них 5-20 Ватт против 40-60 (в среднем) у AXP и P4. C3 совместимы с устаревшим (по мнению Intel) Socket 370, хотя не со всеми платами, например для нового ядра Nehemiah требуется поддержка Tualatin'а со стороны платы. По скорости они очень сильно уступают (до 50%, иногда даже больше) аналогичным по частоте процессорам Intel и AMD. Даже некоторые усовершенствования вроде поддержки SSE им ничего особо не дали. В продаже данных процессоров почти нет и я ничуть об этом не сожалею :). В случае если вам нужна тихая машина (такому процессору часто достаточно только радиатора), а скорость не важна, то можно взять. Теоретически они должны бы разгоняться неплохо (технология изготовления достаточно прогрессивная), но на практике этого не наблюдается - сказывается малый "запас прочности" и неэффективная проектировка ядра.
Q: С какой памятью наиболее выгодно использовать современный процессор?
A: Естественно можно использовать процессор вроде AXP или P4 с обычной памятью (PC133, например). Но результат скорее всего вас не устроит. Так как предел пропускной способности для памяти PC133 1Gb/s, а для DDR PC2100 уже 2.1Gb. Такая пропускная способность реально необходима процессорам AMD Athlon работающим на шине 266Mhz с аналогичной пропускной способностью, а Pentium 4 даже и такой памяти может быть мало для полной реализации возможностей. Это может иметь смысл, только если у вас накопилось много старой памяти и мало денег на апгрейд. Но покупать сейчас обычную PC133 память, которая стоит примерно одинаково с DDR PC2100 - маразм :). Искать плату с поддержкой DDR для Pentium 3 нет смысла, ему вполне хватает и PC133.
Вообще для Pentium 4 (в. т. ч. P4 Celeron) берут относительно быструю DDR PC3200. P4 работает на шине от 400Mhz и, следовательно, такая память ему очень пригодится, но для для полной реализации потенциала стоит достать что-то еще побыстрее :). Но нельзя забывать, что если даже PC3200 вставить в плату поддерживающую только PC2100, то наша 400Mhz память фактически станет 266Mhz. Есть также вариант с RDRAM (RIMM) тоже обладающей большой пропускной способностью, но смысла в этом особого нет. Модули этого типа ставятся только парами (в случае 16-битных модулей), они очень дороги и слабо распространены, несмотря даже на некоторое превосходство по скорости (в "потоковых" задачах). Для Athlon XP лучше всего подходят модули DDR, начиная с PC2100. Большой разницы между PC2100 и PC3200 для младших моделей нет, так как шина у них 266Mhz и память 400Mhz мало что даст. Но для моделей с шиной 333 Mhz это уже имеет смысл. Очень неплоха идея двухканальной организации работы с памятью (применена например в чипсетах nVidia nForce 1/2, Intel i865/i875, E7205). Вы ставите два модуля и получаете (в теории конечно) удвоенную пропускную способность. Купив например два модуля PC2100 вы получаете в результате скорость до 4,2Gb/s, но реальная скорость (по сравнению с "одноканальной" PC2100) будет выше только на несколько процентов :(. На чипсетах nForce 1/2 в идеале процессор с памятью должны бы работать синхронно, т. е. частота шины памяти должна равняться частоте FSB.
Q: Имеет ли смысл использовать двухпроцессорную систему?
A: Для игр нет, они просто чаще всего не будут использовать второй процессор. Для других задач это может быть полезным. Но обязательно при этом использование операционной системы с поддержкой нескольких процессоров, например Windows 2000. Самая большая проблема в материнской плате. Таких плат пока мало в продаже, они дороги и почти не имеют возможностей разгона :(.
Q: Отличаются ли чем-то процессоры для двухпроцессорных конфигураций от обычных?
A: Обычно отличий по производительности нет (при одинаковых основных характеристиках). Есть отличия по цене, конструкции и названию. Для работы в двухпроцессорных конфигурациях предназначены процессоры Intel Xeon, Pentium 3-S, AMD Athlon MP. Обычные процессоры AMD Athlon можно заставить работать в двухпроцессорной конфигурации замыканием последнего мостика группы L5.
Q: Что такое Hyper Threading?
