Procesor jest jednym z najważniejszych komponentów w komputerze

Jaki wybrać procesor do komputera? Który jest ten właściwy?

Procesor jest jednym z najważniejszych komponentów w komputerze. W głównej mierze to od niego zależy wydajność desktopa, dlatego jego zakup powinien być szczególnie dobrze przemyślany. W tym poradniku pokażemy Ci, jak dokonać inteligentnego wyboru.
 

Spis treści

1. Co to jest procesor?
2. Różnica pomiędzy procesorem w komputerze a w laptopie
3. Jaka podstawka pod CPU?
4. Oznaczenia i rodzaje
5. Części składowe procesora
6. Jaki wybrać procesor do zastosowania komputera?

Co to jest procesor?

Procesor (ang. Central Processing Unit) to niewielka centralna jednostka obliczeniowa. Jego wygląd jest bardzo charakterystyczny. W większości przypadków jest to niewielki kwadrat, który z jednej strony zwykle ma blaszkę z nadrukowanym logo producenta (na przykład Intel, Qualcomm), a z drugiej sterczące i gęsto ułożone metalowe nóżki, czyli wyprowadzenia, za pomocą których procesor jest przytwierdzany do płyty głównej.

Procesory składają się z kilku zaawansowanych technologicznie materiałów. Sercem procesora jest monokryształ krzemu, na którym znajdują się warstwy z półprzewodników. Natomiast obwody procesora wykonane są z miedzi lub aluminium. Z tych materiałów tworzone są układy sterujące, jednostka arytmetyczna oraz zespół rejestrów. Elementy te odpowiadają za prawidłowe (oraz wykonane w poprawnej kolejności) przetwarzanie danych. Procesor analizuje informacje – korzystając z szybkich, logicznych i opartych na arytmetyce obliczeń – a następnie przesyła wyniki do pamięci komputerowych. Posiada też własną podręczną pamięć, w której czasowo przechowuje dane, potrzebne przy przeprowadzaniu aktualnych procesów.
 

Różnica pomiędzy procesorem w komputerze a w laptopie

Procesory w komputerach i laptopach zbudowane są podobne, jednak wciąż występują w nich istotne różnice.

• Procesor w komputerze - zwykle są dużo wydajniejsze, a w celu łatwej modernizacji montuje się je w specjalnym gnieździe – podstawce. Co prawda w zestawie z CPU zazwyczaj już znajduje się chłodzenie, ale użytkownik ma możliwość jego wymiany na wydajniejszą i/lub cichszą konstrukcję.
• Procesor w laptopa - ma już pewne ograniczenia (głównie jeżeli chodzi o zasilanie i chłodzenie). Zazwyczaj oferuje więc niższe osiągi kosztem mniejszego zapotrzebowania na energię elektryczną. Dodatkowo nie przewidziano opcji modernizacji – układ jest zamontowany na stałe, a chłodzenie zostało zaprojektowane z myślą o konkretnym laptopie.

Jaka podstawka pod CPU?

Jeżeli składamy PC i mamy już wybraną płytę główną, musimy dopasować procesor do określonej podstawki. Obecnie na rynku znajdziemy dwóch głównych producentów procesorów i ich typy gniazd i generacji, które obsługują różne jednostki.

Procesory Intel - typy gniazd i generacje:

• Intel LGA 1700 (płyty główne z serii 600 i nadchodzące 700) – procesory Celeron, Pentium, Core i3, Core i5 i Core i7, Core i9 z 12 lub 13 generacji Intel Core (Alder Lake i nadchodzące Raptor Lake)
• Intel LGA 1200 (płyty główne z serii 400 i 500) – procesory Celeron, Pentium, Core i3, Core i5 i Core i7, Core i9 z 10. lub 11 .generacji Intel Core (Comet Lake i Rocket Lake)
• Intel LGA 1151 (płyty główne z serii 300) – procesory Celeron, Pentium, Core i3, Core i5, Core i7 i Core i9 z 8. i 9. generacji Intel Core (Coffee Lake Refresh, Coffe Lake)
• Intel LGA 2066 – superwydajne procesory Core i9 z 7., 9. i 10. generacji Intel Core X

