Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Cравнивая возможности центральных процессоров (CPU, процессоров) компьютерных систем, необходимо учитывать и их цены, по которым они приобретаются в магазинах и компьютерных фирмах либо отдельно (BOX- или OEM-варианты), либо в составе законченных изделий.

Обычно модели Intel и AMD, обладающие одинаковой ценой, показывают весьма сходные результаты. Отличия же в 10-20%, демонстрируемые моделями процессоров разных архитектур при выполнении разных тестов, обычно незаметны для пользователей в реальной жизни.

Связано это с тем, что, как было установлено в процессе проведенных соответствующих исследований еще несколько десятков лет назад, порог психологического восприятия эффекта ускорения/замедления работы компьютерных систем в подавляющем числе случаев находится в районе 30%. Это означает, что в случаях меньше этого порога — пользователь обычно субъективно не ощущает изменения (прироста или падения) производительности, а вот больше указанного порога — начинает ощущать.

Это корректно, например, для большинства офисных задач, для которых не является критическим время их выполнения.

Однако для задач реального времени, требующих получения результатов к определенным моментам времени, необходимы средства с адекватными вычислительными возможностями. И здесь каждый недостающий процент производительности может быть фатальным, то есть компьютер не сможет обеспечить решение поставленных проблем.

К слову сказать, обработку потоковых видеоданных во время просмотра фильмов можно отнести к задачам реального времени. Действительно, каждую очередную порцию видеоданных необходимо обработать ко времени поступления очередной. И для этого  необходима соответствующая производительность компьютерной системы.

Недостаток же вычислительных ресурсов при воспроизведении видео может привести к выпадению кадров, появлению рывков и нарушению синхронизации между видео и аудиопотокам, то есть может привести к нарушению корректного выполнения данной задачи. 

Необходимо отметить, что компьютеры с современными процессорами Intel при использовании встроенных в их состав графических средств демонстрируют преимущество по сравнению с изделиями AMD той же цены в ряде вычислительных задач, являющихся основой популярных тестов.

Обратная картина наблюдается в некоторых мультимедийных задачах с большим объемом обрабатываемой графики, где модели процессоров AMD со встроенной графикой демонстрируют свое преимущество. Иногда это преимущество может быть весьма значительным — даже в полтора, два и более раз.

И вопреки распространенному мнению изменить это обстоятельство нельзя только за счет увеличения информационных объемов подсистем оперативной памяти, размеры которых свыше 2 Гбайт в подавляющем числе бытовых задач не увеличивают существенно производительность настольных и мобильных компьютеров.

Редкими исключениями являются работы по достаточно сложной обработке фотографий и видеофайлов, осуществляемые при помощи специализированных программ. Однако пользователи, использующие подобные инструменты, составляют сравнительно малый процент от общего числа.

Остается добавить, что и современные жесткие диски не могут сильно повлиять на общую производительность в задачах, связанных с вычислениями и  мультимедиа, хотя скоростные модели и сокращают время чтения и записи файлов, а также уменьшают время загрузки операционных систем, системных и прикладных программ.

Все это означает, что в борьбе за высокие уровни производительности своих компьютерных систем пользователям приходится рассчитывать в основном на процессоры. Именно эти важнейшие элементы в значительной степени определяют производительность настольных и мобильных компьютерных систем, особенно это касается конфигураций, которые предусматривают использование встроенных в процессоры графических средств.

>>    Часть 1 
   
          

Евгений Рудометов 
 

Оценивая возможности центральных процессоров (далее — процессоров), как и графических адаптеров на дискретных элементах (видеокарт), и модулей оперативной памяти, и накопителей на жестких магнитных дисках (жестких дисков, HDD), часто оперируют показателями их производительности.

Несмотря на многочисленные примеры, подобные оценки, указанные без приведения компьютерных конфигураций, строго говоря, не являются корректными. Дело в том, что все эти компоненты не могут функционировать индивидуально, то есть в отрыве от других элементов. Это означает, что они проявляют все свои свойства, работая лишь в составе компьютерных систем.

Все это означает, что сравнительные возможности компонентов можно оценить только в компьютерах, желательно эквивалентных конфигураций (по влиянию на производительность систем), выполняя тесты, связанные с решением вполне конкретных системных и прикладных задач.

Именно так можно оценить влияние тактовых частот процессоров, их многоядерности, многопоточности, размеров кэш-памяти второго и третьего уровней, а также графических адаптеров, модулей оперативной памяти и жестких дисков с целью выбора оптимальной комплектации для формирования необходимых компьютерных систем.

При этом необходимо учитывать, что нередко даже массовые современные мобильные и настольные компьютеры предоставляют часто избыточные вычислительные ресурсы для решения традиционных задач пользователей.

Так например, для выполнения офисных задач, как правило, достаточно систем даже с одноядерными процессорами с тактовой частотой 1,5-2 ГГц, но для проигрывания видео стандартов HD потребуются уже двухъядерные варианты, а для любителей высокодинамичных игр не покажутся избыточными системы и с четырех- и даже шестиядерными процессорами, дополненными видеоподсистемами, созданными из нескольких мощных видеоадаптеров на дискретных элементах.

Выбирая же процессоры из разных типов, моделей и микроархитектур, целесообразно помнить, что на эволюцию этих элементов значительное влияние оказывают особенности технологических процессов. Дело в том, что стоимость производства процессоров сегодня очень высока и для окупаемости требуется реализовывать их уже миллионами. Это привело к тому, что и в ноутбуках, и в настольных компьютерах в семействах каждого производителя процессоров используются модели практически одинаковых микроархитектур с интегрированными контроллерами памяти, а в последнее время — и со встроенными в состав процессоров сравнительно мощными графическими средствами (рис. 1, рис. 2).

Сегментирование полупроводниковых кристаллов, которые являются основой процессоров разных моделей, осуществляется на заводах во время их тестирования.

Наличие современных графических средств в процессорах позволяет широко использовать в компьютерах возможности встроенных видеосредств, не прибегая к помощи внешних видеоадаптеров, созданных на основе дискретных элементов.

Возможности же интегрированных в состав процессоров видеосредств в совокупности с несколькими вычислительными ядрами позволяют решать, пожалуй, подавляющую часть традиционных пользовательских задач. Исключение же составляют высокодинамичные игры, для которых требуются компоненты и конфигурации компьютерных систем максимальных возможностей, а иногда даже предельных для текущего уровня развития компьютерных технологий.

Рис. 1.  Процессор Intel Core i7 / i5 / i3 микроархитектуры Sandy Bridge

Рис. 2.  Процессор AMD A8-серии

Некоторые подробности выбора приведены  в следующей части  данной статьи.
    

>>    Часть 2