Что такое степпинг процессора

Что такое степпинг процессора

Степпинг (stepping) означает поколение (версия) ядра процессора.

При исправлении мелких недочетов или ошибок в микрокоде выпускается новая модификация, или поколение, процессорного ядра при этом сохраняются архитектура кристалла и сама технология производства в целом.

По логике, чем больше степпинг, тем стабильнее себя ведет и лучше разгоняется процессор.

Посетителей: 20908 | Просмотров: 24646 (сегодня 1) Шрифт:

Q: Что такое FPU

A: FPU, это Floating Point Unit. А проще говоря, блок операций с плавающей точкой или математический сопроцессор. Применён был впервые в процессоре Intel 80486 (1989 год).

Q: Что такое системная шина?

A: Системная шина (FSB) служит для связи процессора с остальными компонентами системы. Процессор имеет две частоты: внутреннюю и внешнюю. Внутренняя, это та самая, которая является его основной характеристикой. Внешняя же частота, это частота работы системной шины. Для Pentium 3 характерны были частоты системной шины в 100 и 133Mhz. У первых Pentium 4 реальная частота составляет 100Mhz, но зато передаётся четыре пакета данных за такт, т. е. скорость передачи данных получилась как при 400Mhz. У Athlon`ов все очень похоже, только передаётся 2 пакета за такт.

Q: Для чего нужна кэш память процессора?

A: Процессоры всегда работали быстрее, чем память, причем со временем разрыв между этими скоростями все увеличивается. Чем медленнее память, тем больше процессору приходится ждать. В кэш памяти находятся машинные слова (можно их назвать данными), которые чаще всего используются процессором. Если ему требуется какое-нибудь слово, то он сначала обращается к кэш памяти. Только если его там нет, он обращается к основной памяти. Существует принцип локализации, по которому в кэш вместе с требуемым в данный момент словом загружаются также и соседние с ним слова, т.к. велика вероятность того, что они в ближайшее время тоже понадобятся. У обыкновенных процессоров существует кэш память двух уровней. Кэш первого уровня (L1) обычно разделён пополам, половина выделена для данных, а другая половина под инструкции. Кэш второго уровня (L2) предназначается только для данных. Пропускная способность оперативной памяти конечно высока, но кэш память всегда работает в несколько раз быстрее. У старых процессоров (Pentium, K6 и др.) плата с кэшем L2 находилась на материнской плате. Скорость работы кэша при этом была довольно низкой, но её хватало. У Athlon K7, P2 и первых P3 кэш был помещён на специальную плату и работал на 1/2, 1/3 или 2/3 скорости ядра. У последних процессоров, в целях увеличения быстродействия, кэш L2 интегрирован в ядро и работает на его полной частоте. Стандартным и достаточным на данный момент считается объём кэша L2 в 256Kb. Многие процессоры имеют 512Kb L2. В ряде случаев большой кэш весьма полезен. С одной стороны, чем больше кэш, тем лучше, но с другой стороны, при увеличении кэша увеличивается время доступа к нему.

Q: Что такое ядро?

A: Ядро, это как бы версия (вариант) процессора. Процессоры с разными ядрами, это можно сказать разные процессоры. Разные ядра отличаются по размеру кэш памяти, частоте шины, технологии изготовления и т. п. Чем новее ядро, тем лучше процессор разгоняется. В качестве примера можно привести P4, который имеет (на данный момент) два ядра Willamette и Northwood. Первое ядро производилось по 0.18мкм технологии и работало исключительно на 400Mhz шине. Самые младшие модели имели частоту 1.3Ghz, максимальные частоты для ядра находились немного выше 2Ghz. Своими разгонными качествами эти процессоры особо не славились. Позже был выпущен Northwood. Он уже был выполнен по 0.13мкм технологии и поддерживал шину в 400 и 533Mhz, а также имел увеличенный объём кэш памяти. Переход на новое ядро позволил значительно увеличить производительность и максимальную частоту. Младшие процессоры Northwood с частотой 1.6Ghz прекрасно разгоняются. Из данного примера можно делать для себя вывод, что это разные процессоры.

Q: Что такое степпинг (stepping) процессора?

A: Степпинг означает внутреннюю версию процессора. При исправлении мелких недочетов или ошибок в микрокоде выпускается модификация процессора, имеющая новый номер версии. По логике, чем больше степпинг, тем стабильнее себя ведет и лучше разгоняется процессор.

Q: Отличаются ли чем-то процессоры разной частоты?

