Термин «четырехъядерный процессор» знаком многим энтузиастам цифровых технологий. Это в основном интересно тем, что используется в самых разных контекстах. Что означает это понятие? Какие производственные бренды регулярно используют его для наименования производимых электронных компонентов? Есть ли в России устройства, к которым применим этот термин?
Определение
Что такое четырехъядерный процессор? Торговая марка для конкретного устройства или собирательное название для устройств, обладающих некоторыми характеристиками? Можно сказать и то, и другое. Дело в том, что это понятие имеет прямой перевод: «четыре ядра». Первое слово quad — латинское, второе — core — английское.
Поэтому под этим термином понимаются электронные компоненты (почти всегда — процессоры), которые оснащены четырьмя ядрами. При этом рассматриваемое понятие используется и для наименования конкретных марок микросхем. В этом случае возможен определенный тип перестановки в последовательности каждого из составляющих слов. Например, есть такой процессор, как Intel Core 2 Quad. Количество ядер в микросхеме этого типа определяет количество одновременных потоков данных, которые микросхема может обрабатывать. То есть компьютерная программа может распределять внутренние вычисления таким образом, чтобы они выполнялись процессором одновременно в нескольких потоках и, фактически, быстрее.
Также стоит отметить, что в русскоязычном онлайн-пространстве, а также в англоязычном, термин Quad-Core редко используется вне фирменного обозначения какого-либо электронного компонента. Таким образом, мы можем сказать, что где бы мы ни слышали или читали этот термин, он, скорее всего, используется в контексте четырехъядерного чипа. Это может быть четырехъядерный процессор Intel или мобильное устройство определенного типа.
4 ядра: тонкости толкования термина
Конечно, в голосовом обороте ИТ-специалистов, как российских, так и зарубежных, понятие Quad-Core применительно к четырехъядерным устройствам в принципе, то есть без привязки к конкретному чипу или устройству, встречается довольно регулярно. Чаще, очевидно, из-за большей лингвистической близости к термину его используют иностранцы. В русской версии, как правило, используется прямой перевод — «четырехъядерный».
Наша задача — изучить рассматриваемую концепцию в контексте ее применимости к конкретным маркам электронных устройств и компонентов. Однако там, где это применимо, мы будем использовать рассматриваемый термин в свободной форме — по-иностранному. Давайте начнем наше небольшое исследование с Intel Core 2 Quad, мощного четырехъядерного процессора для ПК.
Четыре ядра по версии Intel
Изучим основную информацию о микросхеме. Его полное название — Intel Core 2 Quad Q6600. Иногда для процессора встречается более короткое и немного измененное название. Так выглядит Core Quad Q6600. Это не отдельная модель микросхемы, а целая серия. Он выпускался в 2007-2011 годах, но с точки зрения производительности каждый из процессоров, входящих в его состав в целом, отвечает большинству актуальных требований современного пользователя. Более того, некоторые типы микросхем, выпущенные в рамках рассматриваемой линейки, в некоторой степени опередили свое время. Мы увидим, почему, немного позже.
Четырехъядерные процессоры Intel были доступны в диапазоне 2,33–3,2 ГГц и использовали 65- и 45-нм технологии. Чипы были оснащены четырьмя ядрами за счет объединения двух кристаллов Core 2 Duo в одном корпусе. Отдельно они также устанавливались в двухъядерные чипы. Можно ли сказать, что четырехъядерный процессор пропорционально превосходил чипы Core 2 Duo по производительности? Удвоилась ли его эффективная емкость за счет удвоения количества ядер? Существует мнение, что покупка четырехъядерного процессора — это что-то вроде маркетингового трюка: большинство современных игр и программного обеспечения еще не используют 4 ядра. Это правильно?
Четыре ядра против двух: реален ли рост производительности?
При сравнении четырехъядерного процессора Intel и его «младших собратьев» с двумя ядрами нужно проявлять осторожность, в том смысле, что для корректного сравнения характеристик и производительности следует выбирать процессоры с принципиально схожей архитектурой. Одним из возможных критериев является то, что единственное существенное различие — это количество ядер. Другой возможный индикатор — схожесть цен. Всегда интересно определить, какой из двух процессоров: Quad-Core (4 ядра) или тот, у которого вдвое меньше обрабатываемых потоков данных, при той же цене будет производительнее.
