TechSavvyZone

Дискретная видеокарта — неотъемлемая часть любого компьютера, который используется для игр или профессиональной работы с графикой и видео. Это достаточно сложное устройство, состоящее из нескольких компонентов. Каких именно, давайте рассмотрим?

У каждого комплектующего в компьютере имеется своя роль. Общими вычислениями занимается центральный процессор. «Подает» процессору данные оперативная память, а питает его и занимается коммуникациями материнская плата. Завершает картину отдельно устанавливаемая на процессор система охлаждения.

В отличие от такой модульной организации, видеокарта — это целый маленький «мир» с собственным вычислительным чипом, оперативной памятью, подсистемой питания, системой охлаждения, коммуникациями и прочими составляющими. Давайте рассмотрим основные части видеокарты по порядку.

1. Графический процессор

«Сердце» видеокарты, занимающееся вычислениями. Графический процессор может использоваться не только в игровой или профессиональной графике. Современным ГП уже давно под силу и разнообразные общие вычисления, если их поддержка имеется в используемой программе.

2. Плата видеокарты

Плата видеокарты выполняет ту же роль, что и материнская плата для центрального процессора. Дорожки на плате соединяют графический процессор с видеопамятью и различными разъемами. К тому же, именно на плате распаиваются электронные компоненты подсистемы питания ГП и видеопамяти.

3. Видеопамять

Собственная оперативная память видеочипа. Графические процессоры, в отличие от центральных, имеют более широкую шину доступа к памяти — до 384 бит в современных игровых моделях.

Большинством ГП, за исключением самых бюджетных, используется память различных поколений GDDR. Она отличается более высокими эффективными частотами, чем обычная память типа DDR. Поэтому графическая память видеокарты работает намного быстрее, чем оперативная память компьютера.

4. Подсистема питания

Подсистема питания графического процессора и видеопамяти. Представляет собой преобразователь напряжения (VRM), на который подается линия +12 В от блока питания. VRM формирует напряжения питания для ГП и видеопамяти. Они гораздо более низкие — порядка 1-1.5 В.

5. Разъемы дополнительного питания

Разъемы для подачи питания на видеокарту. У некоторых бюджетных моделей могут отсутствовать, так как они получают питание от слота PCI-E на материнской плате – максимум до 75 Вт. Более мощные решения вдобавок к этому могут обладать одним или несколькими разъемами:

• PCI-E 6-pin — первая версия разъема для видеокарт с интерфейсом PCI-E. Может передавать до 75 Вт мощности.

• PCI-E 8-pin — вторая версия разъема для видеокарт с интерфейсом PCI-E. Может передавать до 150 Вт мощности.

• 12VHPWR — современный вид разъема, устанавливаемый на топовые видеокарты NVIDIA. Может передавать до 600 Вт мощности.

6. Разъем шины PCI-E

Разъем для подключения видеокарты к слоту PCI-E x16 на материнской плате. Выглядит у всех видеокарт одинаково. Однако в зависимости от модели карты к нему может быть подведено разное количество линий шины PCI-E — от 4 до 16.

7. Разъемы для вывода изображения

Разъемы для подключения устройств отображения информации — мониторов, телевизоров или проекторов.

• HDMI — универсальный и наиболее распространенный порт для всех видов устройств отображения. На современных моделях видеокарт обычно один HDMI, но иногда можно встретить и пару.

• DisplayPort — второй по популярности порт. Используется в основном для подключения мониторов, в телевизорах и проекторах встречается реже.

• DVI — устаревший цифровой порт, который все еще имеется в ряде видеокарт и некоторых моделях мониторов.

• VGA (D-SUB) — аналоговый порт для мониторов и проекторов, которого уже не встретить в современных игровых моделях. Однако в ряде бюджетных видеокарт его до сих пор можно найти, как и в недорогих мониторах.

8. Система охлаждения

Плата видеокарты со всеми установленными на нее компонентами обладает собственной системой охлаждения.

Чаще всего эта система представляет собой радиатор, на котором установлены вентиляторы для обдува и декоративный кожух. Тепло с графического процессора на радиатор передается посредством слоя термопасты между ними. Для передачи тепла с видеопамяти и компонентов подсистемы питания применяются термопрокладки.

Для более эффективного охлаждения в среднебюджетных и топовых моделях карт тепло по радиатору «разносят» тепловые трубки. С той же целью в основание радиатора может устанавливаться испарительная камера.

Среди бюджетных моделей встречаются карты с пассивным охлаждением — у них есть радиатор, но нет вентиляторов. Топовые модели, напротив, могут обладать системой жидкостного охлаждения. В ее основе тоже лежит радиатор и вентиляторы, но они вынесены за пределы корпуса видеокарты с помощью шлангов водоблока. Водоблок, в свою очередь, устанавливается на плату видеокарты вместо радиатора.

Питание компонентов воздушной или жидкостной системы охлаждения подключено к плате видеокарты. Оттуда ей управляет специальный микроконтроллер, который получает данные о температуре от графического чипа, памяти и прочих компонентов, находящихся на плате.

Экструзия — наиболее простой способ изготовления радиаторов, которые используются для охлаждения компонентов ПК. Этот процесс представляет собой продавливание расплавленного алюминия через специальную заготовку, которая определяет форму готового цельнометаллического радиатора на выходе.

Подошва экструдированного радиатора поглощает тепло от процессора, которое за счет теплопроводности металла понемногу распространяется по всему его объему. Эффективность отвода тепла здесь зависит от размеров радиатора и формы его ребер — ведь именно они определяют площадь контакта горячего металла с воздухом, нагнетаемым вентилятором. Дополнительно увеличить эффективность может помочь медная вставка-теплосъемник, которой оснащаются некоторые подобные конструкции.

