Процессор как делают: Как делают процессоры и что такое техпроцесс

Какие микропроцессоры разрабатывают в России? И что с ними будет из-за санкций?

Тайваньская фабрика TSMC больше не доступна для российских разработчиков микропроцессоров. По ряду возможностей это производство не имеет альтернатив в мире. Что будут делать компании и какие у них перспективы?

Тайваньская компания TSMC — лидер в производстве самых передовых чипов. Среди ее клиентов Apple, Qualcomm, Nvidia. В прошлом году на ее долю приходилось 54% мирового рынка их производства. В феврале TSMC остановила производство процессоров «Байкал», «Эльбрус» и других чипов российской разработки. Мы поговорили с экспертами о настоящем и будущем отечественных микропроцессоров.

В России пять основных разработчиков микропроцессоров: МЦСТ, «Байкал», «Модуль», «Элвис» и «Миландр». «Из них самые большие объемы производства и номенклатура — у «Миландра». Продукция компаний пересекается по областям применения, но у каждой можно выделить основное направление», — говорит Иван Покровский, исполнительный директор Ассоциации разработчиков и производителей электроники.

• «Миландр» — микроконтроллеры интернета вещей. Например, для счетчиков, промышленной автоматизации. 
• МЦСТ (процессоры «Эльбрус») — центральные процессоры серверов, систем хранения данных, суперкомпьютеров, для систем тяжелых вычислений в промышленной автоматизации. 
• «Байкал» — центральные процессоры персональных устройств. Процессоры «Байкал» серии М — для персональных и промышленных компьютеров, Т — сетевого телеком-оборудования, новый процессор S — для серверов.
• «Элвис» — сетевые процессоры для телекома.
• «Модуль» — цифровые, графические и нейропроцессоры.

Например, процессоры «Эльбрус» и «Байкал» важны для создания критической информационной инфраструктуры (КИИ) в России — они предназначены для рабочих станций и серверов крупных компаний и госучреждений.

Критическая информационная инфраструктура — это совокупность IT-систем, критически важных для работы основных сфер общества и государства, таких как здравоохранение, транспорт, связь, энергетика, оборонная промышленность и т. п. В России несколько лет готовится переход объектов КИИ на софт и оборудование отечественных разработчиков.

Сегодня в критической информационной инфраструктуре преобладает оборудование и ПО иностранных производителей. «В персональных компьютерах и серверах — решения на Intel и AMD. В системах хранения данных большая доля у IBM. В оборудовании интернета вещей — у STMicroelectronics. В системах обработки видео, искусственного интеллекта — Nvidia», — перечисляет Иван Покровский. 

«Все высокопроизводительные микропроцессоры российской разработки выпускались на TSMC», — говорит Иван Покровский. 

Российские разработчики процессоров — это в большинстве так называемые fabless-компании, те, у которых нет своих фабрик. Это означает, что они разрабатывают архитектуру и делают дизайн процессора, но для выпуска непосредственно кремниевого чипа как финального продукта заключают контракты с заводом. Это распространенная практика, многие заметные в мире разработчики работают по контрактному производству. Например, MediaTek.

«В 2005–2013 годах первые серии чипов «Эльбрус» по техническим процессам 130–90 нм (нанометров) выпускали небольшими партиями на заводе «Микрон» в Зеленограде. Тогда появились первые проблемы. Второе поколение процессоров «Эльбрус-2СМ» по нормам 90 нм не показывали хорошей производительности, было много брака. Сам процесс общего назначения завода не был подстроен под процессоры «Эльбрус», что и подвело локальное производство. Третье поколение и последующие поколения процессоров МЦСТ производили за рубежом, в основном на заводах TSMC», — говорит Алексей Петров, предприниматель, специалист по чип-дизайну.

В МЦСТ создавали и адаптированную версию «Эльбрус-4СМ»/65 нм для производства на мощности «Микрона». «Но предприятие не смогло перейти на необходимый для этого технический процесс — 65 нм и достигнуть приемлемого качества», — уточняет Петров.

В мире более 400 фабричных линий для производства разных чипов. 

