Алло, центральный?: Обзор рынка современных процессоров

Архив

Сегодня писать о центральных процессорах не так интересно, как лет пять назад, когда была в самом разгаре гонка за мегагерцами, а AMD умудрялась теснить абсолютного лидера всех времен и народов, корпорацию Intel, на рынках чипов для серверных и настольных систем.

Сегодня писать о центральных процессорах не так интересно, как лет пять назад, когда была в самом разгаре гонка за мегагерцами, а AMD умудрялась теснить абсолютного лидера всех времен и народов, корпорацию Intel, на рынках чипов для серверных и настольных систем.

Хорошо это или плохо, но прошли те времена, когда владельцы домашних ПК хвастались друг перед другом тактовой частотой процессора. Теперь всем очевидно, что частота - далеко не главное. Появились новые изощреннейшие технологии повышения производительности и безопасности, самое пристальное внимание стало уделяться энергоэффективности, двухъядерные процессоры перестали быть диковинкой, а на очереди уже массовые четырехъядерники…

Вместе с тем модельные ряды AMD и Intel настолько усложнились, что даже специалисту приходится разбираться в них, перелопачивая кипы таблиц с характеристиками. Все эти таблицы и технические подробности вы найдете на сайтах производителей, наша же цель - систематизировать основные параметры имеющихся на рынке центральных процессоров для настольных ПК и тем самым упростить задачу тем, кто хочет разобраться в ситуации на микропроцессорном фронте.

Начнем с модельного ряда несомненного лидера рынка, корпорации Intel.

Неоднородное единство

На рынке представлены сразу несколько семейств, причем разных поколений. Их объединяет одно - процессорный разъем Socket 775. Любопытно, что даже под одной маркой могут скрываться совершенно разные чипы, поэтому давайте разберемся, кто есть кто.

Celeron

Это самое простое и недорогое семейство. До недавнего времени покупка процессора под этой маркой была бессмысленной. Все чипы Celeron D с трехзначным индексом 3xx были построены на базе морально устаревшего ядра Pentium 4 Prescott, да еще и сильно урезанного - объем кэш-памяти второго уровня (далее L2) составлял смешные по нынешним меркам 256 Кбайт, а работать они могли лишь с системной шиной 533 МГц. Когда на рынке правят бал многоядерные чипы с архитектурой Core, покупать такие микросхемы мог только убежденный техноманьяк-некрофил.

Однако в Intel решили не хоронить марку Celeron, существующую еще с апреля 1998 года, и все-таки перевели бюджетные модели на новую архитектуру. Результатом этих действий стало исчезновение чужеродной буквы "D" из названия и появление "четырехсотой" серии, в которую вошли всего три модели с индексами 420, 430 и 440 и тактовыми частотами 1,60; 1,80 и 2 ГГц. Эти чипы - "половинки" от двухъядерных Core 2 Duo на ядре Conroe с 512 Кбайт кэша L2 и системной шиной 800 МГц. Благодаря новой архитектуре, Celeron получил поддержку 64-битных расширений EM64T и технологии Executive Disable Bit (об этих и других технологиях см. врезку). Главным достоинством Celeron 4xx можно считать низкий TDP (или, говоря по-русски, термопакет) - всего 35 Вт, так что они вполне могут найти применение, скажем, в офисных "тонких клиентах", благо прекрасно работают даже с пассивным охлаждением.

Как ни странно, в Intel решились и на еще один эксперимент - выпустить двухъядерный Celeron! Технически Celeron E1200 - это ядро Allendale, но серьезно урезанное: общий для обоих ядер кэш L2 составит всего 512 Кбайт, а системная шина ограничена все теми же 800 МГц. Добавилась технология энергосбережения Enhanced SpeedStep, но термопакет чипа достиг 65 Вт, типичных для "полноценных" Core 2 Duo. Лично мне совершенно непонятно, кому понадобился двухъядерный Celeron с такими абсурдными характеристиками. В Intel, видимо, тоже призадумались над этим - выпущена одна-единственная модель, и никаких других ожидать не приходится (Я мог бы сказать, что этот процессор - настоящая мечта оверклокера с ограниченным бюджетом, но, пожалуй, промолчу. - С.В.).

