04. 07.2018

Blog van Dmitry Vassiyarov.

Zijn kloksnelheid en prestaties hetzelfde?

Gegroet aan alle lezers, en ik zal u vooral graag plezieren met mijn verhaal over het onderwerp wat is de kloksnelheid van de processor? Misschien lijkt dit onderwerp voor sommigen elementair en van weinig nut, maar ik ben er zeker van dat een paar interessante feiten en eenvoudige vergelijkingen je in staat zullen stellen een frisse blik te werpen op de werking van de CPU.

Bij het kiezen van hardware voor een computer of een nieuwe smartphone is het eerste waar we in geïnteresseerd zijn hoeveel kernen de processor heeft en wat de frequentie van hun werking is. Het merk van de CPU zelf is in dit geval een kwestie van smaak (AMD of Intel, MTK of Snapdragon), maar als van de gepresenteerde modellen iemand een hogere frequentie in zijn kenmerken heeft, maar de keuze zal zeker in zijn voordeel worden gemaakt . Laten we eens kijken waarom dit zo belangrijk is.

"Impulsief gedrag" van de processor

De processor is het hart van elke computermachine, en dit omvat niet alleen rekenmachines en computers die worden gebruikt bij complexe berekeningen, maar ook elk apparaat dat met gedigitaliseerde gegevens werkt. Om ze om te zetten in muziek, video, beeld, of nog meer, om het programma te dwingen bepaalde bewerkingen uit te voeren, moet de geschreven stroom van “nullen” en “enen” door een blok worden geleid dat logische bewerkingen uitvoert. Dergelijke verwerkingsmodules, gemaakt uit vele halfgeleidermicrotransistors, vormen de basis van het processorkristal, of, zoals experts zeggen, "steen".

Maar laten we terugkeren naar de gedigitaliseerde datastroom, die in werkelijkheid de aan- of afwezigheid van een signaal in een elektrisch circuit vertegenwoordigt, omdat dit de transistor is die dit verwerkt. Maar om dergelijke signalen leesbaar te maken (van elkaar te onderscheiden), worden ze in pulsen geleverd. Ze worden gecreëerd door een klokgenerator die in de architectuur van de processor zelf is geïntegreerd.

Bij de beste moderne apparaten vinden er in één seconde wel 5.000.000.000 (vijf miljard!) pulsen plaats. Deze waarde wordt gemeten in gigahertz (GHz) en is de kloksnelheid van de processorkern die de belangrijkste computerfuncties uitvoert. Hoe groter het is, hoe beter.

Maar de extra hertz gaat ten koste van een hoger energieverbruik en meer warmte.

Weet jij de frequentie van je CPU?

Er zijn verschillende manieren om de kloksnelheid te achterhalen van de processor die op uw computer is geïnstalleerd:

• Kijk naar het paspoort in de doos van de CPU;
• Zoek “Deze computer” op de monitor, open “Eigenschappen” in het contextmenu en onderzoek de algemene parameters van het apparaat;

• Installeer de programma's AIDA64 of CPU-Z, die de meest gedetailleerde informatie over uw processor tonen.

Kernen en gigahertz tellen

In werkelijkheid is een meer objectieve indicator van de CPU-snelheid het aantal bewerkingen dat per tijdseenheid wordt uitgevoerd. En dit wordt al beïnvloed door het aantal microtransistors dat meerdere signalen tegelijkertijd kan verwerken. Je hebt misschien wel eens gehoord over nanotechnologie, maar hoe kleiner het computerelement, hoe meer er op de ‘steen’ van de processor kunnen worden geplaatst.

Ook worden de klokprestaties van de processor hierdoor bepaald (optimalisatie van de interactie tussen individuele modules) en het aantal threads (kanalen voor gelijktijdige toegang tot de kern).

Bovendien gebruikt de CPU meerdere kernen om meerdere taken tegelijkertijd uit te voeren. Bovendien zijn er processors voor smartphones met verschillende klokfrequenties van individuele kernen: 4 energiezuinig (1,8 GHz) en 4 krachtig (ruim 2,3 GHz). Multi-core-apparaten die op een pc zijn geïnstalleerd, hebben hun eigen optimalisatie-algoritme, waardoor de cores met verschillende kloksnelheden kunnen werken.

Omdat ik het onderwerp multi-cores al heb besproken, zal ik je vertellen over een veel voorkomende misvatting over ons hoofdonderwerp. Sommige gebruikers, die bijvoorbeeld een Intel Core 2 Quad-processor kopen met een frequentie van elke kern van 2,5 GHz, denken dat ze een apparaat zullen ontvangen dat 4 x 2,5 = 10 miljard cycli per seconde kan leveren.

Dit, mijn vrienden, is een misvatting. Omdat hierdoor de klokgenerator niet sneller gaat werken. Het enige waar ik je mee kan plezieren is dat elke kern theoretisch een aparte operatie kan uitvoeren, maar hiervoor zijn meestal meerdere klokcycli nodig.

Overklokken, throttling en verwarming

Hier vind ik het nodig om een ​​veelgestelde vraag te beantwoorden: wat is belangrijker bij het kiezen van een processor, het aantal cores of de kloksnelheid.

Beide indicatoren bepalen de prestaties van de processor, dus 2 cores op 4,5 GHz kunnen niet slechter presteren dan 4 op 2,5 GHz. Het hangt allemaal af van de taken die worden uitgevoerd en van de architectuur die in de chip is geïmplementeerd.

Toegegeven, er is nog steeds één voorbehoud: je voegt geen kernen toe aan de CPU, maar je kunt de processor overklokken door de klokfrequentie te verhogen. Er zijn verschillende manieren om dit te doen, maar ze vereisen allemaal dat aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan:

• Theoretische mogelijkheid om de processor te overklokken;
• Weerstand van de elementen om bij hoge temperaturen te werken of de aanwezigheid van een extra effectief koelsysteem;
• Vereist overklokpotentieel van het moederbord.