A: Данная технология предназначена для увеличения эффективности работы процессора. По оценкам Intel, большую часть времени работает всего 30% всех исполнительных устройств в процессоре. Поэтому возникла идея каким-то образом использовать и остальные 70% (как вы уже знаете, Pentium 4, в котором применяют эту технологию, отнюдь не страдает от избыточной производительности на мегагерц). Суть Hyper Threading состоит в том, что во время исполнения одной "нити" программы, простаивающие исполнительные устройства могут перейти на исполнение другой "нити" программы. Т. е. получается нечто вроде разделение одного физического процессора на два виртуальных. Возможны и ситуации, когда попытки одновременного исполнения нескольких "нитей" приведут к ощутимому падению производительности. Например, из-за того, что размер кэша L2 довольно мал, а активные "нити" будут пытаться загрузить кэш. Возможна ситуация, когда борьба за кэш приведет к постоянной очистке и перезагрузке данных в нем (следовательно, будет падать скорость). Для использования данной технологии просто одного процессора с поддержкой Hyper Threading недостаточно, нужна поддержка со стороны материнской платы (чипсета). Очень важно помнить, что пока наблюдается отсутствие нормальной поддержки этой технологии со стороны операционных систем и, самое главное, необходимость перекомпиляции, а в некоторых случаях и смены алгоритма, приложений, чтобы они в полной мере смогли воспользоваться Hyper Threading. Тесты это доказывают, часто прироста в скорости нет, иногда наблюдается даже некоторое падение производительности. Хотя есть уже ряд приложений, в которых благодаря оптимизациям под HT есть сильный прирост в скорости. Посмотрим, что будет дальше.
Q: Недавно появились новые процессоры семейства K8 и "в ответ" вышел P4 Extreme Edition (EE), что он них можно сказать?
A: P4 EE это по сути дела серверная версия P4 (Xeon на ядре Gallatin, "упакованный" в mPGA478), обладает всеми преимуществами обычных P4 с 800Mhz FSB, плюс к тому 2Mb кэша L3. Athlon 64 поддерживает 23/64-битные вычисления, имеет 1Mb L2 кэша, поддердку SSE2, встроенный контроллер одноканальной DDR400 и 200MHz реальную частоту FSB. Отметим, что частота FSB в Athlon 64 системах имеет чисто формальное значение: фактически, это просто частота сигнала, относительно которого происходит вычисление рабочей частоты CPU и остальных компонентов системы. Athlon 64 FX произошел от серверного процессора Operton, а от Athlon 64 он отличается тем, что оборудован двухканальным контроллером буферизованной (registred) DDR400. Пока процессоры в широкую продажу не поступили, они еще необоснованно дороги. Но общая тенденция такая – Athlon 64 3200+ проигрывает P4 3200Mhz порядка 5% по производительности в среднем, хотя здесь следует учесть, что реальная частота процессора составляет порядка 2Ghz, получается, что процессор на 2Ghz с лихвой тягается с процессором на 3.2Ghz! Топовые на данный момент процессоры P4 EE и Athlon 64 FX идут вровень, если усреднить результаты тестов. А если сравнивать Athlon 64 3200+ c обычным Athlon 3200+, то первый почти всегда (за исключением кодирования mp3 :) ) быстрей на 10-40%. А теперь немного по поводу 64-х битности. На данный момент проку от её поддержки у Athlon 64 практически нет, реальных приложений, пригодных для использования обычными пользователями, почти нет. Microsoft не выпустила пока еще 64-х битную ОС, т. е. пока нет такой ОС (на момент написания статьи существует только пре-релиз) подходящей для обычных пользователей. Существующий 64-х битный Linux в данном случае не подходит. Самое неприятное, что все приложения также потребуют доработки для использования всей "мощи" новых процессоров. Часть 2: Разгон процессоров
Q: Какой смысл в разгоне процессора?
A: Разгон имеет смысл, если вас немного не устраивает производительность вашего процессора. Если она вас сильно не устраивает, то разумнее сменить процессор на более новый и быстрый. Путем разгона можно получить прирост производительности в 10-50% (иногда и более). Разгонять процессор просто так не советую, собственно ради чего его тогда напрягать?
Q: Почему вообще гонятся процессоры?