Но производств высокопроизводительных микропроцессоров по мелким техпроцессам — 16–10 нм и меньше — не более десятка. Чем меньше нанометраж, тем выше производительность и быстродействие чипа: 5-нанометровый чип быстрее и производительнее, чем 10-нанометровый. У первого в разы сложнее дизайн, сложнее и дороже его производство. 

«Транзистор в процессоре 10 нм размером всего с 50 атомов гелия. Для понимания масштаба: размер человеческого волоса примерно 80–110 микрон — на его срезе легко поместится чип примерно с 1,2 млн транзисторов. Чтобы создать такое микрочудо, нужны крайне сложные станки и машины. Тайваньская фабрика TSMC — лидер в мире по передовым технологиям выпуска микросхем с нормами 90, 65, 45, 40, 28, 20, 16/12, 10, 7, 5 нм. Сейчас у нее более 30 заводов-линий в Тайване, два в США и два в Китае.  Для такого большого производства у завода налажена целая сеть логистики для поставщиков разных компонентов для производства микросхем. Производство малоразмерных чипов — это крайне сложный процесс, требующий очень сложных технологий, уникальных станков и невероятно сложной инфраструктуры. Построить и поддерживать такой завод, скажем, для технологических норм 10 нм ресурсами одной страны крайне малореально, для этого нужны ресурсы, уникальные станки и редкие инженерные достижения многих разных стран», — говорит Алексей Петров.

Сегодня чипы по 5-нанометровому техпроцессу могут производить только две компании в мире — TSMC и Samsung. По 10-нанометровому техпроцессу — Intel, TSMC, Samsung. Компания GlobalFoundries собиралась запустить самостоятельное производство 10-нанометровых чипов, но отказалась, столкнувшись с трудностями. А для выпуска 14-нанометровых — делилась частью наработок с Samsung, чтобы совместно создать производство. Тем временем TSMC начала экспериментальный выпуск 3-нанометровых чипов и собирается запустить фабрику по производству 2-нанометровых процессоров.

«Intel, сопоставимая по техническому уровню с TSMC, не выполняет заказы контрактного производства, выпускает только собственную продукцию. А Samsung специализируется на микросхемах памяти, не обладает необходимыми для выпуска микропроцессоров библиотеками IP-блоков. Фактически в контрактном производстве высокопроизводительных микропроцессоров TSMC не имеет альтернатив в мире», — уточняет Иван Покровский. 

Это занимает примерно два-три года. В редких случаях при уже готовых наработках и отлаженных связях — быстрее.

Разработка идет полтора-два года. 

«Разработчики и специалисты по чип-дизайну создают архитектурный набросок процессора, исходя из требований заказчика. Инженеры проектируют электрическую архитектуру, дизайн чипа адаптируется под определенный технический процесс конкретного завода, где он будет производиться. Перенести его на другой завод, даже работающий по похожим техническим нормам, зачастую без редизайна невозможно», — рассказывает Алексей Петров.

От выращивания кремниевой заготовки до финала — готового микропроцессора — проходит еще год-полтора, у завода для мелких техпроцессов своя очередь, и произвести раньше по желанию не получится.

«Производство идет в более чем 500 высокотехнологичных этапов, — продолжает Алексей Петров. — На большой кремниевой пластине — вейфере — с помощью литографии, легирования и диффузии формируются проводники, транзисторы и многие слои — до 13–15 слоев для современных чипов. Так постепенно формируется множество чипов на одной большой пластине. Пластина нарезается на отдельные чипы-кристаллы, к ним крепятся проводники, и они монтируются в корпус. Далее, как правило, чипы еще раз тестируются и проходят выходной контроль, только тогда это превращается в относительно финальный продукт в виде знакомого нам процессора в корпусе».

Сегодня в России нет фабрик для производства процессоров по нормам менее 65 нм. А TSMC выполняла для МЦСТ производство чипов такого нанометража. Кроме того, у МЦСТ разработан чип по норме 16 нм.

На прошлой неделе РБК сообщал со ссылкой на источник, что компания МЦСТ, разрабатывающая процессоры «Эльбрус», ведет переговоры с фабрикой «Микрон» в Зеленограде о переносе производства на их мощности. По запросу ТАСС в МЦСТ ответили, что сейчас не дают официальных комментариев. На письмо в пресс-службу «Микрона» на момент публикации этого текста не ответили.