За счет большей теплопроводности медь быстрее поглощает и равномернее передает тепло по всему объему радиатора из алюминия, чем при контакте этого металла с охлаждаемой поверхностью напрямую. Поэтому кулеры с медным сердечником показывают себя лучше, чем модели на основе цельнометаллических «брусков» алюминия.

Исторически экструдированные радиаторы использовались на всех компонентах ПК, которые нуждались в охлаждении: материнских платах, процессорах и видеокартах. Но из-за роста тепловыделения на двух последних уже к концу 2000-х годов они постепенно стали вытесняться радиаторами на базе тепловых трубок.

Тепловые трубки выполняются из меди и являются герметичными сосудами. Внутри них находится жидкость под пониженным давлением, которая за счет этого способна закипать при температуре ниже 100 °C. В теплосъемник кулера спрессовывается или припаивается несколько таких трубок, на концы которых нанизываются тонкие алюминиевые пластины — они играют роль радиатора.

При нагреве жидкость в трубках закипает и испаряется, поглощая большое количество тепла. Пар перемещается на противоположный конец трубок, где соприкасается с холодными стенками и конденсируется, вновь превращаясь в жидкость. Тепло от трубок передается алюминиевым пластинам радиатора и рассеивается с помощью потока воздуха от вентилятора. А жидкость стекает в теплосъемник, и весь процесс повторяется снова и снова.

Трубки быстро передают тепло в разные части радиатора, а площадь отдачи у такой конструкции довольно большая. Чего нельзя сказать о моделях с экструдированными радиаторами: площадь рассеивания здесь меньше, а тепло распространяется по ней заметно медленнее даже с медным теплосъемником, не говоря уже чисто об алюминиевых моделях. Поэтому эффективность работы у радиаторов на тепловых трубках ощутимо выше.

Виды кулеров и их особенности

В зависимости от модели, экструдированные радиаторы кулеров могут иметь разную форму — круглую или квадратную. Никакую значимость этот параметр не несет, это лишь часть дизайна.

По ширине радиатора разные модели отличаются незначительно, чего не скажешь о высоте. При прочих равных, у более низких радиаторов эффективность хуже, а максимальный TDP — ниже. Но зато кулеры с ними без проблем поместятся даже в ультракомпактные корпуса.

Чаще всего вентилятор у кулеров находится поверх радиатора, но у некоторых моделей он бывает утоплен в ребра. В теории, так радиатор продувается лучше. Однако на практике заметного прироста эффективности от подобной конструкции почти нет.

Особняком стоят модели с медной вставкой. Как уже упоминалось, такие радиаторы рассеивают тепло лучше, чем полностью алюминиевые. Подобная конструкция наиболее распространена у боксовых кулеров Intel, но встречается и у решений от сторонних производителей.

Как правило, чем дешевле кулер, тем незамысловатее дизайн его радиатора и тем меньше у него ребер. Поэтому, несмотря на кажущуюся схожесть, у самых простых моделей эффективность может быть заметно ниже, чем у более «продвинутых». Стоит помнить, что это влияет не только на температуру, но и на уровень шума — справиться с охлаждением процессора может любая модель, подходящая по TDP, но работать тише будет более эффективная.

Когда стоит покупать

На заре появления башенных кулеров с тепловыми трубками стоили они ощутимо дороже, чем модели с экструдированными радиаторами. А если учесть, что до 2017 года в массовых ПК не было процессоров с количеством ядер более четырех (привет, псевдовосьмиядерный FX), то реальная нужда в «башнях» была главным образом у пользователей топовых ЦП, энтузиастов, оверклокеров и любителей абсолютной тишины под нагрузкой.

К сегодняшнему дню даже бюджетные процессоры обзавелись большим количеством ядер. Поэтому они выделяют заметно больше тепла и требуют заметно более эффективного охлаждения. Вдобавок технология тепловых трубок распространилась массово, а цена недорогих кулеров с ними практически сравнялась со стоимостью моделей на базе экструдированных радиаторов. А если учесть, что последние могут эффективно отвести максимум 100–120 Вт при вентиляторе, вращающемся со скоростью около 2000 об/мин, то возникает резонный вопрос: а зачем они вообще нужны, если решения с тепловыми трубками работают тише и эффективнее?

Однако есть у таких кулеров и собственные ниши распространения, в которых конкуренция с «башнями» им не грозит. К ним относятся:

• Компактные корпуса и мини-ПК. Башенные кулеры обладают большой высотой, что делает их несовместимыми с компактными корпусами. И хотя встречаются горизонтальные кулеры с тепловыми трубками, их габариты больше, чем у классических моделей с экструдированными радиаторами. Поэтому последние точно «влезут» везде.

• ПК с процессорами, обладающими низким TDP. ЦП с низким тепловыделением прекрасно охлаждаются экструдированными кулерами даже на умеренных оборотах. К тому же, бонусом они обдувают и зону VRM на «материнке», что важно для бюджетных плат без радиаторов. Установка башенного кулера в этом случае не имеет особого смысла.

К моделям с низким тепловыделением из ассортимента Intel относятся Celeron, Pentium, Сore i3, а также энергоэффективные варианты Core с приставкой «T». Среди современных AMD с ними могут поспорить некоторые Ryzen с приставкой «G» и все энергоэффективные Ryzen «GE».

• Компьютеры с пассивным охлаждением. Если нужна абсолютная бесшумность для системы с «холодным» процессором, то можно организовать пассивное охлаждение. Основной критерий к кулеру в этом случае — отсутствие вентилятора. Среди моделей с экструдированными радиаторами такие как раз есть.

