În 2002, am scris despre problemele așteptate ale producătorilor de procesoare atunci când treceau la tehnologii mai subțiri. proceselor. Unele dintre ele au fost rezolvate complet neobservate de comunitatea informatică generală, în timp ce altele (de exemplu, problemele cu curentul de scurgere la poartă) au fost larg acoperite în presă.
Mișcare către tehnologie subțire. proceselor, aceasta nu este doar o modalitate de a căuta noi idei tehnice, ci și o cale de costuri financiare și compromisuri tehnologice, care, la rândul lor, limitează succesul producătorilor de procesoare.

Istoricul dezvoltării procesorului

Aceasta este o dorință constantă de a-și crește performanța și, pentru aceasta, ca celula principală (cheia) - o pereche complementară de tranzistori - să fie cât mai rapidă sau cât mai mică posibil. Acest lucru a fost realizat prin utilizarea unor procese tehnologice din ce în ce mai sofisticate.
Mai mult, cu cât tehnologia este mai subțire, cu atât performanța celulei este mai mare. proces.

Dezvoltarea procesoarelor poate fi împărțită în două etape.

Prima este din jurul anului 2005.

În prima etapă, scopul principal al lucrării designerilor a fost acela de a face dimensiunea comutatorului CMOS cât mai mică posibil pentru a obține frecvențe din ce în ce mai mari ale procesorului și, în consecință, pentru a crește performanța acestuia. Și abia atunci, datorită dimensiunii mici, crește numărul de chei pentru a obține o structură mai complexă, a cărei optimizare oferă și un oarecare câștig de performanță.

Și abia atunci a venit reducerea puterii consumate de dongle și, în consecință, procesor și alte avantaje ale tehnologiilor sofisticate.

Mai mult, principala creștere a performanței procesorului a fost asigurată tocmai de o creștere a frecvențelor de ceas.

Al doilea a început în 2005, din momentul în care viteza procesorului a încetat să crească.

În a doua etapă, cursa pentru reducerea dimensiunii comutatorului CMOS continuă. Scopul său a fost să plaseze cât mai multe chei pe un cip, pentru a face posibilă complicarea structurii procesorului (inclusiv creșterea numărului de nuclee și a volumului de cache), ceea ce permite o performanță crescută. Al doilea motiv pentru mișcarea este o reducere a puterii consumate de cheie și, în consecință, de procesor.Mărirea vitezelor de ceas frecvențe oprite.

În acest fel, performanța procesoarelor server a fost crescută mai devreme, când tehnologia este și mai subțire. procesul nu a oferit ocazia de a îmbunătăți productivitatea.

Din acest moment, producătorii au trecut la așa-numitul rating - performanță echivalentă a procesorului.

Pe drumul către procesele tehnologice fine, multe probleme au apărut și au fost rezolvate. Unele dintre ele au fost rezolvate complet neobservate de comunitatea informatică generală, în timp ce altele (de exemplu, problemele cu curentul de scurgere la poartă) au fost larg acoperite în presă. Această cale nu este doar calea căutării de noi idei tehnice, ci și a costurilor financiare și, cel mai important, calea compromisurilor care au impus anumite restricții asupra dezvoltării tehnologiei.

La începutul lunii mai au fost informații

despre decizia Intel, literalmente - „lansați un program pentru a întrerupe producția procesoarelor dumneavoastră Miez i7 940”, atât modele de vânzare cu amănuntul, cât și produse OEM.

Formula în stil Intel, „pornire - la eliminare” - o acțiune neplăcută, arată destul de pozitiv! Deloc ca „întrerupt”.

Rețineți că de la lansarea primelor cipuri din familia Core i7 a trecut deja aproape șase luni, iar aceasta este o perioadă de timp destul de scurtă pentru industria procesoarelor... și iată soluția!

Core i7 940 a fost urmat de Core i7 965!

Ce înseamnă acest lucru?

Unii oameni cred că, pe fondul crizei, principiul de funcționare al Intel nu se aplică - „toată lumea va lua ceea ce oferim, cu o campanie de publicitate adecvată”.

Există o opinie că aceasta este o încercare de a vinde stocuri de seturi logice de sistem din seria a 4-a, a căror cerere a scăzut din cauza crizei economice globale. Dar „a pune în aplicare prin renunțare” este o formulă fără a câștiga. Nu contează dacă există pierderi aici sau acolo.

O altă opinie este că costurile de producție ale Intel Core i7 940 s-a dovedit a fi mare și nu are cererea care să permită o producție profitabilă.

O altă opinie, pe fondul crizei de la Intel Problemele interne s-au agravat.

Deocamdată, se poate doar ghici de ce durata de viață a Core i7 940 și Core I7 965 s-a dovedit a fi atât de scurt, dar de obicei motivele pentru oprirea producției ar trebui să fie destul de semnificative, deoarece fondurile au fost cheltuite și există o criză în curte. În plus, noile modele Core i7 975 și 950 sunt planificate pentru lansare - nu sunt foarte diferite în ceea ce privește performanța.

Dar, cel mai probabil, aceasta este întreaga combinație a celor de mai sus, care se suprapune problemelor de stăpânire a proceselor tehnologice mai subtile.

Tendințele procesoarelor

Fiecare pas în stăpânirea proceselor tehnologice fine înseamnă reducerea dimensiunilor liniare ale tranzistorului de aproximativ 1,4 ori și a ariei acestuia de aproximativ 2 ori.

Prin urmare, există tendințe și fapte:

Lungimea canalului tranzistorilor care alcătuiesc structurile discrete ale procesorului este scurtată, iar acest lucru determină, la rândul său, o creștere a performanței acestora.
Zona tranzistorului este redusă, capacitățile sale interne ar trebui reduse, dar utilizarea unui dielectric high-k pentru a izola poarta tranzistoarelor realizate la 45 nm tech. proces, menține capacitatea porții la un nivel apropiat de 65 nm tech. proces. Acest lucru nu ajută la reducerea consumului de energie specific (pe 1 comutator) (doar pentru 45 nm TC) în ciuda reducerii dimensiunii.
Dar, în ciuda creșterii performanței, vitezele de ceas de bază ale procesorului au încetat să crească și s-au oprit la 3 GHz.
Reducerea suprafeței ocupate de un tranzistor permite amplasarea unui număr mai mare de tranzistori pe un substrat de aceeași dimensiune, complicând structura procesorului. Acest lucru are un efect oarecum pozitiv asupra vitezei de calcul.
Numărul de nuclee de procesor este în creștere, numărul cărora în prognoze se apropie de o sută. Volumul cache-urilor este, de asemenea, în creștere; acum dimensiunea cache-ului de al 3-lea nivel a ajuns la 8 MB.
TDP-ul se apropie de valoarea limită, în designul de procesor adoptat, 130 - 140 W.
Creșterea numărului de contacte ale mufei procesorului (conector) - Soket" a.
În același timp, se atinge limita termică TDP, Puterea de interferență generată de procesor a încetat să crească. Dar pe măsură ce performanța crește, la fel crește dI/dt prin urmare, limita de înaltă frecvență a interferenței continuă să se deplaseze în sus.
Noi soluții apar periodic în tipărire. Ele se referă în principal la tranzistori noi, mai rapidi. De exemplu, așa-numiții tranzistori cu structură verticală.

Ultimele două puncte afectează semnificativ fezabilitatea economică a lansării de noi modele spre vânzare și prețul acestora.

Cele mai caracteristice puncte din istoria dezvoltării noilor procese tehnologice sunt prezentate în Tabelul 1.

AN*	1995	1997	1999	2001	2003	2005	2007	2009	2011	2012**	2013**
Tehnologia Micron	0,35	0,25	0,18	0,13	0,09	0,065	0,045	0,045	0,032	0,022/0,024	0,01
Lungimea canalului nm	-	120	90	70	45	38	35	35	20	15	7-8
Max. viteza de ceas a procesorului MHz/Model	450/Pentium Pro	1000/Pentium III	2000/ Pentium 4 - 2.0	3400/ Pentium 4 - 3.4	3800/ Pentium 4 - 571	3800/ Pentiu m 4-673	3160* / Penryn Quad-Core Xeon DP X5460	2660 (plan pana la 3300) Nehalem	< 2500 Prognoza	< 2200 Prognoza	< 2000 Prognoza
Timp de comutare τ (psec)	5,5 ns	250	125	65	23	14	10	10	5-7	3-5	1-3
Max. frecvență interferența generată f max GHz	0, 2	4	8	15	43	83	>9 0	>90	>130	>200	>500
Numărul de contacte	387	370	423	478	775	775	771, 940 AMD	1 366	1366/ 1156	>1400	>1400

Tabelul 1.