Er zijn zelfs verschillende goedkope CPU's die het meest geschikt zijn voor een dergelijke frequentie-upgrade: AMD FX-6300, AMD FX-4350, AMD Athlon X4 860K, Intel Pentium G3258.

Het is je waarschijnlijk al opgevallen dat in ons gesprek over de kloksnelheid regelmatig het fenomeen processorverwarming wordt genoemd. Deze twee parameters zijn nauw met elkaar verbonden. Het is al duidelijk dat een kunstmatige temperatuurstijging een stijging van de CPU-temperatuur met zich mee zal brengen.

Wat gebeurt er als de processor zelf om bepaalde redenen warm wordt (storing of vervuiling van de koeler, uitdrogen door koelpasta, werken bij warm weer)?

In dit geval hebben CPU-ontwikkelaars een throttling-functie geboden die de temperatuur van de chip bewaakt en, wanneer kritische waarden worden bereikt, automatisch de kloksnelheid van de kernen verlaagt en daarmee de prestaties van het hele systeem.

Ten slotte zou ik willen opmerken dat het RAM, de systeembus van het moederbord en zelfs het cachegeheugen van de processor zelf hun eigen werkfrequentie hebben, maar dat de kernklokfrequentie het maximum is.

Onthoud dit om niet per ongeluk in de war te raken in termen en apparaten.

Hier beëindig ik mijn verhaal en zal ik een nieuw artikel voorbereiden met als doel u te verrassen met nieuwe interessante informatie uit het leven van computerhardware.

- Dit is het belangrijkste computeronderdeel waarvan de snelheid van de hele computer in grote mate afhankelijk is. Daarom selecteert u bij het selecteren van een computerconfiguratie meestal eerst de processor en vervolgens al het andere.

Voor eenvoudige taken

Als de computer wordt gebruikt voor het werken met documenten en internet, dan zal een goedkope processor met een ingebouwde videokern Pentium G5400/5500/5600 (2 kernen / 4 threads), die qua frequentie slechts licht verschillen, bij u passen.

Voor videobewerking

Voor videobewerking is het beter om een ​​moderne multi-threaded AMD Ryzen 5/7-processor (6-8 cores / 12-16 threads) te nemen, die, in combinatie met een goede videokaart, ook goed overweg kan met games.
AMD Ryzen 5 2600-processor

Voor een gemiddelde gaming-pc

Voor een puur middenklasse gamingcomputer kun je beter de Core i3-8100/8300 nemen; deze hebben eerlijke 4 cores en presteren goed in games met middenklasse videokaarten (GTX 1050/1060/1070).
Intel Core i3 8100-processor

Voor een krachtige spelcomputer

Voor een krachtige gamecomputer kun je beter een 6-core Core i5-8400/8500/8600 nemen, en voor een pc met een topklasse grafische kaart i7-8700 (6 cores / 12 threads). Deze processors laten de beste resultaten zien in games en zijn in staat krachtige videokaarten (GTX 1080/2080) volledig te ontketenen.
Intel Core i5 8400-processor

Hoe meer cores en hoe hoger de processorfrequentie, hoe beter. Focus op uw financiële mogelijkheden.

2. Hoe de processor werkt

De centrale verwerkingseenheid bestaat uit een printplaat met daarin een siliciumchip en diverse elektronische componenten. Het kristal is bedekt met een speciale metalen kap, die beschadigingen voorkomt en als warmteverdeler dient.

Aan de andere kant van het bord bevinden zich de poten (of pads) die de processor met het moederbord verbinden.

3. Fabrikanten van processors

Computerprocessors worden geproduceerd door twee grote bedrijven: Intel en AMD in verschillende hightechfabrieken in de wereld. Daarom is de processor, ongeacht de fabrikant, het meest betrouwbare onderdeel van een computer.

Intel is toonaangevend in het ontwikkelen van technologieën die worden gebruikt in moderne processors. AMD neemt gedeeltelijk hun ervaring over, voegt iets eigens toe en voert een betaalbaarder prijsbeleid.

4. Waarin verschillen Intel- en AMD-processors?

Intel- en AMD-processors verschillen voornamelijk in architectuur (elektronische schakelingen). Sommigen zijn beter in sommige taken, anderen in andere.

Intel Core-processors hebben over het algemeen hogere prestaties per core, waardoor ze superieur zijn aan AMD Ryzen-processors in de meeste moderne games en beter geschikt zijn voor het bouwen van krachtige spelcomputers.

AMD Ryzen-processors winnen op hun beurt bij multi-threaded taken zoals videobewerking, doen in principe niet veel onder voor Intel Core in games en zijn perfect voor een universele computer die zowel voor professionele taken als games wordt gebruikt.

Om eerlijk te zijn is het vermeldenswaard dat de oude goedkope AMD FX-8xxx-serie processors, die 8 fysieke kernen hebben, goed werk leveren op het gebied van videobewerking en voor deze doeleinden als budgetoptie kunnen worden gebruikt. Maar ze zijn minder geschikt voor gaming en worden geïnstalleerd op moederborden met de verouderde AM3+ socket, waardoor het in de toekomst moeilijk wordt om componenten te vervangen om de computer te verbeteren of te repareren. Het is dus beter om een ​​modernere AMD Ryzen-processor en een bijbehorend moederbord op de AM4-socket aan te schaffen.

Als uw budget beperkt is, maar u in de toekomst een krachtige pc wilt hebben, kunt u eerst een goedkoop model aanschaffen en na 2-3 jaar de processor vervangen door een krachtiger exemplaar.

5. CPU-socket

Socket is een connector waarmee u de processor op het moederbord kunt aansluiten. Processor-sockets worden gemarkeerd door het aantal processorpoten, of door een numerieke en alfabetische aanduiding, naar goeddunken van de fabrikant.

Processorsockets ondergaan voortdurend veranderingen en er verschijnen van jaar tot jaar nieuwe wijzigingen. De algemene aanbeveling is om een ​​processor met de modernste socket aan te schaffen. Dit zorgt ervoor dat zowel de processor als het moederbord de komende jaren vervangen kunnen worden.