Кроме «Микрона» в Зеленограде есть производство «НМ-Тех». Компания начала строить фабрику для выпуска процессоров 28 нм. Ранее «НМ-Тех» привозила в Россию специалистов из Тайваня для работы на ее производстве.

Из-за санкций производитель процессоров «Байкал» — АО «Байкал электроникс» — лишился возможности использовать внешне запатентованную архитектуру британской компании ARM. ARM — это проектировщик процессоров, который продает лицензии на уже разработанную архитектуру и помогает производителям адаптировать решения.

«Для процессора нужно создать целый ряд программных продуктов, компиляторов, библиотек стандартных функций, документации и поддержки. Без этого процессор будет малополезным кремниевым кирпичиком. Используя совместимость с архитектурой ARM, в разы проще использовать все уже существующие в мире наработки. Сейчас для разработчиков чипов «Байкал» недоступны новые лицензии. Выпущенные и уже работающие процессоры от этого не пострадают, старые выданные лицензии не отозваны. Для выпуска новых — придется поискать или создать свою архитектуру», — объясняет Алексей Петров.

«Сейчас для такого производства — фабрики с нормами производства процессоров 28 нм, к сожалению, нет ничего — ни технологического оборудования, ни материалов, ни инженеров-технологов с соответствующими компетенциями. Из этого самое важное — школа инженеров-технологов. В обозримой перспективе высокопроизводительные микропроцессоры можно будет выпускать только на зарубежных фабриках. Задача в том, чтобы преодолеть санкционные ограничения и зависимость от одной компании, получить альтернативные варианты и повысить устойчивость цепочек международной кооперации. На российских фабриках необходимо изготавливать микросхемы средней производительности для задач, которые не так требовательны к быстродействию, как к уровню безопасности», — считает Иван Покровский. 

«Тайвань с 1970-х строил технологический парк и активно его развивал, — рассказывает Алексей Петров. — Это гигантская инфраструктура научного парка города Синьчжу. В одном заводе собирается более 2 500 топ-технологий со всего мира. Годы ушли на обучение специалистов, годы — на то, чтобы появились заводы, бизнесы, дизайнеры и инфраструктура. Примерно 20–30 лет целенаправленной работы. Текущий процесс 65 нм, который есть в России, — это отставание на 15 лет, уровень примерно 2000–2006 годов. В 2015 году «Микрон» делал тестовые выпуски 65-нанометровых чипов; для понимания: в то же время Intel и TSMC освоили чипы по 16-нанометровым техпроцессам. Можно производить приемлемые чипы для космической промышленности, где они востребованы, но для передовых и конкурентных на мировом рынке процессоров и мобильного хай-тека нужны более новые и малоразмерные техпроцессы».

Анастасия Акулова 

«Без российских компонентов мировое производство микросхем встанет»

Перенос производства

–Самым «тонким местом» отечественных технологий являются процессоры. Сейчас производство «Байкалов«и «Эльбрусов» под вопросом из-за санкций. В теории производство можно перенести с Тайваня в Россию?

– Пока это невозможно, потому что у нас нет заводов. Для того, чтобы организовать хотя бы один завод в РФ, нужно иметь оборудование, квалифицированные кадры, также нужен контракт на выпуск печатных плат. Все это очень дорого. Кроме того, наш климат также увеличивает стоимость фабрики, потому что нужно будет поддерживать высокий уровень влажности на производстве.

До санкций никто не задумывался всерьез о том, чтобы освоить производство. Просто никто не верил, что это все могут перекрыть. Думать об инвестициях в эту сферу начали только сейчас.

Развитие этой области требует десятки, даже сотни миллиардов долларов, поэтому проще было закупать из-за границы готовое оборудование, те же процессоры.

Конечно, экономически невыгодно вкладываться в такое производство, но это важнее для суверенитета страны, чем покупки импортных устройств и микрочипов. Сейчас нужно поднимать такое производство, другого варианта просто нет.

close

100%

– Но мы пока в России будем строить фабрики, производство отечественных процессоров ведь можно куда-то перебазировать?

