что делает процессор в ноутбуке
Что такое процессор (CPU)
В этой статье мы рассмотрим, что такое процессор CPU, какие у него функции и из чего он состоит.
В каждом вычислительном устройстве (ПК, смартфон, фотоаппарат) есть центр, который отвечает за правильную работу машины ― процессор.
В широком смысле процессор ― это устройство, которое выполняет вычислительные и логические операции с данными. Чаще всего этот термин используется для обозначения центрального процессора устройства. Расшифровка CPU ― Central Processing Unit (центральное обрабатывающее устройство). Это самая важная часть компьютера. Его мозг. Он выглядит как квадрат размером приблизительно 5×5 см:
С обратной стороны CPU находятся ножки, с помощью которых он крепится к материнской плате:
От мощности центрального процессора зависит скорость обработки команд и продуктивность работы других составляющих компьютера. Например, можно купить современную видеокарту, но она не сможет показать свои возможности, если управляется слабым CPU.
Функции CPU
Какие функции выполняет центральный процессор CPU? Главная функция ― управление всеми операциями компьютера: от простейших сложений чисел на калькуляторе до запуска компьютерных игр. Если рассматривать основные функции центрального процессора подробнее, CPU:
Из чего состоит CPU
Центральный процессор состоит из 3-х частей:
Каждое ядро может выполнять только одну задачу, хоть и за долю секунды. Одноядерный процессор выполняет каждую задачу последовательно. Для современного объёма операций этого мало, поэтому ценятся CPU с более чем одним ядром, чтобы выполнять несколько задач одновременно. Например, двухъядерный выполняет две задачи одновременно, трехъядерный ― три и т. д.
Главной характеристикой процессора является производительность. Она зависит от двух параметров: тактовая частота и разрядность.
Тактовая частота ― число выполненных операций в секунду. Измеряется в мегагерцах (МГц — миллион тактов в секунду ) и гигагерцах (ГГц — миллиард тактов в секунду). Чем больше тактовая частота, тем быстрее работает машина.
Разрядность ― количество информации (байт), которое можно передать за такт. Разрядность процессора бывает 8, 16, 32, 64 бита. Современные процессоры 32-х и 64-битные.
Производители CPU
На рынке есть два основных производителя центральных процессоров ― Intel и AMD.
Продукты Intel — дорогие, но имеют высокую производительность. Потребляют меньше энергии, следовательно меньше перегреваются. Имеют хорошую связь с оперативной памятью.
Продукты AMD значительно отстают от Intel, однако стоят дешевле. Они требуют много энергии и хуже взаимодействуют с оперативной памятью по сравнению с процессорами от Intel.
Подписывайтесь на рассылку нашего блога — впереди много полезных статей!
Процессор
Intel | |||
Производительные | Производительные с низким энергопотреблением | Бюджетные | С низким энергопотреблением |
Core i7 | |||
Core 2 Quad | |||
Core i5 | Core i7 UM | ||
Core i3 | Core i5 UM | ||
Core 2 Duo T | Core i3 UM | ||
Core 2 Duo P | Core 2 Duo SP | ||
Core 2 Duo SL | |||
Core 2 Duo SU | Pentium Dual-Core T | ||
Pentium Dual-Core SU | Celeron Dual-Core T | ||
Celeron | Pentium SU | ||
Celeron SU | |||
Celeron ULV | |||
Atom |
Отдельно стоит рассказать о процессорах семейства Intel Core i5/i7, точнее о технологии TurboBoost, реализованной в этих процессорах. Эта технология позволяет увеличить частоту (а значит и производительность) отдельных ядер процессора, за счет снижения частоты других его ядер. Понимать это нужно следующим образом: если вы счастливый обладатель процессора Intel Core i7 720QM с четырьмя вычислительными ядрами и частотой по умолчанию 1.6 ГГц, играете, например, в игру Crysis, использующую только 2 ядра из четырех, то эти самые ядра могут «разогнаться» до частоты в 2.8 ГГц, за счет простоя остальных ядер.
