Артур Газаров - Устранение неисправностей и ремонт ПК своими руками на 100%
Тактовый генератор вырабатывает импульсы, задающие ритм работы ЦП. Частота тактовых импульсов называется тактовой частотой.
Специальные подпрограммы BIOS отвечают за передачу процессору необходимых для вычислений данных от оперативной памяти, за вывод информации на дисплей, принтер.
Характеристики ЦПУ
Ниже подробнее рассмотрим наиболее важные характеристики ЦПУ.
Производитель – марка процессора, модель. Главные производители процессоров для ПК – две конкурирующие компании: AMD и Intel. Их продукция не совместима, то есть один тип процессора нельзя установить в МП, предназначенную для процессора другого производителя. Для процессоров каждого производителя приобретаются соответствующие МП.
Тип разъема – сокет. Среди процессоров каждого производителя существуют классы процессоров, которые можно объединить по типу сокета, – они имеют одинаковые разъемы и могут устанавливаться в одну и ту же плату, если она поддерживает конкретную модель.
Поэтому, если вы планируете менять процессор, вам нужно подобрать для своей МП ЦПУ с подходящим типом разъема – сокетом. Например, еслиу вас на МП Socket-775, процессор нужно приобретать только с Socket-775.
Ниже в таблице представлено соответствие между сокетом и процессорами.
Таблица 7.1.
Процессорные разъемы
Тактовая частота процессора. Производительность ЦПУ определяется тактовой частотой, задаваемой в мегагерцах (МГц), либо в гигагерцах (ГГц). Ориентироваться по тактовой частоте нужно внутри серии однотипных процессоров. Процессор с большей тактовой частотой может быть менее производительным по сравнению с процессором с меньшей частотой, но с большим кэшем и тактовой частотой системной шины. Процессоры Intel и AMD, работая на разных частотах, могут показывать одинаковую производительность. Чипы AMD работают на меньших частотах, но за один такт они выполняют больший объем работы.
У процессоров AMD в обозначении цифра указывает не тактовую частоту, а номер модели. Например, у процессора AMD Athlon 64 3200+ реальная тактовая частота не 3200 Гц, а 2000 Гц. Подразумевается, что в целом производительность AMD Athlon 64 3200+ примерно такая же, как и у процессора Intel с частотой 3200 Гц.
Частота системной шины. FSB (Front side bus) – системная шина обеспечивает передачу данных между процессором и чипсетом. Максимальный объем данных, который передается за единицу времени, определяется частотой системной шины. Исходя из частоты FSB и коэффициента умножения определяется частота, на которой работает центральный процессор. Современные процессоры имеют заблокированный коэффициент умножения.
Объем кэш-памяти процессора. Различают кэши 1-, 2– и 3-го уровней. Кэш 1-го уровня имеет наименьшую латентность (время доступа), но малый размер, кроме того, кэши первого уровня часто делаются многопортовыми. Так, процессоры AMD K8 умели производить 64 бит запись плюс 64 бит чтение либо два 64 бит чтения за такт, процессоры Intel Core могут производить 128 бит запись и 128 бит чтение за такт. Кэш 2-го уровня обычно имеет значительно большие латентности доступа, но его можно сделать существенно больше по размеру. Кэш 3-го уровня самый большой по объёму и довольно медленный, но всё же он гораздо быстрее, чем оперативная память.
В ЦПУ используется два уровня кэш-памяти – дополнительной быстродействующей памяти: кэш первого уровня и кэш второго уровня. Это позволяет повысить производительность ПК благодаря буферу данных между процессором и более медленной основной памятью. В кэш-памяти хранятся копии блоков информации из оперативной памяти, вероятность обращения к которым в ближайшее время велика.
Кэш первого уровня (L1) зависит от архитектуры ЦПУ и имеет меньшее время доступа и меньший размер, и он одинаковый у процессоров с одним и тем же ядром. Кэш второго уровня (L2) у ЦПУ с одним и тем же ядром может отличаться – разные модели могут иметь разный объем кэш-памяти второго уровня.
У процессоров Intel увеличение кэша второго уровня повышает производительность. У AMD внутренний контроллер памяти в определенной мере снижает преимущества увеличения кэша второго уровня.
Производительность при обработке приложений с меньшим объемом данных растет заметнее при повышения кэша второго уровня в сравнении с приростом производительности при обработке приложений с большим объемом данных.