– Единственное предприятие, куда можно перенести производство— это SMIC [Semiconductor Manufacturing International Corporation — крупнейшая китайская компания, занимающаяся производством микроэлектроники] в Шанхае. Но дело в том, что оно тоже попало под санкции. Поэтому АSML [нидерландская компания, крупнейший производитель литографического оборудования для микроэлектронной промышленности] им, как и нам, не продает оборудование под новый техпроцесс.

Плюс все равно не нужно исключать Тайвань. Вначале TSMC [Taiwan Semiconductor Manufacturing Company — тайваньская компания, занимающаяся изучением и производством полупроводниковых изделий] заявила о прекращении производства процессоров «Эльбрус» и «Байкал», но позже ее руководство сделало совершенно другие заявления, сказав, что если они все-таки введут озвученные санкции, то ответными санкциями Россия просто выключит компанию из производственных циклов.

– Что нужно для того, чтобы открыть производство процессоров на новом месте?

– Чтобы перенести производство, нужно подстроить архитектурные особенности под программное обеспечение фабрики.

Это занимает где-то год-полтора работы. Но это при том, что на предыдущей фабрике все процессы были отработаны.

Если что-то было не доделано, то процесс затянется еще на какое-то время. Наши специалисты считают, что в Китае на SMIC они запустятся за год-полтора.

– Кроме ASML закупить оборудование не у кого?

– Это монополист на рынке оборудования для производства современных сверхтонких техпроцессов, который из-за санкций не продает нам ничего.

– Как же была допущена такая монополия?

– Они освоили процесс производства литографических сканеров, а другие нет. У других не хватает образованных кадров или нет инвестиций.

– Сейчас наши чипы производятся только на Тайване?

– Микропроцессоры – да. Все-таки они рассчитаны на 28 и 16 нанометров, в России такого оборудования и производства нет. Если мы говорим о 16 нм и ниже, то такого оборудования нет даже в Китае.

Тайваньская фабрика – самая крупная в мире. Китай пытается сделать что-то подобное, в частности, SMIC. Но эта фабрика все равно не дотягивает, потому что, недостаточно квалифицированных кадров.

Тот же Китай последние годы просто переманивает людей с тайваньской фабрики. И достаточно успешно, но опять же, теперь у них из-за санкций нет оборудования, необходимого для производства сверхтонких процессоров.

– Почему нужных кадров так мало?

– Это очень сложное производство. Сотрудники должны уметь обращаться с программами, в которых они создают цифровые копии будущих микросхем. Кроме того, профессионалы должны уметь создавать из цифрового варианта уже настоящий процессор. Таких людей очень мало в мире в целом, взять их негде.

Можно сделать свой кремний

– Какие еще есть варианты развития микроэлектроники в России?

– Например, не делать ставку на кремниевые технологии, потому что они, в принципе, подошли уже к своему пределу.

Можно переключиться на арсенид галлия, это тоже отличный полупроводник. Из него можно развить производство микроэлектроники.

Сейчас России нет смысла включаться в гонку за кремний, потому что технология будет неактуальной буквально через несколько лет. Следует инвестировать и включаться в гонку за более перспективными технологиями, более совершенными. Россия должна стать законодателем моды, а не догонять страны Запада.

– Почему именно арсенид галлия?

– Кремниевые технологии подошли уже к своему пределу. Этот предел — один нанометр. У галлия есть плюс, потому что он позволяет делать не только плоские микросхемы, а и объемные, которые не будут упираться в пределы нанометра.

В чем проблема техническая? При производстве фотошаблона процессора мы упираемся в кристаллическую структуру, то есть уже в атомы. Чтобы увеличить производительность, фотошаблон должен быть меньше, чем размер атома. Это нонсенс, это невозможно.

Единственный способ увеличить мощности — это увеличение количества транзисторов, нам нужно идти в объемные структуры. Кремниевые технологии этого не позволяют из-за особенности материала, а арсенид галлия позволяет.

– Вы упомянули, что Россия должна стать законодателем моды, когда это может произойти?

– Хороший вопрос. Сейчас очень быстро все меняется. Поэтому с умным видом делать экспертное заключение о том, что столько-то лет понадобится — это очень сложно. Это просто будут какие-то цифры, взятые с потолка.

