Назад

Купить и читать книгу за 109 руб.

Вы читаете ознакомительный отрывок. Если книга вам понравилась, вы можете купить полную версию и продолжить читать

Современный компьютер. Сборка и модернизация

   Идеальный компьютер? Разве такое вообще бывает?
   На самом деле – бывает. И стоит он не так дорого, как кажется. В этой книге автор рассказывает, как выбрать компьютер и быть уверенным, что деньги на него были потрачены наилучшим из всех возможных способов.
   В издании досконально разбираются вопросы выбора компонентов для компьютера, рассказывается, как сделать правильный выбор среди множества комплектующих, которые присутствуют на рынке, и как подобрать именно ту конфигурацию, которая позволит выжать из компьютера максимум возможностей для ваших нужд.


Дмитрий Владимирович Лаптев Современный компьютер. Сборка и модернизация

Предисловие

   Идеальный компьютер? Разве такое вообще бывает? А уж если бывает, то, наверное, стоит невероятно дорого, поскольку состоять такой компьютер просто обязан из идеальных компонентов? Значит, нужно лишь заказать самый дорогой процессор, максимальный объем памяти, огромный и ослепительный монитор, остальные комплектующие самых известных марок и можно будет получить искомое? Именно так и следовало бы рассуждать и поступать, если бы мы захотели приобрести компьютер, на котором могли бы с максимальным комфортом работать десять человек, сменяя друг друга и занимаясь при этом каждый своим делом. Но, во-первых, большинство из нас выполняют на компьютере вполне определенный спектр работ. Всегда можно выделить одну или несколько категорий задач, в которых производительность компьютера будет иметь для пользователя максимальное значение. Во-вторых, мощности компьютера, стоящего вдвое меньше, чем собранный по формуле «все самое дорогое», хватает для комфортной работы с 80 % существующих программ. Следовательно, если вы избирательно усилите в таком «среднем» компьютере те компоненты, от которых зависят ваши любимые программы, результат безо всякой натяжки можно будет назвать идеальным компьютером! Причем слово «усилить» здесь вовсе не означает, что нужно механически прибавить к стоимости ту или иную сумму и купить любое оборудование, которое можно найти за эти деньги. Иногда замена процессора, видеокарты или какого-нибудь другого компонента на аналог от другого производителя, стоящего столько же или даже дешевле, может привести к ощутимой прибавке в скорости и комфорте! Но прибавка эта будет наблюдаться не всюду, а лишь в определенных задачах. Таким образом, заботиться о соответствии компьютера вашим потребностям надо с самого начала, подбирая каждый компонент с учетом будущего применения компьютера. Именно поэтому в этой книге уделено максимум внимания особенностям выбора отдельных компонентов. В отдельной главе «Идеальные компьютеры» рассматриваются особенности составления конфигураций для разных категорий задач. Опираясь на этот материал, можно собрать домашний, игровой или офисный компьютер. Наконец, для того чтобы компьютер действительно работал на все сто процентов и общение с ним доставляло удовольствие, ни в коем случае не стоит забывать о периферии. Функциональность, комфорт и удобство работы в не меньшей степени зависят от внешних компонентов, чем от «начинки» корпуса. Именно поэтому выбору монитора, клавиатуры с мышью, игровых манипуляторов, принтера и других нужных и полезных вещей в этой книге уделено самое пристальное внимание.

От издательства

   Ваши замечания, предложения и вопросы отправляйте по адресу электронной почты comp@piter.com (издательство «Питер», компьютерная редакция).
   Мы будем рады узнать ваше мнение!
   Подробную информацию о наших книгах вы найдете на веб-сайте издательства: http://www.piter.com.

Глава 1
Из чего состоит компьютер

   В первой главе будут рассмотрены важные компоненты компьютеров и их основные характеристики. Для того чтобы впоследствии действительно собрать идеальный компьютер, необходимо знать, из чего он состоит.

Откуда берутся компьютеры

   Вне зависимости от того, планируете ли вы собирать компьютер самостоятельно или поручить эту задачу продавцу (в торгующих компьютерными компонентами магазинах, как правило, можно заказать и сборку), очень полезно ориентироваться в устройстве компьютера. Дело в том, что стандартные рекомендации консультантов в компьютерных салонах очень часто сводятся к цели продать то, что выгодно самой компании, либо предложить заведомо более дорогой вариант. Более того, стандартные конфигурации, к которым в произвольном порядке навешиваются ярлычки «игровой компьютер» или «домашний компьютер», бывают зачастую настолько далеки от оптимальных, что возникают законные вопросы о технической компетентности их составителей.
   Причины таких «феноменов» банальны – производители компонентов нередко пытаются привлечь сборщиков компьютеров с помощью скидок на свою продукцию, возможных только в том случае, если она будет значиться во всех стандартных конфигурациях в качестве «выбора по умолчанию». Даже если этот выбор не является лучшим с точки зрения объективных характеристик. Технически грамотные покупатели, разумеется, заказывая компьютер, предпочтут свой вариант. Зато неосведомленное большинство остановится на услужливо предложенном базовом варианте, и «хитроумный» производитель сможет сбыть максимум своего товара, чем с лихвой окупит предоставленную скидку. Ну а магазинам безразлично, что именно продавать, лишь бы это было выгодно.
   Впрочем, собираемыми вручную или на заказ компьютерами выбор не ограничивается. Если вам нужен компьютер повышенной надежности, с длительной гарантией и вы готовы за это немного переплатить, привлекательной альтернативой ручной сборке выступают модели «бренд-нэйм» (от англ. brandname – горящее имя, то есть известная, рекламируемая марка), собираемые в условиях промышленного производства в больших партиях, зачастую с прохождением выходного тестирования на специальных термо– и вибростендах, и продаваемые затем под маркой производителя. Из наиболее известных в России назовем компании Aquarius (www.aq.ru), K-Systems (www.k-systems.ru), Kraftway (www.kraftway.ru), Formoza (www.formoza.ru), Depo Computers (www.depo.ru), NT Computer (www.nt.ru), Captain Flint (www.ism.ru), «Эксимер» (www.excimer.com). Некоторые из них принципиально не торгуют в розницу, так что их услугами могут воспользоваться только предприятия, заказывающие партию компьютеров, но большинство моделей перечисленных компаний все же поставляется и в розничную сеть. Кстати, благодаря массовому производству стоимость фирменных компьютеров может оказаться очень даже привлекательной, особенно в регионах, где выбор компьютерных комплектующих в рознице ограничен и стоят они достаточно дорого. Некоторые производители даже намеренно включают в модельный ряд особо экономичные конфигурации, собрать которые вручную за предлагаемую цену было бы трудновато. Например, Formoza летом 2005 года предлагала достаточно приличный домашний компьютер начального уровня с монитором за 16 000 рублей.

Монитор

   В настоящее время распространены мониторы двух типов: жидкокристаллические и мониторы с электронно-лучевой трубкой. У каждого типа есть свои плюсы и минусы, но прогресс жидкокристаллических мониторов сделал их уже почти идеальным выбором для любых задач.
   У каждой разновидности мониторов есть свои преимущества и недостатки, но общая ситуация достаточно проста. Современные жидкокристаллические (ЖК) мониторы уже избавились от большинства «детских болезней», к которым относились недостаточно высокое в сравнении с ЭЛТ-моделями качество передачи цветов, низкая контрастность и ограниченный угол обзора. При работе с ЖК-монитором меньше утомляется зрение благодаря более высокой четкости изображения, что особенно заметно при чтении текста. ЖК-мониторы гораздо компактнее и весят значительно меньше ЭЛТ-моделей. Наконец, в них конструктивно нечему излучать, лампа подсветки, расположенная внутри корпуса, – всего лишь аналог ламп дневного света, тогда как в ЭЛТ свечение люминофора создается потоком электронов, излучаемых под высоким напряжением. Стоимость ЖК-моделей неуклонно снижается, что позволяет рекомендовать их все большему кругу пользователей. В то же время развитие мониторов на ЭЛТ уже давно закончилось и сейчас на рынке они представлены двумя основными категориями:
   • Максимально упрощенными моделями дешевле 0 для тех, кто не может себе позволить даже 15-дюймовый ЖК-монитор. Качество изображения таких моделей зачастую страдает серьезными отклонениями, и говорить о каком-либо преимуществе подобных мониторов перед ЖК-моделями, конечно же, не приходится.
   • Дорогими профессиональныеми ЭЛТ-моделями для тех, кто «работает с цветом», – дизайнеров, цифровых художников, занимающихся допечатной обработкой, и других взыскательных и немного консервативных пользователей, которых до сих пор не удовлетворяет цветопередача даже дорогих ЖК-мониторов. Типичные представители этого типа производства фирм EIZO, Sony, Mitsubishi стоят не дешевле 0–600. Выпускаемые в настоящее время мониторы (как ЖК, так и ЭЛТ), удовлетворяющие стандарту TCO95 или TCO99, практически безопасны для здоровья. Лишь в целях профилактики близорукости не рекомендуется рассматривать изображение ближе 50 сантиметров от экрана.
   Если компьютер покупается в основном для работы с текстами, то хотелось бы особо порекомендовать именно ЖК-монитор, причем достаточно будет и 15-дюймового. Если же ваша стихия – любительская или профессиональная фотография, наиболее мудрым решением будет выделить под покупку монитора не меньше 0–700 и отправиться с этими средствами в магазин, где есть возможность самостоятельно сравнить качество изображения разных моделей на разных технологиях. Ну а для портативных компьютеров другого выбора, кроме ЖК-матриц, просто нет, так как в ноутбуки устанавливаются только ЖК-экраны размером от 12 до 15 дюймов.
   Тем не менее от удачного выбора монитора в значительной степени зависит комфорт и даже безопасность для здоровья человека, работающего с компьютером. Причем не в меньшей степени, чем от удачно подобранной конфигурации системного блока. Мы обстоятельно рассмотрим вопросы подбора монитора в отдельной главе.

