Самой высокой тактовой частотой обладает шина. Зачем нужен множитель процессора, и что такое частота шины

Скорость шины системной платы не влияет на скорость установленного процессора. В компьютере, материнская плата и процессор - это две отдельные составляющие. Тем не менее, пользовательский опыт измерений заключается в том, насколько хорошо они работают вместе.

Процессор

Основной процессор компьютера, имеет определенную скорость. На некоторых компьютерах скорость процессора может быть изменена через настройки BIOS материнской платы. Ошибки совместимости оборудования в сторону скорости процессора не меняются из-за любой другой части компьютера. Но процессор является самой быстрой частью компьютера и часто другое оборудование не может за ним угнаться. Процессор обрабатывает всю вычислительную работу компьютера за пределами крупной графической работы которая выполняется с помощью GPU.

Шина материнской платы

Шина материнской платы - это часть устройства, которая передает данные между деталями компьютера. Термин «скорость шины» относится к тому, как быстро системная шина может перемещать данные с одного компонента компьютера к другому. Чем быстрее шина, тем больше данных она может передвигать в течение определенного количества времени. К системной «шине» подключается процессор для компьютера через «северный мост», который организует обмен данными между оперативной памятью компьютера и процессором. Это самая быстрая часть шины материнской платы и обрабатывает наиболее жизненно важную нагрузку компьютера.

Центральный процессор компьютера имеет ряд технических характеристик , которые определяют самую главную характеристику любого процессора — его производительность и о значении каждой из них полезно знать. Почему? Чтобы в дальнейшем хорошо ориентироваться в обзорах и тестированиях, а также маркировках ЦП. В данной статье я попытаюсь раскрыть основные технические характеристики процессора в понятном для новичков изложении.

Основные технические характеристики центрального процессора:

Тактовая частота;

Разрядность;

Кэш-память;

Количество ядер;

Частота и разрядность системной шины;

Рассмотрим подробнее данные характеристики

Тактовая частота

Тактовая частота — показатель скорости выполнения команд центральным процессором.
Такт — промежуток времени, необходимый для выполнения элементарной операции.

В недалеком прошлом тактовую частоту центрального процессора отождествляли непосредственно с его производительностью, то есть чем выше тактовая частота ЦП, тем он производительнее. На практике имеем ситуацию, когда процессоры с разной частотой имеют одинаковую производительность, потому что за один такт могут выполнять разное количество команд (в зависимости от конструкции ядра, пропускной способности шины, кэш-памяти).

Тактовая частота процессора пропорциональна частоте системной шины (см. ниже ).

Разрядность

Разрядность процессора — величина, которая определяет количество информации, которое центральный процессор способен обработать за один такт.

Например, если разрядность процессора равна 16, это значит, что он способен обработать 16 бит информации за один такт.

Думаю, всем понятно, что чем выше разрядность процессора, тем большие объемы информации он может обрабатывать.

Обычно, чем больше разрядность процессора, тем его производительность выше.

В настоящее время используются 32- и 64-разрядные процессоры. Разрядность процессора не означает, что он обязан выполнять команды с такой же самой разрядностью.

Кэш-память

Первым делом ответим на вопрос, что такое кэш-память?

Кэш-память – это быстродействующая память компьютера, предназначена для временного хранения информации (кода выполняемых программ и данных), необходимых центральному процессору.

Какие данные хранятся в кэш-памяти?

Наиболее часто используемые.

Какое предназначение кэш-памяти?

Дело в том, что производительность оперативной памяти, сравнительно с производительностью ЦП намного ниже. Получается, что процессор ждет, когда поступят данные от оперативной памяти – что понижает производительность процессора, а значит и производительность всей системы. Кэш-память уменьшает время ожидания процессора, сохраняя в себе данные и код выполняемых программ, к которым наиболее часто обращался процессор (отличие кэш-памяти от оперативной памяти компьютера – скорость работы кэш-памяти в десятки раз выше).

Кэш-память, как и обычная память, имеет разрядность. Чем выше разрядность кэш-памяти тем с большими объемами данных может она работать.

