Текст книги "Современный компьютер. Сборка и модернизация"

Процессоры: оптимальный выбор

От теоретического обзора параметров нужно перейти к обзору того, чему, собственно, и посвящена вся эта глава, – представителей процессорных семейств. А поскольку, как мы уже говорили, конфигурация должна быть сбалансированной, в качестве основного критерия будет рассматриваться общая стоимость системного блока. Подразумевается, что для более мощного процессора разумно приобрести и более мощные комплектующие, что повлечет увеличение цены всего компьютера на вполне определенную сумму. Но нужно признать, что и работать такой компьютер будет с максимальной отдачей.

Любопытно отметить, что стоимость компьютера в условиях быстротекущего прогресса является, пожалуй, самым стабильным фактором. Постепенно запросы программ растут, и та конфигурация, что еще недавно была оптимальным выбором, становится минимально возможной. Но тем временем появляются и новые модели процессоров, видеокарт и иных комплектующих, которые оттесняют прежних фаворитов в нижние ценовые группы. Таким образом, стоимость «базового», «оптимального» и «самого мощного» компьютеров со временем меняется незначительно, хотя начинка таких компьютеров эволюционирует постоянно. И если не случается каких-нибудь экстраординарных событий – вроде выпуска новой версии операционной системы с резко отличающимися запросами (в последний раз это было с появлением Windows 95, когда в категорию устаревших попало больше половины компьютеров), то «оптимальный» компьютер переходит в «базовую» категорию примерно за 1,5–2 года.

Общая стоимость системного блока $300–500

Допустим, компьютер приобретается для печати документов, работы с электронной почтой и Интернетом, запуска мультимедийных дисков, изредка на нем будет запускаться Photoshop для того, чтобы подретушировать отсканированные или скачанные с цифровой камеры фотографии, а играми вы не очень интересуетесь или принципиально не готовы переплачивать за их поддержку даже немного. В таком случае покупать дорогой процессор не слишком оправданно. Запас его мощности останется невостребованным, а это значит, что деньги будут потрачены нерационально. Разумнее в таком случае потратить их на расширение функциональности компьютера, например купить более дорогой сканер или принтер, или монитор с большей диагональю.

В таком случае ваш выбор – «бюджетные» процессоры в ценовом диапазоне от пятидесяти до ста долларов, или, как теперь модно формулировать, процессоры для повседневных вычислений (everyday computing). Намек прост – современные недорогие процессоры, особенно принадлежащие к прогрессивным семействам, отличаются от бескомпромиссных лидеров лишь скромной частотой и урезанной кэш-памятью, но не архитектурой. Они располагают достаточно мощными вычислительными ресурсами и полностью обеспечивают потребности подавляющего большинства наиболее употребительных офисных и домашних программ. Отдельные программы будут работать удовлетворительно, если в компьютере установлено достаточно памяти, имеется хорошая видеокарта или есть другие детали, отвечающие их требованиям.

Если задаться целью приобрести самый дешевый процессор, на ваше внимание будет претендовать лишь одна марка – процессоры AMD Sempron с процессорным разъемом Socket A с модельными номерами от 2200+. Их цены начинаются как раз с планки в пятьдесят долларов. Несмотря на дешевизну, фактически они являются переименованными версиями процессоров предыдущего поколения от этой же компании, носивших имя Athlon XP и еще совсем недавно занимавших первые строчки «хит-парадов». Перенос их в бюджетный сектор произошел после появления Athlon 64. Более того, если у младших Athlon XP частота системной шины составляла 266 МГц, то у всех процессоров Sempron она равняется 333 МГц. Работают такие процессоры в задачах офисного и домашнего предназначения в среднем на 20 % быстрее, чем Celeron и Celeron D. Причем наибольший отрыв наблюдается в тех самых повседневных задачах домашнего употребления, включая и выполнение мультимедийных программ.

