Подробное описание процессоров Intel и все, что косается понятия «процессор»

Intel разрабатывает усовершенствованные высокопроизводительные процессоры для любых устройств, включая серверы корпоративного уровня, устройства для Интернета вещей, ноутбуки, настольные ПК, рабочие станции и мобильные устройства. Процессоры от данной компании более распространены и весьма неплохо распиарены и это не удивительно. Если взглянуть на линейку уже вышедших процессоров, то можно найти процессор по любую задачу и на любой кошелек.

Семейства процессоров

Начнем с семейства процессор
На данный момент существует 6 семейств процессоров:
1. Core -Десктопные решения. Используюсь в основном в домашних пк. Данное семейство процессоров нацелено на общий рынок потребителей, и предоставляет от простых i3 процессоров для использования в не требовательных задачах (офис, видео и т.д), i5 это что то среднее между повседневными задачами и тяжелыми вычислениями, до i7 и i9 процессоров для выполнения сложных вычислений и работе с большими массивами данных.

2.Xeon— Серверные решения. Используются на серверах в дата-центрах или в других местах где есть сервера. Выдерживают колоссальную нагрузки и могут работать на предельных частотах.Многие хорошо разгоняются, что дает гибкость при использовании.

3.Atom — Мобильные решения. Используются в слабых и дешевых нетбуках или планшетных компьютерах. В общем, где не нужна мощность,а нужен процессор на котором можно создать портативный девайс. Из-за низких частот и малом тепловыделении, дают хорошую автономность и сравнительно хорошую производительность для слабых систем.

4.PENTIUM и CELERON — Бюджетные решения для маломощных ноутбуков или ПК. Отличный выбор для покупателей бюджетных систем, которым необходимы базовые функциональные возможности по доступной цене. Отлично подходят для повседневной работы на компьютере, например для базовых офисных задач, просмотра веб-страниц с высоким качеством графики, редактирования фотографий и других обыденных и не требовательных задач.
Я объединил эти 2 семейства т.к описание на родном сайте Intel было совмещенное + по сути эти процессоры очень похожи.

5.QUARK— Решение для плат или девайсов Интернета-вещей (IoT). Используется для встраиваемых применений, включая решения со сверхнизким энергопотреблением и носимые устройства.

Техпроцесс

Основным элементом в процессорах являются транзисторы – миллионы и миллиарды транзисторов. Из этого и вытекает принцип работы процессора. Транзистор, может, как пропускать, так и блокировать электрический ток, что дает возможность логическим схемам работать в двух состояниях – включения и выключения, то есть во всем хорошо известной двоичной системе (0 и 1). Техпроцесс – это, по сути, размер транзисторов. А основа производительности процессора заключается именно в транзисторах. Соответственно, чем размер транзисторов меньше, тем их больше можно разместить на кристалле процессора. Новые процессоры Intel выполнены по техпроцессу 22 нм. Нанометр (нм) – это 10 в -9 степени метра, что является одной миллиардной частью метра. Чтобы вы лучше смогли представить насколько это миниатюрные транзисторы, приведу один интересный факт: « На площади среза человеческого волоса, с помощью усилий современной техники, можно разместить 2000 транзисторных затворов!»

Поколения

История насчитывает 9 поколений процессоров

Первое поколение (2009, архитектура Nehalem)
Первое поколение (2010, Westmere)
Второе поколение (2011, Sandy Bridge)
Третье поколение (2012, Ivy Bridge)
Четвертое поколение (2013, Haswell)
Пятое поколение (2015, Broadwell)
Шестое поколение (2015, Skylake)
Седьмое поколение (2017, Kaby Lake)
Восьмое поколение (2017, Coffee Lake)
Девятое поколение(2019,Coffee Lake Refresh)

Сокет (socket)

Socket — гнездовой или щелевой разъём (гнездо) в материнской плате, предназначенный для установки в него центрального процессора. Использование разъёма вместо непосредственного припаивания процессора на материнской плате упрощает замену процессора для модернизации или ремонта компьютера, а также значительно снижает стоимость материнской платы. На ноутбучных материнских платах процессор распаен на плате, что исключает возможность его простой замены на другой.
Вот список сокетов для процессоров начиная с поколения Nehalem (2009г.):

Socket H (LGA1156) — Core i7/Core i5/Core i3 с интегрированным двуканальным контроллером памяти и без соединения QuickPath (2009 год)
Socket H2 (LGA1155) — замена Socket H (LGA1156) (2011 год)
Socket R (LGA2011) — Core i7 и Xeon с интегрированным четырёхканальным контроллером памяти и двумя соединениями QuickPath. Замена Socket B (LGA1366) (2011 год)
Socket B2 (LGA1356) — Core i7 и Xeon с интегрированным трехканальным контроллером памяти и соединениям QuickPath. Замена Socket B (LGA1366) (2012 год)
Socket H3 (LGA1150) — замена Socket H2 (LGA1155) (2013 год)
Socket R3 (LGA2011-3) — модификация Socket R (LGA2011) (2014 год)
Socket H4 (LGA 1151) — замена Socket H3 (LGA1150) (2015 год)
Socket R4 (LGA 2066) — замена Socket R3 (2017 год)