Pentium 4

Лишь пара слов об этих мастодонтах, по какому-то недоразумению еще встречающихся в прайс-листах московских фирм. Последние Pentium 4 - это одноядерные процессоры на ядрах Prescott или Cedar Mill с поддержкой системной шины 800 МГц, рассчитанные на установку в Socket 775. Объем кэш-памяти может составлять 1 или 2 Мбайт. Выпускались две серии Pentium 4 последнего поколения - "пятисотая" и "шестисотая". Если для всех чипов с индексом 6xx характерен кэш второго уровня объемом 2 Мбайт, поддержка технологий EM64T, Hyper-Threading, Executive Disable Bit и Enhanced SpeedStep, то у процессоров серии 5xx могут быть любые характеристики в любом сочетании, за исключением 1 Мбайт кэша L2 и отсутствия Enhanced SpeedStep. В некоторых "шестисотых" реализована также технология виртуализации VT, а в отдельных моделях - даже технология "глубокого сна" Enhanced Halt State (C1E). По сегодняшним меркам термопакет одноядерных Pentium 4 высок даже для двухъядерных процессоров - от 84 до 115 Вт. Представляют исключительно исторический интерес.

Pentium 4 Extreme Edition

А вот эти господа еще вполне дееспособны, хотя и не так привлекательны, как в момент своего появления. Задуманные в 2003 году как процессоры для особо требовательных (и состоятельных) поклонников компьютерных игр, они стали первыми десктопными чипами со встроенной кэш-памятью третьего уровня (ядро Gallatin). Было выпущено несколько моделей, причем последняя из них построена на ядре Prescott 2M. Здесь уже нет кэш-памяти L3, кэш L2 составляет 2 Мбайт, и есть поддержка шины 1066 МГц, Hyper-Threading, EM64T и Executive Disable Bit. Термопакет - 115 Вт.

Pentium D

Первые двухъядерные процессоры Intel, построенные еще на основе старой архитектуры NetBurst. Модели серии 8xx (ядро Smithfield) выпускались по 90-нм техпроцессу, а модели серии 9xx (ядро Presler) - уже по 65-нм технологии. Несмотря на устаревшую архитектуру, инженерам компании удалось добиться термопакета от 95 до 130 Вт, не слишком превышающего типичный для одноядерных Pentium 4. Кэш L2 - 2х1 Мбайт для серии 8xx и 2х2 Мбайт - для серии 9xx.

В отличие от тех же Pentium 4, эти чипы в продаже практически не встречаются, но нам они интересны не только тем, что это первые двухъядерные процессоры компании, но еще и тем, что именно в них массово появилась поддержка технологии виртуализации VT. Любопытно, кстати, что в Pentium D заблокирована технология Hyper-Threading - похоже, это было сделано, дабы избежать проблем с существовавшим на то время программным обеспечением, совершенно не готовым не только к виртуальным четырехъядерным чипам, но и к физическим двухъядерным.

Pentium Extreme Edition

Этот "странный зверь" - на самом деле ближайший родственник Pentium D. Двухъядерные чипы с индексами 965 и 955 построены на ядре Presler, а модель с индексом 840 - на ядре Smithfield. Принципиальные отличия от Pentium D - поддержка Hyper-Threading, в случае с 840 - также энергосберегающей технологии Enhanced SpeedStep, а в случае с 865 и 955 - системной шины 1066 МГц. Больше отличий нет. Да и в продаже их почти не сыщешь.

Pentium Dual Core

Еще более странное название - Pentium и при этом Core. Что же это? Это двухъядерные десктопные чипы на базе новой архитектуры Core, которой сегодня мы имеем удовольствие наслаждаться. В семейство вошли всего пять процессоров на ядре Allendale - фактически "настольном" варианте мобильного Yonah. Как ни странно, но эти чипы появились лишь в июне 2007 года, когда уже вовсю продавались Core 2 Duo.

Трудно сказать, чем руководствовались в Intel, выпуская Pentium Dual Core, ведь архитектурно они не отличаются от Core 2 Duo, - возможно, стремлением сохранить раскрученную марку Pentium, которой к тому времени исполнилось пятнадцать лет. Судя по тому, что они вошли в серию E2хxx, эти процессоры рассматриваются в Intel как более дешевые варианты Core 2 Duo, где есть серии E4xxx, E6xxx и E8xxx. Это действительно так: в отличие от старших серий, у E2xxx кэш L2, общий для обоих ядер, ограничен 1 Мбайт, частота системной шины - только 800 МГц, а поддержка технологии виртуализации VT отсутствует. Тактовые частоты - от 1,6 до 2,4 ГГц. Термопакет типично "коровский": 65 Вт.