*Intel consideră anul stăpânirii tehnologiei. proces, anul de prezentare către consumatori a unui cip de probă realizat conform acestei specificații tehnice. proces. Anterior, au durat câteva săptămâni de la prezentarea unui cip de procesor până la lansarea lui spre vânzare. Începând de la 45 nm tech. proces, după prezentarea unui cip de memorie (tehnologia este acum dezvoltată pe ele), durează până la șase luni până la prezentarea primului procesor, iar implementarea producției de masă (a multor modele) durează până la șase luni . Prin urmare, aici este indicată data lansării în serie a primului model de procesor pentru această specificație tehnică. proces. Prin urmare, acest șir poate avea valori diferite de cele acceptate de Intel.

** în planurile Intel pentru 2009.

Potrivit oficialilor Intel, în 2012, producătorii de microcipuri vor trece la o tehnologie de proces de 10 nm. Vicepreședinte al Intel Digital Enterprise Group (divizia Intel responsabilă cu proiectarea și producția de cipuri discrete) Pat Gelsinger consideră că fabricile Intel vor putea produce tranzistoare care măsoară 10 nanometri sau mai puțin.

O astfel de afirmație, lipsită de logică, poate fi privită doar ca un alt truc publicitar, deoarece o astfel de gamă de schimbări tehnologice era necesară anterior de la 4 la 7 ani. Deoarece fiecare pas este asociat cu introducerea de noi tehnologii, echipamente și depanarea acestora.

Dar în istoria Intel nu numai, ci în general, nu au existat niciodată tranziții atât de abrupte la noile tehnologii. proceselor. Prin urmare, în mod realist, în opinia mea, ne putem aștepta la pasul tehnic făcut de Intel. procese, care vor da o serie de 32, 22, 16, 11 nm.

Chiar și fără a ține cont de necunoscutul care îl așteaptă pe dezvoltator.

Vezi tabelul 1.

AN*	2009	2011	> 2012	>2014	>2017
					Constructiv
					Standard	O alta
tehnologie nm	45	32	22	16	11	11
Lungimea canalului nm	35	24	17	12	8-9	8-9
Timp de comutare τ (psec)	10	6-7	5-6	3-5	2-3	2-3
Numărul de contacte	1366	1500	2000	3000	4000	-
Număr de tranzistori de până la milioane	731	1100	1600	2400	3600	Până la 8000
Max. frecvența de interferență, f max GHz	>90	>130	>150	>200	>250	>250

Masa 2.

1. Odată cu trecerea la tehnologii mai subtile,

lungimea canalului tranzistorilor care alcătuiesc structurile discrete ale procesorului este scurtată, iar acest lucru determină, la rândul său, o creștere a performanței acestora.

Specialiștii sunt conștienți de dependențele care conectează lungimea canalului tranzistorului MOS (dimensiunea procesului tehnologic) și viteza acestuia. Priviți graficul care descrie această dependență din Fig. 3.

Poza 1.

Conceptul de viteză, până la 90 nm tech. procesul a fost în mod clar legat de viteza de ceas a procesorului. Pe măsură ce performanța tranzistorului crește, crește și frecvența de ceas a nucleului procesorului.

În zilele noastre, performanța nu mai înseamnă viteza de bază a ceasului.

Restricții.

În tehnologiile existente pentru sistemele de fabricație (plăci de bază) este imposibil să se utilizeze timpi de comutare egali cu timpii de comutare ai tranzistoarelor de bază pentru magistralele externe.

Deoarece, odată cu creșterea vitezei, crește cerințele pentru acuratețea timpului de sosire (sincronizare) a semnalelor de-a lungul magistralelor paralele de transmisie și sincronizare a informațiilor.

Aceasta nu este o limitare critică; poate fi ocolită prin transferul de informații pe canale seriale.

2. Zona ocupată de tranzistorul din cip este redusă,

de aproximativ două ori pentru fiecare etapă de reducere a standardelor tehnologice, ca urmare capacitățile sale interne ar trebui să scadă .

Dar utilizarea dielectricului de înaltă k pentru a izola poarta tranzistoarelor realizate la 45 nm tech. proces, reduce ușor capacitatea porții. Acest lucru reduce consumul de energie specific (cu 1 tastă) mai puțin decât înainte atunci când treceți de la o tehnologie. proces la altul.

Fără a ține cont de acest factor (sau poate pur și simplu pentru a testa tehnologia pe utilizatori - o structură destinată proceselor tehnice de 22 nm la un proces tehnic de 32 nm), Intel a lansat cipuri Intel Core i7 940 pentru vânzare cu TDP egal cu 130 W. Și astfel, la începutul lunii mai, au existat informații despre scoaterea lor din producție (deși este posibil să apară pe procesul tehnic de 32 nm).

De fapt, puterile de disipare a căldurii de peste 100 W necesită o abordare specială a problemei de răcire a procesorului și a unității de sistem. Cea mai mică inexactitate în această chestiune duce la apariția gradienților de temperatură pe cip, care nu contribuie la durabilitatea acestuia.

Conform datelor mele, utilizarea unui dielectric de înaltă k ca izolator a condus la păstrarea capacității (100-70%) a tranzistorului la trecerea de la 65 la 45 nm. acestea. proces.

Ca urmare a creșterii numărului de tranzistori, puterea consumată de procesor crește și o ușoară scădere a capacității porții tranzistorului. Un exemplu în acest sens este Intel Core i7 940.

3. În ciuda creșterii performanței

Vitezele de ceas de bază ale procesorului au încetat să crească înainte de a ajunge la 4 GHz.

Orez. 1 (datele mele).	Orez. 2 (date de la http://ru.wikibooks.org/wiki/ Procesor de cuvinte de căutare)
În fig. 1 și 2 prezintă grafice ale frecvenței de ceas a procesorului. Ele nu sunt sincronizate de-a lungul axei orizontale, deoarece Fig. 2 folosite din altă sursă. Și fig. 1 arată doar zona caracteristică. Dar sarcina sa este de a arăta schimbarea frecvenței ceasului în timp sau atunci când standardele tehnice sunt reduse. Ei efectuează procesele destul de clar.

Nu vorbesc aici despre:

capacitatea de a overclocka procesorul, deoarece modul overclockat este experimentul tău - riscul tău, în care funcționarea stabilă a procesorului nu este garantată.
performanță echivalentă a procesorului, care este determinată nu numai de frecvența ceasului de bază, ci și de un set de caracteristici ale procesorului.

Aici vorbim doar despre frecvența ceasului de bază determinată de producător.

Desigur, puteți contesta scăderea vitezei de ceas de bază cu ajutorul tehnologiei de 45 nm. proces, dar nimeni nu contestă lipsa creșterii sale. Și o comparație a creșterii frecvenței ceasului la trecerea de la 250 nm la 180 nm tech. procesul nu este clar în favoarea unor situații similare după 90 nm.

Și declarațiile unor „meșteri” despre o frecvență mare de ceas sunt foarte controversate. Pentru că împrăștiat A mea probă (cum am spus deja - nu toateprobăprocesorul poate fi overclockat) Procesor Intel de până la puțin peste 4 GHz, nu au reușit niciodată să-și transforme „know-how”-ul în categoria unei soluții standard pentru o gamă largă de cel puțin „mesteri” și, din câte am înțeles, ei înșiși o fac. nu utilizați modurile de înregistrare tot timpul.

În caz contrar, prin analogie cu titlurile „Procesor XXXXXXX - a depășit 4,2 GHz!” Au apărut și titlurile: „Procesor XXXXXXX - 3 ani cu o frecvență de 4,2 GHz!”

Se crede că există un alt motiv pentru limitarea vitezei de ceas a procesorului - aceasta este o limitare a lățimii de bandă a magistralei pentru conectarea dispozitivelor PC.