При текущем уровне наших технологий и при условии быстрого переноса производства мы сможем довольно быстро это сделать, может быть даже до конца десятилетия. Вопрос в том, что, если у нас будут проблемы с производством, а на Западе их не будет, то мы продолжим отставание. И этот разрыв может усугубляться.

– От каких российских компонентов зависит Запад?

– Ответными санкциями Россия может просто выключить из производственных циклов тот же завод TSMC.

Некоторые материалы, необходимые для производства микроэлектроники, поставляются из России. Например, сапфировые подложки, сверхчистая химия, редкоземельные элементы. Без российских компонентов мировое производство микросхем встанет.

Поэтому мы будем наблюдать в скором времени некое отрезвление от санкционного угара.

– Запад не может найти других поставщиков?

– Если говорим про сапфировые подложки, то Россия в производстве искусственных сапфиров занимает порядка 40% мирового производства. А если мы говорим про рынок подложек для производства микросхем, то здесь Россия уже занимает 80%.

Почему в других странах так не случилось? Производство есть и в Китае, и на Тайване, и в США, в Калифорнии. Но и Калифорния, и Тайвань — это сейсмоактивные зоны. Любой толчок приводит к тому, что надо перезапускать производство.

В Китае производства появились не так давно, и они просто не вышли на наш уровень. Чтобы нас догнать им понадобится лет 20-30. Кроме того, производство некоторых химических элементов есть только в России.

Как работает процессор ЦП? | Малый бизнес

Джон Папевски

Каждое вычислительное устройство, от простых игрушек до крупных бизнес-систем, имеет важный компонент, называемый центральным процессором. ЦП выполняет вычисления, выполняет логические сравнения и перемещает данные до миллиардов раз в секунду. Он работает, выполняя простые инструкции по одной за раз, запускаемые основным синхронизирующим сигналом, который запускает весь компьютер.

Описание

1. Процессор ЦП — это компьютерная микросхема размером со спичечный коробок. Внутри корпуса находится кремниевый прямоугольник, содержащий миллионы транзисторных схем. Из устройства торчат десятки металлических штифтов, каждый из которых передает электронные сигналы внутрь и наружу чипа. Чип подключается к разъему на печатной плате компьютера и обменивается данными с памятью, жесткими дисками, экранами дисплеев и другими устройствами, внешними по отношению к ЦП.

Часы

1. Схема синхронизации, называемая часами, посылает электрические импульсы в ЦП. В зависимости от процессора часы могут работать со скоростью от сотен тысяч до миллиардов циклов в секунду. Импульсы управляют активностью внутри ЦП; поскольку другие схемы зависят от одних и тех же часов, сложные события в компьютере синхронизируются.

Инструкции

1. Все ЦП имеют набор инструкций — список действий, выполняемых процессором, включая сложение чисел, сравнение двух частей данных и перемещение данных в ЦП. Программное обеспечение, которое вы запускаете на своем компьютере, состоит из миллионов инструкций ЦП, расположенных в определенной последовательности; инструкции являются очень простыми операциями, поэтому центральный процессор выполняет многие из них для выполнения значимых задач. Некоторые семейства процессоров, например, используемые в настольных ПК, используют один и тот же набор инструкций, что позволяет им запускать одно и то же программное обеспечение. ЦП вне семейства продуктов могут использовать разные инструкции; ЦП iPad, например, имеет другие инструкции, чем процессор ноутбука на базе Windows.

АЛУ

1. Процессоры имеют схему, называемую арифметико-логическим устройством, которое выполняет вычисления и сравнения. Арифметика, которую выполняет большинство ЦП, — это базовое умножение, сложение, деление и вычитание; сложные математические операции, такие как статистические функции, представляют собой комбинации множества простых операций, выполняемых с высокой скоростью. ALU также выполняет логическое сравнение между двумя элементами данных, чтобы определить, равны ли они или имеет ли один большее значение, чем другой.

Блок управления

1. ЦП содержит блок управления, который координирует деятельность других рабочих частей процессора. Блок управления разбивает каждую инструкцию на набор действий и направляет различные подсистемы ЦП на выполнение действий. Например, блок управления может указать АЛУ перемножить два числа, а затем добавить к результату третье число.