Несмотря на "несовременное" название, Pentium Dual Core - вполне достойный выбор для бюджетного компьютера на современной платформе, особенно если вы впоследствии планируете заменить его на более мощный процессор. К тому же стоят они лишь чуть дороже одноядерных Celeron "четырехсотой" серии (Тут уже невозможно удержаться от комментария: эти процессоры неплохо разгоняются по шине и в "раскрученном" состоянии обычно не уступают младшим E6xxx. - С.В.).

Core 2 Duo

Самые популярные и самые продаваемые на сегодняшний день процессоры Intеl, и неслучайно, ведь они демонстрируют лучшие показатели цена/производительность. Подавляющее большинство готовых компьютеров оснащаются сегодня именно "корышками". Core 2 Duo - непосредственный преемник Pentium 4 как массового универсального процессора, доступного в самых разных модификациях. Первые Core 2 Duo на ядре Conroe были выпущены в августе 2006 года, модели на ядре Allendale появились в январе 2007 года, а модели на ядре Wolfdale - в январе 2008 года.

Все модели под маркой Core 2 Duo - это двухъядерные процессоры на основе архитектуры Core, выполненные по 65-нм (Allenfale и Conroe) или 45-нм (Wolfdale) технологическим нормам. Во всех чипах (за отдельными исключениями) реализованы технологии EM64T, Execute Disable Bit, Enhanced Speed Step, VT, Enhanced Halt State (C1E) и Thermal Monitor 2.

Все чипы серии 8xxx, E6780 и E6850 поддерживают технологию Intel TXT. Кроме того, у всех моделей одинаковый термопакет - 65 Вт, что существенно ниже, чем у предшественников на базе архитектуры NetBurst.

В модельный ряд Core 2 Duo входят три варианта процессоров: на ядре Allendale, уже знакомом нам по Pentium Dual Core, на ядре Conroe и на ядре Wolfdale. Отличаются они тем, что в первых объем кэш-памяти второго уровня составляет 2 Мбайт, во вторых - 4 Мбайт, а в третьих - 6 Мбайт. Allendale работают с системной шиной 800 или 1066 МГц, Conroe - c FSB 1066 или 1333 МГц, а Wolfdale - только с шиной 1333 МГц. Кроме того, чипы Wolfdale поддерживают мультимедийные расширения SSE 4.1, остальные - только SSE 3. Тактовые частоты у Allendale немного ниже, чем у Conroe, а у Woldfale - выше, чем у Conroe. Соответственно, Allendale - самые дешевые чипы линейки, а Wolfdale - самые дорогие.

Семейство Core 2 Duo делится на три серии: E4xxx, E6xxx и E8xxx. Младшая серия состоит из чипов на Allendale, средняя - на Conroe, за исключением моделей E6300 и E6400, а старшая - на Wolfdale. Здесь нужно отметить, что под одними и теми же названиями могут фигурировать по два разных чипа. Дело в том, что модификации с разными степпингами отличаются минимальным напряжением питания и энергопотреблением в режиме "глубокого сна" Enhanced Halt State (C1E). Модели со степпингом L2 в режиме C1E потребляют 12 Вт, со степпингами M0 и G0 - 8 Вт, а со степпингом B2 - 22 Вт. Проблема в том, что на защитной крышке процессора указывается лишь его идентификатор, а чтобы узнать по нему степпинг, придется залезть в Интернет на специальную страницу сайта Intel.

Еще один важный нюанс: новейшие процессоры на ядре Wolfdale не работают со старыми наборами системной логики серий 945/965/975 - для них требуется системная плата на новых чипсетах G31/33/34,P31/35 или Q33/35, о чем следует помнить при выборе модели. (Боюсь, тут автора ввели в заблуждение рекомендации самой Intel. На практике поддержка процессора материнской платой зависит от таланта инженеров ее производителя и оперативности обновления BIOS. Так, в свое время первые Core 2 Duo прекрасно работали в связке с древним чипсетом i865, а у меня самого свежайший E8400 пашет на материнской плате Asus P5W DH Deluxe, где установлен i975X. Конечно, вместе с таким современным процессором лучше взять и "мамку" ему под стать, но делать это вовсе не обязательно. - С.В.)

