Описание

Quad-Core - это что? Тип процессора Quad-Core

January 16, 2015

Термин Quad-Core знаком многим энтузиастам цифровой техники. Интересен он прежде всего тем, что используется в самых разных контекстах. Что же означает данное понятие? Какие бренды-производители регулярно задействуют его в именовании выпускаемых электронных компонентов? Есть ли в России устройства, в отношении которых применим этот термин?

Quad-Core - это что? Обозначение марки некоего устройства или собирательное название девайсов, объединенных некоторой характеристикой? Можно сказать, что и то и другое. Дело в том, что данное понятие имеет прямой перевод - "четыре ядра". При этом первое слово, quad, - латинское, а второе, core, - английское.

Данным термином, таким образом, именуются электронные компоненты (практически всегда - процессоры), которые оснащены четырьмя ядрами. Вместе с тем рассматриваемое понятие употребляется также и для именования конкретных марок чипов. При этом возможны определенного рода перестановки в последовательности каждого из составляющих слов. Например, есть такой процессор, как Intel Core 2 Quad. Количество ядер в микросхеме этого типа определяет число одновременных потоков данных, которые может обрабатывать чип. То есть компьютерная программа может распределить внутренние вычисления так, чтобы они осуществлялись процессором одновременно в рамках нескольких потоков, а по факту - быстрее.

Стоит также отметить, что в русскоязычном онлайн-пространстве, да и в англоязычном тоже, термин Quad-Core вне обозначения марки какого-либо электронного компонента используется достаточно редко. Потому можно сказать, что везде, где мы слышим или читаем данный термин, он, скорее всего, употреблен в контексте какого-либо четырехъядерного чипа. Это может быть процессор типа Intel Quad-Core или определенного типа мобильное устройство.

Конечно, в речевом обороте IT-специалистов, как российских, так и зарубежных, понятие Quad-Core применительно к четырехъядерным девайсам в принципе, то есть без привязки к конкретному чипу или устройству, встречается достаточно регулярно. Чаще, разумеется, в силу большей лингвистической близости к термину употребляется оно иностранцами. В русском варианте, как правило, используется прямой перевод - "четырехъядерный".

Наша задача - изучить рассматриваемое понятие в контексте применимости к конкретным маркам девайсов и электронных компонентов. Однако там, где это уместно, мы будем применять рассматриваемый термин в свободной форме - на иностранный манер. Начнем наше небольшое исследование с Intel Core 2 Quad, мощного четырехъядерного процессора для ПК.

Изучим базовую информацию о чипе. Полное его наименование - Intel Core 2 Quad Q6600. Иногда встречается более короткое и слегка видоизмененное название процессора. Оно звучит как Core Quad Q6600. Это не единичная модель чипа, а целая серия. Выпускалась она в 2007-2011 годах, однако по уровню производительности каждый из принадлежащих к ней процессоров в целом вполне удовлетворяет большинство требований, актуальных для сегодняшнего пользователя. Более того, некоторые типы микросхем, выпущенных в рамках рассматриваемой линейки, в определенной степени опередили свое время. Чуть позже мы увидим, почему.

Процессоры серии Intel Quad-Core выпускались в диапазоне тактовой частоты 2,33-3,2 ГГЦ, в них использовалась технология 65 и 45 нм. Чипы были оснащены четырьмя ядрами посредством объединения в одном корпусе двух кристаллов типа Core 2 Duo. Отдельно каждый они также устанавливались в двухъядерные чипы. Можно ли сказать, что процессор Quad-Core в аспекте производительности пропорционально превзошел микросхемы Core 2 Duo? Увеличилась ли его фактическая мощность в два раза по факту удвоения количества ядер? Есть тезис, согласно которому купить процессор типа Quad-Core - это что-то вроде попадания на маркетинговую уловку: основная часть современных игр и ПО все равно не задействует 4 ядра. Справедлив ли он?

Сравнивать процессор Quad-Core от Intel и его "младших братьев" с двумя ядрами нужно осторожно в том плане, что для корректного сопоставления характеристик и производительности следует выбрать процессоры с принципиально схожей архитектурой. Один из возможных критериев - чтобы единственным существенным различием было количество ядер. Еще один возможный показатель - схожесть цены. Всегда интересно определить, какой из двух процессоров: Quad-Core (4 ядра) или же тот, что имеет вдвое меньший показатель по числу обрабатываемых потоков данных, при одинаковой цене будет более производительным.

