2 Характеристика процессора

Когда заходит речь о процессоре, то в качестве его основных характеристик, ука­зывают тактовую частоту, микроархитектуру ядра и количество ядер, технологический процесс производства, частоту системной шины, размер кэша, тепловы­деление процессора и поддерживаемые технологии. Все эти характеристики, так или иначе, определяют самую главную характеристику любого процессора - его производительность.

2.1 Микроархитектура процессора

Из приведенной формулы вытекает, что кроме тактовой частоты производитель­ность процессора зависит и от количества инструкций, выполняемых за один такт процессора, которое, в свою очередь, определяется микроархитектурой процес­сора, то есть от количества исполняемых блоков, от длины конвейера и от эф­фективности его заполнения, от блока предвыборки и т. д. Кроме того, естественно, существует также зависимость от оптимизации программного кода к данной микроархитектуре процессора.

2.2 Технологический процесс производства

Казалось бы, технологический процесс производства никак не отражается на про­изводительности процессора. Действительно, прямой зависимости между про­ектной нормой процессора и его производительностью нет, однако от техноло­гии производства процессоров, определяющей минимальные размеры исполь­зуемых транзисторов, их быстродействие и время задержки передачи сигнала в межуровневых соединениях, зависит и его тактовая частота и размер кэша. Уве­личение тактовой частоты просто невозможно без изменения технологического процесса производства процессора. То есть в пределах одного семейства процес­соров, определяемого технологическим процессом производства, потенциальный запас по наращиванию тактовой частоты ограничен, и дальнейшее увеличение тактовой частоты возможно только при уменьшении проектной нормы произ­водства процессоров.

2.3 Частота системной шины

Частота системной шины определяет пропускную способность шины, связываю­щей процессор с чипсетом. Естественно, что чем выше частота системной шины, тем выше и производительность процессора. Если говорить о процессорах Intel, то частоту системной шины называют частотой FSB. К примеру, если частота FSB составляет 800 МГц, то ее пропускная способность (с учетом 64-битной или 8-байтной ширины шины) составляет 6,4 Гбайт/с. Для шины FSB с частотой 1066 МГц пропускная способность составит уже 8,5 Гбайт/с. Для процессоров Intel частота FSB может быть равной 400, 533, 800 и 1066 МГц.

2.4 Размер КЭШа

Как уже отмечалось, современный процессор имеет несколько типов КЭШа, ин­тегрированных на кристалл процессора: кэш первого уровня L1 и кэш второго уровня L2. Кэш L1, который делится на кэш команд и кэш данных, используется непосредственно ядром процессора. Кэш L2 представляет собой своеобразный буфер между оперативной памятью и КЭШем L1. В пределах одного семейства процессоры могут отличаться размером КЭШа L2. Непосредственного влияния размер КЭШа не оказывает на производительность процессора, однако при недос­таточном размере КЭШа увеличивается время простоя процессора, в течение ко­торого в кэш загружаются данные из оперативной памяти. Это, в свою очередь, отражается и на производительности процессора. Поэтому чем больше размер КЭШа L2, тем лучше.