• Системы, где требуется работа в любых условиях. Тепловые трубки не подходят для использования в условиях холода или жары. В первом случае жидкость в них может замерзнуть, а во втором — перестать конденсироваться. Это ведет к невозможности эффективно переносить тепло на радиатор, что приведет к перегреву ЦП. А при длительном использовании подобные условия могут стать причиной разгерметизации трубок. Поэтому в системах, которые работают на улице (к примеру, банкоматы и терминалы самообслуживания) можно использовать только кулеры с цельнометаллическими радиаторами.

Итоги

Кулеры с экструдированными радиаторами в народе часто называют «простыми» или «обычными». Эти имена как нельзя точно отражают их конструкцию и принцип работы. Подобные решения простые, как три копейки, и в них просто нечему ломаться (кроме самого вентилятора).

Однако возможности по отводу тепла у этих кулеров ставят крест на их использовании с современными производительными процессорами. А там, где возможностей хватает, аргументом против может стать повышенный уровень шума — «башня» почти всегда будет работать тише.

Впрочем, исчезать кулеры с экструдированными радиаторами не собираются. Они остаются востребованными для компактных корпусов, сборок с «холодными» процессорами и систем, которые должны оставаться работоспособными в любых внешних условиях. Для этих случаев подобные решения все также незаменимы.

Выводы

Время идет, на дворе уже наступил 2024 год. Прошло почти семь лет с момента выпуска первого восьмиядерного десктопного процессора Rуzen, и уже вышли те самые Next Gen консоли, которые должны были превратить в тыкву все четырехъядерные процессоры. Но большинство игр по-прежнему достаточно неплохо работают и выдают порядка 60 кадров на четырехъядерных восьмипоточных процессорах. Однако это только на первый взгляд. В действительности все немного иначе.

Помимо количества ядер, важную роль играет и производительность на одно ядро у процессора, тот самый IPC, про который мы упоминали в самом начале. Сегодня мы провели сравнение при использовании самого современного процессора от AMD. Однако если бы мы использовали что-то постарее, например, Ryzen 3950X, то результаты были бы другие. Для примера, в том же синтетическом тесте CPU-Z его однопоточная производительность почти на 50 % ниже.

Конфигурация 6/12 у Ryzen 7000 равна по производительности 8/16 потокам у Ryzen 3000 серии, и это же равенство наблюдается и с 4/8 ядрами у новинки по сравнению с 6/12 у устаревшей модели. Но тут есть одно «но»: компенсировать IPC количеством потоков можно только в синтетических бенчмарках, к которым игры, к сожалению, пока еще не относятся.

Большинство игр на данный момент не могут нормально работать с процессорами, у которых больше 8 ядер. Поэтому рассматривать флагманские модели как ультимативное игровое решение нет большого смысла (конечно, при условии, что компьютер вы используете только для игр). Что касается 8 и 6-ядерных моделей, то для геймера наиболее интересным вариантом все же является шестиядерная модель процессора, так как разница в производительности между ними едва превышает 10-15 % и то только в паре протестированных сегодня игр. А разницу в цене между процессорами лучше вложить в видеокарту — толку будет значительно больше.

Нередко у пользователей возникает вопрос, что выбрать — больше ядер и устаревшую модель или меньше ядер, но более новую модель процессора? Тут можно с уверенностью ответить, что лучше брать именно новую модель, так как игры с большим количеством ядер пока еще работают не очень эффективно, и зачастую именно однопоточная производительность процессора является для них наиболее важной.

Примерно с 2017 года производители процессоров с каждым новым поколением стараются не только повысить IPC, но и увеличить количество ядер у процессоров. Какие же решения нужны для комфортного гейминга теперь? Точно ли необходим топовый процессор, или существуют более компромиссные варианты?

Введение

Именно 2017 год ознаменовал отказ от устоявшейся на протяжении многих лет парадигмы, что четырех ядер и восьми потоков хватит всем. В основном это было связано с планируемым выходом новых консолей PlayStation 5 и Xbox Series X, которые в своем распоряжении имеют 8 ядер и могут одновременно обрабатывать до 16 потоков. А так как большинство разработчиков игр в первую очередь ориентированы именно на консоли, оптимизировать свои продукты они будут под их технические характеристики. Безусловно, после портирования игры с консоли на ПК требования к железу могут немного измениться, но общая тенденция к распределению нагрузки между все большим количеством ядер становится более заметна и среди разработчиков игр для ПК. Достаточно просто взглянуть на системные требования к новинкам, где на данный момент все чаще в рекомендованных настройках встречаются именно 8-ядерные процессоры.

Но сколько на самом деле ядер/потоков нужно процессору, чтобы считаться игровым?

На сегодняшний день флагманские десктопные решения компаний Intel и AMD могут одновременно обрабатывать до 32 потоков, хотя подход к конфигурации этих самых потоков у компаний немного разный.

Intel, например, в данном вопросе пришла к гетерогенной конструкции и решению использовать два разных типа ядер: P-производительных и E-энергоэффективных.

Однако в таком подходе есть определенные сложности. Раньше не имело значения, какое ядро использует игра или программа, так как все ядра были одинаковые. Неверное же распределение нагрузки между P и E-ядрами может привести к проблемам с производительностью.

AMD, напротив, осталась верна классическому строению, где все ядра одинаковые, а операционной системе с игрой не нужно задаваться вопросами о том, какие ядра использовать. Именно по этой причине для материала о том, сколько ядер необходимо современным играм, мы взяли флагманский процессор Ryzen 9 7950X от компании AMD.

Как тестировали?