Модель процессора | Количество ядер, шт. | Количество потоков (Hyper Threading), шт. | Номинальная частота процессора, ГГц | Максимальная частота процессора (TurboBoost), ГГц. | Прирост производительности % |
I7-940XM | 4 | 8 | 2.13 | 3.33 | 56 |
I7-920XM | 4 | 8 | 2 | 3.2 | 60 |
I7-840QM | 4 | 8 | 1.86 | 3.2 | 72 |
I7-820QM | 4 | 8 | 1.73 | 3.06 | 76 |
I7-740QM | 4 | 8 | 1.73 | 2.93 | 69 |
I7-720QM | 4 | 8 | 1.6 | 2.8 | 75 |
I7-660UM | 2 | 4 | 1.33 | 2.4 | 80,5 |
I7-640LM | 2 | 4 | 2.13 | 2.933 | 37,7 |
I7-640UM | 2 | 4 | 1.2 | 2.266 | 88,8 |
I7-620M | 2 | 4 | 2.66 | 3.333 | 25,3 |
I7-620LM | 2 | 4 | 2 | 2.8 | 40 |
I7-620LE | 2 | 4 | 2 | 2.8 | 40 |
I7-620UM | 2 | 4 | 1.06 | 2.133 | 101,2 |
I7-620UE | 2 | 4 | 1.06 | 2.133 | 101,2 |
I5-540M | 2 | 4 | 2.53 | 3.066 | 21,2 |
I5-540UM | 2 | 4 | 1.2 | 2 | 66,7 |
I5-520M | 2 | 4 | 2.4 | 2.933 | 22,2 |
I5-520UM | 2 | 4 | 1.066 | 1.866 | 75 |
I5-520E | 2 | 4 | 2.4 | 2.933 | 22,2 |
I5-450M | 2 | 4 | 2.4 | 2.66 | 10,8 |
I5-430M | 2 | 4 | 2.26 | 2.53 | 11,9 |
I5-430UM | 2 | 4 | 1.2 | 1.73 | 44,2 |
Стоит заметить, что производительность ноутбука в целом напрямую зависит от производительности процессора.
Какой процессор лучше для ноутбука: разбираемся в конфигурациях
При выборе ноутбука одним из самых главных вопросов является его производительность. Центральным звеном в этом вопросе является используемый в устройстве процессор. CHIP расскажет, как подобрать нужный CPU исходя из поставленных задач, чтобы не переплачивать.
Современные компьютеры, будь то настольные ПК или ноутбуки, даже в минимальных конфигурациях обладают вполне достаточными мощностями для офисных задач. Но, что если вам нужен аппарат для более широкого круга работ, в том числе и для нечастых игр? Какой процессор в ноутбуке лучше выбрать, и при этом не переплачивать за игровые мощности приличные деньги?
Бывалые пользователи наверняка возразят, упирая на то, что производительность лишней не бывает и на процессоре лучше не экономить. Это действительно так, но при одной оговорке — если у вас есть бюджет на покупку с запасом. Ведь цены на ноутбуки даже со средней производительностью начинаются от 50 000 рублей, что в современных условиях невысоких зарплат — приличная сумма. Кроме того, мощный процессор обладает и высоким потреблением энергии, а значит не годится для длительной работы от встроенной батареи. Здесь также важен компромисс между производительностью и энергоэффективностью.
В этой связи мы предложим четыре оптимальные конфигурации с разными процессорами, позволяющими уложиться в рамки различных бюджетов: до 25 000 рублей, до 40 000 рублей, до 70 000 рублей. Более дорогие ноутбуки можно смело отнести к премиум-сегменту и игровым устройствам.
Но сначала стоит коротко остановиться на типах процессоров и на том, для каких задач они больше всего подходят.
Какой процессор выбрать и на что он будет способен?
Основными производителями процессоров для настольных ПК (в том числе ноутбуков) являются Intel и AMD. Обе компании каждый год выпускают все новые процессоры с лучшим быстродействием и уникальными технологиями. С одной стороны, это хорошо — прогресс не стоит на месте, и есть движение вперед. Но вместе с новыми возможностями меняются и сокеты на материнских платах, а значит апгрейд ведет к почти полной замене и других комплектующих, материнской платы, памяти и даже дисковых накопителей. Хотя интерфейс последних и совместим с новыми и старыми CPU, скорости копирования со временем перестают удовлетворять текущим потребностям. Однако, апгрейд в ноутбуке порой сводится лишь к добавлению планок оперативной памяти и замене HDD на SSD.
Что касается ноутбуков, то, как известно, процессоры в них не сменные и апгрейду не подлежат. А значит, если вы покупаете такое устройство, то выбирать стоит сразу с заделом на несколько лет вперед.