Корпус системного блока

   Корпус без комплектующих деталей является одной из самых заметных и вместе с тем дешевых и технически простых деталей компьютера. Таким образом, дизайн корпуса при его выборе будет играть решающую роль, хотя не стоит забывать и о некоторых дополнительных нюансах.
   Принято разделение корпусов на разные типы по размеру и расположению внутренних компонентов. Наиболее распространены так называемые «башни», в которых материнская плата располагается вертикально. В зависимости от количества отсеков для накопителей такие корпуса делятся на классы MINI-, MIDI– и BIG-TOWER. В первом случае обычно имеется не более двух 5-дюймовых отсеков и двух 3,5-дюймовых, что на первый взгляд вполне достаточно для большинства компьютеров, где может оказаться лишь один винчестер и флоппи-дисковод, которые займут два 3,5-дюймовых отсека, и один CD– или DVD– накопитель, размещающийся в 5-дюймовом отсеке. Однако компоновка таких корпусов часто бывает чересчур тесной и вентиляция процессора и видеокарты в них бывает затруднена. Поэтому оптимальным вариантом для мощного компьютера является среднеформатная «башня». Большие «башни» используются для сборки компьютеров-серверов (особо мощных ПК, например, поддерживающих работу какой-нибудь сети, и когда важно создать большой объем дисковой памяти).
   Также очень важным параметром при выборе корпуса является мощность блока питания, который обычно входит в состав поставки системного блока. Мощность блока питания нужно выбирать с учетом приобретаемой «начинки». Стандартная мощность современных блоков питания достигает 350–400 Вт. Есть и некоторые другие нюансы, которые будут рассмотрены в соответствующем разделе.
   В последнее время, несмотря на относительную дороговизну, популярность приобретают мини-корпуса, которые часто называют barebone (от английского – скелет, поскольку они обычно поставляются в комплекте с материнской платой и нуждаются только в обвеске «мышцами» – процессором, накопителями и прочим). Причем, несмотря на компактность, для таких компьютеров не требуется искать какие-либо особенные компоненты. Для их комплектации используются стандартные полноразмерные версии. Секрет компактности заключается в оригинальной «тесной» компоновке и особой системе охлаждения, позволяющей эффективно отводить тепло от нагревающихся компонентов непосредственно во внешнюю среду. Надо учесть, что конструкция подобных миникорпусов может быть самой разнообразной. В зависимости от модели встречаются как более, так и менее удачные компоновки. Так, например, некоторые модели являются довольно шумными машинами.
   Отдельный интерес представляют корпуса в виде музыкальных центров. Как правило, это не просто дизайнерский изыск. Подобные компьютеры способны воспроизводить без загрузки операционной системы музыку с компакт-дисков и, что особенно привлекательно, даже записи, хранящиеся на жестком диске. Таковы, например, корпуса MSI MegaPC и ECS Buddy. Чаще всего компактные корпуса покупаются для сборки компьютеров из не самых мощных компонентов, когда важен в первую очередь дизайн и не предполагается, что ему придется подолгу работать с максимальной нагрузкой.
   Исключение составляют компактные корпуса серии XPC от компании Shuttle (ru.shuttle.com) с различным дизайном и возможностями. Во многие из этих корпусов можно установить самую мощную начинку, не опасаясь перегрева. Причем в моделях для процессоров Athlon 64, например SN25P, ST20G5 и других, благодаря поддержке энергосберегающих функций самим процессором (Cool & Quiet) применена действительно малошумная система охлаждения. В будущем это направление обещает расшириться за счет действий таких компаний, как ASUS, Soltek, MSI, Fujitsu-Siemens и многих других.

Материнская плата

   Материнская плата (Motherboard) – самая большая плата в корпусе компьютера. Она обеспечивает взаимодействие всех остальных компонентов при помощи вспомогательных микросхем и системы соединительных шин.
   Кроме объединяющей роли, материнские платы берут на себя все больше функций, ранее возлагавшихся на отдельные карты расширения. Например, интегрированный на материнскую плату аудиокодек позволяет напрямую подключить колонки к выходам на материнской плате и обойтись без установки отдельной звуковой карты, а видеоконтроллер, соответственно, заменяет видеокарту, формирующую изображение для вывода на монитор. Но, как правило, интегрированные на материнскую плату компоненты располагают лишь базовыми возможностями и уступают внешним компонентам по качеству работы и набору функций. Так, например, встроенный звук дает гораздо более бедное звучание по сравнению с дорогой звуковой картой, а встроенная видеосистема либо не умеет строить объемное изображение в играх, либо сильно проигрывает в качестве его построения.
   Зато и получаем эти «довески» мы практически бесплатно, то есть в придачу к материнской плате. В условиях жесткой экономии такая альтернатива может оказаться очень кстати. В то же время, если вы все равно планируете поставить отдельную звуковую карту, то сэкономить и отказаться от чипа на материнской плате не получится, так как «беззвучных» материнских плат уже давно не производится. Интегрированное видео, напротив, не так распространено и желающим собрать недорогой компьютер приходится целенаправленно выбирать соответствующую плату среди весьма ограниченного предложения.
   С материнской платой тесно связано такое понятие, как чипсет (от англ. chipset – набор микросхем), состоящий, как правило, из двух микросхем, называемых мостами – главным (северным) и вспомогательным (южным). Поскольку соединить напрямую все внешние и внутренние компоненты компьютера невозможно (необходимо, как минимум, преобразование сигналов), то эту работу выполняют микросхемы чипсета. Характеристики платы (например, поддержка тех или иных портов для периферии, тип оперативной памяти и модели самого процессора) тесно связаны с моделью чипсета, поэтому в характеристиках материнской платы обязательно указывается наименование использованного чипсета.

Центральный процессор

   Центральный процессор (ЦП, CPU) – это мозг компьютера, выполняющий все вычисления и координирующий работу остальных компонентов. Эта небольшая микросхема площадью несколько квадратных сантиметров, но при этом содержащая очень большое количество транзисторов (50–200 миллионов у разных моделей), устанавливается на материнскую плату в специальное квадратное гнездо, на компьютерном жаргоне именуемое сокетом (от англ. socket – розетка).
   Процессор состоит из множества блоков, среди которых стоит выделить лишь основные. К ним относятся блок обработки целых чисел и выполнения логических операций (ALU), блок обработки дробных чисел в формате с плавающей точкой (FPU), специальные блоки для исполнения команд, наиболее востребованные при обработке графической и звуковой информации (MMX, SSE, 3DNow! и другие). Способ организации внутренней схемы существенно различается у разных семейств процессоров, что приводит к различиям в производительности разных процессоров. Названия Athlon 64, Pentium 4, Celeron, Sempron и т. п. и являются наименованиями семейств. Чтобы оценить возможности того или иного процессора в различных задачах, проводятся регулярные тестирования в компьютерных журналах и на тематических сайтах.
   Внутри каждого семейства производительность и цена разных моделей зависят от тактовой частоты процессора (количества элементарных операций, которые процессор может исполнить в секунду). Особо подчеркнем, что сравнивать по этой характеристике процессоры из разных семейств некорректно. Разные по внутренней структуре процессоры используют различное количество микроопераций для выполнения одной и той же команды. Существуют также и другие причины расхождений. В результате, чтобы не вводить пользователей в заблуждение, производители процессоров к настоящему времени отказались от указания тактовой частоты в маркировке.
   Поскольку возможности процессора по обработке данных значительно превосходят способности внешней памяти по обеспечению его данными и командами, для хранения наиболее востребованных в данный момент данных процессоры оснащаются встроенной собственной памятью небольшого объема – кэш-памятью, работающей на частоте процессора. Ее объем и способ организации также влияют на производительность. Очень часто для получения удешевленной версии процессора у старшей модели просто уменьшают кэш. Именно таким образом, например, процессор Celeron «произошел» от Pentium 4, а Sempron – от Athlon 64. Практика показывает, что рост объема кэшпамяти процессора оказывает пропорциональное влияние на быстродействие только до определенного уровня. Так, для современных процессоров объемы выше 1 Мбайт являются избыточными и даже вредными, поскольку при увеличении объема страдает скорость обращения к памяти, что крайне нежелательно. Поэтому для недорогих моделей оптимальным объемом является 256 Кбайт, для представителей «золотой середины» – 512 Кбайт и лишь в моделях из верхней ценовой группы бывает оправдано применение кэша объемом 1–2 Мбайт.