Процессоры Ryzen 7000 серии имеют чиплетное строение (состоят из нескольких кристаллов): чиплет IOD с контроллерами интерфейсов и CCD-чиплеты с ядрами.

В одном CCD располагается до 8 ядер c поддержкой технологии SMT — Simultaneous Multi-Threading, аналог технологии Hyper-Threading от компании Intel. У флагманской модели Ryzen 7950X в распоряжении имеются два ССD по восемь ядер в каждом, что и дает нам в сумме 16 ядер и 32 потока.

Но так как чиплеты CCD могут работать только с равным количеством активных ядер, либо только с одним активным CCD — это в свою очередь накладывает некоторые ограничения на итоговые комбинации для тестирования.

Таким образом попеременным отключением ядер в CCD и второго CCD мы сэмулируем все доступные на данный момент процессоры Ryzen 7000 серии и даже сделаем тесты еще не вышедшего 7000 Ryzen c четырьмя ядрами и поддержкой SMT. В дополнение к этому для каждой из получившейся конфигурации мы повторим тест с отключенным SMT.

Для чистоты эксперимента все ядра были зафиксированы на одинаковой частоте — 5200 МГц, чтобы автоматика не вмешивалась в наше исследование.

Остальной тестовый стенд выглядит следующим образом:

• Материнская плата: Gigabyte B650 DS3H (Rev. 1.0) (AMD B650, Socket AM5, AMD AGESA 1.0.0.7 C версия Bios F22b);

• Оперативная память: Patriot Viper Xtreme 5 RGB DDR5-7600 CL38 итого 2x16 Гб;

• Видеокарта: Gigabyte GeForce RTX 4080 @ Core 3000 МГц;

• Система охлаждения: Noctua NH-U12A;

• NVMe № 1 накопитель: Samsung 980 PRO 512 GB под операционную систему и программы;

• NVMe № 2 накопитель: Gigabyte AORUS Gen5 10000 2 TB под игры;

• Блок питания: Corsair HX750i Platinum, 750 Вт.

Также частота памяти была поднята до 6400 МГц с максимально настроенными таймингами, чтобы исключить влияние и самой памяти.

Тесты

Прежде чем приступать непосредственно к тестированию в играх, давайте проверим, как изменение количество ядер и потоков отразится на производительности в синтетических бенчмарках.

Результаты в бенчмарке Cinebench имеют почти линейную зависимость от количества активных ядер и потоков: чем больше, тем лучше.

В многопоточном тесте CPU-Z результаты очень похожи, при этом однопоточная производительность во всех конфигурациях практически одинаковая, и в этом совершенно нет ничего странного.

В многопоточных тестах Cinebench и CPU-Z можно заметить довольно интересную зависимость между конфигурациями. Так, 16 ядер без SMT немного хуже, чем 12 ядер с SMT. При этом 12 без SMT, напротив, выигрывают у 8 ядер с SMT. И эта зависимость прослеживается и далее в конфигурациях 8/8 и 6/12.

Counter-Strike 2

Полученные результаты сразу идут в разрез с тем, что мы видели ранее в синтетических бенчмарках. По всей видимости данная игра довольно хорошо оптимизирована и больше 4 реальных ядер ей не нужно. При этом потоки (SMT) особой роли не играют в плане производительности, и, пожалуй, больше даже мешают. Ведь отключение SMT позволит немного поднять производительность. Впрочем, и однозначно утверждать о том, что этой игре не нужно больше четырех физических ядер, тоже нельзя, ведь средний fps на конфигурации 4/4 составляет больше 300 кадров. Но если обратить внимание на показатели 1 %, то можно заметить, что у конфигурации 6/6 они увеличились на 26 % по сравнению с конфигурацией 4/4, тогда как средний FPS вырос чуть более чем на 15 %. При этом наилучшая производительность в игре достигается на конфигурациях из 8, 12 и 16 ядер без SMT.

Как бы это странно ни звучало, но количество ядер для Dota 2 имеет довольно важное значение. Как и в случае с Counter-Strike 2, важны не потоки, а именно физические ядра, так как конфигурации с отключенным SMT абсолютно во всех сценариях показывают немного более хорошую производительность. При этом масштабирование производительности наблюдается вплоть до конфигурации 16/16, то есть игра вполне может задействовать все 16 потоков.

Если взглянуть на скриншоты, то можно заметить, что нагрузка распределяется именно между 16 потоками. Но интересно тут немного другое: если в конфигурации 16/16 задействованы два CCD, то в конфигурации 16/32 операционная система отдает предпочтение только первому ССD и SMT. В итоге возникает резонный вопрос: за счет чего идет увеличение производительности в конфигурациях с количеством ядер больше 8/16? Пока напрашивается только один вывод — это влияние памяти, вернее увеличение пропускной способности при двух активных ССD, хотя это еще и предстоит проверить.

Если ранее мы говорили, что SMT негативно влияет на производительность, то в игре Cyberpunk 2077 виртуальные потоки способны повысить производительность более чем на 30 %, но при условии, что самих ядер недостаточно. Так, например, при переходе от конфигурации 4/4 к конфигурации 4/8, SMT позволяет получить на 28 % больше производительности. Переход с конфигурации 6/6 на 6/12 поднимает производительность на 24 %, а у конфигурации 8/8 по сравнению с 8/16 рост производительности составляет 21 %. Однако дальнейшее наращивание потоков уже отрицательно сказывается на производительности. Приходим к выводу, что данная игра оптимизирована под 16 потоков, и по этой причине конфигурации 8/16 и 16/16 показывают в ней наилучшие результаты.

