Když se řekne procesor, mnoho uživatelů ví, že se jedná o nepostradatelnou část každého počítače. Také vědí, že čím rychlejší procesor, tím lépe. S procesorem úzce spolupracuje operační paměť - RAM. Dnes se podíváme, jak vlastně procesor a paměť fungují a jak si dobře vybrat.

Procesor, základní specifikace

Procesor je integrovaný obvod, který plní řídící funkci počítače. Provádí výpočty, zpracovává data, ovládá další komponenty počítače a komunikuje s nimi. Když chceme říci procesoru, co má dělat, musíme mluvit v takzvaném instrukčním kódu. Počítač si instrukce tohoto kódu načítá z operační paměti a potom je velmi rychle zpracovává. Dnešní procesory zvládnou splnit za jednu vteřinu až desítky miliard instrukcí.

Jedním z hlavních parametrů procesoru je taktovací frekvence. V dnešní době se udává v GHz (1GHz je 1000MHz). Čím vyšší je frekvence, tím rychleji procesor pracuje. S narůstající frekvencí ale roste žel prudce i teplotní ztráta procesoru. Proto se dnes výrobci procesorů zaměřují na další způsoby, jak zvýšit výpočetní výkon bez nutnosti zvyšovat taktovací frekvenci. Jedná se v podstatě o tři hlavní způsoby.

1. Rozšiřování instrukční sady (například technologie SSE a 3D Now) - díky podpoře těchto technologií se některé multimediální operace zpracují během jediné instrukce. Pro provedení stejné operace bez využití těchto instrukcí, by bylo třeba zdlouhavé zpracovávání pomocí mnoha klasických instrukcí. Výsledkem je zrychlení práce s multimédii. Zde má AMD drobný náskok před Intelem. AMD implementuje do nových procesorů jak technologii SSE2 a SSE3, tak i 3DNow (U starších procesorů AMD chyběla podpora SSE3 instrukcí). Intel implementuje do současných procesorů jen technologii SSE2 a SSE3.
2. Paměť cache - rychlost procesoru značně brzdí pomalá paměť RAM. Zrychlení rozsáhlé paměti RAM by bylo neúměrně drahé. Proto se v procesoru používá rychlá vyrovnávací paměť o nízké kapacitě, které se říká paměť cache. Když procesor načítá data z operační paměti, velmi často se stává, že data, která načetl, bude brzy potřebovat znovu. Aby nemusel procesor nedávno načtená data znovu číst z pomalé operační paměti, načte je z vyrovnávací paměti cache, kam se nejčastěji používaná data ukládají. Procesor má zpravidla několik vyrovnávacích pamětí. L1 cache je nejmenší, nejrychlejší a je přímo napojená na procesor. L2 cache je o něco pomalejší, ale větší. Je připojená mezi L1 cache a operační paměť. U některých procesorů je ještě L3 cache, která je umístěna mezi L2 cache a pamětí. Nejčastěji výrobce udává velikost L2 cache. Pentium M mívá velikost L2 cache 2MB. AMD mají L2 cache menší a L1 cache větší než procesory Intel. Protože použitím paměti cache roste cena procesoru, využívá se takto velkých vyrovnávacích pamětí především u mobilních procesorů. U klasických desktopů je výhodnější použít vyšší taktovací frekvenci, protože nevadí, že procesor více "topí".
3. Paralelní zpracování instrukcí - poslední dobou se hodně mluví o dvoujádrových procesorech. Tyto procesory mají v podstatě dva celé procesory na jednom čipu. AMD používá výrobní technologii, při které jsou obě jádra vytvářena na jedné křemíkové destičce. Intel vytvoří obě jádra odděleně a pak je spojí v jeden procesor při zapouzdřování. AMD využívá také technologii hypertransporting pro komunikaci jader a zatím dosahuje lepších výsledků než konkurenční Intel. Intel se ale chystá vyrábět dvoujádrové procesory také na jedné křemíkové destičce. Kromě této nové technologie se už dlouho používají různé technologie paralelního zpracování dat. Patří mezi ně například hyperthreading (procesory jsou označeny HT), kterým jsou vybavena některá Pentia. Procesor s touto technologií se tváří, jakoby obsahoval dva virtuální procesory. Může tak najednou zpracovávat dva instrukční toky.