4. Reducerea suprafeței ocupate de tranzistor

vă permite să plasați un număr mai mare de tranzistori pe un substrat de aceeași dimensiune, complicând structura procesorului. Acest lucru are un efect oarecum pozitiv asupra vitezei generale de calcul.

Acesta este ceea ce folosesc dezvoltatorii de procesoare. Numărul de tranzistori de pe un cip este în continuă creștere.

Figura 2.

Creșterea numărului de tranzistori are loc din cauza complicației structurii procesorului și a plasării pe cipul procesorului a unui număr mai mare de nuclee, cache-uri mai mari (care, de altfel, tind să crească), controlere de memorie, ... ..

Trebuie remarcat faptul că cele mai grele pentru un cip, în ceea ce privește disiparea căldurii, sunt nucleele care funcționează la frecvențe mari de ceas.

Pentru a nu supraîncălzi cipul, există o idee de a folosi nuclee suplimentare în procesoarele multi-core, concepute pentru a îndeplini unele sarcini înguste (specializate). Acest lucru vă va permite să le opriți atunci când nu există sarcini și, prin urmare, să reduceți consumul de energie al procesorului și disiparea căldurii.

Pe de alta parte - Creșterea numărului total de tranzistori de pe un cip - ca aspiratie Intel se încadrează în „patul Procustean” din „Legea lui Moore”.

Acest lucru necesită o creștere a numărului de noduri de pe cip și, ca urmare, o creștere a numărului de tranzistori. Dar nu se dublează în fiecare an - doi.

Dacă principalul lucru nu este funcționarea optimă a procesorului, ci Moore cu legea sa, există o modalitate ușoară de a respecta această lege, pur și simplu crește memoria cache. La urma urmei, se știe că fiecare bit al memoriei cache necesită 6 tranzistori pentru a stoca un pic de informații și, împreună cu controlere - interfețe, cablare (practică arată) există deja mai mult de 50 de tranzistori pe 1 bit de cache de nivel 3. Aceasta este o contribuție semnificativă la triumful Legii lui Moore.

Deși există o infirmare a „Legii lui Moore”, acesta este procesorul:

I ntel Atom Z515 - 1,20 GHz (512 KB L2, 400 MHz FSB, 1,4 W TDP) - introdus pe 8 aprilie 2009, Silverthorne- proces tehnologic de 45 nm și având 47 mil pe cip. tranzistoare. El Poziționat ca microprocesor pentru sistemele ultramobile/Netbook și Nettop.

Există o scădere a numărului de tranzistori!

O altă contribuție semnificativă la creșterea numărului de tranzistori este utilizarea arhitecturilor multi-core.

Dar numărul de noduri - nuclee și dimensiunea cache-ului nu pot fi infinite; pornind de la un anumit nivel, gestionarea acestora va necesita atât de multe resurse încât creșterea performanței procesorului se va opri.

Prin urmare, vorbim despre utilizarea procesoarelor de 100 și 1000 de nuclee în PC-uri este încă prematur.

Rezultatul este o creștere a numărului de conexiuni externe (linii) ale procesorului și o creștere a numărului de contacte ale conectorului său - Soket.

5. Numărul de nuclee de procesor este în creștere

al căror număr în prognoze se apropie de o sută. Creșterea numărului lor este cauzată de dorința de a crește performanța sistemului.

Este clar că o astfel de creștere nu poate continua la nesfârșit. La urma urmei, sincronizarea și gestionarea calculului paralel necesită și resurse de calcul. Sfârșitul înmulțirii numărului de nuclee unde creșterea în continuare a acestora nu asigură o creștere a performanței.

Dar nu trebuie să uităm că creșterea numărului de nuclee, precum și a dimensiunii cache-urilor, necesită și resurse.

Informațiile au arătat asta Intel intenționează să ascuți nucleele individuale ale unui procesor multi-core pentru sarcini individuale specializate, ceea ce le va crește performanța și le va opri dacă nu există sarcini pentru ei. Acesta din urmă va reduce consumul de energie. De exemplu, unul dintre nuclee poate fi adaptat pentru a efectua operațiuni grafice.

Dar se pare că situația extremă a unei astfel de dezvoltări este cipul în care se află toate nodurile principale de procesor, lăsând în urmă doar acele noduri care nu au un impact semnificativ asupra vitezei PC-ului.

Este clar că dezvoltarea și îmbunătățirea procesoarelor vizează creșterea vitezei de funcționare a acestuia și a vitezei sistemului. Pentru a realiza acest lucru, arhitectura sa este optimizată, inclusiv numărul de nuclee, dimensiunea cache-urilor la toate nivelurile, iar controlerele de memorie sunt transferate pe procesor.

Acest lucru necesită o creștere a numărului de noduri de pe cip și, ca urmare, o creștere a numărului de tranzistori.

6. Aproximarea TDP la valoarea limită,

care în modelele moderne de procesor în carcase optimizate este de ordinul 130 - 150 W.

Această limitare este impusă nu de prezența răcitoarelor eficiente, ci de caracteristicile de design ale procesorului însuși, dimensiunile cristalului și eterogenitatea generării de căldură pe suprafața acestuia.

Probabil ați observat că în ultima vreme au apărut uneori procesoare cu un TDP de aproximativ 130 W. Cel mai adesea acestea sunt procesoare destinate lansării pe tehnologie mai subțire. proces. De exemplu procesor Intel Miezarhitectura i7 940 Nehalem realizat folosind tehnologia 45 nm. Procesul are un TDP de aproximativ 130 W, fiind implementat la 32 nm. TP va avea un TDP de 65 până la 95 W, în funcție de frecvența ceasului.

De obicei, TDP nu depășește 100 W.

130 W este puterea maximă care poate fi disipată de la un dispozitiv semiconductor cu asemenea dimensiuni ale suprafețelor conductoare de căldură și un design similar.

Dar impune cerințe mari la nivelul tehnologiei de răcire pentru un dispozitiv semiconductor.

Acestea sunt conexiuni între cip și placa de distribuție a căldurii de pe procesor cu o rezistență termică de aproximativ 0,01 °C/W, materiale conductoare de căldură eficiente (paste), răcitoare cu o rezistență termică mai mică de 0,1 °C/W și cazuri cu ventilație eficientă.

Pe măsură ce TDP se apropie de 150 W, acesta amenință supraîncălzirea locală a cipului, reducându-i imunitatea la zgomot, sensibilitatea la dispozitivele externe de răcire și, în consecință, fiabilitatea generală.

Restrictii impuse -

TDP limitează numărul de tranzistori de pe cip și viteza procesorului.

7. Creșterea numărului de pini de pe soclul procesorului

(conector) - Soket" A.

3 factori care influențează creșterea numărului de contacte:

Complicarea structurii procesorului,
Creșterea consumului de curent,
Creșterea frecvenței interferențelor.

1. Complicația structurii procesorului și creșterea conexiunilor sale externe creează necesitatea creșterii numărului de contacte pe Soket" e al procesorului. Dar creșterea nu afectează doar numărul de conexiuni externe. Transmisia are loc prin perechi. de conductori, astfel încât numărul de contacte crește de două ori numărul de conexiuni externe ale procesorului.

Acest lucru este logic și de înțeles.

Figura 4.

2. După cum știm, numărul de contacte de pe Soket pentru alimentarea procesorului depășește 150 de perechi.Acest lucru este necesar de curenții mari furnizați pentru alimentarea procesorului. În plus, o scădere a tensiunii de alimentare necesare duce la o creștere a curent furnizat procesorului.Acest lucru se întâmplă chiar și în timp ce se menține același procesor de putere de consum, deoarece tensiunea de alimentare este redusă (până la 1 V până acum).

Și dacă curentul este limitat la 0,5 A (0,5 A este limita) per pereche de contacte, puteți estima câte contacte sunt necesare pentru aceasta. (Factorul de siguranță curent necesită aproximativ 0,3 A per contact) Dar numărul de contacte înSoket" Suma alocată în aceste scopuri este întotdeauna mai mare. O creștere a numărului de contacte determinată de curentul maxim, mai ales atunci când tensiunea de alimentare scade, nu este o tendință, ci o necesitate tehnică. (La o tensiune de alimentare de 1,1 V și un consum de energie de 130 W, trebuie alocați mai mult de 230 de pini pentru aceasta.)