A: Нет, если это одинаковые процессоры, то конструктивных отличий у них быть не может. Следует знать, что процессоры могут иметь разные ядра, поэтому и из-за разной номинальной частоты они могут лучше / хуже разгоняться и меньше / больше греться. Процессор на одном ядре часто имеет несколько вариантов (степпингов).

Q: Что такое MMX, 3DNow!, SSE?

A: Это так называемые дополнительные наборы инструкций. Они применяются в современных процессорах и способны значительно ускорить их работу. Естественно только при условии поддержки данных наборов со стороны приложения. К сожалению процессора, поддерживающего все возможные (употребляемые) наборы инструкций не существует. Intel является законодателем мод в данном случае. Все современные процессоры поддерживают набор инструкций MMX, который был самым первым (разработан еще в 1997 году). P3 поддерживают SSE, а P4 еще и SSE2. Современные процессоры AMD Athlon (Duron) поддерживают наборы инструкций 3DNow!+ и MMX+, в Athlon XP была добавлена поддержка SSE.

Читайте также:  Дом ру ошибка 221

Q: Что такое коэффициент умножения и заблокированный коэффициент?

A: Коффициент умножения, это та цифра, на которую умножается частота системной шины, в результате чего получается рабочая частота процессора. Заблокированный коэффициент означает, что процессор будет умножать системную шину всегда на одну и ту же цифру. Т. е. разгон без увеличения частоты шины для такого процессора невозможен. У процессоров Athlon коэффициент можно разблокировать соединением мостиков на процессоре, а в некоторых случаях он изначально не заблокирован. Но у всех процессоров Intel, которые сейчас есть в продаже, коэффициент заблокирован и разблокировке не поддается.

Q: Что такое “мостики” на процессоре?

A: Мостики – это маленькие группы контактов на процессоре. Они могут быть соединены или разомкнуты. Путём изменения мостиков на процессорах AMD можно регулировать частоту их шины, коэффициент умножения, напряжение питания и т. п. Мостики бывают полезны когда вы, например не можете поставить нужное значение коэффициента на материнской плате или хотите заставить обычный процессор работать на двухпроцессорной плате. Мостики можно соединять обычным карандашом (это не всегда работает и ненадёжно), проведя линию оловом или специальным токопроводящим клеем и другими способами. Посмотреть справочник по мостикам процессоров AMD можно на сайте http://www.amdnow.ru/.

Q: Я хочу знать точные характеристики моего процессора, как их можно выяснить?

A: Можно разобрать компьютер, снять кулер и посмотреть на маркировку процессора. Но легче и разумней выяснить всё при помощи какой-либо программы. Наиболее популярна и информативна программа WCPUID. Так же можно воспользоваться программой SiSoft Sandra, которая отображает достаточно подробную информацию обо всех компонентах компьютера.

Q: Как узнать поддерживает ли моя плата какой-то конкретный процессор?

A: Есть несколько способов. Можно послать письмо в фирму производитель по электронной почте с вопросом (на английском естественно и точно указав модель платы). А можно и просто спросить на каком-либо форуме. В инструкции будут упомянуты только те процессоры, которые существовали на момент выхода платы. Чаще всего поддержка процессора на каком-то новом ядре реализуется при помощи прошивки новой версии BIOS. Искать новую версию нужно на сайте производителя. Ну а если ничего выяснить по какой-то причине не удаётся, то проверять совместимость придётся на практике — установив процессор на плату.

Q: Разные процессоры имеют разные разъёмы, почему это так и совместимы ли они между собой?

A: Процессоры имеют разные разъёмы по причине принципиальных конструктивных отличий (количество транзисторов, архитектура и т. п.). Пока было только два принципиально разных типа разъёмов — Slot и Soсket. Cлот был использован только из-за необходимости помещения кэша поближе к ядру и больше применяться скорее всего не будет. Socket же продолжает развиваться — количество контактов все растёт и растёт. Кстати почти всегда процессоры Intel под Socket 370 можно использовать на слотовой плате при помощи специального переходника (процессор должен также поддерживаться материнской платой). Существуют также редко встречающиеся переходники с Socket 423 на Socket 478, позволяющие использовать более поздние модели Pentium 4 со старыми материнскими платами. Процессоры Intel и AMD начиная с Athlon K7 не совместимы между собой (по разъёму). Ранее они использовали одинаковые процессорные Socket`ы.

Q: Отличаются ли OEM и Retail-варианты процессора? Вроде Retail лучше гонится?