Кулер

   Кулер (от англ. cooler – охладитель). Радиатор с вентилятором – непременный атрибут любого современного процессора.
   Думающий чип необходимо охлаждать, так как рассеиваемая тепловая мощность современных процессоров доходит до 60-100 Вт и даже превышает эту величину. Именно поэтому, покупая процессор, необходимо выбрать соответствующий ему по способу крепления и охлаждающим характеристикам кулер – радиатор с вентилятором. Также можно приобрести кулер в комплекте с процессором (так называемая «коробочная» поставка). Такие кулеры способны гарантированно охладить процессор до безопасной температуры, но далеко не всегда отличаются хорошими акустическими свойствами. Проще говоря, они шумят больше, чем дорогие кулеры, которые можно купить отдельно.
   Существуют и альтернативные системы охлаждения жидкостного или испарительного принципа работы. Но следует учитывать, что они недешевы, зато позволяют отводить тепло гораздо эффективнее и теоретически могут работать почти бесшумно. Впрочем, если при выборе процессора вы обратите внимание на такой параметр, как тепловыделение, вам не придется столкнуться с проблемой перегрева. Выбор мощных и вместе с тем экономичных процессоров, для охлаждения которых достаточно малошумного вентилятора, в последнее время значительно расширился.

Оперативная память

   Оперативная память (ОП, SDRAM) служит для хранения исполняемой в данный момент программы и данных, требующихся для текущей работы.
   Хотя бы один модуль оперативной памяти, а в некоторых случаях из-за конструктивных особенностей материнской платы – два модуля одинаковой емкости непременно должны быть установлены в соответствующие разъемы DIMM на материнской плате. В противном случае компьютер даже не запустится. Обращение процессора к оперативной памяти происходит намного быстрее, чем к дискам и любой другой внешней памяти. Поэтому любая программа перед исполнением загружается с жесткого диска (винчестера) в оперативную память. Но в отличие от того же винчестера, данные в оперативной памяти сохраняются только до тех пор, пока компьютер включен. Именно поэтому и требуется сохранять файлы и документы на диске по окончании работы с ними.
   Если объем памяти недостаточен для загрузки блоков программы и данных целиком, компьютер организует так называемый свопинг. При помощи этого процесса данные подкачиваются и записываются на диск в процессе работы программы, что вызывает характерное торможение и замедление отклика компьютера в ответ на команды пользователя. Именно поэтому так важно предусмотреть использование достаточного объема памяти.
   Существует несколько типов модулей, отличающихся друг от друга конструктивно. Выбор типа памяти напрямую зависит от выбора платформы (так принято называть связку процессора и материнской платы). Поэтому, как правило, память не приходится долго выбирать – достаточно лишь определиться с платформой и приобрести память того типа, на который она рассчитана. Главная характеристика оперативной памяти – ее объем. Так, если вы не пожалеете и установите 1 Гбайт, вне зависимости от того, какого типа будет эта память, со своими задачами она справится даже в требовательных к ресурсам программах (в том числе таких потребителях памяти, как графические редакторы и игры). Причем минимальным объемом, даже если компьютер покупается в качестве печатной машинки, являются 512 Мбайт. Подробнее, конечно же, этот вопрос будет рассмотрен в отдельном разделе.

Видеокарта

   Видеокарта (Videocard) формирует изображение для вывода на экран, в том числе участвует в расчете объемного изображения в играх и программах 3D-моделирования.
   Современные мощные видеокарты с точки зрения технической сложности представляют собой настоящие компьютеры в миниатюре, поскольку имеют все внешние признаки серьезной вычислительной системы. Во-первых, у них есть собственный процессор, ориентированный на работу с графическими данными, причем количество транзисторов в графических процессорах (GPU) достигает 200 миллионов, что может превышать количество транзисторов в центральных процессорах (хотя по тактовым частотам GPU пока значительно отстают). Во-вторых, для хранения графических данных видеокарты используют собственную видеопамять, причем в самых мощных версиях карт ее объем может достигать 256–512 Мбайт.
   Основная задача графического процессора – помогать центральному процессору в формировании сложной объемной картинки. Центральный процессор передает в распоряжение видеокарты лишь сведения о «скелетах» предметов, а графический процессор обтягивает эти каркасы картинками-текстурами, заблаговременно записанными в видеопамять. Поэтому если вы не интересуетесь современными играми или программами объемного моделирования, необходимость покупать дорогую карту с мощным GPU и большим объемом памяти отпадает. Никакой разницы в скорости работы или качестве изображения между моделями за и 0 для вас не будет!
   В то же время, для того чтобы полюбоваться действительно красочным, плавным, с максимальной детализацией изображением, слабо отличимым от хорошей видеозаписи, в современных играх может потребоваться именно карта за 0 и даже дороже.

Звуковая карта

   Звуковая карта (Audiocard) воспроизводит звук через колонки или наушники, а также позволяет оцифровать и ввести в компьютер звук через микрофон или линейный вход с любого звуковоспроизводящего источника, такого, как, например, музыкальный центр, магнитофон или видеоплеер.
   Кроме прямой функции воспроизведения звука, хранящегося в цифровой форме, звуковая карта позволяет оцифровать и перенести в компьютер старые записи, хранящиеся на пленке или виниловых пластинках, чтобы уберечь ценные записи от старения. Игровые звуковые карты содержат особый эффектпроцессор, позволяющий выстраивать объемную звуковую картину. Для достижения максимально точной передачи атмосферы виртуального пространства используется вывод звука на 4 и более колонок, устанавливаемых вокруг слушателя. А профессиональные звуковые карты, предназначенные для качественной оцифровки записываемого звука, располагают многочисленными входами и особенно качественными аналого-цифровыми преобразователями. Если вы не планируете слушать музыку, смотреть фильмы на компьютере и слабо интересуетесь компьютерными играми и прочими мультимедийными программами, то нет необходимости приобретать отдельную звуковую карту, поскольку встроенные в материнские платы аудиочипы поддерживают вывод звука и в последнее время качество такой поддержки достигло весьма достойного уровня.

Жесткий диск

   Жесткий диск (винчестер, HDD) используется в качестве постоянного хранилища для программ и данных. Жесткий диск характеризуется емкостью и скоростью доступа к данным, и обе характеристики естественным образом связаны. Последние модели отличаются большой емкостью и высокой скоростью, хотя есть и немало тонкостей, о которых будет сказано в соответствующем разделе.
   Современные винчестеры представляют собой пакет из двух, реже – трех магнитных дисков, собранных в одну стопку и заключенных в герметичный корпус. Для считывания с поверхности каждого диска используется собственная магнитная головка. Поскольку работа винчестера основана на механическом принципе, а перемещение головок к нужной позиции занимает вполне определенное время, дальнейший прогресс заключается преимущественно в повышении плотности записи. К настоящему времени на одном магнитном диске диаметром 9 см помещается до 150 Гбайт данных, а один винчестер может содержать до 500 Гбайт!
   Между тем, если вы не планируете заниматься видеомонтажом, в большинстве случаев для установки всех программ и хранения документов достаточно использовать диск объемом 120–200 Гбайт. Такого пространства хватит надолго, особенно если вы будете своевременно переписывать результаты своей работы, будь то фотографии, звукозаписи или видео, на CD или DVD. Что мы настоятельно и рекомендуем.
   В компьютере может быть установлено несколько жестких дисков, причем работу с ними можно организовать так, что записываемые данные будут равномерно распределяться между дисками, благодаря чему пропорционально возрастает скорость записи и считывания. Называется структура из нескольких связанных винчестеров RAID-массивом и часто используется в мощных компьютерах для видеоредактирования, хранения общедоступных баз данных и других системах, имеющих дело с огромными объемами данных. В универсальных компьютерах создавать RAID, как правило, не имеет смысла.

Накопители на оптических дисках

   В этот класс входит много различных устройств – CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW. Всех их объединяет высокая надежность хранения данных и доступность, так как сменные диски и сами дисководы (их еще часто называют приводами) стоят недорого.
   Как CD-, так и DVD-форматы основаны на считывании и записи данных при помощи лазерного луча. Компакт-диски (CD) в отдельном представлении не нуждаются, так как они практически монопольно занимают позиции носителя для распространения программ и данных вот уже более 10 лет. И единственное, что способно претендовать на смещение их с занимаемых позиций, – это диски DVD, также относящиеся к типу оптических носителей. Один DVD вмещает почти в 7 раз больше данных, чем CD. Его объем составляет 4,7 Гбайт против 700 Мбайт. А постепенно входящие в обращение в качестве универсального носителя двухслойные DVD и вовсе легко принимают «на борт» 8,5 Гбайт. Наконец, своего часа ждут еще не получившие распространения двусторонние DVD, позволяющие уместить на одном точно таком же по формату диске еще вдвое больше данных, вплоть до 17 Гбайт, если использовать два слоя. В планах разработчиков уже значатся емкости до 50 Гбайт на диск также при использовании все того же оптического принципа в новых стандартах DVD высокой плотности (HD-DVD и blue ray).
   Сами дисководы делятся на «читающие» (ROM) и «пишущие» (RW). Первые умеют лишь считывать данные с фабричных штампованных дисков и дисков, записанных на пишущих моделях. Ну а пишущие, естественно, умеют как читать, так и записывать диски в соответствующих форматах. Отдельным классом выступают так называемые комбайны. Это приводы, умеющие только считывать данные с DVD, но позволяющие записывать данные на CD, что является очень удачным компромиссом.