Intel nebo AMD?

Z pohledu uživatele nás nejvíce bude zajímat, jak vybrat procesor, který bude zvládat všechny naše požadavky a především bude kompatibilní s ostatními komponentami. Na trhu jsou nyní dva největší výrobci procesorů - AMD a Intel. Jejich procesory jsou kompatibilní po softwareové stránce - poběží Vám na nich stejné programy, ale liší se hardwareově. Především používají jiné patice a jsou tedy potřeba různé základní desky. AMD používají v současné době socket 754, socket 939 a socket 940. Socket 754 je určen především pro procesory Sempron 64 a Athlon 64 s jádrem Palermo. Socket 939 využívají dvoujádrové procesory, výkonnější Athlony 64 a některé Opterony. Socket 940 je pak výhradně doménou Opteronů. Dříve se používal také Socket A pro Athlony XP. Socket 478 a novější, 775(především pro 64 bitové procesory) využívá pro své procesory Intel.

Při výběru procesoru potřebujeme znát značení výrobců. Kdysi byla situace jednoduchá. Na trhu byly jen procesory Intel, které se výkonově lišily jen frekvencí a řadou. Dnes má každý výrobce v nabídce desítky různých procesorů a navíc je každý výrobce značí jinak. Podívejme se nyní na označení procesorů Intel a AMD.

Intel (např Intel Pentium M 750 1,8GHz)

• U procesorů udává frekvenci jádra. (např. 2,8GHz, 3,4GHz)
• Pentium a Celeron jsou obchodní názvy. Celeron označuje vždy levnější, méně výkonnou variantu.
• Výkonové číslo - trojciferné číslo, kde 1. cifra udává typ procesoru.
  3 - Celeron,
  5 - Pentium 4,
  6 - Pentium 4 HT,
  7 - Pentium M,
  8 a 9 - Pentium D a Pentium 4 Extreme Edition.
  Další dvě čísla určují výkon procesoru. Nové procesory Core mají jiné značení. Řada T2000 a L2000 označuje procesory Core Duo a řada T1000 a L1000 procesory Core Solo. L a T před názvem informuje o spotřebě procesoru. L je šetrnější.

• Rateing - protože procesory AMD díky rychlé sběrnici podávají při nižší taktovací frekvenci vyšší výkon, začalo AMD udávat místo frekvence takzvaný rateing. (4200+) Ze začátku měl informovat o frekvenci, kterou má procesor Intel přibližně stejného výkonu. Dnes už je tento údaj spíše pro srovnání výkonu s ostatními procesory AMD.
• Sempron a Athlon jsou, podobně jako u Intelu Celeron a Pentium, obchodní názvy procesorů. Sempron je levnější, méně výkonná varianta.
• číslo 64 - označuje 64 bitovou architekturu procesoru, X2 označuje dvoujádrové procesory.

U procesorů se ještě setkáváme s označením box. "Boxované" procesory mají napevno zabudovaný chladič s větráčkem. Chladič je optimalizovaný pro daný procesor a nemusíte se pak už starat o koupi odpovídajícího větráčku. Nevýhodou je, že pokud vám odejde procesor, nemůžete chladič použít pro jiný procesor a podobně nemůžete použít procesor s jiným chladičem, pokud odejde chladič.

V tabulce můžete vidět přehled nejrozšířenějších současných procesorů a jejich základní určení. V tabulce jsou seřazeny od nejméně výkonného až po nejvýkonnější.