Источник — Спасибо Вики )

Чипсет

Сhipset — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора заданных функций. Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате, выполняет функцию связующего компонента (моста), обеспечивающего взаимодействие центрального процессора (ЦП) c различными типами памяти, устройствами ввода-вывода, контроллерами и адаптерами ПУ, как непосредственно через себя (и имея некоторые из них в своём составе), так и через другие контроллеры и адаптеры, с помощью многоуровневой системы шин. Так как ЦП, как правило, не может взаимодействовать с ними напрямую. Чипсет определяет функциональность системной платы. Являясь по сути основой платформы/системной платы,чипсеты встречаются и в других устройствах.

Подробнее об истории и семействе, сокетах и чипсетах расскажет парень с канала «Этот компьютер», вот ССЫЛКА на видео. Все доходчиво и понятно. ОСТОРОЖНО много информации.

Значение чисел в модели процессора

Возьмем для примера i7

Процессоры серии Core

Так как самыми популярными являются процессоры семейства Core, то стоит по подробнее остановиться на их серии i3, i5 , i7, i9.

Чип ядра «i3» находится на нижнем конце производительности, который лучше всего подходит для бюджетных компьютеров. Процессоры вплоть до 9го поколения был 2х-ядерные, начиная с ЛЕГЕНДАРНЫХ Core 2 Quad и Core 2 Duo.

Вот примеры i3 для сравнения.

Процессор Intel® Core™ i3-6100

3 MB SmartCache Кэш-память
2 Ядра/Ядер
4 Потока/Потоков
6th Generation

Как можно видеть в 9м поколении уже 4 ядра и 4 потока. Сильно ли это скажется на производительности, да конечно скажется и в хорошую сторону

Процессор Intel® Core™ i3-9100

6 MB SmartCache Кэш-память
4 Ядра/Ядер
4 Потока/Потоков
4.20 GHz Максимальная тактовая частота в режиме Turbo
9th Generation

Чип Core i5 отличается средним уровнем производительности, который подходит для обычных пользователей и опытных пользователей по бюджету. Многие любят процессоры i5 за сравнительно низкую цену и отличные показатели мощности. А еще за разгон конечно, хотя многим он не нужен.

Вот примеры i5 для сравнения.

Процессор Intel® Core™ i5-7600K

6 MB SmartCache Кэш-память
4 Ядра/Ядер
4 Потока/Потоков
4.20 GHz Максимальная тактовая частота в режиме Turbo
K — Можно разгонять
7th Generation

Процессор Intel® Core™ i5-9400

9 MB SmartCache Кэш-память
6 Ядра/Ядер
6 Потока/Потоков
4.10 GHz Максимальная тактовая частота в режиме Turbo
9th Generation

Чип Core i7 отличается более высоким уровнем производительности, который подходит для опытных пользователей и профессионалов для энергопотребляющих приложений, таких как Photoshop или редактирование видео и др.

Процессор Intel® Core™ i7-7700K

8 MB SmartCache Кэш-память
4 Ядра/Ядер
8 Потока/Потоков
4.50 GHz Максимальная тактовая частота в режиме Turbo
K — Unlocked
7th Generation

Процессор Intel® Core™ i7-9700K

12 MB SmartCache Кэш-память
8 Ядра/Ядер
8 Потока/Потоков
4.90 GHz Максимальная тактовая частота в режиме Turbo
K — Можно разгонять
9th Generation

Чип Core i отличается более высоким уровнем производительности, который подходит для очень опытных пользователей и для очень специфичных задач, с которыми БЫ не справился i7. Сам же модельный ряд был представлен в мае 2017 г. как решение для высокопроизводительных ПК. Линейка разработана на основе микроархитектуры Skylake.

Процессор Intel® Core™ i9-8950HK

12 MB SmartCache Кэш-память
6 Ядра/Ядер
12 Потока/Потоков
4.80 GHz Максимальная тактовая частота в режиме Turbo
HK — High performance graphics, unlocked
8th Generation

Процессор Intel® Core™ i9-9900K (16 МБ кэш-памяти, до 5,00 ГГц)

16 MB SmartCache Кэш-память
8 Ядра/Ядер
16 Потока/Потоков
5.00 GHz Максимальная тактовая частота в режиме Turbo
K — Unlocked
9th Generation

Это просто настоящие монстры, имеющие просто огромные запасы мощности. Это семейство процессоров и не позиционируются как десктопные для общего пользования, но если у вас хватает средств и вам ну прям «огонь» как нужен комп на 10 лет в перед, то однозначно вы пришли по адресу.