В игре Alan Wake 2 количество ядер и потоков у процессора практически никак не сказывается на производительности. Конфигурация 4/4 способна выдать порядка 100 кадров, и единственное, что для этого требуется, — достаточно производительная видеокарта. В плане оптимизации это, похоже, самая лучшая игра из протестированных, если бы не негативное влияние SMT. Оно невелико, но все же присутствует.

В игре Baldur’s Gate III с оптимизацией тоже все достаточно неплохо: рост производительности наблюдается до конфигурации 8/16. Однако в дальнейшем SMT оказывает уже больше негативное влияние на показатели 1 %. Хотя, изначально при недостаточном количестве ядер наличие SMT положительно влияло на производительность. По всей видимости игра наилучшим образом оптимизирована именно под 6- и 8-ядерные процессоры, но и на 4-ядерном процессоре играть будет вполне комфортно.

Как бы ни ругали Starfield, но с оптимизацией в плане распределения нагрузки у него все довольно неплохо. Правда, только в конфигурации до 8 ядер и 16 потоков (8/16). И даже SMT работает вполне прилично: конфигурации 6/6 и 4/8 выдают идентичный результат производительности, а 6/12 даже лучше, чем 8/8. Подобное мы наблюдали только в хорошо оптимизированных многопоточных синтетических бенчмарках.

Однако увеличение количества потоков больше 16, наоборот, негативно сказывается на производительности. И только отключение SMT у конфигурации 16/16 позволяет вернуть все на свои места. Наглядный примерно, что больше — не всегда значит лучше. Игра явно оптимизировалась под восьмиядерные процессоры и не умеет работать с большим количеством потоков.

С игрой Hogwarts Legacy все очень неоднозначно. С одной стороны, конфигурация всего с 4 ядрами способна обеспечить вполне комфортные 60 кадров, при этом увеличение количества потоков положительно сказывается на производительности вплоть до конфигурации 8/16. Но вот дальнейшее увеличение количества потоков влияет на производительность уже негативно.

При этом после отключения SMT можно получить небольшое увеличение производительности. Больше 8 ядер игре точно не нужно, а с учетом прибавки менее пары процентов в сравнении с конфигурацией 6/12 ей и их будет более чем достаточно.

Но все игры разные, как и требования к процессору у них. К примеру, Cities Skylines II способна утилизировать все доступные потоки процессора, и от этого есть положительный эффект. Если внимательно присмотреться к результатам, то можно увидеть зависимость, подобную которой мы наблюдали в синтетических бенчмарках Cinebench и CPU-Z.

В Виду ограничения фотоматериалов

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ...

VRM (Voltage Regulator Module) является неотъемлемым и одним из важнейших элементов материнской платы, который отвечает за питание центрального процессора. Высокочастотные чипы, такие как ЦПУ компьютера, очень чувствительны к качеству питания. Малейшие неполадки с напряжением или пульсациями могут повлиять на стабильность работы всего компьютера. VRM представляет собой не что иное, как импульсный преобразователь, который понижает 12 вольт, идущие от блока питания, до необходимого процессору уровня. Именно от VRM зависит подаваемое на ядра напряжение.

VRM состоит из пяти основных составляющих: MOSFET-транзисторы, дроссели, конденсаторы, драйверы и контроллер.

Транзисторы

«MOSFET» является аббревиатурой, которая расшифровывается как «Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor». Так что MOSFET — это полевой МОП-транзистор с изолированным затвором.

Немного истории:

Дроссели

Дроссели — это катушки индуктивности, которые стабилизируют напряжение. Вместе с конденсаторами они образуют LC-фильтр, позволяющий избавиться от скачков напряжения и уменьшить пульсации. В современных материнских платах дроссели выглядят как темные кубики, находящиеся около МОП-транзисторов.

Конденсаторы

В современных платах твердотельные полимерные конденсаторы уже давно вытеснили электролитические. Это связано с тем, что полимерные конденсаторы имеют намного больший срок эксплуатации. Конденсаторы помогают стабилизировать напряжение и уменьшать пульсации.

Контроллер

Контроллер — чип, рассчитывающий, с каким сдвигом по времени будет работать та или иная фаза. Является «мозгом» всей VRM.

Драйвер

Драйвер — это чип, исполняющий команды контроллера по открытию или закрытию полевого транзистора.

Охлаждение — зачем оно нужно

Существует прямая связь между энергопотреблением процессора и нагревом VRM. Чем больше потребляет процессор, тем больше нагрузка на цепи питания, и, следовательно, больше их нагрев. MOSFET-транзисторы во время работы выделяют значительное количество тепла. Поэтому на них устанавливают пассивное охлаждение в виде радиатора, чтобы избежать перегрева и нестабильной работы. Производители материнских плат начального уровня часто экономят на этом, оставляя цепи питания без охлаждения, что, конечно, не очень хорошо, но не слишком критично, поскольку на подобные материнские платы обычно не ставят топовые процессоры с высоким TDP.

На транзисторы цепей питания можно не ставить охлаждение при условии, что температура во время нагрузки не будет превышать допустимых значений. Поэтому без охлаждения VRM очень нежелательно устанавливать «прожорливые» процессоры. На материнских платах, рассчитанных под оверклокинг, обязательно имеется охлаждение.

В самых топовых платах, помимо обычного радиатора, можно встретить испарительную камеру или водоблок для подключения к контуру СЖО.

Количество фаз

У неопытных пользователей именно эта характеристика зачастую становится ключевой при выборе материнской платы. Производители знают об этом и часто прибегают к различным уловкам. Чаще всего можно встретить использование двойного набора компонентов для одной фазы, что создает видимость большего количества фаз. Количество и характеристики фаз обычно не указываются производителями в расчете на то, что неопытный покупатель увидит много дросселей и купит плату, решив, что «больше — лучше».