A: Надо помнить, что одинаковые процессоры, работающие на разных частотах, конструктивных отличий не имеют. Производитель процессоров не в состоянии проверить каждый процессор на всех частотах. Он тестирует партию процессоров на какой-то одной частоте, предположим не максимальной для определённого ядра, и отбраковывает часть процессоров не прошедших тест при этом. Естественно среди отобранных могут попасться процессоры, работающие на значительно более высоких частотах. Отбракованные процессоры в свою очередь тестируются на более низкой частоте и соответственно маркируются или отбраковываются и т. п. Также стоит отметить, что при отлаживании технического процесса производства процессоров процент разброса по частотам уменьшается, но всё же имеет место быть. Даже если к вам попал процессор, который не прошёл тестирование на частоте большей, чем указано на его маркировке, то все же у него есть некоторый потенциал для разгона. Все это потому, что тестируются процессоры не на предельной частоте и без повышения стандартного напряжения. Хотя иногда бывает, что для достижения какой-то частоты производитель всё же подымает стандартное напряжение, так было, например, с последними моделями Athlon (Thunderbird). Но в любом случае мы можем обеспечить процессору хорошее охлаждение и повысить на нём напряжение, так что 10-15 процентный разгон почти всегда гарантирован. Бывают и случаи когда целые партии, работающие на высоких частотах маркируются как работающие на низких, просто по причине потребности в медленных и дешёвых процессорах. Был случай, когда процессоры AMD K6-2 маркированные как 200 и 233Mhz прекрасно работали на 450Mhz и даже более. Все дело было в том, что реально это были 350'ые процессоры :).
Q: Я хочу разогнать свой процессор, что нужно сделать конкретно?
A: Для начала стоит изучить инструкцию к имеющейся материнской плате. Найти пункты меню BIOS, отвечающие за частоту FSB и коэффициента умножения. Иногда в BIOS нет ничего или почти ничего подобного, тогда нужно посмотреть какие джамперы (jumpers - "переключатели") есть на материнской плате. Назначение тех или иных джамперов можно посмотреть в инструкции к материнской плате. Если инструкции нет, то можно попытаться найти какую-то информацию на самой материнской плате (на плате часто подписаны джамперы и значения их положений) или найти инструкцию в интернете на сайте производителя. Все настройки / джамперы можно менять, но в разумных пределах. Например, сразу увеличивать частоту FSB или коэффициент умножения в раза 2 не стоит :). Делать это нужно осторожно, частоты наращивать по возможности плавно, по 5-10%. В случае, если Windows не загружается, нужно понизить немного частоту или повысить напряжение на процессоре. После удачной загрузки нужно все протестировать (как это делать написано в одном из ответов ниже). Хотя опытные оверклокеры часто предпочитают сразу выставить высокое значение FSB (или коэффициента), если заработает – еще повысить, если нет, то меделенно понижать и найти максимум для данного экземпляра процессора. Отмечу, что в BIOS отображается реальное значение системной шины и шины памяти (часто для удобства показывается и DDR или QP-эквивалент). Очень важно знать, что если у вас система без разгона работает нестабильно (виснет, выскакивают "синие экраны" и т. п.), то разгонять процессор очень не рекомендуется. Сначала необходимо протестировать хорошенько компьютер на предмет ошибок и выявить источник проблем.
Q: Как может пригодиться мне изменение мостиков?
A: Мостики бывают полезны когда вы, например, не можете поставить нужное значение коэффициента на материнской плате или хотите заставить обычный процессор работать на двухпроцессорной плате. Вполне понятно, что в некоторых случаях мостики это единственный способ разогнать процессор на плате, не имеющей никаких настроек для этого. Мостики можно соединять обычным карандашом (это не всегда работает и ненадёжно), проведя линию оловом, специальным токопроводящим клеем или просто спаять маломощным паяльником (даже и не думайте пытаться это делать, если вы не имеете подходящего паяльника и/или не умеете им пользоваться!). Посмотреть справочник по мостикам процессоров AMD можно на сайте www.amdnow.ru или на сайте Fab51.
Q: На моем процессоре нет мостиков, можно с этим что-то сделать?
A: Все не так страшно, как может сначала показаться, мостики просто спрятаны под слоем лака. Теоретически их можно замыкать и размыкать, но гарантию (товарный вид) вы в таком случае потеряете.