В связи с этим, если вы не готовы тратиться на мощный аппарат сегодня, будьте готовы к тому, что уже через три года ваш ноутбук, ориентированный на выполнение офисных задач, сильно устареет и будет раздражать вас медлительностью в других областях, например, в браузере или обновленной Windows.
Типы процессоров по производительности
Используемые в настоящее время в ноутбуках (и настольных ПК) процессоры можно четко разделить по производительности на 4 линейки (для процессоров Intel):
Intel Сore | самые производительные процессоры |
Intel Core M | процессоры средней производительности |
Intel Pentium | ниже средней производительности |
Intel Celeron | процессоры низкой производительности |
Помимо этого, процессоры линейки Core также подразделяются на классы, в зависимости от функциональных возможностей. Так, Core i3 — самые слабые в этой линейке, Core i5 — средние, Core i7 — мощные, а Core i9 — супермощные.
Pentium и Celeron производятся на основе ядра Atom и на основе ядра Core. Если вы видите в обозначении этого процессора первую цифру 3, например, Celeron N3010, то значит его год выхода 2015 и 2016. Цифра 4 означает более свежую модификацию 2017-2018 года.
Для современных ноутбуков актуальными являются процессоры 6, 7 и 8 поколения. Обозначается поколение первой цифрой в индексе чипа:
Более свежие процессоры 2018 года имеют индекс К.
Обозначения у процессоров AMD более простое, а первая цифра означает год выхода:
В настоящее время средним по производительности процессором для ноутбуков является процессор AMD A12 9720P 2700 МГц, который пользователи приобретают для офисных и графических задач. Топовыми мобильными процессорами этого производителя считаются AMD Ryzen 7 2700U 2200 МГц и выше.
Какой процессор в ноутбуке выбрать: варианты конфигураций
Ноутбук для работы и учебы
Начнем с нетребовательных задач, таких, как работа с документами в офисных программах, электронной почтой, а также серфинг в Сети через браузер и просмотр видео на Youtube и других сервисах. Для всего этого вам будет достаточно ноутбука с процессором Celeron, Pentium и Core i3 (по возрастанию потребностей). При покупке стоит обратить внимание на версию процессора, чтобы год выпуска был посвежей и емкость системного диска — от 128 Гбайт. В качестве оптимального варианта предлагаем три ноутбука с разными процессорами офисной производительности, но с хорошим оснащением:
Архитектуры ноутбучных процессоров: маленькие и хитрые
Содержание
Содержание
Мы знаем всё о линейке настольных процессоров Intel и AMD. Количество ядер, частоту каждой модели и тип встроенной графики. Но сразу теряемся в мелочах, если речь идет о мобильных устройствах. Кажется, нужен не один день, чтобы разобраться со разнообразием их начинки. Вероятно, что производители пытаются намеренно запутать пользователя цифровыми шифрами в названиях продуктов. И вот почему.
«Правильная» стратегия — это максимум конкурентоспособности при минимуме ресурсов.
Мобильные процессоры громко не презентуют
Ежегодные анонсы и презентации, предварительные тесты и утечки характеристик — романтика современного пользователя настольного компьютера. Банальное объяснение этому: производители отчаянно добиваются популярности продукции среди широкого спектра пользователей. Элементарный способ достучаться до потребителя — популярно и с расстановкой рассказывать о продукции. А повествовать о десктопных процессорах легко и привычно, ведь они нарасхват сразу после презентации.
С мобильным сегментом дело обстоит иначе. Все-таки пиковый спрос идет на настольное железо, чего не скажешь о нише мобильных комплектующих. Да, рассказали о процессорах для ноутбуков, ультрабуков и мини-пк. Но никто не бежит за ними после презентации.
Верная стратегия в мобильном сегменте — это минимум предварительных ласк с пользователем и больше информации для партнеров, которые самом деле нуждаются в подробных сведениях.
Для пользователей тактика другая: дать новым процессорам названия, похожие на еще не выпущенные, но уже сильно ожидаемые десктопные модели. Например, Ryzen 4000U звучит взросло, когда настольные ПК еще «сидят» на 3000 серии. И Intel Core i7 10xxxU, который запросто подогреет интерес к покупке ноутбука, когда все в ожидании десятого поколения настольных процессоров.
Это своеобразная уловка, и, чтобы не стать рыбкой на сковороде, научимся быстро разбираться в архитектурах ноутбучных процессоров без помощи маркетологов.