Различают кэш-память трех уровней: кэш-память первого (L1), второго (L2) и третьего (L3). Наиболее часто в современных компьютерах применяют первые два уровня.

Рассмотрим подробнее все три уровня кэш-памяти.

Кэш-память первого уровня является самой быстрой и самой дорогой памятью.

Кэш-память первого уровня расположена на одном кристалле с процессором и работает на частоте ЦП (отсюда и наибольшее быстродействие) и используется непосредственно ядром процессора.

Емкость кэш-памяти первого уровня невелика (в силу дороговизны) и исчисляется килобайтами (обычно не более 128 Кбайт).

Кэш-память второго уровня — это высокоскоростная память, выполняющая те функции, что и кэш L1. Разница между L1 и L2 в том, что последняя имеет более низкую скорость, но больший объем (от 128 Кбайт до 12 Мбайт), что очень полезно для выполнения ресурсоемких задач.

Кэш-память третьего уровня расположена на материнской плате. L3 значительно медленнее L1и L2, но быстрее оперативной памяти. Понятно, что объем L3 больше объема L1и L2. Кэш-память третьего уровня встречается в очень мощных компьютерах.

Количество ядер

Современные технологии изготовления процессоров позволяют разместить в одном корпусе более одного ядра. Наличие нескольких ядер значительно увеличивает производительность процессора, но это не означает что присутствие n ядер дает увеличение производительности в n раз. Кроме этого, проблема многоядерности процессоров заключается в том, что н а сегодняшний день существует сравнительно немного программ, написанных с учетом наличия у процессора нескольких ядер.

Главными характеристиками шины являются ее разрядность и частота работы. Частота шины — это тактовая частота, с которой происходит обмен данными между процессором и системной шиной компьютера.

Естественно, чем выше разрядность и частота системной шины, тем выше производительность процессора.

Высокая скорость передачи данных шины обеспечивает возможность быстрого получения процессором и устройствами компьютера необходимой информации и команд.

Частота работы всех современные процессоров в несколько раз превышает частоту системной шины, поэтому процессор работает на столько, на сколько ему это позволяет системная шина. Величина, на которую частота процессора превышает частоту системной шины, называется множителем.

Сегодня мы вместе со специалистами компании «ИТ Эксперт» разбираемся в том, что такое разблокированный множитель (коэффициент умножения), и для чего он бывает нужен.

Довольно часто мы сталкиваемся в новостях с тем, что компания Intel или AMD выпустила такой-то процесс с разблокированным множителем на радость энтузиастам и оверклокерам. Понятно, что множитель бывает только у процессоров, и что он может быть заблокированным и разблокированным (разрешен для изменения) производителем процессора.

Оверклокинг процессора с разблокированным множителем, оперативной памяти и системной платы - это способ индивидуальной настройки компьютера. Вы можете настроить мощность, параметры напряжения, ядер, памяти и другие важные системные показатели для максимального повышения производительности. Оверклокинг ускоряет работу компонентов - и геймплей. Также он позволяет оптимизировать задачи, требующие большого количества ресурсов процессора, например обработку изображений и транскодирование.

«Разблокированный множитель» означает, что в BIOS персонального компьютера можно изменять множитель процессора вниз или вверх. Так что же такое этот множитель? Перед тем, как ответить на этот вопрос, давайте выясним, каким образом получается частота процессора.

Возьмем материнскую плату с определенной частотой шины (FSB), например 533 Mhz (мегагерц), и процессор с множителем 4.5. В итоге (533 x 4.5) мы получаем искомую тактовую частоту процессора в 2398,5 Mгц. Теперь, если поднять множитель до 7.5, то на выходе мы получим прирост скорости в 1599 мегагерц. Если уменьшим до 3.5 – частота процессора опустится до 1,8 ГГц.

Формула просчета множителя имеет подобный вид:

FSB (частота шины системной платы – материнки)
CPU Multiplier (множитель ЦП)
DDR Multiplier (оно же 400/533/667/800 aka 1/1.33/1.66/2.0)

например, DDR2=FSB*multuplier*2 (уточн)

Обычные процессоры поступают в продажу с множителем, заблокированным на повышение. Производителя можно понять. Ведь получается, что зачем нам покупать процессор за условные 200 долларов, когда можно купить модель попроще за 100 долларов, поменять один параметр в BIOS и получить тот же процессор за 200 долларов? Понижать множитель можно у любого процессора.