Procesory AMD - typy gniazd i generacje:

• AMD AM4 (płyty główne z serii 300, 400 i 500) – procesory AMD Ryzen 1000, 2000, 4000, 3000 i 5000
• AMD AM5 (nadchodzące płyty główne z serii 600) – nadchodzące procesory AMD Ryzen 7000
• AMD sTRX4 (płyty główne TRX40) – superwydajne procesory Ryzen Threadripper 3000
• AMD sWRX8 (płyty główne WRX80) – superwydajne procesory Ryzen Threadripper PRO 3000 i 5000
• AMD TR4 (płyty główne X399) – starsze superwydajne procesory Ryzen Threadripper 1000 i 2000

Rodzaje i oznaczenia

Procesory oferują bardzo szeroką skalę wydajności, różnią się liczbą rdzeni, liczbą wątków, częstotliwością taktowania oraz ilością pamięci podręcznej. Więc jaki procesor wybrać?

Aby odnaleźć CPU odpowiedni do Twoich potrzeb w pierwszym etapie wystarczy posłużyć się prostą identyfikacją. Cecha ta znajduje się w danych technicznych pod pozycją „typ procesora”.

Rodzaje Intel

• Intel Core i9 – najmocniejsze procesory dla wymagających użytkowników profesjonalnych (edycja grafiki, filmów, projektowanie grafiki 3D) oraz graczy chcących uzyskać możliwie najwyższą płynność obrazu (fps)
• Intel Core i7 – oferują bardzo wysoką wydajność, która sprawdzi się zarówno w grach jak i do wykonywania profesjonalnych zadań
• Intel Core i5 – uniwersalne CPU o wysokiej wydajności do domu i gier, cechujące się atrakcyjną relacją ceny do możliwości
• Intel Core i3 – tańsze procesory dla mniej wymagających użytkowników, sprawdzą się np. w komputerach domowych
• Intel Pentium i Intel Celeron – tanie, najprostsze procesory o podstawowej wydajności
• Intel Xeon – specjalne procesory zaprojektowane do profesjonalnych zastosowań, stosowane w stacjach roboczych

Oznaczenie Intel

Znamy już główne rodziny procesorów Intel. Pora przyjrzeć się bliżej ich nazwom i temu, co oznaczają poszczególne elementy. Jako przykład weźmy procesor Intel Core i7-11700K.

• Core i7 – nazwa rodziny procesorów
• dwie pierwsze cyfry – określa generację procesora. Tutaj mamy do czynienia z procesorem 11. generacji
• kolejne 3 cyfry – oznaczają wydajność procesora (więcej = lepiej)
• litera na końcu - określa dodatkową cechę CPU. Litera K w tym wypadku odblokowany mnożnik procesora, czyli możliwość jego podkręcania (pozostałe często stosowane oznaczenia to: F (brak zintegrowanego układu graficznego), H (procesor dla wydajnych laptopów), P/U/Y (procesor niskonapięciowy, stosowany zazwyczaj w laptopach), X/XE (seria najbardziej wydajnych procesorów).

Rodzaje AMD

• AMD Ryzen Threadripper
• AMD Ryzen 9
• AMD Ryzen 7
• AMD Ryzen 5
• AMD Ryzen 3
• AMD Athlon

Oznaczenie AMD

Podobnie jak w przypadku procesorów Intel, tutaj także łatwo określić możliwości danego układu, odczytując kolejne elementy jego nazwy. Jako przykład weźmiemy procesor AMD Ryzen 7 2700X:

• Ryzen 7 – określa rodzinę procesora, w tym wypadku jest to segment Ryzen 7
• dwie pierwsze cyfry – oznacza generację procesora, w tym wypadku jest to siódmą generacja
• kolejne 3 cyfry – informują o wydajności układu (więcej = lepiej)
• litera na końcu - dodatkowa cecha procesora. Litera X/XT oznacza podwyższone taktowanie procesora, G – obecność zintegrowanego układu graficznego, H – procesor dla wydajnych laptopów, U/E – energooszczędne procesory stosowane w laptopach.

Części składowe procesora

Nazewnictwo mamy już za sobą, przejdźmy zatem do kolejnej rzeczy. Na co zwrócić uwagę w pierwszej kolejności, gdy spojrzysz na specyfikację procesora?