Розничные цены на процессоры Core 2 Duo колеблются от $100 за снятый с производства E4300 (1,8 ГГц) до $350 за E8500 (3,16 ГГц), так что каждый сможет выбрать чип по потребностям и по карману.

Core 2 Quad

Четырехъядерные процессоры на базе архитектуры Core впервые появились в январе 2007 года - это были чипы на ядре Kentsfield, изготовленные по 65-нм технологии. В марте 2008 года к ним добавились обновленные модели на ядре Yorkfield, изготовленные уже по 45-нм техпроцессу.

Технически Core 2 Quad аналогичны Core 2 Duo, но, поскольку содержат вдвое больше ядер, оснащены и большим объемом кэш-памяти L2.

Модели первого поколения Q6600 и Q6700 оснащены 8 Мбайт кэша L2, работают с системной шиной 1066 МГц и могут устанавливаться на платы с чипсетами 975X или P965. У моделей второго поколения Q9450 и Q9550 по 12 Мбайт кэша L2, а у Q9300 - 8 Мбайт. Для этих процессоров требуются чипсеты G33/35, P35, Q33/35 или X38, и все они работают с шиной 1333 МГц (Перечитайте предыдущий комментарий. Новейшие четырехъядерники Intel тоже поддерживаются моей архаичной материнской платой - С.В.).

Несмотря на четыре ядра, термопакет Core 2 Quad не выше, чем у последних Pentium 4: у всех моделей он составляет 95 Вт, за исключением модификации Q6600 со степпингом B3, тепловыделение которого достигает 105 Вт.

Цены младших моделей Core 2 Quad серии Q6xxx сопоставимы с ценами старших моделей Core 2 Duo серии, поэтому в ближайшее время они вряд ли станут массовыми. Тем не менее на сегодняшний день это самое высокопроизводительное решение Intel для настольных компьютеров, если не считать безумно дорогих Core 2 Extreme. На базе Core 2 Quad за приемлемые деньги можно собрать чрезвычайно мощную систему, особенно если речь идет об игровом компьютере.

Core 2 Extreme

"Экстремальное" семейство последнего поколения - это исключительно четырехъядерные процессоры. Модели QX6700, QX6800 и QX6850 построены на ядре Kentsfield (65-нм), как и Core 2 Quad, а модели QX9650, QX9770 и QX9775 - на ядре Yorkfied XE (доработанная модификация Yorkfield, 45-нм). Кэш-память L2 моделей на Kentsfield - 8 Мбайт, а моделей на Yorkfied XE - 12 Мбайт. QX6700 и QX6800 работают с шиной 1066 МГц, QX6850 и QX9650 - с шиной 1333 МГц, а QX9770 и QX9775 - и вовсе с шиной 1600 МГц, что позволяет использовать с ними оперативную память типа DDR3 1600.

Для QX9770 и QX9775 не подойдут системные платы на "обычных" чипсетах - им требуются наборы системной логики DX48BT2 и E5400. Скорее всего вы не найдете "материнок" для этих чипов от сторонних производителей, и вам придется приобрести платы DX48BT2 и DX5400, выпущенные самой Intel.

Корпорация неизменно устанавливает одинаковую оптовую цену на все новые чипы семейства Core 2 Extreme - $999, а с появлением каждой новой модели все предыдущие формально считаются устаревшими. Однако в московских магазинах чип QX9775 пока замечен не был, и там продается QX9650, который оценивается примерно в 1300 долларов.

Конечно, это не столько товар, сколько демонстрация возможностей, и есть ли смысл платить такие деньги, решает только покупатель. Но не стоит забывать, что через какое-то время "экстремальный" чип станет самым что ни на есть массовым и будет стоить совсем других денег.

 

 

Догнать и немножко перегнать

В стане AMD ситуация не менее запутанная, и точно так же, как в случае с чипами Intel, на рынке присутствуют модели нескольких поколений. Однако, в отличие от Intel, некоторые процессоры этой фирмы могут быть рассчитаны на разные разъемы, что заставляет покупателей быть особенно внимательными. Главная же "фишка" чипов AMD - встроенный в процессор контроллер оперативной памяти.