Впрочем, заблокированный множитель не означает, что разгонять процессор, то есть повышать его частоту, нельзя. Ведь процессор берет за основу частоту материнской платы. Потому энтузиаст просто увеличивает частоту материнской платы (системной шины) и получает более высокую частоту процессора без повышения множителя.

Процессоры Extreme Edition у компании Intel и Black Edition – у AMD поступают в продажу с разблокированными множителями. Также процессор Intel с разблокированным множителем можно опознать по букве K в названии. Например, 3570 и 3570К. Второй – разблокированный.

Эти процессоры заметно дороже своих заблокированных собратьев и ориентированы на компьютерных энтузиастов и оверклокеров – людей, занимающихся разгоном компьютерного железа ради результата, который можно зафиксировать и продемонстрировать сообществу. Обычному человеку разблокированный множитель может дать запас прочности по апгрейду системы на пару лет. Когда покажется, что компьютер перестал «тянуть», можно просто разогнать его частоту

Материнская плата — это печатная плата (PCB), которая соединяет процессор, память и все ваши платы расширения вместе для полноценной работы компьютера. При выборе материнской платы необходимо учитывать ее форм-фактор. Форм-фактор — это мировой стандарт, определяющий размер материнской платы, расположение интерфейсов, портов, сокетов, слотов, место крепления к корпусу, разъем для подключения блока питания.

Форм-фактор

Большинство материнских плат, сделанные в настоящее время являются ATX, такие материнские платы имеют размеры 30.5 x 24.4 см. Немного меньше (24.4 x 24.4 см) форм-фактор mATX. Материнские платы mini-ITX имеют совсем скромные размеры (17 х 17 см). Материнская плата ATX имеет стандартные разъемы, такие как PS/2 порты, порты USB, параллельный порт, последовательный порт, встроенный в материнскую плату биос и т.д. ATX материнская плата устанавливается в стандартную корпус.

Чипсет материнской платы

Как правило, в материнскую плату установлены различные слоты и разъемы. Чипсет — это все микросхемы, имеющиеся на материнской плате, которые обеспечивают взаимодействие всех подсистем компьютера. Основными производителями чипсетов на данный момент являются компании Intel, nVidia и ATI (AMD). В состав чипсета входят северный и южный мост .

Схема чипсета Intel P67

Северный мост предназначен для поддержки видеокарты и оперативной памяти и непосредственной работы с процессором. Кроме того, северный мост контролирует частоту системной шины. Однако сегодня часто контроллер встраивается в процессор, это значительно снижает тепловыделение и упрощает функционирование системных контроллеров

Южный мост обеспечивает функции ввода и вывода, и содержащий контроллеры устройств расположенных на периферии, таких как аудио, жёсткий диск и прочие. Также в нём содержаться контроллеры шин, способствующие подключению периферийных устройств, к примеру, USB или шины PCI.

Скорость работы компьютера зависит от того, насколько согласовано взаимодействие чипсета и процессора. Для большей эффективности процессор и чипсет должны быть от одного производителя. Кроме того, необходимо учитывать, что чипсет должен соответствовать объему и типу оперативной памяти.

Сокет процессора

Soket — это вид разъёма в материнской карте, который будет соответствовать разъёму вашего процессора и предназначенный для его подключения. Именно разъём сокета разделяет материнские платы.

Сокеты начинающиеся на AM, FM и S поддерживают процессоры фирмы AMD.
Сокеты начинающиеся на LGA имеют поддержку процессоров фирмы Intel.

Какой именно тип сокета соответствует вашему процессору, вы узнаете из инструкции к самому процессору, а вообще выбор материнской платы происходит одновременно с выбором процессора, их как бы подбирают друг для друга.