Процессор Intel® Core™ i9-7940X

19.25 MB Кэш-память
14 Ядра/Ядер
28 Потока/Потоков
4.30 GHz Максимальная тактовая частота в режиме Turbo
X — Extreme performance and mega-tasking, unlocked
7th Generation

Как можно судить по примера. 9 поколение дала не только новый техпроцесс, но и прирост по ядрам.

Уникальный идентификатор

Три следующих числа после номера поколения представляют производительность. Чем выше число, тем мощнее чип. Например, Intel Core i5 «8 400 » будет менее мощным, чем Core i5 «8 600 ». Основное различие — «тактовая частота» и «увеличение тактовой частоты». Чем выше тактовая частота, тем быстрее микросхема может обрабатывать то, что вы хотите. Core i5 8400 имеет тактовую частоту 2,80 ГГц и тактовую частоту ускорения 4,0 ГГц. Между тем, Core i5 8600 может быстрее обрабатывать вещи с более высокой тактовой частотой 3,1 ГГц и тактовой частотой ускорения до 4,30 ГГц. Случайный пользователь может выбрать более дешевый компьютер с Core i5 8400, в то время как мощный пользователь с бюджетом может выбрать компьютеры с немного более дорогим Core i5 8600 для дополнительного увеличения мощности. Эти цифры имеют меньшую разницу, чем число в части «iX», но они по-прежнему важны.

Буквы в маркировке процессоров

Версии процессоров (маркеровка)
K — означает что у процессора разблокирован множитель и его можно разогнать.

X — означает extreme самые мощные пользовательские процессоры которые делает Intel.

M— мобильный(ноутбучный процессор)

Q = quad = четырехядерный.

MX — экстремальные мобильные процессоры

MQ, QM — 4-ядерные мобильные процессоры

HQ — мобильный процессор с высокопроизводительной граффикой

P — процессор без автоматического разгона и заблокированным встроенным GPU(grafical prossesing unit или по понятному видеокартой т.е. видеоядром)

S — энергоэффективный процессор с уклоном на производительность, со сниженным энергопотреблением с более низкими частотами

T — высокоэнергоэффективный процессор с уклоном на низкое энергопотребление и значительной более низкими частотами

L — энергоэффективные процессоры

E — наличие варианта для встраиваемых систем(здесь и далее — встроенные в материнку)

QE — 4-ядерные встраиваемые процессоры

ME — встраиваемые мобильные

LE — оптимизированные по производительности встраиваемые процессоры

UE — оптимизированные по энергопотреблению

U — процессоры со сверхнизким энергопотреблением для ультрабуков

Y — процессоры с экстремально низким энергопотреблением для ультрабуков

R — процессоры в корпусе BGA и с более производительной графикой

*жирным я выделил часто встречающийся для ноутбуков, а курсивом для настольных ПК

Частоты процессора

Тактовая частота — это количество тактов (операций) процессора в секунду. Тактовая частота процессора пропорциональна частоте шины. Как правило, чем выше тактовая частота процессора, тем выше его производительность. Но подобное сравнение уместно только для моделей одной линейки, поскольку, помимо частоты, на производительность процессора влияют такие параметры, как размер кэша второго уровня (L2), наличие и частота кэша третьего уровня (L3), наличие специальных инструкций и другие.

Тактовая частота:

— определяется временем между активными переходами сигнала с одного значения на другое;

— измеряется в герцах, определяющих число активных переходов в секунду.

TDP

Как видно из заголовка, TDP расшифровывается как «Thermal Design Power». Эта величина показывает максимальное количество тепла, которое должна рассеивать система охлаждения чипа. Производители принимают ее равной максимальной мощности, которую потребляет чип. Потребляемую мощность проще измерить, и в конце концов вся она (за исключением пренебрежимо-малого электромагнитного излучения) будет рассеяна в виде тепла. Для ноутбуков главный аспект TDP — это потребляемая мощность, ведь она оказывает непосредственный влияние на время автономной работы. TDP процессоров Atom, чаще всего применяемых в нетбуках, находится в диапазоне 2-10W, а большинства процессоров для ноутбуков — 15-40W.
На ХАБРЕ все объяснено более подробно.

Выводы

Вот я вкратце описал всю начальную информацию о процессорах Intel. У Intel отличные процессоры, однако не надо забывать и о AMD. В последнее их процессоры Ryzen набирают популярность и завоёвывают сердца оверклокерав (всем мы знаем, что FX вечен) и простых юзеров.

Источник:

Лента