Флоппи-дисковод

   Флоппи-дисковод (FDD) можно назвать устройством, находящимся на грани устаревания. К недостаткам флоппи-дисководов можно отнести ненадежность собственно гибкого магнитного диска и крайне невысокую, по теперешним меркам, емкость. К счастью, есть более надежные и вместительные носители – флэш-брелоки и внешние винчестеры.
   Флоппи-дисковод – устаревшая разновидность накопителя на сменных дисках. Обычная емкость стандартных 3,5-дюймовых дискет составляет 1,44 Мбайт. У уплотненных дискет емкость достигает 2,8 Мбайт. Тем не менее в большинстве настольных компьютеров дисковод для 3,5-дюймовых дискет по-прежнему устанавливают на случай необходимости обменяться небольшими порциями данных с владельцами старых компьютеров или когда приходится восстанавливать BIOS материнской платы или операционную систему.
   В качестве же оперативного современного носителя стоит назвать в первую очередь накопители на флэш-картах, которые выпускаются в формате брелоков. Также подобные карты могут встраиваться в часы и прочие мелкие предметы. Емкость у «флэшек» не в пример выше по сравнению с дискетами и достигает 1 Гбайт у последних моделей. Для обмена документами, включая звуковые и графические файлы, обычно достаточно приобрести карту на 128–512 Мбайт.
   Подключаются такие накопители к USB-порту, имеющемуся у любого компьютера, выпущенного за последние 10 лет. А если приходится переносить очень большие объемы данных, стоит рассмотреть вопрос покупки внешнего винчестера. Как правило, используется винчестер в формате 2,5-дюйма. Точно такие же накопители устанавливают в ноутбуки. Внешний винчестер помещается в отдельный корпус, который сейчас часто делают из полупрозрачного пластика. Подключаются внешние винчестеры, как и флэш-брелоки, через распространенные порты USB или через FireWire, что бывает гораздо реже.

Манипуляторы

   Изначально компьютер управлялся при помощи одной лишь клавиатуры, поэтому добиться от него какой-либо реакции можно было только напечатав команды. Эти команды приходилось запоминать наизусть, чтобы более или менее быстро работать. С появлением графических интерфейсов выбор действия стал сводиться к указанию на нужный пункт меню стрелкой-курсором. Для управления курсором было придумано множество приспособлений с разным принципом действия, но реальное распространение получили лишь мыши и графические планшеты. Фактически, без такого манипулятора пользоваться современными программами очень неудобно.
   Сейчас стандартным манипулятором является мышь, едва ли нуждающаяся в отдельном описании. Графический планшет представляет собой сенсорную панель, регистрирующую перемещение над ней особого пера (стила). Большие планшеты пользуются спросом у художников и у тех, кому приходится много работать в графических редакторах. Маленькие «коврики» очень нравятся детям, так как с их помощью удобно рисовать. Кстати, небольшой по площади графический планшет с успехом может заменять мышь и в обычной рабочей среде, щелчок мыши заменяет легкое постукивание концом стила по поверхности планшета.
   Для удобного управления виртуальными персонажами в компьютерных играх используются геймпады (игровые панели в форме подковы с наиболее часто используемыми в играх кнопками управления на корпусе). Виртуальные автомобили, самолеты, вертолеты также удобнее пилотировать при помощи соответствующих инструментов – руля или авиационного джойстика-штурвала. Существуют и более сложные манипуляторы (перчатки и даже костюмы виртуальной реальности) для непосредственного управления виртуальным персонажем в игре, но они пока неполучили широкого распространения по вполне понятной причине сложности изготовления и своей запредельной цены.

Принтер

   Сейчас наибольшей популярностью пользуются лазерные и струйные принтеры. Причем для персонального использования выбор лазерных принтеров может быть оправдан только большими объемами печати. В противном случае по цене и качеству печати струйные принтеры оказываются предпочтительнее. Даже недорогие модели струйных принтеров уже достигли фотографического качества печати, тогда как даже очень дорогие цветные лазерные принтеры объективно уступают им в качестве передачи тонких оттенков. По скорости печати недорогие модели струйных и лазерных принтеров выступают на одном уровне.
   Струйные принтеры формируют отпечаток разбрызгиванием микроскопических доз чернил на бумагу. Но должное качество достигается только при печати фирменными чернилами на качественной бумаге, а для фотопечати необходима специальная бумага, желательно рекомендованная производителем принтера, в противном случае передача цветов будет не точно соответствовать истинной. По этим причинам себестоимость отпечатка на струйных принтерах выше, чем на лазерных.
   В лазерном принтере изображение «рисуется» на бумаге лучом лазера. Затем лист протягивается над емкостью с красящим порошком-тонером, и тонер притягивается к «облученным» поверхностям под действием электростатических сил. Для закрепления тонера лист на выходе из принтера нагревается до температуры плавления тонера. Преимущества лазерной печати заключаются в высокой скорости печати, четкой печати даже на бумаге низкого качества и гораздо меньшей стоимости отпечатка.

Сканер и цифровая камера

   Сканер – аппарат для перевода печатных изображений, текста или слайдов в цифровую форму для дальнейшей компьютерной обработки. Наибольшее распространение получили планшетные сканеры, позволяющие сканировать разворот книги или любой другой печатный носитель. Нередко встречается вариант устройства, сочетающий в себе сканер и принтер. С его помощью можно не только вводить изображения в компьютер и выводить на печать, но и копировать изображение без участия компьютера. Называются такие комбайны МФУ (многофункциональные устройства). Стоят они недорого и являются исключительно удобным выбором в случаях, когда печать и сканирование происходят не слишком часто, а свободное место хотелось бы сэкономить. Для сканирования фотопленок существуют специальные модели и насадки на обычные планшетные сканеры.
   Для оценки качества сканера в первую очередь важно знать его разрешение, т. е. количество точек, различимое в квадратном сантиметре полученной картинки. Чем оно выше, тем более «гладким» будет итоговое изображение. Кроме того, разные модели отличаются качеством цветопередачи и скоростью сканирования.
   Надо отметить, что сканеры постепенно переходят в разряд специализированной техники и покупать такой аппарат домой уже не нужно, поскольку сканирование печатных оригиналов само по себе становится все менее популярным занятием. А главное, переснять несколько страниц можно гораздо более универсальным устройством – цифровой фотокамерой. Замещение пленочных камер цифровыми идет едва ли не самыми высокими темпами, когда-либо отмечавшимися для случаев перехода с аналогового на цифровой носитель. Например, для вытеснения виниловых пластинок лазерными дисками потребовалось более десяти лет, а массовые модели цифровых камер появились всего семь лет назад и поначалу были не только дорогими, но и исключительно несовершенными.
   Основное удобство цифровых фотокамер состоит в том, что готовые снимки перекачиваются в компьютер, где их можно редактировать, устраняя распространенные погрешности съемки и даже монтировать коллаж. Менее распространенные из-за их относительной дороговизны цифровые видеокамеры позволяют снимать видео, которое записывается на цифровую кассету самой камерой и также может обрабатываться в видеоредакторе. Для сопряжения с такой камерой не нужно приобретать отдельных плат.
   Существует также дешевый упрощенный вариант видеокамеры, называемый веб-камерой. У этих устройств изображение передается напрямую в компьютер по кабелю, поэтому свобода съемки ограничивается длиной кабеля. Своей приставкой в названии такие камеры обязаны тому факту, что обычно их используют для трансляции изображения на каком-нибудь сайте в Интернете.

Модем

   Модем – это устройство для связи компьютеров через телефонную сеть общего пользования для обмена данными и подключения к Интернету. Существует довольно много способов пересылать данные по линиям связи. Наиболее распространенными остаются модемы, преобразующие данные в аналоговый сигнал, пригодный для передачи по обычным телефонным линиям. Такая связь считается относительно медленной. Предельная скорость передачи составляет 56 Кбит/с, а реальная скорость зависит от условий связи и может плавать в очень широких пределах. Причины же популярности подобных модемов проистекают из повсеместной доступности телефонной связи.
   Тем не менее в крупных городах уже существуют и в последнее время активно развиваются более привлекательные для активных пользователей варианты подключения к Интернету. Например, можно воспользоваться все той же телефонной линией, но сигнал будет передаваться по кабелю без преобразования в аналоговую форму. Однако это возможно лишь при условии, что на АТС будет установлено соответствующее оборудование. Технология имеет общее название ADSL и предполагает наличие у абонента цифрового модема. Скорость такого соединения измеряется уже в мегабитах в секунду. Устойчивость и скорость передачи значительно превосходят возможности аналоговых модемов.
   Для малонаселенных областей и местности со слаборазвитой телефонной связью хорошую альтернативу предлагают сотовые операторы. Технология GPRS позволяет обмениваться данными на скорости, не уступающей соединению при помощи аналогового модема. А схемы оплаты обычно предполагают расчет не по времени соединения, а по объему переданных и полученных данных. Поэтому пользователь может использовать соединение при помощи сотового телефона для оперативного получения сообщений Интернет-пейджера ICQ, электронной почты и путешествий по сайтам. Лишь скачивание больших файлов может стоить дорого.