Неплохо подходят для этих целей, как отмечают некоторые IT-эксперты, такие чипы, как четырехъядерный Core 2 Quad Q9300, а также его "младший двухъядерный брат" Core 2 Duo E8500. Интересен тот факт, что и у Duo и у Quad-Core цена практически одинаковая - около 7 тысяч рублей. Четырехъядерный чип работает на основе технологии Yorkfield, выполнен он по архитектуре 45 нм. Номинальная частота - 2,5 ГГЦ, в разогнанном состоянии - 3,3 ГГц. Двухъядерный процессор от Intel функционирует на ядре Wolfdale, архитектура - 45 нм, тактовая частота - 3,1 ГГЦ. То есть сопоставима не только цена двух чипов, но также и некоторые характеристики.

Эксперты пробовали сопоставлять производительность этих двух процессоров в играх, а также приложениях, эмулирующих их и одновременно измеряющих скорость обработки данных в некоторых единицах. В таких играх, как, например, TimeShift, а также Call of Duty в 4-й версии, оба процессора показали примерно равные, как отметили IT-специалисты, тестировавшие чипы, результаты. Более того, в некоторых режимах (например, с повышенным разрешением экрана) было зафиксировано, что двухъядерный чип смог обойти своего "собрата". Некоторым экспертам вместе с тем удалось обнаружить игры, в которых четырехъядерный процессор от Intel оказался несколько производительнее, например, это World in Conflict.

Таким образом, можно сделать вывод, что в играх микросхема типа Quad-Core не дает столь явного преимущества в сравнении с двухъядерными моделями.

В каких же случаях задействовать Quad-Core целесообразно? Эксперты полагают, что прирост производительности любого процессора за счет дополнительных ядер непосредственным образом зависит от того, насколько адаптированы к подобному "бонусу" игры и программы, которые запускает пользователь. Если в них реализована множественность потоков в распределении вычислений, то чем больше ядер, тем быстрее будет идти работа. Процессор типа Quad-Core - это что-то! Но если такая функция не реализована, то 4 ядра бесполезны. Вместе с тем, как отмечают многие IT-специалисты, на рынке прикладного ПО и компьютерных игр появляется все больше продуктов, адаптированных именно под четырехъядерную архитектуру. И потому покупать соответствующего типа процессор вполне можно с прицелом на будущее.

Выше мы отметили, что микросхемы от Intel с 4 ядрами в какой-то мере опередили свое время. Действительно, до последнего момента программы и игры, которые бы в полной мере задействовали несколько потоков, встречались относительно нечасто. Но те любители электроники, кто обзавелся четырехъядерным процессором несколько лет назад, вполне могут опробовать имеющийся ресурс посредством современных приложений.

Компания Intel, конечно, не монополист рынка в аспекте выпуска и продаж четырехъядерных процессоров. Ближайший конкурент компании, AMD, также подготовил свою версию Quad-Core. Какого рода чип можно рассмотреть в качестве примера? Вполне подойдет процессор модели AMD A10-4500M. Он относится к категории мобильных, выполнен на базе технологии Trinity. На рынке данный чип присутствует с 2012 года. Отметим, что выпускается он на базе технологического процесса в 32 нм. Процессор также оснащен собственной графической подсистемой и контроллером памяти с двумя каналами.

Предлагаемый AMD Quad-Core содержит, таким образом, 4 ядра, выполненных на базе архитектуры Piledriver. Эксперты вместе с тем отмечают, что процессор можно считать четырехъядерным с некоторой долей условности. Дело в том, что только два ядра, присутствующие в нем, выполняют операции с плавающей запятой, в то время как два других работают с целыми числами.

Как отмечают IT-специалисты, ядра, выполненные по технологии Trinity, превосходят по уровню производительности соответствующие элементы на базе архитектуры Bulldozer, устанавливаемой на процессорах предыдущих серий. Отметим, что, несмотря на большое количество ядер, компания AMD снабдила рассматриваемый процессор модулем ускорения производительности в рамках одного потока. Речь идет о технологии, которая называется Turbo Core (в 3-й версии). Вместе с тем, как полагают некоторые аналитики, по уровню эффективности она несколько уступает решению Turbo Boost, разработанному Intel, которое призвано решать те же задачи.