Впрочем, Sempron под Socket A унаследовал и отрицательные черты Athlon XP, например такие, как незащищенное от механических повреждений ядро и отсутствие быстродействующей защиты от перегрева. Такие процессоры требуют аккуратности при установке, а после транспортировки системного блока надо непременно проверить – не сместился ли кулер, охлаждающий процессор. Учитывая, что Sempron под Socket A устанавливается на материнские платы прежнего поколения, вы не сможете впоследствии заменить этот процессор более современным. Но и цена таких плат очень низка. Стоит добавить, что в настоящее время выпуск этих процессоров сворачивается под давлением более перспективного и лишенного всех перечисленных в этом абзаце недостатков нового процессора AMD Sempron с процессорным разъемом Socket 754.

Несмотря на одинаковое название, внутри этот процессор устроен совершенно иначе. Он основан на современном ядре Athlon 64, в котором заблокирована 64-битная подсистема и часть кэш-памяти. Соответственно, выпущенные летом 2005 года модели «Sempron 64 bit» с включенной 64-битной поддержкой отличаются только объемом кэш-памяти. Объем кэша у разных моделей Sempron составляет 128–256 Кбайт. Таким образом, интегрированный контроллер оперативной памяти, который очень серьезно влияет на производительность Athlon 64, имеется и в этом процессоре. Внешне такой Sempron никак не отличается от Athlon 64 для аналогичного разъема Socket 754. Он имеет защитную крышку, систему термоконтроля, аппаратную систему противодействия вирусной активности, а старшие модели с рейтингом от 3000+ поддерживают технологию энергосбережения Cool & Quite. Процессор устанавливается на любую материнскую плату с разъемом Socket 754. Это означает, что впоследствии можно будет легко обновить компьютер, заменив процессор на полноценный Athlon 64. С учетом нынешней стоимости младшей модели Sempron Socket 754 с номером 2600+ хотелось бы порекомендовать именно ее в качестве точки отсчета для комплектации современного компьютера.

Отдельно следует сказать о процессорах Intel Celeron и Celeron D. Обе модели являются усеченным вариантом процессоров Pentium 4 с разными версиями ядра и представлены в продаже достаточно широко. Простой Celeron уже снят с производства, и сейчас распродаются лишь его остатки. Для современных приложений его производительность уже недостаточна, в то время как Celeron D демонстрирует достаточно неплохую производительность. Буква D в данном случае означает лишь версию ядра и, разумеется, ничего общего с двухъядерными Pentium D (Double) такой Celeron D не имеет.

Как уже говорилось, для проявления сильных качеств архитектуры Netburst тактовая частота должна быть обязательно высокой. А отличия «бюджетных» семейств традиционно состоят в ограничении частот. В данном случае урезана также и частота системной шины – с 800 до 533 МГц! Поэтому по самому основному для бюджетной группы параметру – соотношению цены и производительности Celeron D проигрывает моделям Sempron для Socket 754, причем весьма существенно. К тому же он обладает большим энергопотреблением (до 73 Вт против 62) и тепловыделением, следовательно, при прочих равных условиях компьютер с таким процессором будет сильнее шуметь.

Общая стоимость системного блока $600–800

Если вы планируете решать на компьютере достаточно ресурсоемкие задачи, например обрабатывать видеозаписи в Adobe Premier или аудиозаписи в Sound Forge, колдовать над фильтрами в Photoshop или пользоваться другими графическими, музыкальными или видеоредакторами, работать с чертежами в системах автоматизированного проектирования или, конечно же, играть в современные игры, то рекомендуется не поскупиться при покупке процессора и выбрать модель из высокопроизводительного семейства. Следует учитывать также, что такой компьютер прослужит дольше своего бюджетного коллеги, а старшие модели легко переживут смену поколений операционных систем.

Вместе с тем если денег мало, то разориться на таком приобретении вы все равно не сможете, так как стартовая цена на процессоры из этой группы опустилась ниже $150, ну а за $250 можно приобрести гораздо лучший процессор, обеспечивающий практически все нужды самых взыскательных программ. Так что платить больше нужно лишь в том случае, если вы хотите подстраховаться на случай появления особо требовательных программ или планируете собрать компьютер, который пробудет на пике прогресса несколько лет и позволит во всех играх использовать максимальные настройки. Этот идеальный процессор мы обсудим чуть ниже, а пока перейдем к обсуждению золотой середины царства процессоров. На этом уровне обитают всего две процессорные линейки – Pentium 4 и Athlon 64.