3. Conectarea paralelă a liniilor de alimentare necesită nu numai alimentarea cu energie, ci și îndepărtarea în afara cipului și a Soketului a zgomotului de bandă largă generat de procesor în timpul funcționării.Acest lucru necesită o inductanță scăzută a liniilor de distribuție a energiei, ceea ce se realizează, în cazul utilizat. Design soket, prin conexiune paralelă a mai multor contacte.

Acest lucru este deosebit de important la TP-uri de 0,45 nm sau mai mici, deoarece limita superioară de frecvență a interferenței depășește 50 GHz.

Dar cu trecerea la tehnologii mai subtile. proceselor, limita HF a zgomotului generat crește și este necesară o reducere a inductanței liniilor de alimentare la procesor și, ca urmare, o creștere a numărului de contacte Soket.

Prin urmare – la complexitatea structurii procesorului, creșterea consumului de curent și necesitatea de a elimina zgomotul generat de acesta în afara procesorului - toate acestea necesită o creștere a numărului de contacte prin Soket"e.

Creșterea numărului de contacte mărește dimensiunea Soket" și, în consecință, inductanța conexiunilor de pe acesta. La o anumită dimensiune Soket"

Dar acest proces nu este nelimitat.

Creșterea numărului de contacte mărește dimensiunea Soket" și, în consecință, inductanța conexiunilor de pe acesta. La o anumită dimensiune Soket" iar creșterea numărului de contacte nu asigură reducerea necesară a inductanței acestora.

8. Noi soluții

Apare periodic în tipărire. Ele se referă în principal la tranzistori noi, mai rapidi.

De exemplu:

Așa-numitele tranzistoare cu structură verticală,
Tranzistoare cu dublă poartă.
Materiale semiconductoare noi, ...... Lista este actualizată constant.

Desigur, tranzistoarele de structuri noi cu frecvențe de operare (frecvență de tăiere) de 20,50 GHz sunt un lucru interesant, și nu numai din punct de vedere al aplicării în tehnologia digitală (discretă).

Dar nu trebuie să uităm:

Natura funcționării tranzistorilor în modul de comutare este aceeași; toate structurile cu viteze mari de comutare au întotdeauna asociate fenomene negative care le limitează capacitățile.

Da, și structuri CMOS făcute la 45 nm. - au un timp de comutare de ordinul a 10 ps și o frecvență de funcționare (frecvența de tăiere a pantei - care îi caracterizează proprietățile de amplificare în modul liniar) de aproximativ 16 GHz. Aceasta înseamnă că tranzistoarele procesoarelor moderne sunt fabricate la 45 nm. acestea. Procesul este teoretic capabil să funcționeze la o viteză a procesorului de 16 GHz. Dar aceleași fenomene negative nu permit acest lucru.

După o anumită rafinare a designului și structurii procesorului, operarea structurilor MOS este posibilă la frecvențe care se apropie de frecvența de tăiere. Asta înseamnă un procesor realizat la 45 nm. acestea. Procesul este capabil să funcționeze la frecvențe de ceas de bază de 7-10 GHz.

Creșterea numărului de nuclee de procesor continuă: 2, 4, 8 și în viitor 60, 80, 100. Deși acesta din urmă este îndoielnic pentru utilizare pe scară largă.

Aș dori să spun câteva cuvinte despre noile materiale semiconductoare care au un impact semnificativ asupra performanței și temperaturii de funcționare a procesorului.

Acum au apărut noi materiale semiconductoare, tranzistori realizati pe care functioneaza la o frecventa mai mare, la temperaturi mai ridicate.

Material	Intervalul de bandă, eV	Mobilitatea electronilor, cm 2 /V*s	Intensitatea câmpului de defalcare, MV/cm	Viteza electronului, 10 7 cm/s	Conductivitate termică, W/cm*K	Temperatura de funcționare, ºС, max
Si	1,1	1350	0,3	1	1,5	200
GaAs	1,4	8500	0,4	2	0,5	300
GaN	3,4	900	3,3	2,7	1,3	500
AlN	6,2	300	11,7	2,0	2,5	500

Tabelul 3.

Conform [L.1]

Pe bază de tranzistori cu efect de câmp GaN sunt deja la vânzare.

Intel efectuează cercetări privind posibilitatea utilizării semiconductorilor III grupuri (care include GaN).

Există mai multe opțiuni de design pentru procesoarele de înaltă performanță.

Noile tehnologii sunt acum la orizont

Cum vor fi?

Este greu de ghicit, dar în mod clar nu este pur optic, care este încă în stadii incipiente.

Dar tehnologiile optice sunt deja dezvoltate de Intel și alții.

Nu sunt încă procesoare optice, ci numai Interfețe I/O optice de mare viteză pentru interconexiuni die-to-chip.

Potrivit Intel -
„Tehnologiile de interconectare utilizate în prezent bazate pe conductori de cupru la viteze de 15-20 Gbit/s sunt limitante din cauza deteriorării inevitabile a caracteristicilor semnalului la frecvențe de ceas ultra-înalte, a disipării puterii și a impactului negativ crescut al interferențelor electromagnetice.”

Figura 5.

Intel lucrează deja la sisteme optice de transmisie a datelor [L.4].

Și nu numai că creează tehnologii care fac posibilă încorporarea sistemelor optice de transmisie a datelor în cipuri de procesor, dar are deja prototipuri ale unor astfel de transceiver.

Astfel de transceiver-uri (dispozitive de interfață electronică folosite, în special, pentru conectarea computerelor la o rețea) bazate pe tranzistoare CMOS vor putea funcționa la frecvențe de ceas de aproximativ 14 GHz, ceea ce este suficient pentru a asigura o rată de transfer de date de 20 Gbit/s .[L.2 ]

Iar cele mai recente modele sunt capabile să ofere schimb de date la o viteză de 40 Gbit/s, iar în viitorul apropiat este de așteptat să apară un transceiver cu 8 canale cu un throughput de până la 1 Gbit/s.

Iar modelele de computer cu transceiver similare (canale optice de comunicație) folosite în locul magistralelor de procesor externe sunt deja testate în laboratoarele Intel.

„Inventatorul de la Moscova, Alexander Aleksandrovich Verbovetsky, a reușit să schimbe microcircuitul acestei plăci în așa fel încât să fie posibil să crească performanța, imunitatea la zgomot, fiabilitatea și supraviețuirea computerelor personale folosind plăci de bază optoelectronice.

Acest rezultat a fost obținut prin utilizarea metodelor optice de I/O și de transmisie a semnalului, care cresc dramatic ratele de transfer de date, precum și prin utilizarea unei arhitecturi de magistrală de grup.

Procesoare suplimentare, unități de interfață procesor, noduri de comunicație optică ale fiecărui bloc de circuit între ele (procesor cu magistrala de sistem, memoria cache cu magistrala de sistem, unitatea de control a sistemului cu magistrala de sistem etc.), unitățile de interfață de sistem au fost introduse în schema bloc a plăcii.unitatea de control.

Această combinație de blocuri și conexiuni între ele a făcut posibilă obținerea unui dispozitiv cu performanță de peste 100 de ori mai mare, imunitate la zgomot și fiabilitate decât plăcile de bază moderne convenționale produse pentru computerele personale.” (sfârșitul citatului)

Aceste două soluții sunt crearea practică a unei singure magistrale optice de mare viteză pe care pot fi conectate toate nodurile sale, oferind conexiuni interne și externe la PC.

Există soluții

Care vă permit să creșteți frecvența de ceas fără a crește TDP-ul, alte soluții vă permit să creșteți TDP-ul procesorului de cel puțin două ori, ceea ce permite, fără a schimba nimic în abordările moderne de design, să creșteți frecvența de ceas a procesorului de cel puțin 2 ori . Prin modificarea organizării structurii interne a procesoarelor și aplicarea unor soluții de proiectare cu un alt factor de 2.

În total, acest lucru face posibilă o frecvență de ceas a procesorului de peste 10 GHz. Și aici intră în joc problemele de sincronizare.

Concluzie

Acestea sunt, desigur, nu toate tendințele și problemele în dezvoltarea procesoarelor.

Nu există un sfârșit pentru profunzimea întrebării; zeci de lucrări profund științifice pot fi scrise pe ea, dar timpul va trece și vor apărea noi probleme care vor trebui rezolvate.