Некоторые эксперты попробовали сопоставить производительность рассматриваемого процессора с конкурентными решениями, которыми традиционно выступают чипы от Intel. Ближайшим аналогом Quad-Core от AMD специалисты называют микросхему Intel Core i3-2310M, выполненную на базе архитектуры Sandy Bridge. В тестах, проведенных экспертами, оба процессора показали примерно равные результаты. Вместе с тем, как отмечают IT-специалисты, встроенная в рассматриваемый чип графическая подсистема типа Radeon HD 7660G может в ряде случаев показывать более впечатляющие результаты в сравнении, например, с видеоконтроллером HD Graphics 4000, который производится компанией Intel и встраивается в процессоры, выполняемые по архитектуре Ivy Bridge.

Какие еще чипы с четырьмя ядрами, выпускаемые AMD, мы можем выделить? Некоторые эксперты обращают внимание на процессор AMD Phenom II X4 N930. Он, в свою очередь, являет полноценную четырехъядерную модель, и это несмотря на то, что он старше, чем A10. Год выпуска чипа - 2010-й.

В некоторых, как правило, зарубежных каталогах рассматриваемая микросхема именуется как AMD Quad Core Processor Phenom N930. Частота работы чипа - 2 ГГЦ. Процессор реализован на архитектуре 45 нм. Ближайшим его аналогом эксперты называют Intel Core 2 Quad Q9000.

Есть, конечно, большое количество также и других микросхем типа AMD Quad Core Processor. Все они, как отмечают IT-эксперты, вполне конкурентны самым технологичным решениям от Intel. Вместе с тем закономерность, касающаяся производительности четырехъядерных процессоров (что мы отметили выше, говоря о том, что соответствующее количество потоков должны поддерживать, прежде всего, сами игры и приложения) актуальна также и для чипов AMD. Сами по себе 4 ядра могут оказаться бесполезными, если ПО неспособно в полной мере задействовать этот технологический ресурс.

Компании Intel и AMD - лидеры мирового рынка процессоров для ПК, но не монополисты. Есть у этих корпораций сильный конкурент из России - компания "МЦСТ", выпускающая чипы "Эльбрус". В числе производимых российским брендом микросхем есть и четырехъядерная модель. Называется она "Эльбрус-4С". Весной 2014 года компания "МЦСТ" анонсировала готовность к выводу чипа в серийное производство.

Что это за компания, которая производит чипы, способные, как считают многие IT-эксперты, быть конкурентными изделиям от ведущих мировых брендов? "МЦСТ" ведет деятельность с 1992 года. Создана она была на базе Института точной механики имени С. А. Лебедева. Разработки, связанные с компьютерными процессорами и ставшие в определенной мере технологической базой для выпуска чипов "Эльбрус", фактически велись еще в советское время. Институт при этом создавал и выпускал не только чипы, но также и полноценные вычислительные комплексы, такие как, например, "Эльбрус 1КБ". Эта традиция актуальна и сегодня. Сейчас компания "МЦСТ" производит под брендом "Эльбрус" не только процессоры, но и компьютеры.

Каковы технические характеристики российского Quad-Core? Процессор "Эльбрус-4С" работает на 64-разрядной архитектуре. Каждое из ядер функционирует на частоте 800 МГц. Получается, что суммарная частота при условии задействования всех ядер процессора может составить 3,2 ГГц. Процессор построен на базе технологии в 65 нм. Несмотря на то что по данному критерию российская разработка уступает решениям от ведущих мировых брендов, в частности сейчас компания Intel выпускает чипы по архитектуре 22 нм, общая производительность микросхемы "Эльбрус-4С" в некоторых видах задач, как отмечают некоторые эксперты, может быть сопоставима с показателями аналогов от лидеров мирового рынка, таких как, например, чипы Intel i3. Так или иначе, многие IT-специалисты признают, что процессор "Эльбрус-4С" - самый мощный из производимых сегодня российских процессоров.

Многие эксперты вместе с тем считают, что осуществлять прямое сопоставление российского четырехъядерного процессора и аналогов от Intel и AMD не вполне целесообразно в силу разности выполняемых ими задач. Чипы от Intel и AMD успешно нашли свое применение в гражданской среде. В свою очередь, предполагается, что возможности процессора "Эльбрус-4С" будут востребованы прежде всего военными структурами. Дело в том, что в армии крайне нежелательно задействовать электронику зарубежного производства. Полезность чипа от "МЦСТ" для вооруженных сил в некоторой степени обусловлена тем, что он неплохо адаптирован к перепадам температур, что в условиях, к примеру, военных учений, может стать важным фактором устойчивости работы электронного оборудования.