Прочая периферия

   Возможности компьютера по управлению различной техникой очень и очень широки. Существуют даже системы под общим названием «умный дом», позволяющие при помощи компьютера управлять различной бытовой техникой, отоплением, вентиляцией, освещением и системой охраны в жилом здании или офисе.
   Из более привычных и распространенных периферийных устройств, непосредственно подключаемых к персональному компьютеру, остались нами не упомянутыми TV-тюнеры, карты для видеозахвата, цифровые фото– и видеокамеры. Их можно объединить в один класс устройств работы с изображениями.
   TV-тюнер принимает эфирный телесигнал и выводит картинку на монитор. Некоторые модели тюнеров также умеют принимать FM-радио. Кроме функциональности дополнительного телевизора, при помощи такого устройства можно записывать фрагменты передач и сохранять их на жесткий диск компьютера в виде файлов. А имея в составе компьютера привод для записи DVD, можно превратить компьютер в цифровой видеомагнитофон. Впрочем, если планируется постоянно заниматься «захватом» аналогового видеосигнала с видеокамеры и хочется достичь максимального качества, возможно, имеет смысл купить отдельную карту видеозахвата, позволяющую не только ввести сигнал, но и обработать его, перед тем как записать на диск. Причем качество изображения в таком случае будет выше, поскольку аппаратные схемы обработки работают с большей точностью по сравнению с программными, которые применяются для работы с использованием TV-тюнера.
   К периферии компьютера, несомненно, надо отнести и сетевые фильтры, стабилизаторы и источники бесперебойного питания. Если вы заботитесь о здоровье своего компьютера, желательно приобрести хотя бы один подобный прибор.

Глава 2
Процессор

   Нетрудно догадаться, что общая производительность компьютера в первую очередь зависит от центрального процессора. Именно он производит все вычисления и загружает работой все остальные устройства компьютера. Если сэкономить на процессоре и при этом не пожалеть денег на остальные компоненты, не исключено, что они будут простаивать, а вы будете вынуждены отключать в играх часть спецэффектов, в то время как другие программы будут испытывать ваши нервы на прочность томительными задержками. Так что подбор конфигурации логично начинать с выбора наиболее подходящего к вашим задачам «мозга».
   Еще 5–6 лет назад почти все процессоры базировались на одной архитектуре. И можно было, не особенно обращая внимание на результаты сравнительных тестов и прочие детали, просто выбрать процессор по тактовой частоте, поскольку стоящие одинаково модели от разных производителей обеспечивали примерно равную скорость во всем спектре задач. Да и выбор был не так уж велик, максимум – два-три варианта. Но сейчас в одном ценовом диапазоне можно встретить 4–5 разных моделей, а разница в производительности в наиболее восприимчивых к нюансам приложениях может достигать двукратной величины между самой «удачной» и «неудачной» моделью. Причем расклад напрямую зависит от выбранных для оценки программ. В одних задачах может безоговорочно лидировать один процессор, в других – другой, а часть процессоров будет работать примерно одинаково на всех классах задач. В этом случае на первый план выступают другие параметры, такие, как, например, тепловыделение и шумность системы вентиляции процессора. Именно поэтому, когда мы говорим об оптимальном выборе компьютера с учетом ваших личных потребностей, это в первую очередь относится к процессору. К счастью, большинство остальных компонентов не обладают таким капризным характером.

Архитектурный ансамбль

   Но давайте разложим все по полочкам. И ответим в первую очередь на вопрос – почему наблюдается такое расхождение в результатах работы почти одинаковых внешне процессоров? Основная причина состоит в том, что пути нескольких команд разработчиков за последние годы разошлись, соответственно, и внутренняя схема процессора (на сленге ее называют «ядром» или «архитектурой» процессора) получила разное развитие.
   Поэтому сначала следует разобраться, какие два основных варианта архитектуры предлагаются нашему вниманию. Первый принцип можно назвать традиционным, он раньше использовался во всех процессорах для персональных компьютеров и работает в большинстве современных (Athlon 64, Sempron, Pentium M, а также PowerPC в компьютерах Apple Mac). Исключение из этого списка составляет Pentium 4 и имеющий такую же внутреннюю структуру процессор Celeron. Основная идея традиционного подхода заключается в том, чтобы обеспечить максимальную скорость выполнения каждой отдельно взятой команды, поэтому исполнительные блоки (ALU, FPU и т. д.) оптимизируются для максимально быстрой переработки данных. Не менее серьезной при таком подходе оказывается задача обеспечить ритмичное поступление данных из памяти, чтобы процессор не простаивал в их ожидании.
   Такой подход приводит к высокой технической сложности самих блоков, в результате схема процессора получается разветвленной и труднее поддается наращиванию тактовой частоты. Зато каждая новая «ступенька» в росте частоты на 100–200 МГц сопровождается заметным увеличением реальной производительности процессора во всем спектре программ. Также традиционная архитектура славится универсальностью, так как она позволяет с предсказуемой эффективностью исполнять самые разные программы с разветвленными алгоритмами. В частности, это свойство хорошо проявляется в компьютерных играх, алгоритмы которых отличаются большим разнообразием.
   Попытку отойти от канонов предприняла компания Intel в процессорах Pentium 4. Подход, реализованный в архитектуре, получившей имя собственное Netburst, предполагает, что поступающие команды выстраиваются в длинную очередь, которую еще называют конвейером, и процессор исполняет команды как бы заранее, не дожидаясь, пока необходимость в той или иной операции возникнет по ходу программы. Таким образом разработчики стараются добиться максимальной загрузки всех блоков процессора. Для эффективной работы такому процессору требуется высокая тактовая частота, иначе конвейер будет продвигаться медленно, а также поддержка фирменных технологий, вроде широко разрекламированной «виртуальной многопоточности» Hyper-Threading, и в обязательном порядке – оптимизация каждой программы на этапе разработки таким образом, чтобы все блоки такого процессора равномерно загружались.
   В случае если программа не использует преимущества Netburst, то производительность процессора резко падает. Однако даже с учетом оптимизации производительность такого процессора оказалась на уровне конкурентов с «традиционной» архитектурой, имеющих в 1,5–2 раза меньшую частоту. Например, используемый в ноутбуках процессор Pentium M на частоте 1,7 ГГц уверенно лидирует в тестах при сравнении с Pentium 4 2,4 ГГц, а по ряду позиций тягается даже с Pentium 4 3,0 ГГц! Еще более показателен пример Athlon 64. Например, модель 3200+ на своих скромных 2 ГГц в особо тяжелых игровых тестах (DOOM III) дает фору даже монструозному Pentium 4 Extreme Edition, работающему на 3,4 ГГц! Кроме того, даже в оптимизированных программах с разветвленным алгоритмом, велика вероятность, что результаты команд, исполненных заранее, придется отбросить, потому что ход алгоритма оказался не прямолинейным. В таком случае по конвейеру протягивается «пузырь», поскольку загрузка команд допускается только в хвост очереди, и процессору несколько десятков тактов приходится работать вхолостую. Кроме того, для достижения высоких частот на процессорное ядро приходится подавать сравнительно высокое напряжение, поэтому такие процессоры потребляют больше энергии, сильнее греются и нуждаются в интенсивном охлаждении.
   Эти отрицательные свойства, безусловно, были известны разработчикам. Расчет же состоял исключительно в том, что такие процессоры смогут развиваться в направлении высоких тактовых частот значительно быстрее процессоров, построенных на традиционной архитектуре. Поначалу все так и происходило. Если верить первоначальным планам Intel, то сейчас мы уже должны были бы пользоваться процессорами с частотой 10 ГГц. В это трудно поверить, но именно таковы были прогнозы на 2005 год. Но в 2003–2004 годах наступил своеобразный «частотный кризис». Процессоры Pentium 4 достигли частот в 3,4 ГГц, и дальнейший разгон прекратился. С большими усилиями удалось выпустить версии 3,6 и 3,8 ГГц, которые не получили массового распространения из-за высоких цен и невероятно высокого тепловыделения. Бывали случаи, когда такие процессоры не могли работать на полную мощность, даже при абсолютно исправном охлаждении, из-за срабатывания защиты от перегрева. А выпуск процессора с частотой 4 ГГц и вовсе был отменен. На данный момент уже можно сказать, что архитектура Netburst признана в целом неперспективной самими разработчиками, поскольку будущее поколение процессоров, заявленное к выпуску в 2006–2007 годах, будет основано на традиционной архитектуре, а именно – на основе Pentium III, снабженного поддержкой новых наборов команд, появившихся в Pentium 4 и, наверняка, рядом новых усовершенствований.
   Между тем на специализированных задачах, для которых характерна обработка данных, поступающих непрерывным потоком, особенно когда требуется прокачать через процессор гигабайты данных, как это бывает во время видеомонтажа или микширования многоканального звука, архитектура Netburst дает ощутимый выигрыш и, вполне возможно, еще получит применение в специализированных системах для подобного рода работ.
   Разумеется, процессоры с традиционной архитектурой за прошедшее время тоже прошли нелегкий путь по дороге технических усовершенствований. Как уже говорилось, главным ограничителем, сдерживающим рост производительности при непосредственном исполнении команд, являются неизбежные задержки, возникающие всякий раз, когда появляется необходимость обращения за недостающими данными во внешнюю память. Даже оперативная память работает в сто раз медленнее процессора, а уж время, требуемое для реакции винчестера на выставленный запрос, вероятно, с точки зрения процессора, кажется вечностью! И какой смысл наращивать частоту процессора, если ему все равно придется спотыкаться на каждом шагу по вине своих неторопливых «слуг»?
   Поэтому именно вокруг борьбы с этими диспропорциями и сосредоточены усилия разработчиков, и, надо сказать, результаты впечатляют! Современные «традиционные» процессоры также умеют просматривать вперед алгоритм программы, что позволяет избежать простоя по вине команд обращения к данным. Так, например, процессор может заранее начать закачку данных с жесткого диска в оперативную память, и когда они потребуются по ходу программы, то уже не придется ждать их загрузки. А чтобы процессору не приходилось обращаться за необходимыми данными вторично в оперативную память, особое внимание уделяется кэш-памяти. При этом используется двухуровневая модель, когда наиболее востребованные данные помещаются на первом уровне, имеющем максимальную производительность, а менее востребованные хранятся на втором уровне.
   Но, совершенно очевидно, каков бы ни был объем кэш-памяти, рассчитывать, что это сколько-нибудь существенно отразится на необходимости обращаться за данными в оперативную память, не приходится. Объем внешней памяти, занимаемый программами, измеряется сотнями мегабайт, и к тому же существует масса программ, не предполагающих «повторное» обращение к одним и тем же данным, поэтому их просто бессмысленно помещать в кэш-память. Причем в последний класс попадают задачи, связанные с наиболее востребованной по нынешним временам переработкой мультимедийных данных – оцифрованного видео, аудио, компьютерной объемной графики в играх и программах 3D-моделирования.
   Поэтому нужно стремиться использовать гораздо более перспективный и универсальный путь – совершенствовать способ работы с оперативной памятью. Так, в наиболее совершенном из процессоров, построенных по традиционной архитектуре, – Athlon 64, оперативная память соединена с процессором отдельным быстродействующим каналом. В остальных случаях для этой цели используется общий системный канал, а управляет работой отдельная микросхема на материнской плате. Задержка при обращении в память по новой схеме составляет от нескольких наносекунд при последовательном считывании до 60–70 нc при полностью случайном поиске ячеек памяти. Это в 1,5–2 раза быстрее по сравнению с ранее существовавшими схемами организации работы с памятью!