Слоты оперативной памяти

При выборе материнской платы большое значение имеет тип и частота оперативной памяти. На данный момент используются память DDR3 с частотой 1066, 1333, 1600, 1800 или 2000 МГц, до нее была DDR2, DDR и SDRAM. Память одного типа не удастся подключить к материнской плате, если ее разъемы предназначены для памяти другого типа. Хотя на данный момент существуют модели материнских плат со слотами и для DDR2, и для DDR3. Несмотря на то, что оперативная память подключиться к материнской плате, предназначенной для большей частоты, лучше этого не делать, так как это негативно скажется на работе компьютера. Если в будущем предполагается увеличить объем оперативной памяти, то необходимо выбирать материнскую плату с большим количеством разъемов для нее (максимальное количество – 4).

PCI слот

В слот PCI можно подключать карты расширения, такие как звуковая карта, модем, ТВ-тюнеры, сетевая карта, карта беспроводной сети Wi-Fi и т.д. Хотим отметить, что чем больше данных слотов, тем больше дополнительных устройств вы сможете подключить к материнской плате. Наличие двух и более одинаковых PCI-E x16 слотов для подключения видеокарт говорит о возможности их одновременной и параллельной работы.

В виду того, что современные дополнительные устройства включают в себя системы охлаждения и просто имеют габаритный вид, они могут мешать подключению в соседний слот иного устройства. Поэтому даже если вы не собираетесь подключать к компьютеру кучу внутренних дополнительных плат, всё равно, стоит выбирать материнскую плату с как минимум 1-2 слотами PCI, чтобы вы смогли без проблем подключить даже минимальный набор устройств.

PCI Express

Слот PCI Express необходим для подключения PCI-E видеокарты. Некоторые платы, имеющие 2 и более разъема pci-e поддерживают конфигурацию SLI или Crossfire, для подключения нескольких видеокарт одновременно. Следовательно, если необходимо подключить одновременно две или три одинаковых видеокарты, например, для игр или работы с графикой, необходимо выбирать материнскую плату с соответствующим количеством слотов типа PCI Express x16.

Частота шины

Частота шины — это общая пропускная способность материнской платы, и чем она выше, тем будет быстрее производительность всей системы. Учтите, что частота шины процессора должна соответствовать частоте шины материнской платы, в противном случае процессор с частотой шины выше, поддерживаемой материнской платой, работать не будет.

Разъёмы для жёстких дисков

Самым актуальным на сегодняшний день является SATA разъём для подключения жёстких дисков, который пришёл на смену старому разъёму IDE. В отличие от ИДЕ, САТА имеет более высокую скорость передачи данных. Современные разъёмы SATA 3 поддерживают скорость в 6 Гб/с. Чем больше SATA разъёмов, тем больше жёстких дисков вы сможете подключить к системной плате. Но учтите, что количество жёстких дисков может быть ограничено корпусом системного блока. Поэтому если вы хотите установить более двух винчестеров, то убедитесь, что такая возможность есть в корпусе.

Несмотря на то, что разъём SATA активно вытесняет IDE, новые модели материнских карт всё равно комплектуют разъёмом IDE. В большей степени это делается для удобства апгрейда, то есть проведя обновление комплектующих компьютера, дабы сохранить всю имеющуюся информацию на старом жёстком диске с IDE разъёмом и не испытывать сложностей с её копированием.

Если вы покупаете новый компьютер и планируете использовать старый жёсткий диск, то максимум рекомендуем его задействовать как дополнительный винчестер. Лучше всё-таки имеющуюся информацию переписать на новый HDD с SATA подключением, так как старый будет заметно тормозить работу всей системы.

USB разъёмы

Обратите внимание на количество USB разъёмов на задней панели материнской карты. Чем их больше, тем соответственно лучше, так как практически все существующие дополнительные устройства имеют именно USB разъём для подключения к компьютеру, а именно: клавиатуры, мышки, флешки, мобильный телефон, Wi-Fi адаптер, принтер, внешний жёсткий диск, модем и т.п. Чтобы задействовать все эти устройства необходимо достаточное количество разъёмов для каждого устройства.

USB 3.0 — это новый стандарт передачи информации через USB интерфейс, скорость передачи данных достигает до 4.8 Гб/с.

Звук

Каждая материнская плата имеет звуковой контроллер. Если вы любитель послушать музыку, то рекомендуем выбирать материнскую плату с большим количеством звуковых каналов.