Чтобы узнать реальное количество фаз и используемые компоненты, нужно посмотреть характеристики установленного на материнскую плату ШИМ-контроллера в технической спецификации. Количество дросселей далеко не всегда говорит о реальном количестве фаз. Кроме того, стоит учитывать, что некоторые драйверы способны работать в качестве удвоителя фазы. Это позволяет увеличить количество фактических фаз без использования более продвинутого ШИМ-контроллера.

Конфигурация фаз питания

В описаниях материнских плат часто можно увидеть такие обозначения, как 8+2, 4+1, и т. п. Эти цифры означают количество фаз, отведенных на питание ЦПУ и остальных элементов. Например, 8+2 означает, что 8 фаз отведено на питание ядер процессора, а оставшиеся 2 рассчитаны на контроллер памяти.

От количества фаз зависит уровень пульсаций, действующих на процессор. Чем больше фаз, тем меньше пульсаций тока. Большее количество фаз означает большее количество MOSFET-транзисторов в цепи, что положительно сказывается на температурных показателях. Кроме того, чем больше транзисторов, тем легче будет поставить высокое напряжение на ядра, что позитивно скажется на оверклокинге. В большом количестве фаз, по большому счету, имеются только плюсы. Главным и единственным недостатком, пожалуй, является лишь высокая цена.

Процессоров от компании AMD существует много, а название у них зачастую одно — Ryzen. Чем «девятка» отличается от «семерки» или «пятерки»? Почему новая модель не всегда лучше старой? Сколько вообще ядер и потоков нужно современному «камню»?

Процессоры для дома и офиса

Помимо Ryzen, фирма AMD выпускает и другие процессоры. В продаже до сих пор можно встретить линейку «А». Это бюджетные центральные процессоры (ЦП) со встроенным графическим ядром. Со встройкой выгоднее собирать бюджетный персональный компьютер для простейших задач, в который не требуется добавлять отдельную видеокарту.

Любой процессор подключается к материнской плате через специальный разъем, который называется сокетом. У одного производителя может быть сразу несколько вариантов таких разъемов. У AMD мощные модели зачастую используют современный сокет AM5, а бюджетные решения работают на предыдущем поколении AM4.

Процессоры линейки «А» не исключение — они подключаются в материнки AM4, выпуск которых начался еще в 2016 году. Зато цены на эти платы ниже.

Количество вычислительных ядер в моделях A6 скромное: два, либо четыре. Более мощные процессоры имеют на борту шесть, восемь, а то и двенадцать ядер.

Современный ЦП старается выполнять cложные задачи не по очереди, а параллельно, разделяя их на потоки. На одно ядро может приходиться сразу несколько потоков данных. Но в случае с А6 имеем лишь по одному потоку на каждое ядро.

Как в топовом, так и бюджетном процессоре есть элементы, необходимые для его работы. Например, кэш — это небольшие по объему, но очень быстрые блоки памяти, в которых временно хранится информация. При необходимости ЦП обращается к ним и получает отклик гораздо быстрее, чем с жесткого диска или SSD.

Обычно есть три уровня кэша. Чем ниже уровень, тем ближе к кристаллу процессора расположены блоки.

Кэш первого уровня (L1) — самый быстрый, но в то же время и самый маленький (от 32 до 64 КБ). В нем хранятся важные для процессора данные и команды.

Кэш второго уровня (L2) расположен чуть дальше, зато его объем в несколько раз больше (от 256 до 2048 КБ). Тут лежит информация, которая не уместилась в L1, но может скоро понадобиться.

Кэш третьего уровня (L3) — самый медленный, но и самый объемный (от 2 до 64 и более МБ). Тем не менее, его скорость все равно выше, чем у оперативной памяти. Собственно, с ней он и общается большую часть времени.

У самых бюджетных процессоров, вроде линейки «А», кэш второго уровня значительно урезан, а L3 и вовсе отсутствует. Поэтому для вычислений такие модели не подходят.

Однако скромные показатели с лихвой перекрываются низкой ценой и тепловыделением — всего лишь 35 Вт. Для охлаждения подойдет даже самый простой и компактный кулер.

Такие процессоры можно встретить в офисных ПК или обнаружить внутри компьютеров из кабинета информатики. Встроенной графики вполне достаточно для серфинга в сети, просмотра видео, запуска самых простейших игр и создания несложных программ.

Линейка Athlon — это чуть более продвинутый вариант. Ее представители могут похвастать кэшем третьего уровня, пусть и небольшим. Те же два ядра, но уже с четырьмя потоками — сложные вычисления такой «камень» производит чуть быстрее.

Встроенный видеоадаптер присутствует, причем более производительный, нежели у предыдущей модели. Сокет здесь точно такой же, а теплопакет не выходит за рамки 35 Вт — в случае чего можно провести небольшой апгрейд.

Ryzen начального уровня

Цифра после слова Ryzen говорит о том, к какому классу принадлежит процессор. «Тройка» подойдет для бюджетных сборок, «пятерка» годится для среднего сегмента, «семерка» предназначена для игровых решений, а «девятка» — для мощного железа.

Новые линейки процессоров Ryzen выходят уже без «троек». Тем не менее, в продаже они до сих пор встречаются. Цена на уровне Athlon, но ядер и потоков немного больше, а значит, и работают такие камни быстрее.

Кэш у Ryzen 3 объемнее — сложные вычисления проводятся за меньшее время. Но из-за этого растет и выделение тепла — имеем типичные для среднего сегмента 65 Вт. Для таких процессоров необходимо охлаждение посерьезнее.