Sempron

Бюджетный процессор, который в 2004 году пришел на смену морально устаревшему Duron, был призван конкурировать с интеловским Celeron. Во всяком случае, его проектировали по тому же принципу, "урезая" основную массовую модель компании. Если первые Sempron представляли собой "урезанные" Athlon XP, то ныне выпускаемые - это упрощенные одноядерные Athlon 64, которые осенью 2003 года стали первыми в мире 64-разрядными процессорами для настольных компьютеров.

Существуют модификации Sempron для устаревшего разъема Socket 939 и для современного Socket AM2, причем чипы старых модификаций купить уже практически невозможно, поэтому для экономии места их мы описывать не будем.

Что касается моделей для Socket AM2, здесь мы можем встретить чипы на ядре Manila или Sparta. Процессоры на ядре Manila выполнены по 90-нм техпроцессу и отличаются кэш-памятью L2 объемом 128 или 256 Кбайт и тепловыделением 35 или 62 Вт. Более новые чипы на ядре Sparta производятся по 65-нм технологии, оснащаются кэш-памятью второго уровня объемом 256 или 512 Кбайт, а их термопакет составляет всего 45 Вт.

Отличить модели на Manila и Sparta можно по названию процессора: новые модели маркируются по схеме LE-1xxx, тогда как старые используют так называемый "индекс производительности" вроде 3400+.

Чипы работают с системной шиной Hyper-Transport 800 МГц, а встроенный контроллер оперативной памяти поддерживает двухканальную оперативную память DDR2. Поддерживаются технологии AMD64, Cool'n'Quiet и NX Bit.

Как ни странно, розничные цены на Sempron не самые приятные: от 40 долларов за LE-1100 (1,9 ГГц) до 75 долларов за LE-1300 (2,3 ГГц). В этот ценовой диапазон попадают все (!) ныне выпускаемые Athlon, так что вряд ли кто-то предпочтет им урезанную версию.

Athlon

Одноядерные процессоры, постепенно уступающие звание самых массовых чипов AMD двухъядерным Athlon X2 Dual Core. Раньше они носили название Athlon 64, но теперь официально называются просто Athlon. Как и в случае с Sempron, Athlon встречается в версиях для Socket 939 и для Socket AM2, но все последние модели выпускаются исключительно для AM2.

Сегодня в линейке Athlon шесть процессоров: LE-1600, LE-1620, LE-1640, 3500+, 3800+ и 4000+ на ядре Orleans (90-нм). В чипах с индексами LE-1xxx устанавливается 1 Мбайт кэша L2, а в чипах с "индексами производительности" - 512 Мбайт. При этом, несмотря на одно и то же ядро, "новые" Athlon рассеивают всего 45 Вт тепла, а "старые" - 62 Вт.

Процессоры работают с системной шиной Hyper-Transport 1000 МГц и поддерживают технологии AMD64, AMD VIrtualization, Cool'n'Quiet и NX Bit. Встроенный двухканальный контроллер оперативной памяти рассчитан на память типа DDR2 533/667/800.

Ценовой диапазон Athlon - 47-60 долларов, так что, на наш взгляд, эти чипы заслуживают куда большего внимания, чем описанный выше Sempron.

Athlon X2 Dual-Core

Самые востребованные на сегодняшний день двухъядерные процессоры компании AMD. Как и Athlon, ранее назывались Athlon 64 X2, но AMD официально поменяла название, отбросив "64", поскольку поддержкой 64-битных вычислений сегодня никого не удивишь, а конкурирующие Core 2 Duo и так все 64-разрядные.

Старшие модели (от 5200+ до 6400+) построены на основе ядра Windsor, младшие (от 4000+ до 5000+) - на ядре Brisbane (возможны варианты, поскольку AMD постепенно переводит все процессоры на 65-нм техпроцесс). Чипы на ядре Windsor выпускаются по 90-нм технологии и оснащаются кэш-памятью объемом 2 или 1 (5200+) Мбайт. Термопакет моделей составляет 89 или 125 Вт - довольно внушительное тепловыделение по нынешним временам. Процессоры на ядре Brisbane производятся по 65-нм технологии и оснащаются 1 Мбайт кэш-памяти второго уровня. Термопакет этих чипов - 65 Вт, то есть такой же, как у конкурирующих Intel Core 2 Duo.