Intel-processorsockets

• Geheel verouderd: 478, 775, 1155, 1156, 2011
• Verouderd: 1150, 2011-3
• Modern: 1151, 1151-v2, 2066

AMD-processorsockets

• Verouderd: AM1, AM2, AM3, FM1, FM2
• Verouderd: AM3+, FM2+
• Modern: AM4, TR4

De processor en het moederbord moeten dezelfde sockets hebben, anders kan de processor eenvoudigweg niet worden geïnstalleerd. Tegenwoordig zijn de meest relevante processors die met de volgende sockets.

Intel 1150- ze zijn nog steeds te koop, maar de komende jaren zullen ze buiten gebruik raken en zal het vervangen van de processor of het moederbord problematischer worden. Ze hebben een breed scala aan modellen - van de meest goedkope tot behoorlijk krachtige.

Intel 1151- moderne processors, die niet langer veel duurder zijn, maar veel veelbelovender. Ze hebben een breed scala aan modellen - van de meest goedkope tot behoorlijk krachtige.

Intel 1151-v2- de tweede versie van socket 1151 verschilt van de vorige door de modernste 8e generatie processors te ondersteunen.

Intel 2011-3— krachtige 6/8/10-coreprocessors voor professionele pc's.

Intel 2066- topklasse, krachtigste en duurste 12/16/18-coreprocessors voor professionele pc's.

AMD FM2+— processors met geïntegreerde grafische kaart voor kantoortaken en de eenvoudigste games. Het modellengamma omvat zowel zeer budget- als middenklasse processors.

AMD AM3+— verouderde 4/6/8-coreprocessors (FX), waarvan oudere versies kunnen worden gebruikt voor videobewerking.

AMD-AM4— moderne multi-threaded processors voor professionele taken en games.

AMD TR4- topklasse, krachtigste en duurste 8/12/16-coreprocessors voor professionele pc's.

Het is niet raadzaam om te overwegen een computer met oudere stopcontacten aan te schaffen. Over het algemeen zou ik aanraden om de keuze te beperken tot processors op sockets 1151 en AM4, omdat deze de modernste zijn en je in staat stellen voor elk budget een redelijk krachtige computer te bouwen.

6. Belangrijkste kenmerken van processors

Alle processors, ongeacht de fabrikant, verschillen in het aantal cores, threads, frequentie, cachegeheugengrootte, frequentie van ondersteund RAM, de aanwezigheid van een ingebouwde videokern en enkele andere parameters.

6.1. Aantal kernen

Het aantal cores heeft de grootste impact op de processorprestaties. Een kantoor- of multimediacomputer heeft minimaal een 2-coreprocessor nodig. Als de computer bedoeld is voor moderne games, heeft deze een processor nodig met minimaal 4 kernen. Een processor met 6-8 cores is geschikt voor videobewerking en zware professionele toepassingen. De krachtigste processors kunnen 10-18 kernen hebben, maar ze zijn erg duur en zijn ontworpen voor complexe professionele taken.

6.2. Aantal draden

Hyper-threading-technologie zorgt ervoor dat elke processorkern 2 datastromen kan verwerken, wat de prestaties aanzienlijk verbetert. Multi-threaded processors omvatten Intel Core i7, i9, sommige Core i3 en Pentium (G4560, G46xx), evenals de meeste AMD Ryzen.

Een processor met 2 cores en ondersteuning voor Hyper-treading komt qua prestaties dicht in de buurt van een 4-coreprocessor, en met 4 cores en Hyper-treading komt hij dicht in de buurt van een 8-coreprocessor. Zo is de Core i3-6100 (2 cores/4 threads) twee keer zo krachtig als een 2-core Pentium zonder Hyper-threading, maar toch wat zwakker dan een eerlijke 4-core Core i5. Maar Core i5-processors ondersteunen geen Hyper-threading, dus ze zijn aanzienlijk inferieur aan Core i7-processors (4 cores / 8 threads).

Ryzen 5- en 7-processors hebben 4/6/8 cores en respectievelijk 8/12/16 threads, waardoor ze koningen zijn in taken als videobewerking. De nieuwe Ryzen Threadripper-processorfamilie bestaat uit processors met maximaal 16 cores en 32 threads. Maar er zijn lagere processors uit de Ryzen 3-serie die niet multi-threaded zijn.

Ook moderne games hebben multi-threading leren gebruiken, dus voor een krachtige gaming-pc is het aan te raden een Core i7 (8-12 threads) of Ryzen (8-12 threads) te nemen. Ook qua prijs/prestatieverhouding zouden de nieuwe 6-core Core-i5-processors een goede keuze zijn.

6.3. CPU-frequentie

De prestaties van een processor zijn ook sterk afhankelijk van de frequentie waarop alle processorkernen werken.

In principe is een processor met een frequentie van ongeveer 2 GHz voldoende voor een eenvoudige computer om tekst te typen en toegang te krijgen tot internet. Maar er zijn veel processors rond de 3 GHz die ongeveer hetzelfde kosten, dus geld besparen is hier niet de moeite waard.

Een multimedia- of gamingcomputer uit het middensegment heeft een processor nodig met een frequentie van ongeveer 3,5 GHz.

Een krachtige gaming- of professionele computer vereist een processor met een frequentie dichter bij 4 GHz.

In ieder geval geldt: hoe hoger de processorfrequentie, hoe beter, maar kijk dan eens naar je financiële mogelijkheden.

6.4. Turboboost en Turbo Core

Moderne processors hebben het concept van een basisfrequentie, die in de specificaties eenvoudigweg wordt aangegeven als de processorfrequentie. We hebben hierboven over deze frequentie gesproken.

Intel Core i5-, i7- en i9-processors hebben ook het concept van maximale frequentie in Turbo Boost. Dit is een technologie die de frequentie van processorkernen onder zware belasting automatisch verhoogt om de prestaties te verbeteren. Hoe minder cores een programma of game gebruikt, hoe meer de frequentie ervan toeneemt.