Частота и разрядность

   Кроме архитектуры, на производительность процессора влияет еще ряд параметров, которые различаются даже у процессоров, принадлежащих к одному семейству. В первую очередь – это тактовая частота самого процессора. Именно на выпуске вариантов с измененной частотой и строятся модельные ряды на всякий вкус и кошелек. По мере того как совершенствуется производство процессоров, появляются новые модели с большей частотой, а все их предшественники в этот момент дешевеют, смещаются на одну ступеньку вниз в ценовой «табели о рангах». Таким образом, точно сказать, какого диапазона частот стоит придерживаться, нельзя, так как информация устаревает очень быстро. Но есть любопытное наблюдение, которое остается истинным уже довольно давно. И нет причин, чтобы оно перестало действовать в будущем. Наиболее выгодным приобретением являются процессоры из середины модельного ряда, старшие, как правило, стоят намного дороже середнячков, имея всего лишь на 200–400 МГц большую частоту.
   Второй параметр, который часто можно встретить даже в прайс-листах в кратких описаниях процессоров, – частота системной шины (FSB). Системная шина – это канал, связывающий процессор с системами ввода и вывода данных. Здесь никаких хитростей нет. Чем выше частота шины, тем меньше придется простаивать процессору в ожидании данных и команд, поступающих из оперативной памяти. Исключение составляет упомянутый Athlon 64, так как для него этот параметр лишен смысла. Этот процессор работает с памятью через свой выделенный канал, и скорость обмена данными ограничивается только возможностями самой памяти. Для сообщения с остальной периферией – жесткими дисками, адаптером локальной сети и прочим оборудованием используется фирменный канал Hyper-Transport, пришедший на персональные компьютеры из мира серверов и обладающий большим запасом пропускной способности.
   Следующий параметр, подлежащий осмыслению, – это разрядность процессора. Эта величина описывает объем данных, которыми процессоры могут оперировать внутри своих вычислительных блоков. Справедливости ради, его стоило бы поставить на первое место по значимости, так как в технических справочниках по процессорам принята градация именно по этому параметру. Но до недавнего времени мы просто не имели возможности выбирать по этому критерию, так как все процессоры для персональных компьютеров (за исключением серверов и профессиональных рабочих станций) за последние без малого 20 лет были 32-битными. А еще раньше они были 16-битными. Лишь в 2003 году были выпущены первые 64-битные процессоры для персональных компьютеров (Athlon 64), а к настоящему времени совместимое 64-битное расширение было добавлено также в процессоры Pentium 4, принадлежащие к шестисотой серии. И по прогнозам экспертов, в течение ближайших 2–3 лет 64-битные процессоры полностью вытеснят в продаваемых компьютерах своих предшественников, хотя в общей массе они будут преобладать лишь через 3–4 года.
   Почему так важна разрядность? Все просто – увеличивая объем данных, обрабатываемых за один такт работы процессора, можно повлиять на производительность ничуть не хуже по сравнению с традиционным путем подъема частоты и наращивания других количественных параметров. Упрощенно говоря, для обработки того же объема данных 64-битным процессорам может потребоваться вдвое меньше тактов, чем 32-битным, при этом не наблюдается таких негативных последствий, как растущее тепловыделение, непременно сопровождающее подъем частоты.
   Конечно, двукратного прироста всюду ожидать не стоит, поскольку не все задачи занимаются непрерывной переработкой массивных данных. А самое главное затруднение состоит в том, что для извлечения пользы из увеличенной разрядности программы должны быть составлены с учетом новых возможностей процессора. Для пользователя это означает, что придется дожидаться 64-битной версии своих любимых программ. Более того, сама операционная система должна быть переписана с нуля. Именно из-за последнего обстоятельства процесс смены разрядности занимает так много времени – написать и отладить операционную систему даже для такой могущественной компании, как Microsoft, будет не быстрым делом. А разработчики программ предпочитают ориентироваться на массовый рынок и тем более не будут спешить с выпуском обновлений своих программ под еще не вышедшую Windows. Поэтому, несмотря на то, что разработка 64-битной версии Windows началась задолго до выпуска в свободную продажу самих процессоров, готовая система появилась лишь в мае 2005 года, а перевод распространенных программ на 64-битные версии займет еще несколько лет. Тем не менее никто не сомневается, что дело это стоящее и эффект в результате будет заметным и основательным.
   Впрочем, эта попытка модернизации архитектуры – далеко не первая. Однако все предшествующие не получили поддержки. Среди причин провала выделяют неубедительный прогноз (результат внедрения не обещал превзойти эффект от обычной эволюции) и полную несовместимость обновленных процессоров с уже существующим программным обеспечением, из-за чего их просто никто не хотел покупать. Почему же на этот раз удалось стронуть дело с мертвой точки, причем без каких-либо особых организационных усилий и дотаций разработчикам программ?
   Компания AMD, очевидно, смогла учесть обе трудности. Во-первых, компания предложила не просто переход на 64-битную разрядность, но и попутно ввела несколько давно напрашивающихся улучшений в саму архитектуру, чтобы сделать ее максимально привлекательной для освоения. А во-вторых, сохранила совместимость своих 64-битных процессоров со всеми существующими 32-битными операционными системами и программами. Более того, в большинстве программ новые процессоры оказались сильнее в сравнении с конкурентами уже на момент выпуска именно на 32-битных программах. Это привело к тому, что пользователи стали покупать процессоры Athlon 64, исходя из их текущих показателей без особых расчетов на будущее и даже не задумываясь о перспективах появления 64-битных версий своих программ. В настоящее время парк таких компьютеров активно растет, и разработчики программ могут рассчитывать, что их усилия по оптимизации программ для 64-битного режима будут коммерчески оправданны и новые версии гарантированно найдут сбыт.