2.0 – звуковая карта поддерживает стереозвук, две колонки или наушники;
5.1 – звуковая карта поддерживает аудиосистему объёмного звука, а именно 2 передних динамика, 1 центральный канал, 2 задних динамика и сабвуфер;
7.1 – поддержка системы объёмного звука, имеет такую же архитектуру как для работы системы 5.1, только добавляются боковые динамики.

Если материнская карта имеет поддержку многоканальной аудиосистемы, то вы с лёгкостью сможете построить домашний кинотеатр на основе компьютера.

Дополнительные функции

Вентиляторы можно подключить к любой материнской плате, которая имеет разъёмы для вентиляторов (кулеров), для обеспечения надёжного и хорошего охлаждения всех внутренних комплектующих в системном блоке. Рекомендуется наличие нескольких таких разъёмов.

Ethernet — это контроллер, установленный на материнской плате, с помощью него осуществляется подключение к интернету. Если вы планируете активно пользоваться интернетом, и ваш Интернет-провайдер поддерживает скорость в 1 Гбит/с, то покупайте материнскую плату с поддержкой такой скорости. А вообще, если вы покупаете материнскую плату на довольно длительный промежуток времени, и в ближайшие 3 года не планируете её менять, то лучше сразу брать карту с поддержкой гигабитной сети, учитывая темпы развития технологий.

W i-F i встроенный модуль, понадобится поэтому если у вас есть WI-FI роутер. Купив такую материнскую плату, вы избавитесь от лишних проводов, но правда вай-фай не сможет порадовать вас высокой скоростью, как Ethernet.

Bluetooth — весьма полезная штука, так как благодаря блютуз контролеру Вы сможете не только загружать контент с компьютера на свой мобильный телефон, а так же подключить беспроводные мышку и клавиатуру и даже Bluetooth-гарнитуру, тем самым избавившись от проводов.

RAID контроллер — с ним можно не бояться за сохранность файлов на компьютере в случае поломки винчестера. Для включения этой технологии необходимо установить. как минимум 2 одинаковых жестких диска в режиме зеркала, и все данные с одного накопителя будут автоматически копироваться на другой.

Твердотельные конденсаторы - это использование более стойких к нагрузке и температуре конденсаторов, содержащих полимер. У них больший срок службы и они лучше переносят высокую температуру. Практически все производители уже перешли на них при изготовлении материнских плат.

Цифровая система питания — обеспечивает питание процессора и остальной схемы без перепадов и в достаточном объеме. На рынке присутствуют как дешевые цифровые блоки, которые ничем не лучше аналоговых, так и более дорогие и умелые. Понадобится, если у Вас слабый блок питания или некачественная электросеть, и Вы не пользуетесь UPS, или будете разгонять процессор.

Кнопки для быстрого разгона — позволяют повышать частоту шины или подаваемое напряжение одним нажатием. Будет полезна оверклокерам.

Защита от статического напряжения — эта проблема кажется несущественной, пока вы зимой не потянитесь к своему любимцу, предварительно сняв свитер. И хотя это происходит так нечасто, все же очень обидно сжечь плату одним неосторожным движением.

Military Class — это прохождение тестирования платы в условиях повышенной влажности, сухости, холода, жары, перепада температуры и других стресс-тестов. Если материнская плата прошла все эти тесты, значит вывести из строя может разве что разряд молнии. Существую разные классы, отличающиеся набором пройденных испытаний.

Многобиосность сохранит Вам деньги и нервы после неудачных опытов с BIOS или UEFI. В противном случае, вы получаете нерабочую плату. И для ее восстановления понадобится найти другую рабочую материнскую плату, желательно такого же типа. В многобиосных платах можно просто переключиться на резервную UEFI. В некоторых платах это реализовано как откат до изначального UEFI. Очень пригодится для любителей экспериментов.

«Разогнанные» порты USB или LAN — это технология, встречающаяся практически на всех материнских платах. Заключается в том, что скорость USB увеличивается только при определенных условиях. А увеличение скорости сети LAN вы заметите только при уменьшении pingа в сетевых играх