Rdzenie i wątki

o od tych dwóch rzeczy w dużej mierze zależy wydajność układu. Zacznijmy może od rdzeni. Teoretycznie im więcej, tym lepiej, choć nie jest to takie proste, ponieważ dużo zależy od ich wydajności, na którą w głównej mierze składa się architektura. Poza tym nie każdemu będzie potrzebna duża liczba rdzeni, ale o tym będzie dalej.

Wątki, nazywane również rdzeniami logicznymi, są minimalnie mniej istotne. Domyślnie liczba wątków równa się liczbie rdzeni. Są jednak dwie technologie, które dwukrotnie zwiększają liczbę rdzeni logicznych. W przypadku procesorów Intel mówimy o Hyper-Threadingu (HT). W AMD jest to Simultaneous Multithreading (SMT). Utworzone w ten sposób dodatkowe wątki są jednak mniej wydajne od fizycznych rdzeni. W efekcie np. procesor 4-rdzeniowy i 8-wątkowy może być mniej wydajny od 6-rdzeniowego i 6-wątkowego układu, ale to jest zależne od tego, w czym jest użytkowany.

Taktowanie zegara

Przeglądając specyfikację, zwróć uwagę na to, jakie zegary są podane – bazowe czy w trybie turbo. Nominalne taktowanie rdzenia w procesorach jest duże niższe od tego, które osiągają w trybie turbo.

Pamiętaj jednak, że taktowanie po przyspieszeniu jest najczęściej utrzymywane w wymagających zadaniach, np. grach, często osiągając najwyższe wartości przez krótką chwilę. Wartości w trybie turbo zależą nie tylko od rodzaju obciążenia, ale też od aktywnych rdzeni – im ich mniej, tym procesor może osiągnąć wyższe częstotliwości taktowania.

Staraj się wybrać model z jak najwyższym taktowaniem bazowym, jednak pamiętaj, że niektóre procesory można podkręcić.

Pamięć podręczna cache

Czym jest pamięć podręczna cache? W najprostszym tłumaczeniu to minidysk, w którym procesor przechowuje dane potencjalnie potrzebne w najbliższej przyszłości. Wspiera pamięć operacyjną i pozwala na szybszy dostęp do określonych informacji niż RAM.

Wyróżniamy zasadniczo trzy poziomy pamięci – L1, L2 i L3, przy czym ta ostatnia jest pamięcią najdalszą, czas dostępu jest do niej najdłuższy oraz jest najbardziej pojemna. Jest również rzadko spotykany czwarty poziom - L4, który otrzymały np. CPU z serii Intel Broadwell czy Intel Haswell. Obecnie procesory najczęściej mają od kilku do kilkudziesięciu MB pamięci cache, a w niektórych modelach wartości te są liczone w setkach.

Producenci procesorów stosowali lub nadal stosują w swoich CPU technologie związane z pamięcią podręczną. Warto wspomnieć o Intel Smart Cache. Dzieli ona pamięć pomiędzy rdzenie wielowątkowego procesora i każdy z nich dostaje jej tyle, ile jest mu w danym momencie potrzebne. Oznacza to, że pojedynczy rdzeń może korzystać z pełnej pamięci podręcznej poziomu 2 i 3, jeśli pozostałe rdzenie pozostają nieaktywne.

AMD również wykorzystuje własne rozwiązania. Przykładowo w procesorach z serii Ryzen 3000 wprowadziło tzw. Game Cache (określa całkowitą pamięć L2 i L3), a w serii Ryzen 5000 3D V-Cache, które zwiększa liczbę pamięci cache typu L3 oraz poprawia wydajność w grach i aplikacjach.

TDP

Thermal Design Power to w teorii parametr, który wskazuje ilość ciepła, którą oddaje procesor wyrażoną w watach (W). W teorii, ponieważ zarówno Intel, jak i AMD stosują różną metodykę testową i wartości podane w rubryce TDP oznaczają dwie różne rzeczy.