О двух ядрах

   Наконец, последним веянием в области процессоростроения можно смело назвать «двухъядерность» – удвоение самих вычислительных блоков на кристалле. В отличие от внедрения 64-битности, пока нельзя достоверно сказать, насколько скоро это нововведение будет поддержано разработчиками ПО. Сама инициатива была озвучена компанией AMD в процессе подготовки к выпуску процессоров на ядре K8 (Athlon 64 для настольных компьютеров и Opteron для серверов) в конце девяностых годов. Первое поколение двухъядерных процессоров вышло в мае 2005 года. При этом соответствующие модели поставили на рынок оба основных производителя, так как несколько ранее, в 2004 году, о намерении «сдвоить» ядра заявила и Intel.
   Как и в случае удвоения разрядности, «сами по себе» два ядра также не обеспечивают автоматического ускорения. Есть лишь одно значимое отличие – двухъядерный процессор не требует новой операционной системы. Зато от разработчиков программ требуется несравнимо более глубокая переработка своих программ с изменением самого алгоритма, так чтобы в программе вычленялись два параллельных потока исполнения. В противном случае второе ядро будет простаивать, а скорость работы ничем не будет отличаться от работы одноядерного процессора. Однако надо учитывать, что такая оптимизация не просто затруднительна сама по себе, а зачастую невозможна в принципе – алгоритмы чаще всего предполагают, что команды исполняются одна за другой и исходные данные для последующих команд жестко зависят от результатов предшествующих. Именно так работает большинство общеупотребительных программ в настоящее время, и ситуация пока не меняется.
   Так, предыдущая попытка заставить программистов «мыслить в два потока» связана с широко разрекламированной в свое время технологией виртуальной многопоточности Hyper-Threading. Поскольку и в одноядерном процессоре есть простаивающие или незагруженные в каждый момент времени модули, разработчики рассчитывали загрузить их, представив один физический процессор как два логических. Для этого достаточно было сделать так, чтобы операционная система определяла его как два равноправных процессора. Теоретически, если бы в программах активно использовался многопоточный принцип, очередь команд через такие «два входа» начала бы продвигаться гораздо быстрее, занимая по мере возможности свободные блоки и полнее нагружая процессор работой. Но массовой оптимизации так и не произошло, несмотря на рыночное давление. Поэтому в реальности выигрыш от включения HT достигается только при условии, что вы запускаете сразу несколько программ, причем непременно – ресурсоемких, например игру с трехмерной графикой и обработку цифрового видео. В таком случае на процессоре без HT работа просто застопорится, тогда как с HT вы сможете пользоваться обоими приложениями сразу.
   Однако общий темп будет заметно снижен, не говоря уж о том, что такая работа вообще имеет мало общего с действительностью. Играть гораздо приятнее на свободном компьютере, а ресурсоемкие операции (антивирусные проверки, обработку цифрового видео и аудио) лучше оставить на то время, когда вы можете отвлечься на обеденный перерыв или будете свободны. В этом случае подобные процедуры займут гораздо меньше времени. Также следует учитывать, что не существует таких задач, которые загружали бы только процессор. В работу вовлекаются и другие компоненты, а активное обращение к оперативной памяти и дискам во время игры гарантированно затормозит реакцию компьютера до неприемлемого уровня. Что касается «офисной» многозадачности, когда необходимо проводить сканирование или распечатку текстов одновременно с получением почты веб-серфингом, то нужно помнить, что во всех этих случаях несопоставимо медлительным звеном будет сама периферия, а центральному процессору придется отвлекаться для ее обслуживания лишь на очень и очень короткие периоды времени. И на практике для совершенно прозрачного, с точки зрения пользователя, обслуживания подобных приложений достаточно любого современного процессора, хотя бы и самого дешевого.
   К настоящему моменту инициативу Hyper-Threading можно назвать в целом неудавшейся, так, в двухъядерных процессорах Pentium D виртуальная многопоточность (то есть 4 логических процессора) будет создана лишь в ограниченном количестве моделей. И по имеющимся тестам, она практически не влияет на уровень их производительности.
   Тем не менее эти выводы никак не касаются «истинной многоядерности» – есть целые категории профессиональных задач, для которых переход на двухъядерные процессоры оправдан уже сейчас. Распределение одной задачи между несколькими процессорами нельзя назвать очень уж новой идеей, но до сих пор этот способ применялся лишь для соответствующих классов задач, которые хорошо поддавались распараллеливанию. Стоимость материнской платы, на которую можно установить два процессора, равно как и стоимость пары процессоров, способных работать в паре, всегда ограничивала распространение подобных систем. Потому и список соответствующих программ получается небольшой. Значительное ускорение на «двухядерниках» наблюдается в пакетах 3ds max 6, Maya 6.5, Lightwave 8.2, небольшой эффект заметен в программах Adobe Photoshop и Distiller и уж совсем минимальный – в программах упаковки данных. В играх эффект отсутствует полностью, поскольку отображением трехмерной картинки в компьютере занимается видеокарта, а процессору остаются плохо распараллеливаемые процессы. Однако есть надежда, что переход к двум физическим ядрам все же заставит программистов начать более активную оптимизацию приложений и через несколько лет ситуация изменится.
   Но в отличие от увеличенной разрядности, многоядерность отнюдь не бесплатна. Никто не предлагает двухъядерный процессор по цене одноядерного. Себестоимость их пока ровно вдвое выше, а цена также превосходит соответствующие по частоте модели с одним ядром более чем в полтора раза. Поэтому всегда нужно выбирать – либо переплатить за двухъядерный процессор, либо серьезно пожертвовать тактовой частотой. Первый вариант всем хорош (кроме цены, конечно), а от второго хотелось бы предостеречь, так как на данный момент список оптимизированных программ слишком мал, чтобы выигрыш от использования двух ядер был бы постоянно ощутим.
   Поэтому в отношении нынешних двухъядерных процессоров рекомендации будут совершенно однозначными. Их стоит приобретать, только если вы профессионально работаете в перечисленных выше приложениях и в то же время собираетесь потратить на процессор внушительную сумму, чтобы тактовая частота оказалась на уровне старших процессоров из одноядерной линейки. В противном случае одноядерник будет более предпочтительным вариантом не только по производительности в современных программах, но и по срокам морального устаревания.
   Даже если оптимизация массовых программ для двухъядерных процессоров состоится, то к моменту появления массовых программ производительность нынешних младших двухъядерных процессоров уже не будет соответствовать их требованиям. В таком случае логично будет выбрать либо новую одноядерную модель, развитие которой не прекращается, либо один из действительно мощных двухъядерных процессоров, которые к тому времени будут иметь гораздо более логичную, соответствующую реальной привлекательности цену.

Холодно – горячо

   Осталось рассмотреть еще одну не связанную с производительностью, но напрямую влияющую на потребительские свойства характеристику процессора – тепловыделение. Чем сильнее греется процессор, тем интенсивнее требуется его охлаждать, а для потребителя это почти всегда означает, что и шуметь такая система будет сильнее. А для устранения подобной проблемы, возможно, придется истратить в несколько раз больше денег на альтернативную систему охлаждения, например водяную. В большинстве своем такие системы требуют определенных навыков для установки, а их протечка грозит выходом из строя нежной электроники. Тепловыделение напрямую зависит от потребляемой мощности, поскольку процессор переводит ее в тепло. Потребление мощности, в свою очередь, зависит от используемых в производстве технологий, тактовой частоты процессора и поддержки механизмов энергосбережения.
   Самыми экономичными являются, конечно же, мобильные процессоры. Если говорить конкретнее – меньше всего тепла при работе выделяют процессоры Pentium M. Что характерно, более слабый Celeron M потребляет энергии гораздо больше и сажает батарейки ноутбука в несколько раз быстрее, поскольку он на правах дешевого процессора был лишен разработчиками развитых технологий энергосбережения. Этот процессор фактически является переведенной на современные технологические нормы реализацией архитектуры Pentium III. Если учесть небольшое количество транзисторов и добавленные механизмы энергосбережения, результат получается вполне предсказуемый. А успех Pentium M в качестве процессора для ноутбуков является вполне заслуженным. Лишь чуть больше энергии в среднем потребляет мобильный процессор Turion 64, спроектированный на основе Athlon 64, что также вполне понятно, поскольку он свежее по архитектуре, чем Pentium M. Гораздо любопытнее тот факт, что и настольный Athlon 64, несмотря на свою 64-битность и более высокие тактовые частоты, потребляет в режиме спокойной работы лишь немногим больше мобильных процессоров. Причем даже у двухъядерных Athlon 64 X2 (рис. 2.1) потребление мощности возросло незначительно. Такой результат объясняется не в последнюю очередь работой оригинальной технологии Cool & Quiet, регулирующей частоту и напряжение процессора динамически, в зависимости от реальных потребностей запущенной в данный момент программы. Благодаря такому подходу мобильная версия процессора Athlon 64 фактически ничем не отличается от «настольных» Athlon 64. А процессор Turion 64 отличается от Athlon 64 лишь тем, что дополнительно тестируется на способность работать при меньшем напряжении и компактной системе охлаждения, но при этом он все равно располагает всей функциональностью «взрослых» 64-битных процессоров. В среднем ноутбук на Turion 64 работает от одного комплекта батарей равной емкости чуть меньше, чем при использовании Pentium M, что вполне компенсируется функциональностью и большей перспективностью.
   Рис. 2.1. Процессор Athlon 64 X2.