Zo heeft de Core i5-2500-processor een basisfrequentie van 3,3 GHz en een maximale Turbo Boost-frequentie van 3,7 GHz. Onder belasting zal de frequentie, afhankelijk van het aantal gebruikte kernen, toenemen tot de volgende waarden:

• 4 actieve kernen - 3,4 GHz
• 3 actieve kernen - 3,5 GHz
• 2 actieve kernen - 3,6 GHz
• 1 actieve kern – 3,7 GHz

AMD A-serie-, FX- en Ryzen-processors hebben een vergelijkbare automatische CPU-overkloktechnologie genaamd Turbo Core. Zo heeft de FX-8150-processor een basisfrequentie van 3,6 GHz en een maximale Turbo Core-frequentie van 4,2 GHz.

Om de Turbo Boost- en Turbo Core-technologieën te laten werken, moet de processor voldoende kracht hebben en niet oververhit raken. Anders zal de processor de kernfrequentie niet verhogen. Dit betekent dat de voeding, het moederbord en de koeler krachtig genoeg moeten zijn. Bovendien mag de werking van deze technologieën niet worden belemmerd door de BIOS-instellingen van het moederbord en de energie-instellingen in Windows.

Moderne programma's en games gebruiken alle processorkernen en de prestatieverbetering door Turbo Boost- en Turbo Core-technologieën zal klein zijn. Daarom is het bij het kiezen van een processor beter om zich te concentreren op de basisfrequentie.

6.5. Cache-geheugen

Cachegeheugen is het interne geheugen van de processor dat deze nodig heeft om sneller berekeningen uit te voeren. De grootte van het cachegeheugen heeft ook invloed op de processorprestaties, maar in veel mindere mate dan het aantal cores en de processorfrequentie. In verschillende programma's kan deze impact variëren tussen 5 en 15%. Maar processors met een grote hoeveelheid cachegeheugen zijn veel duurder (1,5-2 keer). Daarom is een dergelijke overname niet altijd economisch haalbaar.

Cachegeheugen bestaat uit 4 niveaus:

Niveau 1-cache is klein en er wordt meestal geen rekening mee gehouden bij het kiezen van een processor.

De Level 2-cache is de belangrijkste. Bij low-end processors is 256 kilobytes (KB) niveau 2-cache per core gebruikelijk. Processoren die zijn ontworpen voor computers uit het middensegment hebben 512 KB L2-cache per kern. Processoren voor krachtige professionele computers en spelcomputers moeten zijn uitgerust met minimaal 1 megabyte (MB) niveau 2-cache per kern.

Niet alle processors hebben niveau 3-cache. De zwakste processors voor kantoortaken kunnen tot 2 MB Level 3-cache hebben, of helemaal geen. Processoren voor moderne multimediacomputers voor thuis moeten 3-4 MB niveau 3-cache hebben. Krachtige processors voor professionele computers en spelcomputers moeten 6-8 MB niveau 3-cache hebben.

Slechts enkele processors hebben een niveau 4-cache, en als ze die hebben, is dat goed, maar in principe niet nodig.

Als de processor een cache van niveau 3 of 4 heeft, kan de grootte van de cache van niveau 2 worden genegeerd.

6.6. Type en frequentie van ondersteund RAM-geheugen

Verschillende processors kunnen verschillende typen en frequenties RAM ondersteunen. Hiermee moet in de toekomst rekening worden gehouden bij het kiezen van een RAM.

Oudere processors ondersteunen mogelijk DDR3 RAM met een maximale frequentie van 1333, 1600 of 1866 MHz.

Moderne processors ondersteunen DDR4-geheugen met een maximale frequentie van 2133, 2400, 2666 MHz of meer, en vaak voor compatibiliteit DDR3L-geheugen, dat verschilt van regulier DDR3 in een verlaagde spanning van 1,5 tot 1,35 V. Dergelijke processors kunnen ook werken met regulier DDR3-geheugen, als je het al hebt, bestaat het al, maar processorfabrikanten raden dit niet aan vanwege de toegenomen degradatie van geheugencontrollers ontworpen voor DDR4 met een nog lagere spanning van 1,2 V. Bovendien vereist oud geheugen ook een oud moederbord met DDR3-slots. De beste optie is dus om het oude DDR3-geheugen te verkopen en te upgraden naar het nieuwe DDR4.

Tegenwoordig is de meest optimale prijs-prestatieverhouding DDR4-geheugen met een frequentie van 2400 MHz, dat door alle moderne processors wordt ondersteund. Soms kun je voor niet veel meer geheugen kopen met een frequentie van 2666 MHz. Nou, geheugen op 3000 MHz kost veel meer. Bovendien werken processors niet altijd stabiel met hoogfrequent geheugen.

U moet ook overwegen welke maximale geheugenfrequentie het moederbord ondersteunt. Maar de geheugenfrequentie heeft een relatief kleine invloed op de algehele prestaties en is niet echt de moeite waard om na te streven.

Vaak hebben gebruikers die computercomponenten beginnen te begrijpen een vraag over de beschikbaarheid van geheugenmodules die te koop zijn met een veel hogere frequentie dan de processor officieel ondersteunt (2666-3600 MHz). Om het geheugen op deze frequentie te kunnen gebruiken, moet het moederbord ondersteuning hebben voor XMP-technologie (Extreme Memory Profile). XMP verhoogt automatisch de busfrequentie zodat het geheugen op een hogere frequentie kan werken.

6.7. Ingebouwde videokern

De processor beschikt mogelijk over een ingebouwde videokern, waardoor u kunt besparen op de aanschaf van een losse videokaart voor een kantoor- of multimedia-pc (video's kijken, eenvoudige games). Maar voor een spelcomputer en videobewerking heb je een aparte (discrete) videokaart nodig.

Hoe duurder de processor, hoe krachtiger de ingebouwde videokern. Van de Intel-processors heeft de Core i7 de krachtigste geïntegreerde video, gevolgd door i5, i3, Pentium G en Celeron G.

AMD A-serie processors op socket FM2+ hebben een krachtigere geïntegreerde videokern dan Intel-processors. De krachtigste is de A10, daarna de A8, A6 en A4.

