Dobór procesorów do odpowiedniej aplikacji
Zapytaj o produkt
W obecnej chwili na rynku dostępne są głownie procesory dwóch producentów: Intel oraz AMD. Zróżnicowana architektura procesorów tych dwóch korporacji uniemożliwia zastosowanie rozwiązań jednej firmy z płytą główną drugiej. Różnicą interfejsu fizycznego, między procesorami tych dwóch, jest sposób podłączenia procesora – tzw. socket (ang. gniazdo). W dalszej części postaramy się przybliżyć różnice pomiędzy jednostkami oferowanymi na rynku oraz ułatwić dobór procesora do wymaganego zastosowania.
Intel a AMD
Gniazda AMD składają się z odpowiedniej ilości złącz, którym odpowiadają piny/nóżki na procesorze. Z kolei firma Intel zastosowała rozwiązanie w postaci pinów umieszczonych w gnieździe oraz odpowiadających im płaskich styków na procesorze. Do zastosowań przemysłowych częściej stosowane są rozwiązania firmy Intel.
Zasadnicze różnice
Obecnie, wg danych ze strony CPU Benchmark, najczęściej kupowanymi procesorami są te z rodziny Intel Core i3/i5/i7. Procesory z poszczególnych rodzin dzielą się na generacje, gdzie każda z nich wprowadza mniejsze bądź większe zmiany w architekturze procesora.
Częstotliwość pracy procesora
Częstotliwość taktowania procesora, czyli tempo wykonywania operacji zmiennoprzecinkowych, jest jednym z czynników określających wydajność procesora. Oczywistym jest fakt, że im wyższa częstotliwość pracy procesora tym większa jest jego wydajność. Mimo tego, że jest ona jednym z fundamentalnych parametrów, nie należy porównywać wydajności procesorów jedynie na tej podstawie. Związane jest to właśnie z odmienną budową procesorów. Najistotniejsze różnice między rodzinami procesorów można przedstawić następująco:
Rodzina procesorów Core-i3:
- 2 rdzenie
- 2 wątki
Rodzina procesorów Core-i5:
- 4 rdzenie
- 4 wątki
Rodzina procesorów Core-i7:
- 4 rdzenie
- 8 wątków
Liczba przeprowadzanych równolegle procesów, tożsama z wydajnością procesora, jest powiązana zarówno z liczbą rdzeni jak i wątków. Procesory dwurdzeniowe mają możliwość prowadzenia dwóch procesów obliczeniowych równolegle; czterordzeniowe, czterowątkowe czterech a czterordzeniowe, ośmiowątkowe do ośmiu procesów. Technologia Hyperthreading, mimo, że procesor posiada jedynie cztery rdzenie, pozwala prowadzić procesorowi do 8 procesów jednocześnie. System operacyjny „widzi\" taki procesor jako procesor ośmiordzeniowy. Pomimo, że większa liczba wątków oraz rdzeni znacznie wpływa na zwiększenie wydajności, to nie należy przyjmować, że procesor o częstotliwości 3.0 GHz, który ma 2 rdzenie będzie pracował z częstotliwością 6.0 GHz.
Generacja procesora, w kodzie określana za pomocą pierwszej cyfry, jest informacją na jakiej mikroarchitekturze oparty jest procesor. Mimo iż obecnie na rynek wchodzi 6. generacja procesorów, to w zastosowaniach przemysłowych są stosowane nadal procesory zarówno 4. jak i 3. generacji, choć te drugie już coraz rzadziej.
Poza zmianą procesu technologicznego, kolejne generacje wprowadzały usprawnienia względem poprzednich. Z ważniejszych usprawnień można wymienić:
- Wzrost wydajności porównując procesory o tych samych częstotliwościach z kolejnych generacji
- Wzrosty wydajności zintegrowanej grafiki
- Wzrosty wydajności procesów jedno- i wielowątkowych
Gniazda procesorów
Czym należy kierować się przy doborze procesora? Pierwszym działaniem należałoby określić płytę główną z jaką procesor ma współpracować. Nawet w przypadku płyt głównych jednego producenta ma to ogromne znaczenie. Gniazda LGA (ang. Land Grid Array), zawierają określoną liczbę pinów, odpowiadających płaskim stykom na procesorze. Liczba tych pinów jest jasno określana i, np. dla gniazda LGA1155 wynosi ona 1155 pinów, odpowiadających stykom na procesorze. W specyfikacji każdego procesora znajduje się informacja o tym jakie gniazdo jest do niego dedykowane. Producent udostępnia również proste narzędzie do samodzielnego dopasowania procesora i płyty głównej - Intel Desktop Compatibility Tool.
Pamięć Cache
Pamięć cache procesora jest pamięcią podręczną typu SRAM (pamięć statyczna). Wykorzystywana jest ona jako pamięć o krótkim czasie dostępu. Pozwala na przyspieszenie dostępu do relatywnie wolno działającej pamięci RAM oraz znacznie szybszy dostęp do przechowywanych w tej pamięci danych. Działanie takie jest uzasadnione zwłaszcza podczas zwiększonej aktywności procesora. Pamięci Cache procesorów stosowanych w przemyśle obecnie są 2 lub 3 poziomowe. Cache typu L3 stosuje się obecnie w jednostkach serwerowych, z racji tego, że potrzebują one dość sporej mocy obliczeniowej.
Procesory mobilne
Procesory mobilne są zwykle stosowane w urządzeniach dedykowanych do działania z takimi procesorami. W przypadku procesorów mobilnych najczęściej stosuje się gniazda do których procesory są wlutowywane i nie ma możliwości ich wymiany. Kupując urządzenie mobilne z dedykowanym rozwiązaniem nie będziemy mieli możliwości wymiany procesora.
Porównanie
Poniżej staraliśmy się przedstawić zestawienie najważniejszych, w naszej opinii, cech dotyczących procesorów. Nie dokonywano porównania procesorów klasycznych z mobilnymi ze względu na brak możliwości wymiennego zastosowania procesorów z tych dwóch grup. Zawarte w zestawieniu procesory są najczęściej wykorzystywanymi procesorami w obecnych aplikacjach przemysłowych. Z takiego względu nie zamieszczono w tym porównaniu procesorów najnowszych generacji, tj. 5 i 6.
(porównanie dostępne na stronie: http://www.csi.pl/consulting-techniczny/267-dobor-procesorow-do-odpowiedniej-aplikacji)
Podsumowanie
Dobranie najodpowiedniejszego procesora zależy, jak widać od wielu czynników. Skupianie się jedynie na kwestiach osiągów czy ceny procesora może przynieść niepożądane efekty, np. w postaci przepłacenia za procesor o mocy o wiele większej niż potrzebna w danej aplikacji lub też dobranie procesora nie pasującego do danego urządzenia. Doświadczeni inżynierowie firmy, w razie Państwa pytań, zawsze służą pomocą.