Am vrut să vă spun aici că istoria dezvoltării procesoarelor este una a compromisurilor constante, rezultatul căruia de multe ori nu este deloc ceea ce planifică liderii industriei. Și numărul de compromisuri și, în consecință, restricții devine mai mare atunci când se apropie de limitele fizice ale elementului principal al procesorului tranzistor CMOS. Și apoi singura modalitate de a îndeplini Legea lui Moore este prin intermediul CACHE-urilor uriașe.

Un exemplu de astfel de compromis este limitarea vitezei de ceas a procesorului.

Acumularea acestor compromisuri devine în cele din urmă de netrecut, iar acesta este capătul fără fund al acestei tehnologii.

Conform informațiilor Fujitsu , realizat folosind tehnologia de 45 microni. proces, procesor SPARC64 VIIIfx cu opt nuclee ( Venus ) are o viteză de calcul de 128 GFLOP, - de 2,5 ori mai rapid decât cel mai bun Intel, dual core Itanium 2, însă, chiar și cu construit în Venus managerul de memorie consumă doar 33% din Itanium 2, prin urmare, aproximativ 35W.

Unul dintre „specialiști” a calculat frecvența de ceas a acestui procesor la 16 GHz.

Acest lucru este incorect deoarece, cu o structură similară a tranzistorilor, tehnologia modernă. procese și un TDP de 35 W, frecvența sa de ceas nu poate depăși 4 GHz.

Dar în curând va apărea o nouă generație de procesoare, unde în locul magistralelor pentru comunicarea cu dispozitive externe se vor folosi sisteme optice de transmisie a datelor încorporate în procesor. Acestea sunt magistrale de schimb de informații cu memorie, dispozitive externe (PCI-E, ...), și chiar magistrale de comunicare cu HDD, SSD, ....

Iar procesorul, ca și computerul, va apărea într-o formă nouă și, eventual, de calitate.

P.S.

Articolul a fost scris în 2009, iar acum este jumătatea anului 2013 (la un an de la prognoză) și acum, după o liniște, au apărut mesaje de la observatori precum „Procesul tehnologic de 10 nm - realitatea anului 2015”, iar practicienii atribuie dezvoltarea procesorul până în 2018. Între timp, de la începutul anului 2012, au fost produse în serie doar procesoare care utilizează tehnologia de proces de 22 nm.

Odată cu o scădere suplimentară a standardelor tehnologice (deja de la tehnologia procesului de 45 nm), dificultățile tehnologice ale dezvoltării lor cresc progresiv.

Un exemplu în acest sens este procesul tehnologic de 22 nm, care a fost demonstrat în 2008 și stăpânit în producția de procesoare doar 4 ani mai târziu (2012).

Prin urmare, chiar dacă (deloc un proces tehnic de 10 nm) un proces de 14 -18 nm este demonstrat în 2015-2018, este posibil să nu fie stăpânit mai devreme de 2020-2025.

Mă voi bucura să greșesc.

August 2013

Literatură.

1. „Tranzistorul GaN este încă cea mai grea piuliță de spart” V. Danilin, T. Zhukova, Y. Kuznetsov, S. Tarakanov, N. Uvarov FSUE „NPP PULSAR”, http://www.electronics.ru/issue /2005/ 4/3

2. Intel dezvăluie un prototip de interfață I/O optică de mare viteză pentru interconexiuni Die-to-Die, Ian Young, http://www.intel.com/corporate/europe/emea/rus/country/update/ contents/ it04041.htm

3. Un specialist rus a dezvoltat o nouă generație de plăci de bază optoelectronice care este superioară chiar și analogilor IBM moderni. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/5833.html

4. Știri optice viitoare de la Research@lntel Dау, Chip, septembrie 2009

A. Sorokin

Principalul competitor al Intel este AMD La ultima expoziție Financial Analyst Day, și-a anunțat planurile de a-și lansa produsele desktop pe piață. Drept urmare, putem spune că multe produse noi interesante ne așteaptă anul acesta și următorul.

Lansarea Radeon HD 7900 a fost doar începutul apariției unei întregi familii de acceleratoare grafice din Insulele Sudului: anul acesta vom vedea acceleratoare desktop de nivel mediu și high-end și, în plus, vor apărea plăci video mobile puternice. În 2013, AMD plănuiește să-și actualizeze plăcile video cu lansarea unei noi linii Sea Islands. Aceste cipuri vor fi produse pe tehnologia de proces de 28 nm, precum Southern Islands, dar vor oferi o nouă arhitectură cu performanțe sporite în domeniul calculului eterogen.

Vorbind despre dezvoltarea gamei tradiționale de procesoare FX de la AMD, putem spune că ne putem aștepta la apariția pe piață a unei arhitecturi Bulldozer mai avansate, cu numele de cod Piledriver. Compania promite lansarea cipurilor Vishera cu această arhitectură în acest an. Compania nu pare să plănuiască să actualizeze linia FX în 2013, deși lucrările la arhitectura Steamroller continuă într-un ritm activ.

Anul acesta, cea mai mare actualizare este așteptată în zona APU de gamă medie.În acest domeniu, AMD pregătește cipuri Trinity care vor înlocui procesoarele Llano. Acestea vor fi dual și quad-core cu arhitectură Piledriver și grafică de ultimă generație, făcându-le o alegere excelentă pentru crearea de computere desktop și laptopuri la prețuri reduse. Iar în sectorul dispozitivelor mobile, APU-urile Trinity vor apărea cu un consum de energie de doar 17 W - asta indică faptul că AMD nu intenționează să dea nișa ultrabook-urilor concurenților reprezentați de Intel. Pe piață vor fi prezente și APU-urile mobile Trinity cu consum de energie „standard”, care nu depășește 35 W.

Procesoarele hibride mid-range vor fi îmbunătățite și mai serios în 2013. Cipurile Trinity de 32 nm vor fi înlocuite cu APU-uri Kaveri de 28 nm. Aceste sisteme vor fi bazate pe un cip cu noi nuclee CPU cu arhitectură Steamroller (două sau patru nuclee, în funcție de model) și grafică cu arhitectură GCN cu suport pentru calcule eterogene mai avansate HSA (Heterogeneous Systems Architecture).

Segmentul APU entry-level în 2012 nu va fi completat cu produse noi speciale. Platforma Brazos (seria C și E) va primi o actualizare sub forma platformei „Brazos 2.0” de 40 nm, care va aduce suport pentru USB 3.0 și Turbo Core. În acest sens, 2013 este mult mai interesant: ni se promite o platformă Kabini de 28 nm. Aceste sisteme vor avea un cip cu noi nuclee Jaguar (o evoluție a lui Bobcat) și o nouă componentă grafică a arhitecturii GCN și HSA, care va înlocui VLIW5. Abordarea SoC și un proces tehnic mai rafinat sunt de așteptat să îmbunătățească semnificativ performanța, reducând în același timp consumul de energie.

Printre altele, AMD a anunțat oficial lansarea de noi APU-uri eficiente din punct de vedere energetic pentru tablete, cu nume de cod Hondo, în acest an. Aceste procesoare hibride vor fi produse folosind aceeași tehnologie de proces de 40 nm, dar vor oferi unele optimizări în raport cu cipul modern Z-01 (Desna).

De câte nuclee CPU ai nevoie cu adevărat? Două? Patru? Şase? În multe privințe, răspunsul depinde de ceea ce folosești computerul. Am descoperit că majoritatea jocurilor vor rula bine pe mașini cu cel puțin trei nuclee. De asemenea, știm că multe aplicații care necesită mult resurse, cum ar fi editarea video, vor folosi doar atâta putere cât le oferiți. Și mai există aplicații care nu folosesc deloc multithreading.

De fapt, cheia optimității este . Când vezi că gigantul global de microprocesoare și grafică AMD pregătește o nouă linie de soluții desktop cu o arhitectură complet nouă, îți imaginezi imediat un sistem incredibil de puternic la un preț la fel de incredibil de mare.