Q: Я слышал, что множитель процессора можно регулировать путем замыкания его ножек, так ли это?
A: Да, это так. Замыкание ножек позволяет остаться с гарантией и отрытым множителем. Другое дело, что, на мой взгляд, это немного рискованно для людей "с кривым руками", мало ли что вы можете случайно замкнуть... Информацию по этому поводу можно почерпнуть из вот этой статьи сайта overclockers.ru.
Q: Говорят, что изменением мостиков на процессорах Duron на ядре Applebred и Athlon XP на ядре Thorton, их можно переделать в полноценные Athlon XP Thoroughbred и Barton, это правда?
A: Да в некоторых случаях после включения изначально заблокированной кэш памяти процессоры работают удачно. Хотя 100% гарантию дать нельзя, все же не зря она отключалась, вполне вероятно, что часть процессоров это просто бракованные старшие модели с частично битой кэш памятью. Переделка Applebred в Thoroughbred или Thorton в Barton осуществляется замыканием разомкнутого лазером на заводе мостика группы L2. Мостик этот может быть любым, главное чтобы из группы L2. В одном месте мной было обнаружено предостережение, там говорится, что нельзя заливать проводящим ток веществом ямочку от лазера, которая находится между точками от перерезанного мостика. Утверждается, что это "земля". После 40-ой недели этого (2003) года стали выпускаться Thorton и Applebred, не имеющие возможности включать дополнительный кэш привычным образом.
Q: Каким образом разгон зависит от технологии изготовления (0.18мкм, 0.13мкм и. т. п.)?
A: Чем меньше технология, тем меньше размеры самого кристалла (это вызывает больше проблем с эффективным теплоотводом), его энергопотребление и чаще всего ниже тепловыделение. Этот параметр представлен в микрометрах: чем меньше число, тем лучше вероятно будут разгонные качества данного ядра (а, значит, и самого процессора). Нужно помнить, что если производитель уже довел частоту ядра изготовленного по какой-то технологии почти до верхней границы, то разогнать процессор будет сложно. К примеру, Celeron (ядро Mendocino) 333Mhz часто разгоняется аж до 600 МГц (это около 80% прироста частоты), а Celeron 533Mhz (то же ядро) чаще всего получается разогнать только до тех же 600Mhz (но это уже менее чем 15% прироста) - эта частота фактически предел для ядра.
Q: Как разгонять эффективнее - по коэффициенту или по шине?
A: По шине эффективнее, так как разгоняются при этом в большинстве случаев память и шина AGP (шина видеокарты). Следовательно, повышается пропускная способность всех разгоняемых шин, а это очень полезно (в разумных пределах - IDE и AGP не очень хорошо переносят повышение собственной частоты). Но если вы хотите минимизировать возможные неприятные последствия разгона, то можете ограничиться повышением коэффициента, если есть такая возможность (процессоры Intel, а так же некоторые процессоры AMD её не имеют). Хотя все нормальные люди, при любой возможности, стараются разгонять именно по шине (желательно на материнских платах, позволяющих тактовать частоты AGP и PCI отдельно или имеющих в запасе подходящие множители).
Q: Можно ли разогнать процессор, не влезая в BIOS и не открывая корпус?
A: Да, в некоторых случаях можно. Иногда производитель (Gigabyte, MSI и др.) поставляет с платой программу разгона прямо из Windows. Существует так же программы CPU FSB, SoftFSB и другие подобные, которые могут менять частоту шины прямо на ходу (при условии поддержки вашей материнской платы с их стороны). Относительно недавно была выпущена программа nVidia System Utility, позволяющая управлять параметрами чипсетов nVidia, такими как частота FSB и памяти, частота AGP и тайминги памяти. Предупреждаю, что при таком разгоне компьютер может зависнуть. В таком способе разгона вообще нет особого смысла, если у вас, конечно, не запломбирован корпус и не поставлен пароль на BIOS ;).
Q: А что с ноутбуками, можно их разгонять?
A: Можно, но не нужно ;). Просто в ноутбуке затруднено охлаждение и все очень точно подогнано под какой-то более менее определённый процессор. Возможности разгона чаще всего очень малы, а мог