A: В OEM-варианте комплект содержит лишь процессор в пластиковой упаковке (или без неё), и, соответственно, дешевле. Retail (boxed) поставляется в красочной коробке, в которой находятся инструкция по установке и кулер (довольно неплохой). Нельзя сказать, что сами чипы чем-то отличаются. В деле оверклокинга немаловажную роль играет кулер. К боксовым процессорам прилагается довольно приличные кулеры, которые обеспечивает лучшее охлаждение, чем NoName, который вам, скорее всего, предложат при покупке OEM-варианта.

Q: Чем отличаются процессоры Pentium и Celeron, Athlon и Duron?

A: У процессоров Celeron в два или четыре раза меньше кэш памяти второго уровня (первые Celeron`ы вообще не имели кэша второго уровня). У них по сравнению с Pentium понижена системная шина. У процессоров Duron по сравнению с Athlon тоже меньше кэш памяти в 4 раза и тоже ниже системная шина. Основные характеристики процессоров можно посмотреть в таблице в конце статьи. Есть задачи, в которых между обычными и урезанными процессорами почти нет разницы, а в некоторых случаях отставание довольно серьёзное. Но в среднем, при сравнении с неурезанным процессором той же частоты, отставание это равно 10-30%. Зато урезанные процессоры имеют тенденцию лучше гнаться из-за меньшего объёма кэш памяти. Короче говоря, если разница в цене между нормальным и урезанным процессором значительная, то стоит брать урезанный. Хотя здесь необходимо отметить, что последние P4 Celeron Northwood работают весьма плохо по сравнению с полноценными P4 на том же ядре, отставание в некоторых ситуациях достигает 50%.

Q: Какой процессор сейчас наиболее выгоден по соотношению цена / качество?

A: На данный момент это младшие модели Athlon XP. Они стоят уже совсем недорого (в 2 с лишним раза дешевле аналогичных по скорости Pentium 4) и работают примерно так же. Процессоры Duron, хоть и стоят еще дешевле, но и по скорости они значительно проигрывают Athlon XP. Если вы хотите проапгрейдить старую систему на Socket 370, то вполне можно брать Celeron Tualatin 1000-1200Mhz. Эти процессоры имеют приличный разгонный потенциал и кэш 256 килобайт.

Читайте также:  Матовая пленка на ноутбук

Q: Если Athlon XP такой дешевый, значит у него есть недостатки, какие?

A: Во-первых, у AXP вместо частоты пишется рейтинг, т. е например 1700+ процессор реально работает на частоте 1466Mhz, но по скорости соответствует Athlon (Thunderbird) 1700Mhz. Основным недостатком недавно считалась температура. Но последние модели по тепловыделению сравнимы Pentium 4. По надёжности процессоры теперь тоже не сильно уступают P4, они хоть и не могут сами понижать частоту, но обзавелись встроенным термодатчиком и защитной пластинкой на ядре (начиная с Thoroughbred). Поэтому вероятность сгорания / повреждения кристалла стала значительно меньше. Все глюки приписываемые AMD часто являются следствием неустановленных универсальных драйверов для чипсетов VIA (VIA 4 in 1 Service Pack). Тем же, кому нужна 100% гарантия надёжности, возможно лучше поставить себе Pentium 4. Работают процессоры Atholn XP и Pentium 4 в разных приложениях очень по-разному. Например, в сложных математических вычислениях (архивация, кодирование в MPEG4 и др.) P4 часто обыгрывает AXP. Но есть и ряд программ, лучше работающих с AXP. В основном это — игры. Для обычного пользователя (играющего пользователя 😉 стоит ориентироваться именно на них, так как перекодировка в любом случае требует много времени, а играм, наоборот, необходимо провести все вычисления как можно быстрее. Нужно признаться, что последние модели AXP все же стали иногда ощутимо отставать от P4. Но нельзя забывать, что AMD не стоят на месте и скоро уже выпустят процессоры AXP Barton с 400Mhz шиной и принципиально новые 64 битные K8.

Q: Почему Pentium 4 в некоторых программах / тестах отстает по скорости от аналогичного по частоте / рейтингу Athlon и даже Pentium 3?