Такие чипы, как четырехъядерный Core 2 Quad Q9300 и его «младший двухъядерный собрат» Core 2 Duo E8500, не годятся для этих целей, как отмечают некоторые ИТ-эксперты. Интересным фактом является то, что и Duo, и Quad-Core имеют практически одинаковую цену — около 7 тысяч рублей. Четырехъядерный чип основан на технологии Yorkfield и построен на 45-нм архитектуре. Номинальная частота 2,5 ГГц, в разогнанном состоянии — 3,3 ГГц. Двухъядерный процессор Intel работает на ядре Wolfdale, архитектура — 45 нм, тактовая частота — 3,1 ГГц.То есть сопоставима не только цена двух чипов, но и некоторые функции.
Эксперты попытались сравнить производительность этих двух процессоров в играх, а также приложений, которые их эмулируют и одновременно измеряют скорость обработки в некоторых единицах. В играх вроде TimeShift и Call of Duty в версии 4 оба процессора показали примерно равные результаты, как отметили ИТ-специалисты, тестировавшие чипы. Кроме того, в некоторых режимах (например, с более высоким разрешением экрана) было зафиксировано, что двухъядерный чип смог обойти своего «собрата». При этом некоторым специалистам удалось найти игры, в которых четырехъядерный процессор от Intel оказался чуть производительнее, например World in Conflict.
Таким образом, можно сделать вывод, что в играх чип Quad-Core не дает столь явного преимущества перед двухъядерными моделями.
Практическая полезность 4 ядер
Когда целесообразно использовать Quad-Core? Эксперты считают, что увеличение производительности любого процессора за счет дополнительных ядер напрямую зависит от того, насколько хорошо игры и пользовательские программы адаптированы к этому «бонусу». Если они реализуют несколько потоков при распределении вычислений, то чем больше ядер, тем быстрее будет работа. Четырехъядерный процессор — это что-то! Но если эта функция не реализована, 4 ядра бесполезны. В то же время, как отмечают многие ИТ-специалисты, на рынке прикладного программного обеспечения и компьютерных игр появляется все больше и больше продуктов, специально адаптированных под четырехъядерную архитектуру. А значит, с прицелом на будущее купить соответствующий тип процессора вполне реально.
Выше мы заметили, что 4-ядерные чипы Intel немного опередили свое время. Фактически, до последнего момента программы и игры, которые полностью использовали бы преимущества нескольких потоков, были относительно редки. Но те любители электроники, которые приобрели четырехъядерный процессор несколько лет назад, могли опробовать существующий актив с помощью современных приложений.
Четыре ядра от AMD
Intel, конечно же, не является монополистом на рынке с точки зрения выпуска и продажи четырехъядерных процессоров. Ближайший конкурент компании AMD также подготовил собственную версию Quad-Core. Какую микросхему можно рассматривать в качестве примера? Процессор AMD A10-4500M в порядке. Он относится к категории мобильных устройств и основан на технологии Trinity. Этот чип находится на рынке с 2012 года. Отметим, что он изготовлен по 32-нм техпроцессу. В процессоре также есть собственная графика и двухканальный контроллер памяти.
Таким образом, предложение AMD Quad-Core содержит 4 ядра, построенные на основе архитектуры Piledriver. При этом специалисты отмечают, что процессор можно считать четырехъядерным с определенной долей условности. Дело в том, что только два присутствующих в нем ядра выполняют операции с плавающей запятой, а два других работают с целыми числами.
По мнению IT-специалистов, ядра Trinity превосходят соответствующие элементы на базе архитектуры Bulldozer, установленной на процессорах предыдущих серий. Обратите внимание, что, несмотря на большое количество ядер, AMD предоставила рассматриваемый процессор с модулем ускорителя производительности в одном потоке. Это технология под названием Turbo Core (в версии 3). При этом, по мнению некоторых аналитиков, по эффективности он немного уступает разработанному Intel решению Turbo Boost, которое призвано решать те же проблемы.