Operační paměť - základní specifikace

Operační paměť je další velmi důležitou komponentou počítače. Podíváme se na ni nyní z hlediska kapacity a rychlosti.
Kapacita - Potřebná velikost paměti RAM je dána především použitým operačním systémem. Pro provoz dnes nejrozšířenějšího operačního systému Windows XP je potřeba minimálně 128MB RAM. Pro rozumnou práci doporučuji 512MB. Starší operační systémy si vystačí i s 64MB (Win 98) nebo 128MB (Win 2000). Pro rozumný běh aplikací je lépe použít jednou tolik paměti.
Rychlost - V současnosti se nejčastěji používají moduly DDR. Jejich taktovací frekvence začína na 266MHz a končí na 400MHz. Rychlejší jsou moduly DDR2, které jsou taktovány až na 800MHz. Rychlé paměti DDR2 dokáží využít v současnosti jen některé desky s novým čipsetem. Podporují je především čipsety pro platformu Intel. Dalším důležitým údajem je časování paměti. Když procesor pošle paměti požadavek na data, tyto data se nevybaví hned, ale s určitým spožděním, které se nazývá CAS Latency (označuje se CL). Čím je tento interval kratší, tím je paměť rychlejší. Problém je v tom, že s rostoucí taktovací frekvencí se zvyšuje interval CL. Někdy je tedy výhodnější, když vybereme paměť s nižší taktovací frekvencí a s kratším časováním. Zjednodušeně můžeme říci, že u procesorů Intel je velmi důležitá taktovací frekvence a méně důležité časování. U procesorů AMD, které mají větší cache L1, má časování pamětí větší vliv na celkový výkon paměti než u procesorů Intel.
Dual Chanel - Některé nové desky podporují mód dual channel. Tento mód umožňuje rychlejší přístup k paměti. Paměť se chová jakoby k ní přistupovaly dva paměťové řadiče. Toto řešení je velmi citlivé na to, aby byly použity dva stejné paměťové moduly. Na základní desce se pak osazuje první a třetí nebo druhý a čtvrtý slot. Jinak bude paměť pracovat jen v single channel módu. Při výběru paměti dejte přednost modulům, které se prodávají zpárované v dual channel kitu.

Pokud byste ještě někdy přišli do styku se staršími počítači, které jsou vybaveny moduly SDRAM, je dobré vědět, že u nich bývají občas problémy s kompatibilitou. Zatímco u DDR pamětí mohou spolupracovat i moduly s různou frekvencí (rychlejší paměť, je ale zpomalená a běží stejně rychle jako ta pomalejší.), moduly SDRAM byly na kompatibilitu daleko citlivější. Základní desky, které podporovaly paměti na 100MHz zpravidla nefungovaly s pamětí 133MHz. Funkcionalitu starších modulů na 100MHz a méně je lépe si vždy raději vyzkoušet v konkrétním počítači.

Rady na závěr

Procesor

• Vyberte si nejprve základní desku a až potom k ní procesor
• Výkon procesoru nezávisí jen na taktovací frekvenci, ale i na velikosti cache a dalších technologiích
• Boxované procesory mají napevno chladič a větráček, který není možné měnit.
• Vyšší čísla v modelovém označení procesorů nemusí znamenat vyšší výkon
• Do kanceláří stačí Celeron nebo Sempron
• Na hry a zpracování videa je vhodné Pentium 4 nebo Athlon 64
• Výhodou značkových počítačů je ideálně zvolená kombinace procesor/paměť

• Více operační paměti a slabší procesor je lepší než opak
• U procesoru Intel věnujte pozornost především taktovací frekvenci paměti. U procesorů AMD dbejte na nízké časování paměti. (CL)
• Desku s podporou dual channel pamětí osazujte vždy stejnými moduly, nejlépe zakoupených v dual channel kitu

V příštím pokračování seriálu o počítačích budeme pokračovat základními deskami.