A: Все дело в том, что у P4 очень длинный конвейер выполнения инструкций. Чем длиннее конвейер, тем легче наращивать тактовую частоту, но тем меньше производительности получается на каждый полученный мегагерц. И наоборот. Чем на большее количество стадий рассчитан конвейер, тем меньше работы приходится на каждый отдельный такт и тем быстрее этот такт выполняется. Допустим, у нас имеется простейший блок из нескольких, связанных друг с другом операций:

Первая операция будет находиться в кэше инструкций столько времени, сколько понадобится для выполнения операции 2. Вторая операция будет выполняться тем больше тактов, чем длиннее конвейер. Pentium 3 имеет конвейер длиной 12 стадий, Athlon — 10 стадий. Pentium 4 пока является абсолютным чемпионом по длине конвейера, то есть имеет самое меньшее время выполнения такта, позволяющее достичь максимальной тактовой частоты, но и самые большие задержки для связанных друг с другом операций. Более важным становится предсказание того, выполнение какой инструкции понадобится, задолго до самого процесса ее выполнения. И, естественно, ошибка на этой стадии — выбор не той ветви, по которой пойдет процесс выполнения программы, будет весьма и весьма сказываться на производительности процессора. В целочисленных операция P4 работает очень хорошо, а вот в операциях с плавающей точкой у него ситуация похуже, там он проигрывает AXP. На самом деле все сложнее, но не имеет особого смысла вникать во все эти тонкости. Также важно, что еще недавно очень мало было приложений поддерживающих набор инструкций SSE2, использованный в P4 и способный значительно скорость его работы. При перекодировании больших объемов данных, где львиную долю всего процесса занимает переписывание информации из одного места памяти в другое, P4 лидирует. В играх же, начать следующие вычисления, как правило, не удается, не закончив предыдущие (процессор частично простаивает, пока предыдущая инструкция не выйдет с конвейера). И вот тут голову поднимает AXP. Масла в огонь подливают и различные наборы инструкций: 3DNow, 3DNow+, SSE, SSE2, — где скорость работы зависит от того, под какой процессор оптимизировано приложение. Первые модели P4 на ядре Willamette действительно ощутимо проигрывали иногда даже низшим по частоте моделям Pentium 3, не говоря уж об Athlon`ах. Но сейчас это отставание проявляется очень редко, если говорить о последних P4 Northwood c 533Mhz шиной (максимальная частота шины у AXP пока — 333Mhz).

Q: Насколько хороши процессоры VIA C3?

A: Единственным их достоинством являются низкое тепловыделение. Рассеиваемая мощность у них 5—20 Ватт против 40-60 у AXP и P4. C3 совместимы с устаревшим Socket 370, хотя не со всеми платами, например для нового ядра Nehemiah требуется поддержка Tualatin`а со стороны платы. По скорости они очень сильно уступают (до 50%, иногда даже больше) аналогичным по частоте процессорам Intel и AMD из-за маленького размера кэша (64Кб L1 и L2) и еще по ряду причин. Даже некоторые усовершенствования вроде поддержки SSE им ничего особо не дали. В продаже данных процессоров почти нет и я ничуть об этом не сожалею :). В случае если вам нужна тихая машина (такому процессору часто достаточно только радиатора), а скорость не важна, то можно взять. Теоретически они должны бы разгонятся неплохо (технология изготовления достаточно прогрессивная), но на практике этого не наблюдается.

Читайте также:  Меркурий россельхознадзор смоленск вход в личный кабинет

Q: Имеет ли смысл использовать двухпроцессорную систему?

A: Для игр нет, они просто чаще всего не будут использовать второй процессор. Для других задач это может быть полезным. Но обязательно при этом использование операционную системы с поддержкой нескольких процессоров, например Windows 2000. Самая большая проблема в материнской плате. Таких плат пока мало в продаже, они дороги и почти не имеют возможностей разгона :(.

Q: Отличаются ли чем-то процессоры для двухпроцессорных конфигураций от обычных?

A: Обычно отличий по производительности нет (при одинаковых основных характеристиках). Есть отличия по цене, конструкции и названию. Для работы в двухпроцессорных конфигурациях предназначены процессоры Intel Xeon, Pentium 3-S, AMD Athlon MP. Обычные процессоры AMD Athlon можно заставить работать в двухпроцессорной конфигурации замыканием последнего мостика группы L5 (подробнее о мостиках смотрите дальше).

Q: Что такое Hyper Threading?