Этот процессор существует на рынке, по компьютерным меркам, уже давно, что дает повод критикам объявить его несколько устаревшим. На самом деле обозначившиеся в последние годы проблемы связаны не столько с отсутствием радикальных новшеств в ядре, сколько с технологическими причинами. Одной из таких причин является высокое тепловыделение современных моделей, из-за чего выпуск новых моделей с большими частотами был приостановлен. А надо помнить, что постоянное обновление модельного ряда является важнейшим условием для преуспевания архитектуры Netburst.

Пока этих проблем не было, развитие шло своим чередом, а процессоры Pentium 4 заслуженно занимали первые строчки в отчетах тестовых лабораторий. Трудности начались в 2003 году и совпали по времени с выпуском компанией AMD своего исключительно удачного процессора Athlon 64. Тогда Intel возлагала большие надежды на перевод Pentium 4 на новое ядро Prescott с увеличенным до 1 Мбайта объемом кэш-памяти, а главное – с возможностью продолжать наращивать частоты процессоров. В расчете на серьезный частотный отрыв разработчики были вынуждены вносить изменения в архитектуру и еще больше удлинять конвейер, жертвуя производительностью на равной частоте с процессорами на старом ядре под названием Northwood. На рынок процессоры Pentium 4 с ядром Prescott были выпущены с отставанием на полгода от момента запуска Athlon 64. Но и после этого желанный разгон не был достигнут – выпущенные версии 3,6 и 3,8 ГГц страдают очень высоким тепловыделением и фактически не превосходят по средней производительности 3,2–3,4 ГГц модели, построенные на прежнем ядре. При этом нужно заметить, что дальнейший рост частот и вовсе застопорился. К сожалению, в текущий момент процессоры на прежнем ядре уже почти не встречаются в продаже, а постепенному переводу на новое ядро подверглась вся линейка, включая низкочастотные модели до 3,0 ГГц, которым такое обновление явно пошло не на пользу, так как тепловыделение увеличилось, а производительность упала.

В результате компания Intel упустила темп и инициативу, а потому была вынуждена догонять конкурента, что редко бывает приятным и благодарным занятием. Следующим шагом после выпуска моделей на ядре Prescott (в продажу они поступили как Pentium 4 пятисотой серии) была попытка добавить к Pentium 4 64-битное расширение, совместимое с технологией, использующейся в Athlon 64. Нужные команды добавили, но такое чужеродное вмешательство снова вызвало падение производительности на уровне микроархитектуры на несколько пунктов. В качестве компенсации пришлось опять прибегнуть к наращиванию объема кэш-памяти, на этот раз – до 2 Мбайт.

Однако наращивание кэш-памяти является палкой о двух концах. При доступе к большому кэшу задержки возрастают. При этом трудно найти такие программы, которым было бы мало 512 Кбайт и даже 1 Мбайт, но при этом «хватило» бы 2 Мбайт. Серия с поддержкой 64-битной технологии и увеличенным кэшем получила индексы, начинающиеся с шестерки, при этом частота младшей модели (Pentium 4 630) была установлена ниже, чем у 530! В результате наблюдается формальное преимущество шестисотой серии по сравнению с пятисотой, однако догнать Athlon 64, таким образом, не удалось.

Продолжением гонки явилось решение Intel выпустить двухъядерные процессоры в одно и то же время с конкурентом. В итоге появились процессоры Pentium D, в которых объединены два ядра Prescott, изготовленные по прежним технологическим нормам. Естественно, готовые процессоры страдали рекордным тепловыделением и весьма скромной производительностью. Такие процессоры оказались работоспособны лишь на частотах ниже 3,2 ГГц, недостаточных для быстрого продвижения конвейеров Netburst. Сейчас они проигрывают не только конкурирующим «двухядерникам», но и одноядерным процессорам в большинстве случаев.