FX-processors op de AM3+-socket hebben geen ingebouwde videokern en werden voorheen gebruikt om goedkope gaming-pc's te bouwen met een discrete middenklasse videokaart.

Bovendien hebben de meeste AMD-processors uit de Athlon- en Phenom-serie geen ingebouwde videokern, en degenen die deze wel hebben, bevinden zich op de zeer oude AM1-socket.

Ryzen-processors met de G-index hebben een ingebouwde Vega-videokern, die twee keer zo krachtig is als de videokern van vorige generatie processors uit de A8, A10-serie.

Als je geen aparte grafische kaart gaat kopen, maar toch af en toe niet veeleisende games wilt spelen, dan is het beter om de voorkeur te geven aan Ryzen G-processors. Maar verwacht niet dat de geïntegreerde grafische kaart veeleisende moderne games aankan. Het maximale waartoe het in staat is, zijn online games en enkele goed geoptimaliseerde games met lage of gemiddelde grafische instellingen in HD-resolutie (1280x720), in sommige gevallen Full HD (1920x1080). Bekijk tests van de processor die je nodig hebt op YouTube en kijk of deze bij je past.

7. Andere processorkenmerken

Processoren worden ook gekenmerkt door parameters als het productieproces, het energieverbruik en de warmteafvoer.

7.1. Productieproces

Het technische proces is de technologie waarmee processors worden geproduceerd. Hoe moderner de apparatuur en productietechnologie, hoe fijner het technische proces. Het stroomverbruik en de warmteafvoer zijn sterk afhankelijk van het technologische proces waarmee de processor wordt vervaardigd. Hoe dunner het technische proces, hoe zuiniger en koeler de processor zal zijn.

Moderne processors worden vervaardigd met behulp van procestechnologieën variërend van 10 tot 45 nanometer (nm). Hoe lager deze waarde, hoe beter. Maar focus allereerst op het stroomverbruik en de daarmee samenhangende warmteafvoer van de processor, die verder zal worden besproken.

7.2. CPU-stroomverbruik

Hoe groter het aantal kernen en de frequentie van de processor, hoe groter het stroomverbruik. Het energieverbruik is ook sterk afhankelijk van het productieproces. Hoe dunner het technische proces, hoe lager het energieverbruik. Het belangrijkste om te overwegen is dat een krachtige processor niet op een zwak moederbord kan worden geïnstalleerd en een krachtigere voeding vereist.

Moderne processors verbruiken 25 tot 220 watt. Deze parameter kunt u lezen op de verpakking of op de website van de fabrikant. De parameters van het moederbord geven ook aan voor welk processorstroomverbruik het is ontworpen.

7.3. CPU-warmteafvoer

De warmteafvoer van een processor wordt geacht gelijk te zijn aan het maximale energieverbruik. Het wordt ook gemeten in Watt en wordt het Thermal Design Power (TDP) genoemd. Moderne processors hebben een TDP in het bereik van 25-220 Watt. Probeer een processor te kiezen met een lagere TDP. Het optimale TDP-bereik is 45-95 W.

8. Processorkenmerken achterhalen

Alle belangrijke kenmerken van de processor, zoals het aantal cores, frequentie en cachegeheugen, worden meestal aangegeven in de prijslijsten van verkopers.

Alle parameters van een bepaalde processor kunnen worden verduidelijkt op de officiële websites van fabrikanten (Intel en AMD):

Op modelnummer of serienummer zijn heel eenvoudig alle kenmerken van elke processor op de website te vinden:

Of voer eenvoudig het modelnummer in de Google- of Yandex-zoekmachine in (bijvoorbeeld "Ryzen 7 1800X").

9. Processormodellen

Processormodellen veranderen elk jaar, dus ik zal ze hier niet allemaal opsommen, maar alleen series (lijnen) processors die minder vaak veranderen en waar je gemakkelijk doorheen kunt navigeren.

Ik raad aan om processors uit modernere series te kopen, omdat deze productiever zijn en nieuwe technologieën ondersteunen. Hoe hoger de processorfrequentie, hoe hoger het modelnummer dat achter de serienaam komt.

9.1. Intel-processorlijnen

Oude afleveringen:

• Celeron – voor kantoortaken (2 kernen)
• Pentium – voor multimedia- en gaming-pc's op instapniveau (2 cores)

Moderne serie:

• Celeron G – voor kantoortaken (2 kernen)
• Pentium G – voor multimedia- en gaming-pc's op instapniveau (2 cores)
• Core i3 – voor multimedia- en gaming-pc's op instapniveau (2-4 cores)
• Core i5 – voor gaming-pc's uit het middensegment (4-6 cores)
• Core i7 – voor krachtige gaming en professionele pc's (4-10 cores)
• Core i9 – voor ultrakrachtige professionele pc's (12-18 cores)

Alle Core i7-, i9- en sommige Core i3- en Pentium-processors ondersteunen Hyper-threading-technologie, wat de prestaties aanzienlijk verbetert.

9.2. AMD-processorlijnen

Oude afleveringen:

• Sempron – voor kantoortaken (2 kernen)
• Athlon – voor multimedia- en gaming-pc's op instapniveau (2 cores)
• Phenom – voor multimedia- en gaming-pc's uit de middenklasse (2-4 cores)

Verouderde serie:

• A4, A6 – voor kantoortaken (2-kernen)
• A8, A10 – voor kantoortaken en eenvoudige games (4 kernen)
• FX – voor videobewerking en niet erg zware games (4-8 cores)

Moderne serie:

• Ryzen 3 – voor multimedia- en gaming-pc's op instapniveau (4 cores)
• Ryzen 5 – voor videobewerking en gaming-pc's uit het middensegment (4-6 cores)
• Ryzen 7 – voor krachtige gaming en professionele pc's (4-8 cores)
• Ryzen Threadripper – voor krachtige professionele pc's (8-16 cores)

Ryzen 5-, 7- en Threadripper-processors zijn multi-threaded, wat ze met een groot aantal cores een uitstekende keuze maakt voor videobewerking. Daarnaast zijn er modellen met een “X” aan het einde van de markering, die een hogere frequentie hebben.