Dar când diapozitivele de marketing detaliază procesorul desktop emblematic al companiei ca soluție pentru PC-uri cu costuri relativ reduse, ne putem aștepta doar la un procesor conceput special pentru acel segment de piață. Desigur, este greu de crezut că acesta este ceva mai mult decât un spoiler publicitar, dar pasionații care sperau să vadă Bulldozer-ul AMD, cu o arhitectură care va distruge Sandy Bridge și va prelua Sandy Bridge-E, vor trebui să își ajusteze așteptările. În schimb, compania nu va cheltui foarte mult pe hardware, așa cum a făcut-o în trecut. Cel putin pentru moment.

E ciudat, nu-i așa? Deși, pe de altă parte, experiența Intel cu Sandy Bridge a arătat asta Comunitatea de utilizatori cu putere nu are nevoie de procesoare de 1000 USD pentru a obține performanțe incredibile. Cipurile deblocate de 200 USD de la AMD sunt capabile să mențină o frecvență de 4,5 GHz și, de asemenea, arată de preferat într-o serie de teste (inclusiv teste de jocuri). Dacă AMD poate oferi un raport preț-calitate și mai bun pe această piață, atunci, după cum se spune, mergeți mai departe fără ezitare.

Cel puțin pe hârtie, gama de procesoare AMD pare cuprinzătoare și competitivă. Linia de procesoare AMD are șapte modele în familia FX, de la FX-8150 la FX-4100. Toate se bazează pe designul AMD Zambezi, fabricat de Globalfoundries pe un proces de 32 nm și constau din aproximativ 1200000000 de tranzistori (AMD și-a revizuit recent estimările pentru tranzistori în sus). Capul de 315 mm² este mai mic decât procesoarele Thuban (346 mm²), dar mai mare decât Deneb (258 mm²). Pentru comparație, procesoarele Sandy Bridge au 216 mm².

procesoare AMD FX au opt, șase și patru nuclee, în funcție de model (patru, trei și, respectiv, două module Bulldozer). Numerele de la începutul desemnării liniei de model vă vor ajuta să determinați numărul de nuclee: FX-8xxx - opt, FX-4xxx - patru. Cele trei numere care le urmează pe cele principale indică nivelul de performanță. Ele nu sunt în concordanță cu viteza de ceas, TDP sau memoria cache L2. Trebuie doar să rețineți că în segmentul FX-8xxx, 8150 este mai bun decât 8120, care este mai bun decât 8100.

Toate procesoarele de linie FX vin cu un multiplicator deblocat, ceea ce le poate face o bucată delicioasă pentru overclockeri, în funcție de cât de agresiv este AMD cu potențialul de viteză al procesoarelor sale. Cândva în 2008, un entuziast a sărit peste binecunoscutul 4 GHz folosind un Core i7-920, pentru că cipul însuși a permis acest lucru. Rămâne de văzut dacă este posibil să obținem același succes folosind cipul de 32 nm al Globalfoundries.

Un lucru este clar - la un preț accesibil (comparativ cu ofertele concurentului său, Intel), AMD nu oferă un monstru de calcul, ci o soluție complet serioasă pentru un computer de acasă, capabil să rezolve absolut orice sarcină complexă.

Recent, poziția AMD în ceea ce privește procesoarele desktop de pe piață a slăbit puțin. În primul rând, din cauza lipsei arhitecturilor progresive, compania a fost nevoită să reducă prețurile pentru produsele sale. După ceva timp, AMD a părăsit complet poziția procesoarelor productive în intervalul superior de preț. Și toate acestea au fost alimentate de un alt eșec asociat cu lansarea procesoarelor bazate pe arhitectura Bulldozer, în care s-au pus mari speranțe. S-a presupus că Bulldozer va concura cu procesoarele Intel mai vechi (LGA 2011 și LGA 1155). Cu toate acestea, noua arhitectură a fost foarte dezamăgitoare cu încetineala și consumul mare de energie. Ca rezultat, Bulldozer este capabil să concureze doar cu procesoarele Intel de gamă medie dublând numărul de nuclee.

Dar, din fericire, o serie de eșecuri nu i-au lipsit de entuziasm pe inginerii companiei și, la un an după lansarea Bulldozer, a fost lansată o versiune nouă, îmbunătățită a acestei microarhitecturi, numită Piledriver. Rezultatele testelor pentru procesoarele AMD FX-8350 au arătat că timpul petrecut pentru îmbunătățirea liniei nu a fost irosit. Reprezentantul senior al liniei de procesoare Vishera concepute pentru sisteme desktop a îmbunătățit semnificativ performanța platformei AMD. Din testare a devenit clar că performanța a crescut cu aproximativ 15%, așa că pentru a-și consolida dezvoltarea de succes și a spori efectul, AMD a stabilit un preț foarte accesibil. Toate aceste evenimente i-au forțat pe oameni să vorbească despre procesoarele Vishera într-un mod pozitiv.

Modelul emblematic FX-8350 are performanțe și mai rapide în comparație cu procesoarele AMD din generația anterioară. Având în vedere politica de prețuri democratice a companiei, se poate recomanda instalarea FX-8350 pe un sistem desktop ieftin care implică rezolvarea sarcinilor care necesită mult resurse sub forma creării și procesării conținutului de înaltă rezoluție sau redării finale. Cu toate acestea, înainte de a lua o decizie finală, merită să luați în considerare dezavantajele acesteia. În prim plan este un nivel ridicat de consum de energie. Următorul lucru de remarcat este distribuția imperfectă a sarcinii pe cele opt nuclee.

De asemenea, merită să acordați atenție FX-8320. Acest model nu este practic cu nimic inferior lui FX-8350, dar este cu un ordin de mărime mai mic în ceea ce privește prețul. În aplicațiile profesionale, performanța lui FX-8320 este excelentă. Și având în vedere faptul că procesoarele moderne AMD din linia FX sunt înzestrate cu coeficienți de multiplicare nefixați, nu va fi dificil să overclockați FX-8320 la nivelul emblematic și chiar mai sus.

Modificarea Vishera cu șase nuclee, la prima vedere, nu iese în evidență dintre toate modelele prezentate. Datorită dezactivării unuia dintre modulele cu 2 nuclee din FX-6300, performanța sa de vârf este destul de scăzută în comparație cu modulele cu 4 nuclee ale Intel. Cu toate acestea, AMD a folosit cu înțelepciune tactici de stabilire a prețurilor pentru FX-6300, care în acest sens concurează nu cu Core i5, ci cu Core i3. Această abordare deschide perspective mari pentru Vishera-urile cu șase nuclee, mai ales că, spre deosebire de evoluțiile liniei Core i3, FX-6300 poate fi overclockat.

La procesoarele AMD FX-4300, inginerii companiei au dezactivat jumătate din nuclee și au tăiat jumătate din memoria cache L3 și, prin urmare, această categorie nu se caracterizează prin performanță ridicată, ci este înzestrată cu indicatori de eficiență ridicată.

Data publicării: 20.05.2012

În acest articol nu vom dezasambla cu meticulozitate fiecare procesor cu un pas de +100 MHz din sutele de pe piață. Vom evidenția, evidențiam doar tendințele actuale în dezvoltarea lor în acest an și vom compara toate avantajele și dezavantajele.

Deci, în 2012, doar patru platforme sunt interesante:

Intel s1155
Intel s2011
AMD AM3
AMD AM3+

Consideră asta un postulat. Indiferent cât de bune au fost Soket 775 sau AM2+ la vremea lor, timpul lor a trecut de mult. La fel ca S1366, care este mai fierbinte, mai lent și, în același timp, mai scump decât omologii săi moderni. Platforma AMD FM1 este nepromițătoare și poate fi de interes doar pentru un cerc restrâns de utilizatori care au nevoie de grafică integrată puternică, dar nu au bani pentru cele externe.

PRIMUL NIVEL

Procesoare care costă până la 80 USD. Nu există și nu poate fi un răspuns clar fără a ține cont de principalele sarcini. Tendințele sunt de așa natură încât mai multe nuclee sunt necesare din ce în ce mai mult. Există un articol care arată că există chiar și modele AMD Athlon II X3

În mod ciudat, există o alternativă la platforma ieftină de la Intel. Merită să aruncați o privire mai atentă la , G800 și altele asemenea. În esență, sunt același Core i3, care este lipsit de tehnologia HiperThreading. Încă aceleași două nuclee, dar există și două fire, nu patru. Nu vei pierde mare lucru din asta, dar vei economisi mult.