A: Данная технология предназначена для увеличения эффективности работы процессора. По оценкам Intel, большую часть времени работает всего 30% всех исполнительных устройств в процессоре. Поэтому возникла идея каким-то образом использовать и остальные 70% (как вы уже знаете Pentium 4, в котором применяют эту технологию, отнюдь не страдает от избыточной производительности на мегагерц). Суть Hyper Threading состоит в том, что во время исполнения одной "нити" программы, простаивающие исполнительные устройства могут перейти на исполнение другой "нити" программы. Т. е. получается нечто вроде разделение одного физического процессора на два виртуальных. Возможны и ситуации, когда попытки одновременного исполнения нескольких "нитей" приведут к ощутимому падению производительности. Например, из-за того, что размер кэша L2 довольно мал, а активные "нити" будут пытаться загрузить кэш. Возможна ситуация, когда борьба за кэш приведет к постоянной очистке и перезагрузке данных в нем (следовательно будет падать скорость). Очень важно помнить, что пока наблюдается отсутствие нормальной поддержки со стороны операционных систем и, самое главное, необходимость перекомпиляции, а в некоторых случаях и смены алгоритма, приложений, чтобы они в полной мере смогли воспользоваться Hyper Threading. Первые тесты это уже доказывают, ощутимого прироста в скорости нет, иногда наблюдается даже некоторое падение производительности.

Степпинг процессора — это ревизия ядра, на котором он основан. То есть — при производстве одного ядра процессора его дорабатывают, вносят изменения, такие как энергосбережение, снижение тепловыделения, новые возможности, и, главное, зачастую больший разгонный потенциал. Аналогией с ПО является версия программы — слово уже большинству знакомое и интуитивно понятное. Вот эту версию процессора и назвали ревизией ядра.

Для определения производственного процесса процессора, на котором он основан, был разработана команда CPUID. С помощью неё можно получить значение Family, Model, Stepping. Это три шестнадцатеричных числа, по которым, в большинстве случаев, и определяется конкретное ядро процессора. А степпингом изначально называли именно последнее число тройки Family, Model, Stepping. На данный момент, эти понятия смешались (не без помощи Intel, называющей в своих документах ревизию степпингом) .

В некоторых случаях требуется значение extended family и extended model. Это происходит, когда значение Family равно 0 или F. Тогда оно, вместе со значением extended family формирует семейство. У Intel это процессоры P4 (из десктопных) . У AMD — K8 и K10.

В любом случае, даже стандартного CPUID при знании семейства достаточно для однозначного определения ревизии процессора. Например, по CPUID 681 нельзя определить однозначно процессор. Зато, зная что это AMD можно понять, что процессор основан на ядре Thoroughbred-B, если же Intel — Coppermine A2. Также замечу, что до P4 процессоры Intel перед ревизией обладали припиской, в виде первой буквы названия ядра (строчной) . Пример cA2 — Coppermine A2, а tA1 — Tualatin A1. Это позволяло по одной записи ревизии однозначно установить и ядро.

Каким образом, зная Family, Model, Stepping определить ревизию (степпинг) ядра? Для начала необходимо найти документацию на процессор. Проще всего это сделать в случае с Intel. К примеру у нас имеется Pentium 641. Заходим на сайт intel.com, находим Intel Pentium 4 Processor 6X1 Sequence specification update. Там есть таблица соответствия CPUID и соотвествующей ревизии (степпинга) . К примеру, мой 651 с CPUID 6F5 является Cedarmill D0, как и должно быть. Поскольку на одном ядре может выпускаться несколько моделей процессоров, различающихся, по сути, лишь частотой шины и значением множителя, то и CPUID их будет одинаковым. Потому по одному CPUID определить можно лишь ядро и степпинг, но не конкретный процессор.

Определить CPUID процессора можно с помощью таких программ как:
CPU-Z
WCPUID
Astra32
Sandra
Everest
CrystalCPUID

Есть и другой способ определения степпинга процессора. Это его маркировка. По ней можно определить однозначно не только степпинг, но и точную модель процессора. У Intel можно определить по так называемой sSpec вида SLXXX или маркировке, например JM80547PH1092MM. Сделать это на их сайте. У AMD определение происходит по первой строчке маркировки, к примеру, ADH2350IAA5DD. У них также есть страница на сайте для определения характеристик.

Ссылка на основную публикацию
Что значит код ошибки 805а8011
Многие владельцы смартфонов с операционной системой Windows Phone не могут войти в учетную запись магазина Marketplace. На экране появляется код...
Хочу создать группу в контакте
Приветствую вас, дорогие читатели. Социальные сети уже давно вошли в нашу жизнь, поэтому всем владельцам абсолютно любого бизнеса, как традиционного,...
Хром для андроид тв приставок
Всем привет! Предлагаю очередной раз поднять больную тему браузеров для Android TV. В разделе «вопрос – ответ» уже много раз...
Что значит интегрированный процессор
Здравствуйте, уважаемые пользователи и любители компьютерного железа. Сегодня порассуждаем на тему, что такое интегрированная графика в процессоре, зачем она вообще...
Adblock detector