Некоторые эксперты попытались сравнить производительность рассматриваемого процессора с конкурирующими решениями, которые традиционно являются чипами Intel. Ближайшим аналогом AMD Quad-Core является чип Intel Core i3-2310M на базе архитектуры Sandy Bridge. В экспертных тестах оба процессора показали примерно равные результаты. При этом, как отмечают ИТ-специалисты, графическая подсистема типа Radeon HD 7660G, интегрированная в рассматриваемый чип, в некоторых случаях может показывать более впечатляющие результаты, чем, например, видеоконтроллер HD Graphics 4000 производства Intel и интегрирован в процессоры, работающие на архитектуре Ivy Bridge.
Какие еще четырехъядерные чипы AMD можно выделить? Некоторые специалисты обращают внимание на процессор AMD Phenom II X4 N930. В свою очередь, это полноценная четырехъядерная модель, несмотря на то, что она старше A10. Чип был выпущен в 2010 году.
В некоторых каталогах, обычно зарубежных, рассматриваемый чип упоминается как AMD Quad Core Processor Phenom N930. Чип работает на частоте 2 ГГц, процессор выполнен по 45 нм архитектуре. Специалисты называют его ближайшим аналогом Intel Core 2 Quad Q9000.
Конечно, есть и множество других чипов, например, четырехъядерный процессор AMD. Все они, как отмечают ИТ-специалисты, вполне конкурентоспособны с самыми технологичными решениями Intel. В то же время закономерность относительно производительности четырехъядерных процессоров (которую мы отметили выше, говоря, что соответствующее количество потоков должно поддерживаться, в первую очередь, самими играми и приложениями) актуальна и для чипов AMD. Сами по себе 4 ядра могут оказаться бесполезными, если программное обеспечение не сможет полностью использовать этот технологический ресурс.
Четыре ядра: сделано в России
Intel и AMD являются лидерами на мировом рынке процессоров для ПК, но не монополиями. У этих компаний есть сильный конкурент из России — компания МЦСТ, выпускающая чипы Эльбрус. Среди микросхем, выпускаемых российским брендом, есть и четырехъядерная модель. Он называется «Эльбрус-4С». Весной 2014 года МЦСТ объявил о готовности начать серийное производство чипа.
Кто эта компания, которая производит чипы, которые, по мнению многих компьютерных экспертов, могут составить конкуренцию продукции ведущих мировых брендов? МЦСТ действует с 1992 года. Создан на базе Института точной механики им. П.Н. Лебедева. Разработки, связанные с компьютерными процессорами и, в какой-то мере, стали технологической базой для производства микросхем Эльбрус, по сути, они велись еще в советское время. При этом в институте создавались и производились не только микросхемы, но и полноценные компьютерные системы, такие как, например, «Эльбрус 1КБ». Эта традиция актуальна и сегодня. Сейчас компания МЦСТ выпускает не только процессоры, но и компьютеры под брендом «Эльбрус.
Какие технические характеристики у российского четырехъядерного процессора? Процессор Эльбрус-4С работает по 64-битной архитектуре. Каждое из ядер работает на частоте 800 МГц. Получается, что общая частота при использовании всех ядер процессора может составлять 3,2 ГГц.Процессор построен по 65 нм технологии. Несмотря на то, что по этому критерию российская разработка уступает решениям ведущих мировых брендов, в частности, сейчас Intel производит чипы с 22-нм архитектурой, общая производительность чипа Эльбрус-4С в некоторых видах бизнеса, например в некоторых Эксперты отмечают, что он может быть сопоставим с показателями аналогов лидеров мирового рынка, таких как, например, чипы Intel i3. Так или иначе, но многие айтишники признают, что процессор Эльбрус-4С — самый мощный российский процессор, производимый сегодня.
Четыре ядра военного назначения
В то же время многие эксперты считают, что напрямую сравнивать российский четырехъядерный процессор с аналогами от Intel и AMD не совсем уместно из-за разницы в их задачах. Чипы от Intel и AMD успешно нашли применение в гражданской среде. В свою очередь предполагается, что возможности процессора Эльбрус-4С потребуются в основном военным объектам. Дело в том, что в вооруженных силах использовать электронику зарубежного производства крайне нежелательно. Полезность микросхемы MCST для военных в некоторой степени связана с тем, что она хорошо адаптирована к экстремальным температурам, которые в условиях, например, военных учений, могут стать важным фактором стабильности работы электронного оборудования.