Как и одноядерные Athlon, Athlon X2 рассчитаны на системную шину Hyper-Transport 1000 МГц и поддерживают технологии AMD64, AMD VIrtualization, Cool'n'Quiet и NX Bit. Двухканальный контроллер памяти поддерживает оперативную память типа DDR2 533/667/800.

Цены на Athlon X2 самые различные, но очень и очень заманчивые, особенно по сравнению с Core 2 Duo: за модель с индексом 4000+ просят всего $55 (!), а за "боксовый" 6400+ - $170. Несмотря на то что эти процессоры звезд с неба не хватают, Athlon X2 - чрезвычайно привлекательная покупка, в частности, для мультимедийного домашнего компьютера.

Особняком стоят специфические "энергоэффективные" модификации Athlon X2, но они тоже заслуживают упоминания. Это модели с индексами BE-2300, BE-2350 и BE-2400, построенные на основе ядра Brisbane и изготовленные по 65-нм технологии. Их главное достоинство - низкий термопакет, составляющий всего 45 Вт, а в остальном они не отличаются от "обычных" младших Athlon X2, по понятным причинам немного уступая им в производительности. Розничные цены этих модификаций заметно выше: от $65 до $100.

Athlon серии FX-70

Идеологический аналог интеловских "экстремальных" процессоров, предназначенный в первую очередь для демонстрации возможностей производителя и адресованный любителям компьютерных игр, не испытывающим финансовых затруднений.

Этот двухъядерный чип хорош для построения двухпроцессорной системы на платформе AMD Quad FX - в результате получается четырехъядерный компьютер. C появлением четырехъядерных Phenom X4 смысл в такой конструкции отпадет, о чем свидетельствует тот факт, что на смену последнему Athlon FX-74 уже давно не приходят новые модели.

Технически Athlon FX-74 близок к серверным Opteron, но модифицирован для использования в настольных ПК. Процессор делается по 90-нм технологии, построен на ядре Windsor, оснащен кэш-памятью L2 объемом 2 Мбайт и поддерживает системную шину Hyper-Transport 1000 МГц. Athlon FX-74 рассчитан на установку в разъем Socket F для серверных Opteron, поэтому для него требуется особая материнская плата. Впрочем, смысла в покупке этого чипа уже нет, поскольку в продаже появились Phenom X4.

Phenom X4

Долгожданный ответ AMD на новую архитектуру Intel Core - архитектура K10, первыми серийными представителями которой стали четырехъядерные Phenom X4 (кодовое название Agena). "Феномы" чуть ли не на сто долларов дешевле четырехъядерных Core 2 Quad, и уже одно это интригует. Phenom X4 - пока единственные серийно выпускающиеся процессоры "феноменального" семейства, к которым в ближайшее время должны присоединиться трехъядерные Phenom X3 и "экстремальные" Phenom FX.

Безусловно, микроархитектура K10 - значительный шаг вперед по сравнению с архитектурой K8 (это не опечатка, в AMD действительно пропустили девятку в нумерации), а тот факт, что K10, как и Core, изначально разрабатывалась в расчете на многоядерные процессоры, говорит сам за себя. В компании возлагают большие надежды на K10, о чем свидетельствует даже история с обнаружением ошибки в первых Phemon, c которой никогда не столкнется ни один обычный пользователь, и выпуском патча для нее.

На сегодняшний день в линейку Phenom X4 входят семь чипов с индексами 9850, 9750, 9650, 9600, 9550, 9500 и 9100e. Все эти процессоры выполнены по 65-нм технологии и оснащены кэшем L2 общим объемом 2 Мбайт и кэшем L3 объемом 2 Мбайт. Встроенный двухканальный контроллер оперативной памяти поддерживает DDR2 1066/800/667/533/400.

Чип предназначен для установки в новый разъем Socket AM2+, при этом обратно совместим с разъемом Socket AM2, но в последнем случае не будут задействованы все энергосберегающие функции процессора, а частота системной шины будет ограничена.

Пока трудно предсказать судьбу Phenom X4 - они только недавно появились в магазинах. В целом же архитектура K10 довольно перспективна, и вполне возможно, что она позволит AMD добиться такого же успеха, как в свое время с Athlon 64.