NIVEL MEDIU

Ce procesor să alegi sub 200 USD?

Aici, atât Intel, cât și AMD oferă soluții minunate și destul de interesante. Pentru gaming, linia Intel Core i3 arată foarte avantajoasă. Punctul lor forte este densitatea mare de putere a unui nucleu, care este foarte popular cu aproape toate aplicațiile de jocuri.

Pentru aplicații profesionale, AMD Phenom II X6 cu diverse modificări funcționează încă bine. AMD Phenom II X6 tacizează până la 4GHz și oferă performanțe excepționale în toate aplicațiile, în special randarea și altele asemenea care necesită un număr mare de nuclee și putere maximă de procesare.

NIVEL INALT

Pentru procesoarele cu un preț de aproximativ 300 USD. includ Intel Core i7-2600K și AMD FX-8150 (seria FX este și mai ieftină).

Intel Core i7-2600K și analogul său pe noua tehnologie de proces sunt cele mai rapide procesoare pentru computere desktop. Sunt bune în toate, cu excepția prețului. Dar nu este înțelept să-l iei pentru nevoile casnice; un Core-i5 2500 sau similar va fi suficient pentru tine.

AMD FX-81** se remarcă prin cele opt nuclee și performanța generală ridicată. Nici prețul nu este rău. AMD FX-81** este deosebit de bun pentru aplicații solicitante (pare mai profitabil nu în 3D), precum și pentru organizarea serverelor.

NIVEL MAXIM

Aceasta include procesoare cu șase nuclee și douăsprezece fire și Core i7-39** pentru platforma S2011. Primul procesor este învechit și, prin urmare, nu este interesant, dar Core i7-39** este ceva! Core i7-39** este cel mai rapid procesor care cu greu poate fi numit procesor desktop. Are douăsprezece fire active, iar platforma are acces la memorie pe patru canale. Prețul pentru modelele junior începe de la 600 USD și cea mai ieftină placă de bază pentru aceasta va costa încă 250 USD. Dar pentru sarcini solicitante nu vei găsi nimic mai bun.

TABEL DE COMPARAȚII ALE CEL MAI BUN PROCESARE

Atenţie! Tabelul prezintă doar cele mai mari și mai interesante linii de procesoare ÎN GENERAL, deoarece nu există nicio modalitate de a lua în considerare fiecare procesor separat, la Athlon II X2 240e... Pentru că sunt sute. Puteți găsi toate procesoarele actuale în cantitate de 237 de bucăți în.

Numele domnitorului	Athlon II X3	Fenomul II X6	FX-81**	i5-2500	i7-2600
Numărul de miezuri/filete	3/3	6/6	8/8	4/4	4/8
frecvența procesorului	2,6-3,4 GHz	2,8-3,7 GHz	3,1-4,1 GHz	3,3-3,6 GHz	3,4-3,7 GHz
Overclocking stabil	3,5 GHz+	4GHz+	4,5 GHz	5GHz	5GHz
Cea mai bună aplicație	Jocuri	Redare	Servere și 2D	Jocuri	Toate
Dimensiunea cache L2	1,5	3	8	1	1
Dimensiunea cache-ului L3	—	6	8	6	8
Preț, USD	~60	150+	170+	220	300+

Puteți, de asemenea, să vă uitați la unul mai detaliat, care indică cât de justificat este să utilizați un anumit procesor pentru anumite sarcini.

AMD sau Intel. Care procesor este mai bun?

Astăzi vom încerca să răspundem la întrebarea: „Care este mai bun AMD sau Intel?” Această întrebare este adresată de utilizatorii care doresc să cumpere un computer nou. Să vă reamintim că cel mai puternic computer este de obicei necesar pentru jocuri. Sunt jocurile moderne care necesită resurse mari de calculator.

Noi procesoare AMD 2012

Să începem cu noile procesoare AMD. În 2012, AMD a reușit să lanseze mai multe produse noi foarte atractive, printre care se remarcă în special apreciata familie de procesoare hibride AMD Trinity, destinată în primul rând computerelor portabile - laptopuri și tablete. Noua familie de procesoare oferă o gamă destul de extinsă de modele, acoperind aproape toate nevoile unui utilizator modern.

Procesoarele AMD Trinity sunt cipuri hibride care combină un procesor și un GPU, care au devenit o continuare logică a generației anterioare de procesoare numite Liano. Din păcate, aceasta este tocmai o continuare îmbunătățită a vechii linii de procesoare, iar schimbarea numelui, în opinia noastră, este doar un truc de marketing. Cipurile AMD Trinity sunt fabricate pe aceeași tehnologie de proces de 32 nm folosind o arhitectură Bulldozer ușor îmbunătățită, redenumită x86-Piledriver.

Comparație între procesoarele Intel Core i5-2410M și AMD A10-4600M

Dintre actualizările cardinale serioase ale noii familii de procesoare, nu putem decât să evidențiem trecerea la soclul FM2 și noua placă video Radeon HD 7000 încorporată, care are performanțe excelente.

Ca un GPU integrat, așa cum am menționat mai sus, linia de procesoare Trinity va avea acceleratoare video din familia Radeon HD 7000. Această placă video integrată se bazează pe arhitectura VLIW4, care se bazează pe nucleul Insulelor de Nord, funcționând la o frecvență de 424 - 800 MHz. GPU-ul utilizat acceptă tehnologiile OpenGL 4.2 și DirectX 11 și are, de asemenea, de la 128 la 384 de procesoare de flux.

Procesoarele AMD Trinity sunt disponibile în versiuni dual-core sau quad-core, funcționând la viteze de ceas de la 2,7 GHz la 3,8 GHz. Cipurile suportă RAM DDR3, sunt echipate cu un cache de nivel al doilea de până la 4 MB și tehnologie Turbo Core 3.0, care vă permite să creșteți frecvența de bază a procesorului în cazul unei sarcini de calcul crescute. În plus, noua linie de procesoare AMD Trinity a primit suport complet pentru un decodor video hardware și ieșiri DisplayPort 1.2 și HDMI.
Ca un GPU integrat, așa cum am menționat mai sus, linia de procesoare Trinity va avea acceleratoare video din familia Radeon HD 7000. Această placă video integrată se bazează pe arhitectura VLIW4, care se bazează pe nucleul Insulelor de Nord, funcționând la o frecvență de 424 - 800 MHz. GPU-ul utilizat acceptă tehnologiile OpenGL 4.2 și DirectX 11 și are, de asemenea, de la 128 la 384 de procesoare de flux.

Pe lângă procesoarele Trinity, AMD a introdus în 2012 mai multe modele diferite ale procesoarelor sale, printre care merită evidențiate două procesoare E-Series concepute pentru laptop-uri de buget redus. Vorbim despre cipuri E1-1200 și E2-1800. Ambele procesoare sunt dual-core și se bazează pe arhitectura Brazos 2.0 (nuclee Bobcat). Noile produse suportă standardul RAM DDR3, sunt echipate cu un cache L2 de 1 MB și au o eficiență energetică foarte mare. Viteza de ceas E1-1200 este de 1,4 GHz, în timp ce cipul E2-1800 rulează la 1,7 GHz. Ambele procesoare sunt echipate cu grafică integrată din familia Radeon HD 7300.

Noi procesoare Intel 2012

În 2012, Intel nu a pierdut, de asemenea, timpul și a răspuns noilor produse AMD cu propria actualizare a familiei de procesoare Sandy Bridge, care în noua versiune a fost numită Podul de Iedera. Iar dacă în cazul procesoarelor AMD se constată doar o creștere a performanței vechii platforme, atunci Intel a mers mult mai departe, mutând noua generație de procesoare la următorul nivel tehnologic. Cipurile Ivy Bridge sunt deja produse folosind o tehnologie de proces de 22 de nanometri.

Ivy Bridge sunt și procesoare hibride, dar în același timp au devenit primele procesoare tridimensionale din lume bazate pe tranzistori 3D (Tri-Gate), produse folosind tehnologia Fin Field Effect Transistor. Utilizarea unei astfel de tehnologii a făcut posibilă creșterea semnificativă a performanței noilor procesoare și, în același timp, reducerea consumului de energie a acestora cu aproape jumătate. Familia de procesoare Ivy Bridge va fi reprezentată de cipuri dual și quad-core concepute atât pentru computere desktop, cât și pentru cele mobile. În același timp, intervalul de frecvență de ceas al noii linii de procesoare variază de la 1,6 GHz la 3,5 GHz cu posibilitatea de overclockare folosind tehnologia Turbo Boost.