Технология производства ЦПУ. Техпроцесс выражается в нанометрах – нм. Это показатель размера наименьшего отдельного элемента, размещаемого на кристалле ЦПУ Технологический размер постоянно стремятся уменьшить, так как процессор при этом работает быстрее; используя меньшее напряжение питания, он потребляет меньше мощности и обладает меньшим теплоизлучением.
Поддержка 64-разрядных вычислений. Поддержка 64 разрядных вычислений появилась в 2004 году – с созданием процессоров AMD Athlon 64, совместимых с 32-разрядными приложениями и выполняющих их столь же эффективно, как и 64-разрядные.
Intel представила собственную технологию EM64T (Extended Memory 64-bit Technology). На данный момент 64-разрядные приложения для многих пользователей ПК не столь актуальны, так как соответствующих программ пока еще немного.
Защищенный режим. Технология NX (No eXecute), разработанная AMD, и XDB (eXecute Disable Bit), разработанная Intel позволяют уменьшить вред от вторжений – троянов, вирусов и червей. Для этого требуется операционная система, которая поддерживает защищенный режим – для Windows XP нужно установить Service Pack 2. Если ОС поддерживает защищенный режим, то он позволяет отразить атаки, связанные с «переполнением буфера».Охлаждение ЦПУ
Вопрос охлаждения ЦПУ имеет очень большое значение. Неплотный контакт радиатора с поверхностью процессора, грязь и пыль, забившиеся в вентилятор охладителя, приведут к недостаточному охлаждению, перегреву процессора и, как следствие, к сбоям в работе компьютера. Процессор рассеивает немалую потребляемую мощность с небольшой поверхности кристалла. Если не отводить тепловую энергию, то он просто сгорит.
Как правило, на поверхность ЦПУ устанавливается металлический радиатор, на нем обычно укреплен вентилятор, направляющий потоки воздуха к ребрам радиатора.
Существуют системы охлаждения процессоров, использующие трубы для более эффективного охлаждения. Тепло от процессора приводит к испарению жидкости. Газ поднимается вверх к верхней секции радиатора, конденсируется, и тепло передается радиатору. Подобная система не предусматривает вентилятор, что уменьшает уровень шума, издаваемый ПК в целом.
Для отвода тепла могут применяться большие и медленные вентиляторы (120 мм), которые работают бесшумно, при этом создавая достаточный для охлаждения поток воздуха.
Чем больше производительность ЦП, тем больше тепла он выделяет, и ему требуется более эффективная система охлаждения.
Алюминиевые радиаторы недороги и применяются для охлаждения процессоров с не очень высокой теплоотдачей, то есть преимущественно для более медленных процессоров. Медные радиаторы имеют лучшую теплопроводность, но при этом они дороже. Для более мощных процессоров радиатор может быть из алюминия с медными элементами, имеющими контакт с процессором. Чисто медные охладители целесообразно использовать только для самых мощных процессоров.
Чем быстрее вращается вентилятор охладителя ЦП, тем больше он создает шума.
Охладители, которые входят в комплект с процессором наиболее оптимальны по соотношению цена/эффективность.
Конечно, существуют и менее шумные и более эффективные охладители сторонних производителей, но они, как правило, заметно дороже. Поэтому, если для вас очень важно, чтобы ПК работал как можно тише, обратите внимание на охладитель стороннего производителя.
При установке радиатора, между поверхностью процессора и радиатором, используется теплопроводящая прокладка или смазка. Между, казалось бы, идеально гладкими поверхностями процессора и радиатора существуют шероховатости и, соответственно, остается воздушный слой – изолятор. Смазка обеспечивает очень хороший тепловой контакт между поверхностями.
В коробочной версии процессора она нанесена на радиатор.
Перед тем как приобрести охладитель, убедитесь, что он конструктивно подходит к вашей МП. А также что при его установке не будут мешать комплектующие – конденсаторы и т. д., расположенные вокруг сокета. Поэтому вначале, перед установкой, визуально проверьте, не вызовет ли закрепленный охладитель повреждения элементов платы, замыкания и т. д. Охладители сторонних производителей могут быть не только большими по габаритам, но и достаточно тяжелыми. Они не должны создавать чрезмерную нагрузку на разъемы крепления, чтобы не выломать их под собственным весом в процессе эксплуатации. Особенно это касается охладителей для процессоров AMD.
Даже если на ЦП будет установлен очень качественный, эффективно охлаждающий кулер, это не решит проблемы перегрева, если корпус ПК будет вентилироваться недостаточно. Вот почему нужно уделять внимание общей вентиляции корпуса.