9.3. De serie opnieuw starten

Het is ook vermeldenswaard dat fabrikanten soms oude series opnieuw opstarten op nieuwe sockets. Intel heeft nu bijvoorbeeld Celeron G en Pentium G met geïntegreerde grafische kaart, AMD heeft de lijnen van Athlon II- en Phenom II-processors bijgewerkt. Deze processors zijn qua prestaties iets minder dan hun modernere tegenhangers, maar aanzienlijk hoger in prijs.

9.4. Kern en generatie processors

Samen met de verandering van sockets verandert meestal de generatie processors. Op socket 1150 waren er bijvoorbeeld Core i7-4xxx-processors van de 4e generatie, op socket 2011-3 waren er Core i7-5xxx van de 5e generatie. Bij het overschakelen naar socket 1151 verschenen Core i7-6xxx-processors van de 6e generatie.

Het komt ook voor dat de processorgeneratie verandert zonder de socket te veranderen. Er zijn bijvoorbeeld Core i7-7xxx-processors van de 7e generatie uitgebracht op socket 1151.

De generatiewisseling wordt veroorzaakt door verbeteringen in de elektronische architectuur van de processor, ook wel de core genoemd. Core i7-6xxx-processors zijn bijvoorbeeld gebouwd op een kern met de codenaam Skylake, en degenen die ze hebben vervangen, Core i7-7xxx, zijn gebouwd op een Kaby Lake-kern.

De kernen kunnen verschillende verschillen vertonen, van behoorlijk significant tot puur cosmetisch. Kaby Lake verschilt bijvoorbeeld van de vorige Skylake door bijgewerkte geïntegreerde graphics en het blokkeren van overklokken op de processorbus zonder de K-index.

Op een vergelijkbare manier is er een verandering in kernen en generaties AMD-processors. De FX-9xxx-processors hebben bijvoorbeeld de FX-8xxx-processors vervangen. Hun belangrijkste verschil is de aanzienlijk verhoogde frequentie en, als gevolg daarvan, de warmteontwikkeling. Maar de socket is niet veranderd, maar de oude AM3+ blijft.

AMD FX-processors hadden veel cores, waarvan de nieuwste Zambezi en Vishera waren, maar ze werden vervangen door nieuwe, veel geavanceerdere en krachtigere Ryzen-processors (Zen-core) op de AM4-socket en Ryzen (Threadripper-core) op de TR4-socket.

10. De processor overklokken

Intel Core-processors met een “K” aan het einde van de markering hebben een hogere basisfrequentie en een ontgrendelde vermenigvuldiger. Ze zijn gemakkelijk te overklokken (de frequentie verhogen) om de prestaties te verbeteren, maar vereisen een duurder moederbord met een chipset uit de Z-serie.

Alle AMD FX- en Ryzen-processors kunnen worden overklokt door de vermenigvuldiger te wijzigen, maar hun overklokpotentieel is bescheidener. Overklokken van Ryzen-processors wordt ondersteund door moederborden op basis van B350- en X370-chipsets.

Over het algemeen maakt de mogelijkheid om te overklokken de processor veelbelovender, omdat het in de toekomst, als er een klein gebrek aan prestaties is, niet mogelijk zal zijn om deze te veranderen, maar eenvoudigweg te overklokken.

11. Verpakking en koeler

Processoren met het woord “BOX” aan het einde van de markering zijn verpakt in een hoogwaardige doos en kunnen compleet met koeler worden verkocht.

Maar bij sommige duurdere boxed-processors is mogelijk geen koeler inbegrepen.

Als er aan het einde van de markering “Tray” of “OEM” staat, betekent dit dat de processor in een klein plastic bakje is verpakt en dat er geen koeler is meegeleverd.

Instapprocessors zoals Pentium zijn gemakkelijker en goedkoper te koop, compleet met koeler. Maar vaak is het voordeliger om een ​​mid- of high-end processor zonder koeler te kopen en daar apart een geschikte koeler voor uit te zoeken. De kosten zullen ongeveer hetzelfde zijn, maar de koeling en het geluidsniveau zullen veel beter zijn.

12. Filters instellen in de online winkel

1. Ga naar het onderdeel ‘Verwerkers’ op de website van de verkoper.
2. Selecteer de fabrikant (Intel of AMD).
3. Stekkerdoos selecteren (1151, AM4).
4. Selecteer een processorlijn (Pentium, i3, i5, i7, Ryzen).
5. Sorteer het aanbod op prijs.
6. Blader door processors, beginnend met de goedkoopste.
7. Koop een processor met het maximaal mogelijke aantal threads en frequentie die bij uw prijs past.

Zo krijgt u tegen de laagst mogelijke kosten de processor met de optimale prijs-/prestatieverhouding die aan uw eisen voldoet.

13. Koppelingen

Intel Core i7 8700-processor
Intel Core i5 8600K-processor
Processor Intel Pentium G4600

Frequentie? GHz? 2.6? Ghz?

Vanuit technisch oogpunt klinkt de definitie als volgt:

Kloksnelheid is het aantal klokcycli dat in een bepaalde tijd wordt geproduceerd.

Voor mij was het ook een donker bos toen ik dit in mijn eerste jaar tijdens mijn studie voor programmeur in een notitieboekje schreef. Toen begreep ik, net als velen nu, helemaal niet wat dit betekende en waarom het nodig was?

Ik zal het uitleggen met voorbeelden, het zal gemakkelijker zijn om te begrijpen hoe het werkt. Laten we beginnen.

Uitleg met voorbeeld

Laten we ons voorstellen dat 1 slag op een muziektrommel 1 klokcyclus is voor de processor. Als we ter vergelijking twee trommels nemen: de ene wordt 120 keer per minuut geraakt, de tweede 80 keer per minuut. Het zal duidelijk zijn dat de frequentie van het geluid van de eerste trommel hoger en luider is dan die van de tweede.