При этом, как свидетельствует информация в ряде источников, вполне возможно, что процессоры Эльбрус-4С будут устанавливаться на компьютеры, предназначенные не только для военных целей, но и для общегражданского использования. Такие устройства уже разработаны брендом MCST. При этом предполагается, что продуктовая линейка российской компании будет включать как настольные, так и портативные компьютеры. Устройства будут работать с операционной системой «Эльбрус», созданной на базе Linux. По мнению многих экспертов, эта операционная система в основном характеризуется высоким уровнем защиты от вирусов и вредоносных программ. В комплект программного обеспечения, поставляемого с устройствами, будут входить не только базовые пользовательские приложения, но и полезные инструменты разработки для специалистов, особенно модули для программирования на общих языках. В то же время на компьютерах российского бренда появится технологическая возможность установки операционной системы Windows. Это возможно благодаря поддержке в процессорах Эльбруса совместимости с трансляцией кодов, используемых в чипах Intel и AMD.
Четыре ядра на Android
Итак, мы рассмотрели особенности четырех ядер в аспекте оснащения ими процессоров Intel, AMD и MCST. Но, как мы уже говорили в начале статьи, четырехъядерный — термин, применимый не только к этому типу микросхем. С его помощью можно называть не столько отдельные электронные компоненты, сколько полноценные устройства. К ним относятся, например, такое устройство, как Android Quad-Core TV Box. Что это? Это устройство позволяет смотреть телепрограммы и различные типы мультимедийного контента через телевизор. И управляется им ОС Android. В этом контексте Quad-Core — это что? Это имя процессора, которым оснащено устройство. Речь идет о четырехъядерном процессоре Cortex A9. Android — операционная система, которая часто используется совместно с микросхемами этого бренда.
Рассмотрим основные характеристики устройства. Частота процессора, марку которого мы указали выше, составляет 1,8 ГГц, объем оперативной памяти, которым оснащено устройство, составляет 2 ГБ. Встроенная флеш-память — 8ГБ, можно установить дополнительный модуль до 32ГБ. В 4-й версии есть поддержка Bluetooth. Вы можете использовать соединение Wi-Fi. Слотов несколько: USB, microUSB, OTG, HDMI. Устройство работает под управлением достаточно новой версии операционной системы Android — 4.2.2. Таким образом, пользователь может установить на устройство современные приложения, такие как MX Player или, например, AceStream. Можно подключить внешние жесткие диски.
Устройство, как отмечают некоторые специалисты и пользователи, работает достаточно быстро. Можно предположить, что этому способствуют 4 ядра, которыми он оснащен. Основная задача устройства — выполнять одновременно несколько функций: мобильный гаджет, приставку, сетевой адаптер. Решает это, как отмечают айтишники, неплохо, и 4 ядра — не последний фактор качества устройства.
Универсальная технология
Отметим, что рассматриваемое устройство далеко не единственное на Android, оснащенное четырехъядерным процессором. Планшеты 3G и смартфоны самых разных производителей также приобретают все больше и больше высокопроизводительных чипов с 4 ядрами. Но, как и в случае с чипами для ПК, заметное увеличение скорости и производительности мобильных устройств во многом зависит от программ, работающих на них. Если в соответствующих приложениях будет реализовано эффективное использование нескольких потоков, 4 ядра дадут ощутимый прирост. В противном случае прирост производительности может быть не таким заметным, как если бы гаджет был оснащен менее продвинутым процессором.
Таким образом, правило о том, что 4 ядра полезны только в том случае, если на устройстве есть соответствующая программа, актуально и для мобильных устройств. При этом, как отмечают аналитики, некоторые современные ИТ-бренды в целом начинают рассматривать выпуск программного обеспечения, способного адекватно и эффективно использовать 4 ядра на компьютерах и мобильных процессорах, как приоритетное направление деятельности.
По мнению некоторых экспертов, важное значение могут иметь разрешение и размер дисплея устройства, на котором расположен четырехъядерный чип. 10-дюймовый дисплей может дать немного более высокую скорость работы, чем, например, тот, у которого диагональ в полтора раза больше. Хотя, по мнению специалистов, во многом это может быть связано со степенью загрузки не столько ядер процессора, сколько графической подсистемы мобильного устройства.