Почему так много похожих процессоров
Рационально использовать ресурсы можно только с помощью маркетинга. А это заставляет производителей идти на хитрость и делить процессоры на архитектуры, архитектуры на подархитектуры, и далее, пока одно устройство не превратится в дюжину с похожими характеристиками, но непохожих в стоимости. Классификацией таких множеств мы и займемся.
Для этого рассмотрим деление процессоров по семействам. И, если AMD выделяет их последовательно, по мощностным качествам, то Intel предпочитает в порядке более сложную иерархию. Хотя, с появлением Ryzen концепция начинает меняться.
Красный лагерь
До эры «Zen» линейка AMD выглядела так: экономичные версии (E1, E2, A4, A6, A9) и CPU теперь среднего по мощности, но все равно прожорливого сегмента — A10 и A12. «Теперь» значит, что рамки мобильных камней передвинули в сторону новых и привлекательных APU Ryzen.
AMD не любит вспоминать мобильное прошлое до выпуска новых процессоров Zen. Но, для баланса придется покопаться в прошлом. Модельный ряд процессоров от «E» до «A» претерпел мало архитектурных изменений в период с 2012 по 2017 год, когда последние мобильные А-процессоры плавно превратили в новые Ryzen 2000 серии. За пять лет процессоры только меняли названия, а характеристики оставались прежними.
Процессоры E1, E2, A4 почти всегда двухъядерные. Середнячок A6 предлагал на два ядра больше и немногим выше частоту. Флагманские A8 и A10 удивляли только большим количеством кэша или повышенной частотой шины. Причем или тем, или другим. Проблемы с перегревом у A6 и выше заставили производителя снижать тепловыделение, отчего во время длительных нагрузок проседала частота. И таких процессоров А-типа больше 80.
С обновлением процессорной линейки дела на мобильной ферме компании пошли в гору. Об энергоэффективных процессорах красная команда говорит с гордостью и интересом на презентациях. Новые мобильные райзены появились в 2017 году с выпуском архитектуры «Zen». В новые ноутбуки ставят уже «Zen2» на хваленых 7 нанометрах:
С линейкой понятно: Athlon — супербюджетная, Ryzen — локомотив AMD.
Серия процессоров указывает на разницу в потоках. Ryzen 3 — это четыре ядра, Ryzen 5 — шесть ядер или шесть ядер с 12 потоками. Ryzen 7 располагает восемью самостоятельными ядрами или с добавкой в 16 потоков, в зависимости от модели. Ryzen 9 — частота высотой с Эверест: только 16 потоков и сочная графика Vega 8.
Поколение — это свежесть модели. Мобильные Ryzen начались со второго поколения. В новых устройствах ставят уже четвертое.
Модель в сочетании с серией указывает на количество ядер, частоту, тип встроенной графики и частоту. Ryzen 5 4500U — чистый шестиядерник, а Ryzen 5 4600U уже с удвоенным количеством потоков. Ryzen 7 4700U — восьмиядерник с Vega 7 на борту. Ryzen 7 4800U — он же, но с повышенным турбобустом и топовой Vega 8.
Тип обозначается буквами U, H, и HS и указывает на дополнительные потоки. Ryzen 7 4800U — это восьмипоточный процессор со средним энергопотреблением, а 4800H уже 16-поточный с высокими базовой и турбо частотами. HS присущ флагманским Ryzen 9 и указывает на разницу в тактовых частотах.
Лагерь синих
Компания Intel привыкла видеть себя в числе первых. Но с выходом Zen2 слава поутихла, причем как в настольном сегменте, так и на рынке ноутбуков. Причина сдачи позиций даже не в мощности процессоров. Юбиляр сего праздника — устаревший графический чип Intel UHD, который шутливо называют «заглушкой». Известный максимум для этой встройки — древнейшие игры.
Видимо, такая ситуация и подтолкнула компанию к реорганизации мобильной линейки и прекращению выпуска мобильных Celeron и Pentium. Официальный сайт аккуратно «забыл» об этих моделях и оставил в прямом доступе лишь ряд Core серий i3, i5, i7 и Core-M. Теперь ведущие процессоры компании выглядят так:
В названиях мобильных процессоров встречаются литеры «G». Это суперэкономичные процессоры для мультимедийных устройства с упором на видеоконтент. Поэтому там используется Intel Iris Plus Graphics. Несмотря на привычное количество моделей, процессоры расшифровываются по тем же канонам, что и AMD:
Линейка мобильных процессоров по плану Intel — это 10-е поколение Core и больше никаких Pentium и Celeron. Хотя рынок пока богат устройствами и на пентиумах, и на селеронах, и на слабых Atom.