Voor een onafhankelijk experiment kun je een gewone schrijfpen in je hand nemen, 10 seconden lang en 10 slagen maken met de rand van de pen op tafel, en dan 20 slagen in dezelfde tijd maken, het resultaat zal hetzelfde zijn als met trommels.
Je moet ook begrijpen dat als een muzikant vier drums heeft in plaats van één, het aantal beats niet wordt vermenigvuldigd met het aantal drums, maar over alle drums wordt verdeeld, waardoor er meer mogelijkheden worden geboden om geluiden te spelen.

Herinneren! Het aantal kernen wordt niet vermenigvuldigd met gigahertz.

En dat is de reden waarom nergens in de beschrijvingen zulke grote getallen staan ​​als 12Ghz of 24GHz, enz., tenzij in de resultaten van overklokken, en dan onwaarschijnlijk.
Een microprocessor voert een bepaald aantal instructies per klokcyclus uit. Dat wil zeggen: hoe hoger de klokfrequentie, hoe meer opdrachten er binnen een bepaalde tijd in de microprocessor plaatsvinden.

Trouwens, wat erin zit, kun je vinden in het artikel “”, dat al op de blog is verschenen. Verder interessanter, dus om altijd op de hoogte te zijn van het verschijnen van nieuwe artikelen.

Waar wordt het in gemeten en hoe wordt het aangeduid?

In gigahertz of megahertz, afgekort als - GHz of MHz, Ghz of Mhz.

3,2 Ghz = 3200 Mhz - dit is hetzelfde, alleen in verschillende hoeveelheden.

Op websites wordt de frequentie anders aangegeven in de omschrijving. Voorbeelden worden hieronder weergegeven en blauw gemarkeerd.

Invloed op het werk en in het spel

Bij het werken op een computer heeft deze parameter invloed op:

• systeemprestaties
• reactievermogen en snelheid van werken
• rekenkracht
• uitvoering van meerdere lopende taken tegelijkertijd
• en nog veel meer.

Welke invloed heeft dit op games? Hangt direct af van hoeveel kracht er nodig is voor het spel. Fabrikanten adviseren het gebruik van 3,0 GHz en hoger. Het hangt allemaal af van het spel zelf en de aanbevelingen die daarbij horen. Waar kan ik ze bekijken? Hierin lees je waarin ik alles uitgebreid heb uitgelegd.

Eén van de CPU-modellen die op het moment van schrijven de hoogste kloksnelheid heeft, is de Intel i7−8700K.

Velen zijn natuurlijk van mening dat deze parameter niet de belangrijkste is, maar deze indicator heeft rechtstreeks invloed op de prestaties van de pc, dus als je de mogelijkheid hebt om een ​​hogere gigahertz aan te schaffen, raad ik je aan dit te overwegen.

Naar mijn mening zou ik deze optimale modellen voor verschillende taken overwegen:

• INTEL Pentium G5600
• AMD Ryzen3 2200G
• INTEL Core i3 8100
• INTEL Core i5 8400
• INTEL Core i7 8700

Voor welke taken zijn ze bedoeld? Hoe je dat doet, lees je in het artikel, zodat je er later geen spijt van krijgt.

Ik vermeld geen prijzen omdat ze altijd veranderen, dus neem eens een kijkje. De keuze is aan jou.

Ik hoop dat alles je duidelijk is geworden. Ik zal hier eindigen. Om op de hoogte te blijven van het verschijnen van nieuwe, begrijpelijke en interessante artikelen op mijn blog, kunt u reacties achterlaten, ik ben altijd geïnteresseerd in uw mening. Bedankt voor uw aandacht. Tot ziens in nieuwe artikelen.

Dan is de klokfrequentie de meest bekende parameter. Daarom is het noodzakelijk om dit concept specifiek te begrijpen. Ook zullen we in het kader van dit artikel bespreken inzicht krijgen in de kloksnelheid van multi-coreprocessors, omdat er interessante nuances zijn die niet iedereen kent en waarmee rekening wordt gehouden.

Lange tijd vertrouwden ontwikkelaars op het verhogen van de klokfrequentie, maar in de loop van de tijd is de ‘mode’ veranderd en de meeste ontwikkelingen gaan in de richting van het creëren van een meer geavanceerde architectuur, het vergroten van het cachegeheugen en het ontwikkelen van multi-cores, maar niemand vergeet over de frequentie.

Wat is de kloksnelheid van de processor?

Eerst moet u de definitie van "klokfrequentie" begrijpen. De kloksnelheid vertelt ons hoeveel berekeningen de processor per tijdseenheid kan uitvoeren. Hoe hoger de frequentie, hoe meer bewerkingen de processor per tijdseenheid kan uitvoeren. De kloksnelheid van moderne processors is over het algemeen 1,0-4 GHz. Het wordt bepaald door de externe of basisfrequentie met een bepaalde coëfficiënt te vermenigvuldigen. Zo gebruikt de Intel Core i7 920 processor een bussnelheid van 133 MHz en een vermenigvuldiger van 20, wat resulteert in een kloksnelheid van 2660 MHz.

De processorfrequentie kan thuis worden verhoogd door de processor te overklokken. Er zijn speciale processormodellen van AMD en Intel, die door de fabrikant zelf op overklokken zijn gericht, bijvoorbeeld de Black Edition van AMD en de K-series lijn van Intel.

Ik zou willen opmerken dat bij het kopen van een processor de frequentie niet de doorslaggevende factor mag zijn bij je keuze, omdat slechts een deel van de prestaties van de processor ervan afhangt.

Kloksnelheid begrijpen (multi-coreprocessors)

Nu zijn er in vrijwel alle marktsegmenten geen single-core processors meer over. Nou, dat is logisch, want de IT-industrie staat niet stil, maar gaat voortdurend met grote sprongen vooruit. Daarom moet u duidelijk begrijpen hoe de frequentie wordt berekend voor processors met twee of meer kernen.