В 2025 году эти ЦП еще способны выдавать играбельную картинку, но только вкупе с дискретной видеокартой. Все-таки четыре ядра и столько же потоков в наше время — маловато.

Ryzen среднего сегмента

У актуальных Ryzen 5 повыше частота (как в стоке, так и в бусте), больше ядер и потоков, объемнее кэш и мощная встроенная графика. Также есть поддержка быстрой памяти и современной шины PCI-E 5.0 для «общения» с накопителями и видеокартой. Самые популярные сборки на процессорах AMD строятся вокруг именно этих моделей.

Не обязательно выбирать самую свежую «пятерку» — модели девятого поколения показывали неплохие результаты, но в момент выхода стоили значительно больше, чем представители седьмого — на 75 %. А разница в их производительности несущественна — примерно 12 %. Сокет и тип памяти одинаковы, ядра, потоки и кэш почти идентичны.

Вкупе с мощной видеокартой, Ryzen 5 показывают отличные результаты в современных играх на ультра настройках в разрешениях FullHD и QHD.

Ryzen для игровых сборок и вычислений

Ryzen 7 — мощные игровые решения, призванные справляться с самыми сложными вычислениями. Здесь еще больше ядер и потоков, и более «жирный» кэш всех уровней.

Вместе с производительной графической картой, процессоры седьмой линейки легко тянут любую современную игру в 4K.

Для ресурсоемких задач, вроде 3D-моделирования или работы с базами данных, «семерки» тоже прекрасно подходят.

Несмотря на схожий с младшими моделями теплопакет, в пиковых нагрузках такие ЦП могут потреблять больше, а значит и охлаждение к ним стоит подбирать с запасом.

На самых бюджетных материнках такой «камень» может и вовсе не завестись, или работать со сбоями. Все зависит от чипсета, через который общаются все основные компоненты компьютера. Бюджетные платы плохо работают с топовыми ЦП.

Для любителей сборок на топовом железе, желающих выжимать максимум из своего компьютера, существует серия Ryzen 9.

Это самые быстрые процессоры в линейке: высокая частота даже в стоке, 12 ядер, 24 потока, огромный кэш второго и третьего уровней и мощная встройка.

Теплопакет уже 120 Вт. Нужно подбирать качественное охлаждение, «боксовые» кулеры и миниатюрные башни не справятся с таким жаром.

«Девятки» еще более привередливы к материнским платам, ведь подача на процессор более 120 Вт энергии — сложная задача. Стоит выбирать модели с хорошим охлаждением зоны VRM.

Для чего нужны AMD Threadripper и EPYC

Помимо бытового сегмента существуют процессоры для рабочих станций — Threadripper и EPYC.

Это бескомпромиссные решения для задач, в которых ни размеры, ни жар от компьютера не играют большой роли, важна лишь максимальная производительность.

Характеристики таких процессоров сейчас кажутся фантастическими: 64 ядра, 128 потоков, сверхвысокая частота, работа с самой быстрой памятью и теплопакет в 280 Вт. С охлаждением такой зверюги обычный кулер не справится — придется искать специальные решения.

В настоящий момент это самые быстрые процессоры бытового уровня. При этом обычному человеку ничто не мешает купить такой «камень» в рознице.

Выводы

Процессоров от AMD довольно много. При выборе стоит обращать внимание на сокет и список совместимых «материнок». Число в названии может подсказать, о каком уровне производительности идет речь.

Для простейших задач подойдут Athlon и Ryzen 3. Их можно поставить в компьютер для веб-серфинга и просмотра кино.

«Пятерки» хорошо покажут себя в универсальном домашнем и игровом ПК. На базе «семерок» получаются быстрые геймерские машины, а «девятки» справятся даже с самыми сложными вычислениями, для которых необходима настоящая мощность.

Процессоры Intel можно встретить в самой разной технике, будь то офисные «печатные машинки», кассовые аппараты, игровые компьютеры или дата-центры. Как выбрать подходящую модель, не имея опыта в сборке ПК? Что такое кэш-память, встроенная графика и Hyper-Threading? Чем отличаются ЦП с индексом «K» или «F»?

Количество ядер

Начнем с простого. Казалось бы, чем больше ядер, тем лучше. Но это правило работает не всегда.

Современный четырехъядерный процессор по производительности находится на уровне топового «восьмиядерника» одного из прошлых поколений, при этом потребляет на треть меньше энергии:

Итоговая производительность зависит от нескольких факторов. Конечно, ядра играют в вычислениях далеко не последнюю роль. Но «натолкать» их как можно больше под крышку ЦП сложно из-за физических ограничений, поэтому разработчики стараются улучшить работу других узлов.

Кэш-память

Для ускорения «общения» между компонентами компьютера существует кэш-память — это небольшие, но быстрые «банки данных».

Всего есть три уровня кэша: L1, L2 и L3. Чем меньше число, тем ближе память расположена к ядру. Значит, и передача данных между ними происходит быстрее.

Чем больше объем кэша, тем быстрее работает компьютер, особенно в сложных программах.

Многопоточность

Помимо кэш-памяти, ускорить работу компьютера позволяет технология Hyper-Threading. Благодаря ей данные могут не стоять в очереди на обработку ядром — вычисления происходят параллельно, сразу по двум потокам.

Другое применение технологии — параллельное выполнение одной и той же задачи. Это позволяет избежать ошибок в вычислениях.

Практически все линейки процессоров Intel поддерживают данную технологию. Исключением являются самые бюджетные модели для энергоэффективных сборок.

Если в характеристиках процессора потоков указано больше, чем ядер — значит, эта модель работает в многопоточном режиме.