Память

1. Микросхема ЦП имеет ограниченный объем очень быстрой памяти. Он имеет набор областей хранения, называемых регистрами, с которыми непосредственно работает АЛУ. Например, АЛУ может быстро добавить число в регистре 2 к содержимому регистра 1. ЦП также хранит недавно использованные инструкции и данные в области, называемой кешем, что повышает эффективность компьютера. Например, в программе, которая умножает цену на количество, ЦП ищет эти числа в своей кэш-памяти. Если он их находит, это избавляет процессор от дополнительной работы по извлечению чисел из микросхем памяти вне ЦП.

Ссылки

• Университет Род-Айленда: Как работают компьютеры: ЦП и память

Биография писателя

Уроженец Чикаго Джон Папевски имеет степень по физике и пишет с 1991 года. , информационный бюллетень по нанотехнологиям от Института Форсайта. Он также внес свой вклад в книгу «Нанотехнологии: молекулярные размышления о глобальном изобилии».

Что такое процессор и для чего он нужен?

Акронимы — это излюбленный способ в мире технологий сделать так, чтобы захватывающая технология звучала невероятно запутанно. При поиске нового ПК или ноутбука в спецификациях будет упоминаться тип процессора, который вы можете ожидать найти в новом блестящем устройстве. К сожалению, они почти всегда не могут сказать вам, почему это так важно.

Столкнувшись с выбором между AMD и Intel, двухъядерными или четырехъядерными процессорами, а также между i3 и i7, может быть трудно определить разницу и понять, почему она важна. Знать, что лучше для вас, может быть сложно, но мы здесь, чтобы помочь вам.

Что такое процессор?

Рост9/Шаттерсток

Центральный процессор (ЦП) часто называют мозгом компьютера. Это один из нескольких блоков обработки, но, пожалуй, самый важный. ЦП выполняет вычисления, действия и запускает программы.

В старых компьютерах эти функции были разделены между несколькими процессорами. Но усовершенствования в производстве и дизайне означают, что весь ЦП может поместиться на одном чипе. Вот почему вы иногда слышите, что процессоры также называют микропроцессорами.

Эти меньшие размеры означают, что мы можем уменьшить размер компьютеров до устройств «все в одном» и иметь более тонкие и легкие ноутбуки. Эти мощные процессоры также играют центральную роль в производительности вашего смартфона.

Что делает процессор?

За годы, прошедшие с момента появления первых процессоров, было внесено множество улучшений. Несмотря на это, основная функция ЦП осталась прежней и состояла из трех шагов; извлекать, декодировать и выполнять.

Получить

Как и следовало ожидать, выборка подразумевает получение инструкций. Инструкция представлена ​​в виде последовательности чисел и передается ЦП из ОЗУ. Каждая инструкция является лишь небольшой частью любой операции, поэтому ЦП должен знать, какая инструкция будет следующей.

Текущий адрес инструкции хранится в программном счетчике (ПК). Затем ПК и инструкции помещаются в регистр инструкций (IR). Впоследствии длина ПК увеличивается для ссылки на адрес следующей инструкции.

Расшифровать

После того, как инструкция выбрана и сохранена в IR, ЦП передает инструкцию схеме, называемой декодером инструкций. Это преобразует инструкцию в сигналы, которые должны быть переданы другим частям ЦП для действия.

Выполнить

На последнем этапе декодированные инструкции отправляются в соответствующие части ЦП для выполнения. Результаты обычно записываются в регистр ЦП, где на них могут ссылаться последующие инструкции. Думайте об этом как о функции памяти на вашем калькуляторе.

Что такое многоядерные процессоры?

Ранние компьютеры имели только одно процессорное ядро, поэтому ЦП был ограничен обработкой одного набора инструкций за раз. Вот почему эти старые компьютеры были относительно медленными, а обработка данных занимала много времени.

На протяжении многих лет производители доводили одноядерные процессоры до предела своих возможностей, поэтому они начали искать другие способы улучшения возможностей процессора. Вот почему у нас теперь есть многоядерные процессоры, а такие фразы, как двухъядерный, четырехъядерный и восьмиъядерный, часто украшают маркетинговые материалы для ПК.

Однако они не так сложны, как кажутся на первый взгляд. Например, двухъядерный процессор — это всего лишь два отдельных процессора на одном кристалле. Вместо того, чтобы полностью перепроектировать ЦП, компании внесли улучшения в производственный процесс для повышения производительности.