AMD określa w ten sposób maksymalną moc, jaką procesor może pobrać i oddać pod postacią ciepła. Intel natomiast mianem TDP określa maksymalną pobraną i oddaną w postaci ciepła moc przy obciążeniu procesora aplikacjami.

W rzeczywistości jednak, kierując się tym parametrem podczas wyboru chłodzenia, warto wybrać model z dostępnym zapasem.

Zintegrowany układ graficzny

Jeżeli składasz desktop w niskiej cenie lub przeznaczony do multimediów, warto rozważyć zintegrowany układ graficzny. Prawie wszystkie procesory Intel posiadają zintegrowany układ Intel UHD Graphics, natomiast w przypadku procesorów Ryzen, szukaj jednostek z oznaczeniem G(E).

Proces technologiczny

Inaczej nazywany litografią. To od niego w dużej mierze zależy zapotrzebowanie na energię oraz to, jak dużo ciepła będzie wytwarzał procesor. Producenci CPU starają się w kolejnych generacjach stopniowo ulepszać lub obniżać proces technologiczny.

Na przykład Intel przez wiele lat produkował procesory w 14-nanometrowej litografii, planując przejść na 10 nm (Enhanced SuperFin określany mianem Intel 7) i 7 nm (Intel 4). Z kolei AMD, które w swojej historii ma chociażby CPU w wymiarze technologicznym 12 nm czy 7 nm, w podobnym czasie szykowało się do wdrożenia 5-nanometrowej litografii.

Trzeba dodać, że obie firmy korzystają z nieco innych wyznaczników i wymiar technologiczny jednej firmy nie jest równy procesowi drugiej. Ponadto niższa litografia nie gwarantuje mniejszego poboru energii przez CPU.

Socket

Gniazdo procesora na płycie głównej, w którym zostaje umieszczony procesor. To przez nie CPU łączy się z pozostałymi elementami desktopa. By prawidłowo działać, procesor i socket (oraz w zasadzie płyta główna) muszą być ze sobą zgodne. Dotyczy to również kompatybilności z systemami chłodzenia. Dlatego tak istotnym jest sprawdzenie tego właśnie parametru przy składaniu komputera lub jego modernizacji.

 

Jaki wybrać procesor do zastosowania komputera?

 

Procesor do komputera multimedialnego lub biurowego

Wszystkie porady odnośnie zakupu procesora sprowadzają się do zastosowania komputera multimedialnego do domu lub laptopa. Jaki procesor do mniej wymagających zadań wybrać?

W przypadku przeglądania Internetu czy odtwarzania multimediów w zupełności wystarczy podstawowy, 4-rdzeniowy model np. Intel Core i3 lub AMD Ryzen 3. Można tutaj wybrać jednostkę ze zintegrowaną grafiką – konstrukcja ta wystarczy do podstawowych zadań, a przy okazji nie będzie niepotrzebnie zawyżać ceny komputera.
 

Procesor do gier

Większe wymagania dotyczą konfiguracji do grania. Procesor gamingowy powinien cechować się 4 lub 6 wydajnymi rdzeniami, więc jaki CPU wybrać? Najlepiej tutaj wybrać modele Intel Core i5 lub AMD Ryzen 5, a w przypadku wydajniejszych maszyn można sięgnąć po jeszcze mocniejsze jednostki Intel Core i7 lub AMD Ryzen 7.

Zintegrowany układ graficzny w tym przypadku jest zbędny, bo komputer do grania i tak będzie korzystać z zewnętrznej karty graficznej karty graficznej Nvidia GeForce lub AMD Radeon lub Intel Arc, czyli nadchodzące karty graficzne od Intela.
 

Procesor dla profesjonalistów

Profesjonaliści korzystają ze specjalistycznego oprogramowania, które potrafi wykorzystać potencjał najbardziej rozbudowanych i najwydajniejszych procesorów. W tym przypadku najlepszym wyborem będą więc kilkunasto-rdzeniowe układy Intel Core i9 lub AMD Ryzen Threadripper.

Jednostki te oferują wprost bezkonkurencyjne osiągi, co znacznie przyspieszy wykonywanie zadań. Niestety, przy okazji są też to najdroższe procesory – za topowe modele przyjdzie nam zapłacić kilka lub nawet kilkanaście tysięcy złotych.