Но говорить о серьезной утере позиций самой компанией Intel пока не приходится. Не исключено, что в каких-нибудь будущих моделях – Pentium 5 или 6 ей удастся догнать конкурента и в техническом плане. Дело в том, что как бы ни были хороши процессоры конкурента, производственные мощности Intel и AMD сейчас соотносятся как 5:1 и удвоить поставки своих процессоров AMD сможет лишь в течение 4–5 лет. Потребности же мирового рынка в процессорах со временем только растут, и, даже ничего не предпринимая, Intel может оставаться в лидерах по количеству проданных процессоров как минимум еще 7–8 лет.

Как уже отмечалось, основная удача компании AMD c выпуском Athlon 64 состоит в том, что ей удалось сделать 64-битный процессор, совместимый со всем существующим 32-битным программным обеспечением. Причем Athlon 64 оказался значительно мощнее своего предшественника Athlon XP на момент выпуска при тестировании на 32-битных задачах, и по совокупности тестов он обходит Pentium 4, причем в последнее время теснит его даже в самых подходящих для архитектуры Netburst задачах – обработке аудио и видео.

В наиболее же «атлонолюбивых» приложениях, например играх, разница достигает максимальной величины. Самая красочная игра 2004 года – FarCry на процессоре Athlon 64 3200+ в сочетании с видеокартой уровня Radeon 9800Pro развивает до 50 кадров в секунду, в то время как на 3,2-гигагерцовом Pentium 4 частота кадров составляет 35 кадров в секунду (чтобы игровой мир воспринимался как плавное видео, рекомендуется частота 50–60 кадров в секунду, как минимум). С недавним выпуском 64-битной версии FarCry разрыв еще увеличился. Аналогичная ситуация наблюдается в других играх и любых приложениях, связанных с серьезными математическими расчетами, сложными разветвленными алгоритмами и работой с большими массивами данных, к которым требуется произвольный доступ.

Кроме того, Athlon 64 получил и целый ряд дополнительных возможностей. Самая заметная, с точки зрения пользователя, – технология Cool & Quite. Процессор под ее управлением снижает частоту в те моменты времени, когда от него не требуется максимальной отдачи, и выходит на максимальную мощность, как только пользователь запускает ресурсоемкую программу. Процессор может использовать несколько промежуточных значений частоты, и поскольку автоматика отслеживает загрузку процессора динамически, то для пользователя процесс переключения происходит совершенно незаметно. Так как Athlon 64 экономична даже на максимальной частоте, нет ничего удивительного в том, что после включения этой технологии можно наблюдать картину, когда компьютер работает с остановленным или едва вращающимся вентилятором на процессоре большую часть рабочего времени, например, когда вы редактируете текст или путешествуете по Интернету.

Из прочих технологий нужно упомянуть интегрированный контроллер памяти и шину Hyper-Transport, использующуюся для соединения процессора с остальными компонентами. Наконец, еще одна дополнительная возможность не связана напрямую с производительностью, однако по нынешним временам ненужной ее тоже никак не назовешь, – Enhanced Virus Protection. В Athlon 64 введен аппаратный механизм, позволяющий запретить исполнение программ, записанных в областях памяти, которые предназначены только для хранения данных. Это нарушает алгоритм работы большинства вирусов. Особенно важно отметить, что такая защита не требует, в отличие от традиционных программных средств, обновления антивирусных баз и блокирует действие новых вирусов, для которых еще не успели разработать «вакцину».

Для поддержки EVP требуется установить Windows XP с пакетом обновления Service Pack 2. Для ее запуска в меню Панель управления нужно выбрать раздел Система. Затем следует открыть вкладку Дополнительно, в разделе Быстродействие нажать кнопку Параметры и в новом диалоговом окне активировать вкладку Предотвращение выполнения данных. Для запуска службы нужно будет взвести флажок Включить DEP для всех программ и служб, кроме выбранных ниже. В соответствующем списке надо будет выбрать системные программы, в которые входят традиционные антивирусы и фильтры для защиты против сетевых атак. Впрочем, система сама предложит добавить такие программы в список при их первом запуске.

На практике аппаратная защита должна использоваться совместно с традиционными средствами, поскольку она лишь блокирует работу вирусов, а чисткой компьютера от непрошеных гостей должны заниматься программные антивирусы.