Совсем недавно разработчики процессоров нашли способ еще больше повысить производительность, заставив одноядерный процессор работать так, как если бы он имел два ядра. Это известно как гиперпоточность и распространено в большинстве процессоров Intel Core.

Понимание спецификаций процессора

Понимание того, как работает ЦП, имеет решающее значение, особенно если вы сочетаете это со знанием ведущих брендов и ассортиментов. Однако существует множество вариантов с аналогичными высокоуровневыми характеристиками.

Чтобы помочь вам эффективно сравнивать модели, вы можете принять во внимание некоторые дополнительные более подробные характеристики. Это поможет вам выбрать между процессорами, когда придет время инвестировать в новый современный процессор для вашего компьютера.

Мобильные и настольные процессоры

Традиционно компьютеры представляли собой большие стационарные настольные электронные устройства, постоянно работающие от электросети. Однако теперь у нас есть ноутбуки, смартфоны, планшеты и устройства для умного дома с более мощными процессорами, чем старые ПК.

Для перехода к более портативному образу жизни в устройствах используются специально разработанные мобильные процессоры. Эти процессоры оптимизированы по энергопотреблению и эффективности, чтобы максимально продлить срок службы батареи. К сожалению, многие производители называют свои мобильные и настольные процессоры одними и теми же именами, но с разными номерами диапазона и суффиксами.

Хотя стандарта не существует, обычно мобильные процессоры имеют маркировку «U» для сверхнизкого энергопотребления, «HQ» для высокопроизводительной графики и «HK» для высокопроизводительной графики и разгона. Точно так же к ЦП для настольных ПК добавляется буква «K» для разгона и «T» для оптимизированного энергопотребления.

32 по сравнению с 64-разрядными процессорами

Ваш процессор не получает постоянный поток данных. Вместо этого он получает данные небольшими порциями, известными как слово. Производительность процессора ограничена количеством битов в слове. Хотя 32-разрядные процессоры были впервые разработаны в 19 в.40-х годов, они стали практичными гораздо позже.

К 1990-м годам они были достаточно доступными, чтобы включать их в бытовую электронику, и все полагали, что 32-битная версия будет относительно перспективной. Однако, как и предсказывал закон Мура, технологии продолжали совершенствоваться, и вскоре 32-разрядные процессоры стали ограничивающим фактором в аппаратном и программном обеспечении. В результате от них постепенно отказались в пользу 64-битных процессоров, текущего мирового стандарта.

Расчет тепловой мощности процессора

Проектная тепловая мощность — это мера максимальной мощности в ваттах, которую потребляет ваш ЦП. Хотя более низкое энергопотребление, безусловно, хорошо для ваших счетов за электроэнергию, оно может иметь еще одно неожиданное преимущество; меньше тепла.

Тип сокета ЦП

Процессор должен быть присоединен к другим компонентам через материнскую плату, чтобы получился полностью функционирующий компьютер. При выборе процессора необходимо убедиться, что типы сокетов процессора и материнской платы совпадают.

Кэш L2/L3

Кэш L2 и L3 — это быстрая встроенная память, которую ЦП может использовать во время обработки. Чем больше у вас его, тем быстрее будет работать ваш процессор.

Частота

Частота относится к рабочей скорости процессора. До многоядерных процессоров частота была наиболее важным показателем производительности между отдельными процессорами. Несмотря на добавление функций, это по-прежнему жизненно важная спецификация, которую необходимо учитывать. Примечательно, например, что очень быстрый двухъядерный процессор может превзойти более медленный четырехъядерный процессор.

Мозги операции

ЦП, пожалуй, самый важный компонент вашего компьютера. Он выполняет все задачи, которые вы связываете с компьютерами, а другие части в основном существуют для поддержки ЦП. Несмотря на то, что на протяжении многих десятилетий следовали одним и тем же руководящим принципам, произошли заметные улучшения, такие как добавление нескольких ядер и использование гиперпоточности.

В совокупности они делают наши компьютеры, ноутбуки, планшеты, смартфоны и подключенное оборудование более мощными и, в конечном счете, более ценными.