Качественное различие процессоров представлено серией. Core i3 — двухъядерные модели с четырьмя потоками. Core i5 и i7, начиная с 8-го поколения, приподнялись и стали многоядерными. Теперь i5 имеет четыре ядра и восемь потоков, а i7 и вовсе разогнались до 6/12 и даже 8/16 ядер.
Поколение процессора ничего не расскажет, если пользователь не знает, что компания с восьмого поколения стала наращивать ядра, а значит десятое намекает на многопоточность. Только вместе с типом модели становится ясно, чего ожидать от экземпляра.
Для сортировки моделей по остальным характеристикам придумали цифровое обозначение. В основном для различия по частотному диапазону. Например, Core i5 10210Y и 10310Y имеют разницу в 100 МГц для базовой и турбо частот. В то же время, цифры показывают дополнительные потоки. Как Core i7 10510U и 10710U.
Тип процессора обозначается буквами. U — энергоэффективный. H — повышенная мощность. Y — процессор для планшетов. G — ультрабуки и мультимедиа.
На практике понятнее
Мы подробно разобрали иерархию мобильных процессоров. А теперь на примерах.
Мобильное устройство — это не всегда с аккумулятором и очень тонкое. Просто ограниченное размерами, со сниженным энергопотреблением и небольшой системой охлаждения. Помимо ноутбуков и ультрабуков сюда относятся неттопы, мини-пк и даже моноблоки. Если распределить эти устройства и процессоры по шкале мобильности, то будет так:
Например, ультрабук Dell XPS 9300-3133 работает на Core i5 1035G1. Это четырехъядерник с супернизким потреблением. Почти как Y-модели.
Ноутбук ASUS VivoBook S15 уже более прожорлив и может работать на U-процессоре Core i7 10510U. А это четыре настоящих ядра и восемь потоков с частотой 1.8/4.9 ГГц.
Представим системный блок размером с ладонь, но с начинкой слабого ноутбука. Это неттоп. Только теперь их называют платформами, которые работают на шестиядерном Core i7 10710U. Как Intel NUC 10.
Моноблоки и игровые ноутбуки вовсе балансируют на грани мобильности. Имея достаточно места в корпусе для охлаждения мощного железа, они работают как на энергоэффективных процессорах, так и на десктопных вариантах со сниженным тепловыделением. Например, моноблок HP 24-dp0020ur работает на «очень» мобильном Core i7 1065G7, а старшая модель HP Pavilion 24-k0004ur имеет восемь десктопных ядер от Core i7 10700T.
От мобильного к десктопному
Да, в мобильных устройствах можно встретить и десктопные процессоры. Да что там, прямо настоящие настольники, которые можно менять как в обычном блоке. Возникает вопрос: а в чем тогда отличие мобильного процессора от десктопного, если в некоторых устройствах используются оба варианта?
И снова пример на платформе Intel. Возьмем два процессора: Core i7 1065G7 и Core i3 10100. Оба – четырехъядерные с тепловыделением 25 Вт:
Это мобильный Core i7.
А это десктопный Core i3.
Размеры процессоров — первое различие. В большинство мобильных устройств процессор десктопного просто физически не поместится. В два раза толще текстолит, массивная теплораспределительная крышка и лишние для мобильного процессора контакты.
Тепловыделение (TDP). Даже одинаковые по паспорту ватты могут оказаться разными на практике. Как у этих процессоров. Оба по 25 Вт, но мобильный почти не выходит за эти рамки, а десктопный можно раскочегарить и до 90 Вт. Мобильное устройство начнет плавиться с таким потреблением.
Отсутствие никелированной крышки. Если в настольных компьютерах этот элемент не только снимает тепло с кремния и передает на кулер, но и защищает хрупкий кристалл от сколов, то в ноутбуках и других устройствах дополнительная прослойка только ухудшит охлаждение.
Наконец, десктопник можно снимать и ставить, а ноутбучный процессор впаян в плату. Это решение не только уменьшает площадь, занимаемую деталями, но и помогает эффективнее охлаждаться камню, который отдает тепло в текстолит материнской платы.