Toen ik veel computerforums bezocht, merkte ik dat er een algemene misvatting bestaat over het begrijpen (berekenen) van de frequenties van multi-coreprocessors. Ik zal meteen een voorbeeld geven van deze onjuiste redenering: "Er is een 4-coreprocessor met een klokfrequentie van 3 GHz, dus de totale klokfrequentie zal gelijk zijn aan: 4 x 3 GHz = 12 GHz, toch?" Nee, niet zo.

Ik zal proberen uit te leggen waarom de totale processorfrequentie niet kan worden begrepen als: “aantal kernen X gespecificeerde frequentie."

Laat me je een voorbeeld geven: “Een voetganger loopt langs de weg, zijn snelheid is 4 km/u. Dit is vergelijkbaar met een single-coreprocessor N GHz. Maar als er 4 voetgangers met een snelheid van 4 km/u over de weg lopen, dan is dit vergelijkbaar met een 4-coreprocessor op N GHz. In het geval van voetgangers gaan we er niet van uit dat hun snelheid 4x4 = 16 km/u zal zijn, maar zeggen we simpelweg: "4 voetgangers lopen met een snelheid van 4 km/u". Om dezelfde reden voeren we geen wiskundige bewerkingen uit met de frequenties van de processorkernen, maar onthouden we simpelweg dat een 4-coreprocessor N GHz heeft vier kernen, die elk op een bepaalde frequentie werken N GHz".

In een tijd waarin mobiele telefoons dik en zwart-wit waren, processors single-core waren en gigahertz een onoverkomelijke lat leek (zo'n 20 jaar geleden), was het enige kenmerk voor het vergelijken van CPU-vermogen de kloksnelheid. Tien jaar later was het tweede belangrijke kenmerk het aantal kernen. Tegenwoordig bevat een smartphone, nog geen centimeter dik, meer cores, en heeft hij een hogere kloksnelheid dan een simpele pc uit die jaren. Laten we proberen erachter te komen wat de kloksnelheid van de processor beïnvloedt.

De processorfrequentie beïnvloedt de snelheid waarmee de processortransistoren (en er zitten honderden miljoenen in de chip) schakelen. Het wordt gemeten in het aantal schakelingen per seconde en uitgedrukt in miljoenen of miljarden hertz (megahertz of gigahertz). Eén hertz is één schakeling van processortransistors per seconde, dus één gigahertz is één miljard van dergelijke schakelingen in dezelfde tijd. In één schakelaar voert de kern, om het simpel te zeggen, één wiskundige bewerking uit.

Volgens de gebruikelijke logica kunnen we tot de conclusie komen dat hoe hoger de frequentie, hoe sneller de transistors in de kernen schakelen, hoe sneller problemen worden opgelost. Dat is de reden waarom in het verleden, toen het grootste deel van de processors wezenlijk verbeterde Intel x86 was, de architectonische verschillen minimaal waren, en het duidelijk was dat hoe hoger de klokfrequentie, hoe sneller de berekeningen. Maar na verloop van tijd veranderde alles.

Is het mogelijk om frequenties van verschillende processors te vergelijken?

In de 21e eeuw leerden ontwikkelaars hun processors niet slechts één instructie per klok te verwerken, maar meer. Daarom produceren processors met dezelfde klokfrequentie, maar gebaseerd op verschillende architecturen, verschillende prestatieniveaus. Intel Core i5 2 GHz en Qualcomm Snapdragon 625 2 GHz zijn verschillende dingen. Hoewel de tweede meer kernen heeft, zal hij zwakker zijn bij zware taken. Daarom kan de frequentie van verschillende soorten kernen niet worden vergeleken; het is ook belangrijk om rekening te houden met specifieke prestaties (het aantal instructie-uitvoeringen per klokcyclus).

Als we een analogie trekken met auto's, dan is de klokfrequentie de snelheid in km/u, en de specifieke productiviteit het laadvermogen in kg. Als een auto (ARM-processor voor een smartphone) en een kiepwagen (x86-chip voor een pc) in de buurt rijden, dan zal de auto met dezelfde snelheid een paar honderd kilo tegelijk vervoeren, en de vrachtwagen enkele tonnen . Als we het hebben over verschillende soorten kernen specifiek voor smartphones (Cortex A53, Cortex A72, Qualcomm Kryo) - dan zijn dit allemaal personenauto's, maar met verschillende capaciteiten. Dienovereenkomstig zal het verschil hier niet zo groot zijn, maar nog steeds aanzienlijk.

Je kunt alleen de kloksnelheden van cores op dezelfde architectuur vergelijken. MediaTek MT6750 en Qualcomm Sanapdragon 625 bevatten bijvoorbeeld elk 8 Cortex A53-kernen. Maar MTK heeft een frequentie tot 1,5 GHz en Qualcomm heeft een frequentie van 2 GHz. Hierdoor zal de tweede processor ongeveer 33% sneller werken. Maar de Qualcomm Snapdragon 652 is, hoewel hij een frequentie tot 1,8 GHz heeft, sneller dan het 625-model, omdat hij krachtigere Cortex A72-kernen gebruikt.

Wat doet een hoge processorfrequentie in een smartphone?

Zoals we al hebben ontdekt: hoe hoger de klokfrequentie, hoe sneller de processor werkt. Bijgevolg zullen de prestaties van een smartphone met een chipset met een hogere frequentie hoger zijn. Als één smartphoneprocessor 4 Kryo-kernen op 2 GHz bevat, en de tweede 4 dezelfde Kryo-kernen op 3 GHz, dan zal de tweede ongeveer 1,5 keer sneller zijn. Dit versnelt het opstarten van applicaties, verkort de opstarttijd, zorgt ervoor dat zware sites sneller in de browser worden verwerkt, enz.

Wanneer u echter een smartphone met hoge processorfrequenties kiest, moet u er ook rekening mee houden dat hoe hoger deze zijn, hoe groter het energieverbruik. Als de fabrikant dus meer gigahertz heeft verhoogd, maar het apparaat niet goed heeft geoptimaliseerd, kan het oververhit raken en in “throttling” gaan (geforceerde reset van frequenties). De Qualcomm Snapdragon 810 had bijvoorbeeld ooit last van een dergelijk nadeel.