В продаже имеется два варианта процессоров Athlon 64 – для процессорных гнезд Socket 754 и Socket 939. Подробнее о различиях сокетов мы поговорим в главе «Материнская плата». Более перспективным и в большинстве случаев производительным является второй вариант, но для младших моделей, включая Athlon 64 3200+, допустимо использование и первого типа разъема. Материнские платы для Socket 754 обычно стоят несколько дешевле. Вне зависимости от типа разъема (в будущем возможно применение разъемов новой конструкции под названием S1, M1 и т. д.) ядро процессора остается неизменным, а меняются лишь внешние характеристики – в первую очередь способ работы с оперативной памятью.

Общая стоимость системного блока от $900

При такой стоимости системного блока вопрос можно поставить так – какая линейка процессоров для ПК является самой перспективной и мощной из ныне существующих, если отбросить ценовой фактор? Среди компьютерных экспертов на этот счет царит редкое единодушие – двухъядерные Athlon 64 X2. Поскольку при разработке Athlon 64 изначально объявлялось о выпуске в перспективе «сдвоенных» процессоров, в архитектуру были заложены некоторые механизмы, облегчающие проектирование многоядерных процессоров. Самое примечательное нововведение – кроссконтроллер, позволяющий ядрам использовать кэш-память друг друга и напрямую обмениваться результатами работы. Благодаря этому производительность увеличивается даже в некоторых программах, не поддерживающих многопоточное исполнение на уровне алгоритма. Ну а в программах, где такая поддержка уже имеется, производительность возрастает весьма и весьма существенно.

Между тем есть и исключение из этого правила. Например, для игр и неоптимизированных программ большую производительность за ту же цену вы получите, если выберете один из старших одноядерных Athlon 64. Наконец, для энтузиастов, готовых заплатить существенно больше, выпускаются «ультимативные» процессоры Athlon 64 FX. Это одноядерные процессоры с максимальной производительностью в играх и программах, которые не были оптимизированы для многопоточного исполнения.

Если в «настольной» категории стоит использовать преимущественно продукцию AMD, то среди мобильных решений предпочтения распределяются примерно поровну. От Intel в этой категории выступает процессор Pentium M и облегченная модель на его основе – Celeron M, а от AMD – мобильная версия Athlon 64 (и Sempron на его базе) и Turion 64. Также в продаже все еще часто можно встретить ноутбуки на снятых с производства процессорах Pentium 4-M и Athlon XP-M.

Рассмотрение стоит начать с класса самых компактных моделей с размером экрана 10–12 дюймов. Этот формфактор наиболее востребован среди людей, активно путешествующих с ноутбуком. Если, кроме габаритов, для вас важно максимально возможное время работы от батарей, то наиболее привлекательным вариантом будут модели на процессорах Intel Pentium M из серий Acer TravelMate, IBM ThinkPad, ASUS (уникальные модели с 9-дюймовой ЖК-панелью), Fujitsu-Siemens.

Процессор Pentium M не имеет ничего общего с нынешними процессорами Pentium 4. Скорее его можно назвать продолжателем традиций Pentium III. В нем используется то же самое ядро P6, и, благодаря специальной оптимизации для работы в составе ноутбуков, он является очень экономичным. Несмотря на слегка усеченную по сравнению с настольными компьютерами функциональность, такие ноутбуки обеспечивают среднестатистического пользователя всем, что может понадобиться от компьютера в пути, а модели, имеющие массу в пределах 1,2–1,6 кг, можно действительно считать необременительной ношей. Лучшие представители этого семейства могут проработать от собственного запаса энергии до 5 часов. А компактные ноутбуки Fujitsu-Siemens благодаря сменной батарее, устанавливаемой в отсек вместо оптического привода, могут продержаться до 8 часов – целый рабочий день!

Если же рекордов автономного плавания в отрыве от цивилизации вы ставить не планируете, то можно существенно сэкономить и получить более универсальный компьютер, выбрав модель с 12-14-дюймовым экраном на том же процессоре Pentium M, либо использовать новинку 2005 года – AMD Turion. Процессор AMD Turion обладает всеми перечисленными свойствами Athlon 64, включая 64-битное расширение. Фактически, это те же самые Athlon 64 с минимальным уровнем тепловыделения и пониженными частотами для соответствия жестким требованиям компактных систем охлаждения.