La fel ca concurenții de la AMD, noile cipuri Intel au un accelerator grafic încorporat. Modelele mai tinere Ivy Bridge sunt echipate Intel HD Graphics 2500, iar cei mai vechi au la dispoziție un GPU Intel HD Graphics 4000. Ambele opțiuni au suport complet pentru tehnologiile OpenGL 3.1, OpenCL 1.1 și DirectX 11 și sunt, de asemenea, echipate cu modul Intel Quick Sync 2.0 pentru o codificare mai rapidă a fluxului video. Frecvența de operare a cipurilor grafice variază de la 350 la 650 MHz, dar într-un mod special Turbo poate crește la valori de 1050 - 1300 MHz.

Este timpul să facem o analiză comparativă a principalelor produse noi de la ambii producători și să aflăm care dintre ele a făcut cea mai de succes muncă în acest an. Așadar, ambele companii au prezentat o gamă largă de modele care acoperă toate tipurile de echipamente informatice moderne, de la stații server până la tablete. Nimeni nu are un avantaj în această componentă, ceea ce, de fapt, nu este surprinzător.

Acum să aruncăm o privire la microarhitectura noilor linii de procesoare. Aici începe să se vadă ușor avantajul cipurilor Intel. Dacă AMD Trinity a păstrat tehnologia anterioară de proces de 32 nm, atunci cipurile Intel Ivy Bridge au crescut un pas, stăpânind tehnologia de proces de 22 nm și trecând la tranzistori 3D. Tranziția către un nou proces tehnologic a permis Intel să lanseze procesoare mult mai eficiente în ceea ce privește economisirea energiei. Așadar, pentru computerele desktop, AMD oferă procesoare cu un consum minim de energie de 65 W, în timp ce Intel în același segment a introdus mai multe cipuri cu un consum de doar 45 W și chiar 35 W.
Funcționalitatea arhitecturii Intel Ivy Bridge este, de asemenea, mult mai mare decât cea a AMD Trinity. Dacă procesoarele AMD acceptă numai ieșiri video prin HDMI sau DisplayPort, atunci concurenții de la Intel pot lucra și cu ieșiri Thunderbolt. Munca procesoarelor și memoriei Ivy Bridge este mult mai eficientă. Noile produse Intel sunt primele care folosesc o magistrală inel (Ring Interconnect), care permite unităților de calcul să schimbe date direct printr-un cache comun de nivel al treilea și funcționează mult mai rapid decât magistrala procesoarelor AMD.

În concluzie, să ne uităm la componenta grafică a noilor familii de procesoare hibride de la AMD și Intel. Aici există aproape egalitate cu un ușor avantaj în favoarea AMD. GPU-urile încorporate ale procesoarelor Trinity au o frecvență de bază mai mare și suport pentru tehnologia Dual Graphics, care vă permite să conectați capacitățile unei plăci video discrete la acceleratorul video integrat, dacă, desigur, sistemul are unul. La rândul său, grafica integrată a procesoarelor Intel Ivy Bridge se laudă cu capacitatea de a funcționa în modul Turbo și suport pentru tehnologia Intel Quick Sync, care oferă o codificare mai rapidă a fluxurilor video la calitate Full HD.

AMD sau Intel?

După cum se poate observa din analiza noastră comparativă, astăzi, în 2012, liderul clar este Intel cu linia sa de procesoare Ivy Bridge. Pe lângă avantajele deja anunțate ale procesoarelor Intel, este de remarcat și o serie de alte avantaje semnificative care consolidează liderul cipurilor Ivy Bridge. În primul rând, cipurile Ivy Bridge și-au păstrat compatibilitatea socket-urilor cu linia anterioară Sandy Bridge, astfel încât trecerea la procesoare noi va fi mult mai ieftină pentru utilizatori. În al doilea rând, procesoarele Ivy Bridge au memorie cache mai mare. Și, în sfârșit, în al treilea rând, noua linie de cipuri de la Intel are o gamă mai largă de modele, care vă permite să selectați un procesor care să se potrivească nevoilor oricărui utilizator, în funcție de capacitățile sale financiare.

Noi laptop-uri bazate pe platforma Intel Ivy Bridge au apărut deja la vânzare și mulți se întreabă ce este această platformă mobilă. Apropo, este disponibil atât pentru computerele mobile, cât și pentru cele desktop obișnuite. În mod tradițional, se crede că versiunea desktop este mai productivă, dar acum Intel ne promite că și procesoarele mobile vor fi foarte puternice.

În acest articol vom vorbi despre noile procesoare de la Intel din 2012, dar în următorul vom atinge grafica integrată Intel HD 4000. Nu vom intra în mod deliberat în detalii tehnice. Totuși, site-ul nostru nu se mai adresează profesioniștilor, ci celor care doresc pur și simplu să înțeleagă mai bine designul laptopurilor. Ei bine, dacă asta nu este suficient pentru tine, există o mulțime de recenzii detaliate despre Intel Ivy Bridge pe Internet.

Deci, Intel Ivy Bridge este o continuare logică a altuia popular care a făcut mult zgomot la vremea lui. Doar dacă acesta din urmă a fost realizat folosind o tehnologie de proces de 32 nm, atunci Ivy Bridge este un pas înainte, deoarece aceste procesoare sunt realizate folosind o tehnologie de proces de 22 nm. Acest lucru a făcut posibilă reducerea dimensiunii, sporind în același timp performanța și reducând consumul de energie.

Să ne amintim că Intel își produce procesoarele folosind propria strategie „Tick-Tock”. „Tick” este o miniaturizare a procesului tehnic (de exemplu, de la 32 la 22 nm), „tak” este o arhitectură complet nouă. Astfel, procesoarele Sandy Bridge sunt „tock”, iar noile procesoare Ivy Bridge sunt „tic”. În 2012, este așteptat un nou „deci” - procesoare Haswell.

Procesoarele Ivy Bridge aparțin familiei deja cunoscute Intel Core; aceasta este a treia generație a acestora. Producătorul ne promite performanțe mai mari în comparație cu versiunile mai vechi și suport îmbunătățit pentru rețelele wireless. Ei bine, plus USB 3.0 încorporat, care va face posibilă schimbul de date cu dispozitive externe mult mai rapid. Pe lângă performanța crescută, se adaugă un consum redus de energie - de la 17 la 55 de wați, în funcție de procesor.

Procesoarele din noua linie sunt atât quad-core, cât și dual-core. Cel mai productiv dintre ele este 3920XM, care funcționează la o frecvență standard de ceas de 2,9 GHz, dar poate fi overclockat folosind tehnologia Turbo Boost până la 3,8 GHz. Noile procesoare vor transcoda videoclipuri mult mai rapid – de aproape patru ori. În plus, se încălzesc mai puțin.

Procesorul are, de asemenea, un generator de numere aleatoare încorporat plus protecție a sistemului de operare împotriva atacurilor hackerilor care vizează „escaladarea privilegiilor”. Controlerul de memorie a fost, de asemenea, îmbunătățit - acum acceptă RAM DDR3 mai rapidă și mai puțin consumatoare de energie.

Suportul pentru interfața Thunderbolt, pe care Apple o folosește acum în laptopurile sale, este de asemenea încorporat. Oferă transfer foarte rapid de date de pe dispozitive externe. Ei bine, în general, până la trei ecrane pot fi conectate simultan la un laptop pe această platformă, iar dacă doriți să jucați astfel de jocuri sau pur și simplu să vă extindeți desktopul, sunteți binevenit.

Iată o listă cu toate procesoarele mobile Intel Ivy Bridge din 2012-2013:(din 05.06.2013)

Semnificația indexului:

M- Procesoare mobile
XM- procesoare extreme cu 4 nuclee cu multiplicator deblocat
QM- procesoare cu 4 nuclee
U- procesoare cu TDP redus (consum de energie)
Y- procesoare cu TDP ultra-scazut

Și există mai multe, dintre care majoritatea sunt proiectate pentru instalare în ultrabook-uri și tablete:

(poza se mărește făcând clic)