В случае, когда новый компьютер должен решать сложные задачи, вроде запуска современных игр или «тяжелых» программ, стоит выбирать процессор с несколькими потоками на одно ядро. Hyper-Threading работает и на физическом уровне, и на программном. То есть сам софт должен уметь работать с этой технологией, иначе ничего не получится. Благо, большинство современных игр и программ используют «многопоток» довольно эффективно.

Энергоэффективные ядра

В отличие от AMD, у Intel есть своя фишка. Чтобы нагруженному процессору жилось проще, помимо основных вычислительных ядер (P) компания добавляет в кристалл еще несколько, но поменьше (E).

Компактные экономичные ядра работают медленнее старших собратьев и имеют лишь один поток данных.

Когда на компьютере запущена игра, процессор все еще занят обработкой фоновых системных задач и отрисовкой рабочего стола. Переложив эту работу на E-ядра, можно получить прирост производительности. Правда, как и в случае с Hyper-Threading, софт должен уметь работать с такими ядрами.

Старые программы могут наоборот замедлиться. Благо, при необходимости E-ядра можно отключить в настройках материнской платы.

Маркировка

Для любителей разгона существуют процессоры с маркировкой «K». Частота работы ЦП формируется из скорости шины, ядра и множителя. В моделях с индексом «K» множитель можно настраивать вручную, что позволяет немного ускорить ЦП.

Правда, с ростом производительности увеличивается и выделение тепла — для таких «камней» нужно хорошее охлаждение, компактные кулеры не подойдут.

Большинство процессоров Intel имеют встроенное графическое ядро. Для них необязательно покупать дискретную видеокарту — для вывода картинки хватит графики процессора. Если же добавить мощный графический ускоритель, то «встройка» может взять на себя часть простых задач, подобно энергоэффективным ядрам.

У таких процессоров всего два минуса — их цена обычно выше, да и греются они чуть сильнее. Посмотрим на пример ниже:

Поэтому если хочется сэкономить, а использовать встроенное видео ядро не планируется, можно задуматься о покупке модели с индексом «F» — в нем графика отсутствует.

Сокеты

Процессор подключается в специальный разъем на материнской плате, который принято называть сокетом. У одного производителя может быть сразу несколько актуальных версий. В случае с Intel обновление «гнезда» под процессор происходит примерно раз в два-три года.

Они несовместимы между собой — при серьезном апгрейде системы придется менять не только ЦП, но и материнскую плату.

Для простейших офисных сборок сгодится сокет попроще — как правило, такие модели потребляют меньше энергии, да и цена у них привлекательнее. Для мощных игровых машин лучше выбирать разъем посвежее. В дальнейшем компьютер можно будет обновить, заменив лишь процессор. Сокеты отличаются в том числе размером. Помимо ширины, варьируется и высота, а значит старый кулер может не подойти к новой материнской плате.

Intel Celeron для бюджетных сборок

Это процессоры начального класса для простейших ПК с минимальным потреблением энергии. Такая экономия достигается урезанием количества ядер и размера кэша. Максимальная частота Celeron редко выше 3,5 ГГц. Технологии Hyper-Threading тоже нет — для сложных вычислений они не подходят.

Однако для отрисовки рабочего стола, запуска браузера и просмотра видео таких ЦП вполне хватает. К тому же, большинство процессоров этой линейки имеют на борту встроенное графическое ядро.

Собрать одно рабочее место можно даже с ограниченным бюджетом — покупать отдельную видеокарту не придется, да и с охлаждением справится самый простой кулер.

Intel Pentium для домашних компьютеров

Они подойдут для задач посложнее. Ядер по прежнему не более двух, зато на каждое идет по два потока данных — так процессору проще запускать сразу несколько программ. Потребление энергии при этом остается низким. Для современных игр эта линейка не подходит, но запустить тайтлы постарше или попроще Pentium вполне сможет.

Intel Core для работы и игр

Для сложных задач отлично подходят процессоры серии Core. Они делятся они на четыре уровня, в зависимости от производительности:

• i3 — для домашних компьютеров начального класса;

• i5 — для сбалансированных сборок; 

• i7 — для мощных игровых сетапов; 

• i9 — для экстремально производительных систем.

Все модели этой линейки могут похвастать технологией Hyper-Threading, наличием энергоэффективных ядер, «жирным» кэшем, мощной встроенной графикой и работой с быстрой памятью. Но и греются они ощутимо, особенно модели с индексом «K».

Intel Core Ultra

Самые современные процессоры серии Core получили в названии приписку Ultra. Эта линейка сверхбыстрых ЦП, способных на обработку внушительных объемов информации.

Конечно, никто не мешает использовать столь мощный инструмент и для игр.

Скорость у них запредельная — частота производительных ядер близится к отметке в 6 ГГц. Естественно, греются эти модели еще больше — свыше 250 Вт тепла без разгона. Придется докупать мощную «водянку».

Сокет тоже отличается — материнскую плату нужно выбирать из «топовых». Оно и неудивительно — чтобы отдать процессору более 200 Вт энергии, силовым компонентам «материнки» придется изрядно потрудиться, а качественные элементы стоят немало.

Такие процессоры подойдут в случае, если технологии будущего нужны здесь и сейчас. Получая бескомпромиссную производительность, придется также озаботиться подбором премиальной материнской платы, мощного блока питания и хорошего охлаждения.

Вывод

Процессоры Intel недаром снискали свою популярность: в ассортименте компании встречаются как ультрабюджетные решения, которые без устали трудятся в офисных компьютерах по всему миру, так и модели линейки Core, которым может быть уютно и в игровом ПК, и в дата-центре.

Выбирая современный процессор от Intel, следует внимательно отнестись к подбору охлаждения и материнской платы.