Вместе с тем, 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 применения. Такие девайсы уже разработаны брендом "МЦСТ". При этом предполагается, что в линейке изделий от российской компании будут присутствовать как компьютеры в формате десктопов, так и ноутбуки. Работать устройства будут под управлением ОС "Эльбрус", созданной на базе Linux. Как считают многие эксперты, данная ОС характеризуется прежде всего высоким уровнем защищенности от вирусов и вредоносных программ. В комплекте ПО, поставляемом с девайсами, будут не только основные пользовательские приложения, но также и полезные средства разработки для специалистов, в частности модули для программирования на распространенных языках. Вместе с тем в компьютерах от российского бренда также будет присутствовать технологическая возможность для инсталляции ОС Windows. Это возможно благодаря поддержке в процессорах "Эльбрус" совместимости с трансляцией кодов, применяемых в чипах Intel и AMD.

Итак, мы рассмотрели особенности работы четырех ядер в аспекте оснащенности ими процессоров от Intel, AMD и "МЦСТ". Но, как мы сказали в самом начале статьи, Quad-Core - термин, применимый не только в отношении такого типа микросхем. Он может использоваться для именования не столько отдельных электронных компонентов, сколько полноценных девайсов. К таковым можно причислить, например, устройство типа Android Quad-Core TV Box. Что оно представляет собой? Это устройство позволяет просматривать телепередачи и различного рода мультимедийный контент через ТВ. И управляется оно ОС Android. В данном контексте Quad-Core - это что? Это название процессора, которым оснащен девайс. Чип, о котором идет речь, - Cortex A9 Quad-Core. Android - операционная система, которая достаточно часто используется в сочетании с микросхемами под этим брендом.

Рассмотрим базовые характеристики девайса. Частота процессора, марку которого мы указали выше, - 1,8 ГГЦ. Объем ОЗУ, которым оснащено устройство, - 2 ГБ. Встроенная флеш-память - 8 ГБ, можно установить дополнительный модуль до 32 ГБ. Есть поддержка Bluetooth в 4-й версии. Можно задействовать соединение через Wi-Fi. Есть несколько слотов - USB, microUSB, OTG, HDMI. Устройство работает под управлением довольно новой версии ОС Android - 4.2.2. Пользователь, таким образом, может инсталлировать на девайс современные приложения типа MX Player или, например, AceStream. Можно подключать внешние дисковые носители.

Устройство, как отмечают некоторые эксперты и пользователи, работает в достаточной мере быстро. Можно предположить, что тому способствуют те 4 ядра, которыми оно оснащено. Основная задача девайса - одновременное выполнение нескольких функций: мобильного гаджета, ТВ-приставки, сетевого адаптера. Решает он ее, как отмечают IT-специалисты, неплохо, и 4 ядра - не последний фактор качества работы устройства.

Отметим, что рассмотренный девайс далеко не единственный под управлением Android, который оснащен процессором типа Quad-Core. 3G-планшеты, смартфоны в широчайшем спектре брендов также все активнее обзаводятся высокопроизводительными чипами с 4 ядрами. Но, как и в случае с микросхемами для ПК, многое с точки зрения заметного увеличения скорости и работы мобильных устройств зависит от программ, запускаемых на них. Если в соответствующих приложениях реализовано эффективное использование нескольких потоков, 4 ядра дадут ощутимый прирост. Если нет, то увеличение производительности может стать не столь ощутимым, как если бы гаджет был оснащен менее технологичным процессором.

Таким образом, правило, согласно которому 4 ядра полезны только в том случае, если на устройстве стоит соответствующая программа, актуально также и для мобильных девайсов. В то же время, как отмечают аналитики, некоторые современные IT-бренды в целом начинают рассматривать выпуск ПО, способного в должной мере эффективно задействовать 4 ядра на компьютерных и мобильных процессорах как приоритетное направление деятельности.

Как считают некоторые эксперты, могут иметь значение разрешение и величина дисплея устройства, на котором стоит микросхема типа Quad-Core. 10-дюймовый дисплей может обусловить несколько более высокую скорость работы, чем, скажем, тот, чья диагональ в полтора раза больше. Хотя, как считают специалисты, это может быть в большей степени обусловлено степенью нагрузки не столько на ядра процессора, сколько на графическую подсистему мобильного устройства.