   Процессоры Pentium 4 (рис. 2.2) отличаются наибольшим тепловыделением среди продаваемых в настоящее время процессоров для ПК. Это происходит из-за архитектурных особенностей семейства Netburst. Поэтому недавно было принято решение свернуть выпуск мобильных версий этого процессора (Pentium 4-M), так как они не выдерживали конкуренцию с Pentium M и Turion 64. Ну а рекордсменами по прожорливости и теплоотдаче закономерно являются двухъядерные Pentium D. При работе они могут потреблять и рассеивать до 150 Вт, что примерно в два раза больше тепловыделения самых «жарких» из моделей Athlon 64 в таких же условиях. Надо учесть, что значения выше 130 Вт фактически являются пределом для воздушных систем охлаждения, поэтому даже незначительное нарушение теплоотвода радиатора (запылившийся радиатор вполне может стать причиной этого) может привести к перегреву и аварийному снижению частоты такого процессора по команде от системы защиты.
   Рис. 2.2. Процессор Pentium 4.

   Процессоры с высоким тепловыделением не рекомендуется приобретать для домашних компьютеров, поскольку шум от системы охлаждения может создавать серьезный дискомфорт. И даже угрожать семейному благополучию, особенно если вы собираетесь играть или работать вечерами, когда остальные домочадцы отдыхают. А вот для работы в офисе шум является второстепенным параметром из-за высокого уровня фонового шума.

Кулер

   Если вы покупаете процессор в коробочной (in BOX) комплектации, радиатор с вентилятором, которые гарантированно могут охладить процессор до безопасной температуры, вы получите в комплекте. Но все же рекомендуется заменить нанесенную на подошву кулера термопасту. Для этого стоит использовать пасту АлСил-3. Она широко продается в компьютерных магазинах. А если вы заказываете сборку компьютера, рекомендуется жестко оговорить использование этой термопасты. Она потребуется не только для лучшего теплового контакта, но и для простого снятия кулера с процессора, если это потребуется в будущем, например для частичного обновления компьютера и замены процессора на более мощную модель. К сожалению, стандартная паста отличается повышенной вязкостью, и процессор при отсоединении радиатора может вырваться из гнезда, что совсем не полезно для его состояния.
   Впрочем, если вы хотите получить гарантированный комфорт в работе, возможно, имеет смысл приобрести процессор в поставке без кулера (OEM) и выбрать достойный охладитель самостоятельно. Так, для дешевых моделей Sempron и Celeron одними из лучших являются кулеры производства компании Glacialtech. Они очень дешевы (обычно в комплекте с процессором такой кулер обойдется дешевле, чем коробочная версия) и практически бесшумны.
   Чтобы добиться бесшумной работы компьютера с мощным процессором, работающим постоянно под нагрузкой, придется потратить на кулер достаточно много: даже больше той суммы, чем составляет разница между коробочной и OEM-поставкой процессора. В этом случае на ваше внимание будут претендовать модели от Titan, Zalman, Arctic, Scythe, Cooler Master и многих других производителей. В качестве примера можно привести очень хорошо зарекомендовавшие себя в наших тестах TITAN TTC-NK15TB/SC/RB Vanessa S-Type, Zalman 7000-ALCU (рис. 2.3) и бескомпромиссный по теплоемкости выбор – Zalman 7700-CU. Любопытно, что в сочетании с экономичными моделями процессоров (это касается старших моделей Sempron под Socket 754 и всех Athlon 64, то есть тех процессоров, которые поддерживают технологию Cool & Quiet) такие кулеры позволяют добиться не просто тихой, а вовсе бесшумной работы. Вентилятор может оставаться в покое большую часть рабочего времени!
   Рис. 2.3. Кулер Zalman 7000-ALCU.

   При выборе кулера непременно обратите внимание на рейтинг процессора, для которого гарантируется охлаждение. Этот рейтинг всегда можно найти в описании и на упаковке. Желательно выбирать модель с запасом, скажем, если у вас процессор с рейтингом 3200, разумно выбрать кулер, способный охладить модели до 3800 включительно.

Процессоры: оптимальный выбор

   От теоретического обзора параметров нужно перейти к обзору того, чему, собственно, и посвящена вся эта глава, – представителей процессорных семейств. А поскольку, как мы уже говорили, конфигурация должна быть сбалансированной, в качестве основного критерия будет рассматриваться общая стоимость системного блока. Подразумевается, что для более мощного процессора разумно приобрести и более мощные комплектующие, что повлечет увеличение цены всего компьютера на вполне определенную сумму. Но нужно признать, что и работать такой компьютер будет с максимальной отдачей.
   Любопытно отметить, что стоимость компьютера в условиях быстротекущего прогресса является, пожалуй, самым стабильным фактором. Постепенно запросы программ растут, и та конфигурация, что еще недавно была оптимальным выбором, становится минимально возможной. Но тем временем появляются и новые модели процессоров, видеокарт и иных комплектующих, которые оттесняют прежних фаворитов в нижние ценовые группы. Таким образом, стоимость «базового», «оптимального» и «самого мощного» компьютеров со временем меняется незначительно, хотя начинка таких компьютеров эволюционирует постоянно. И если не случается каких-нибудь экстраординарных событий – вроде выпуска новой версии операционной системы с резко отличающимися запросами (в последний раз это было с появлением Windows 95, когда в категорию устаревших попало больше половины компьютеров), то «оптимальный» компьютер переходит в «базовую» категорию примерно за 1,5–2 года.

Общая стоимость системного блока 0–500

   Допустим, компьютер приобретается для печати документов, работы с электронной почтой и Интернетом, запуска мультимедийных дисков, изредка на нем будет запускаться Photoshop для того, чтобы подретушировать отсканированные или скачанные с цифровой камеры фотографии, а играми вы не очень интересуетесь или принципиально не готовы переплачивать за их поддержку даже немного. В таком случае покупать дорогой процессор не слишком оправданно. Запас его мощности останется невостребованным, а это значит, что деньги будут потрачены нерационально. Разумнее в таком случае потратить их на расширение функциональности компьютера, например купить более дорогой сканер или принтер, или монитор с большей диагональю.
   В таком случае ваш выбор – «бюджетные» процессоры в ценовом диапазоне от пятидесяти до ста долларов, или, как теперь модно формулировать, процессоры для повседневных вычислений (everyday computing). Намек прост – современные недорогие процессоры, особенно принадлежащие к прогрессивным семействам, отличаются от бескомпромиссных лидеров лишь скромной частотой и урезанной кэш-памятью, но не архитектурой. Они располагают достаточно мощными вычислительными ресурсами и полностью обеспечивают потребности подавляющего большинства наиболее употребительных офисных и домашних программ. Отдельные программы будут работать удовлетворительно, если в компьютере установлено достаточно памяти, имеется хорошая видеокарта или есть другие детали, отвечающие их требованиям.
   Если задаться целью приобрести самый дешевый процессор, на ваше внимание будет претендовать лишь одна марка – процессоры AMD Sempron с процессорным разъемом Socket A с модельными номерами от 2200+. Их цены начинаются как раз с планки в пятьдесят долларов. Несмотря на дешевизну, фактически они являются переименованными версиями процессоров предыдущего поколения от этой же компании, носивших имя Athlon XP и еще совсем недавно занимавших первые строчки «хит-парадов». Перенос их в бюджетный сектор произошел после появления Athlon 64. Более того, если у младших Athlon XP частота системной шины составляла 266 МГц, то у всех процессоров Sempron она равняется 333 МГц. Работают такие процессоры в задачах офисного и домашнего предназначения в среднем на 20 % быстрее, чем Celeron и Celeron D. Причем наибольший отрыв наблюдается в тех самых повседневных задачах домашнего употребления, включая и выполнение мультимедийных программ.
   Впрочем, Sempron под Socket A унаследовал и отрицательные черты Athlon XP, например такие, как незащищенное от механических повреждений ядро и отсутствие быстродействующей защиты от перегрева. Такие процессоры требуют аккуратности при установке, а после транспортировки системного блока надо непременно проверить – не сместился ли кулер, охлаждающий процессор. Учитывая, что Sempron под Socket A устанавливается на материнские платы прежнего поколения, вы не сможете впоследствии заменить этот процессор более современным. Но и цена таких плат очень низка. Стоит добавить, что в настоящее время выпуск этих процессоров сворачивается под давлением более перспективного и лишенного всех перечисленных в этом абзаце недостатков нового процессора AMD Sempron с процессорным разъемом Socket 754.
   Несмотря на одинаковое название, внутри этот процессор устроен совершенно иначе. Он основан на современном ядре Athlon 64, в котором заблокирована 64-битная подсистема и часть кэш-памяти. Соответственно, выпущенные летом 2005 года модели «Sempron 64 bit» с включенной 64-битной поддержкой отличаются только объемом кэш-памяти. Объем кэша у разных моделей Sempron составляет 128–256 Кбайт. Таким образом, интегрированный контроллер оперативной памяти, который очень серьезно влияет на производительность Athlon 64, имеется и в этом процессоре. Внешне такой Sempron никак не отличается от Athlon 64 для аналогичного разъема Socket 754. Он имеет защитную крышку, систему термоконтроля, аппаратную систему противодействия вирусной активности, а старшие модели с рейтингом от 3000+ поддерживают технологию энергосбережения Cool & Quite. Процессор устанавливается на любую материнскую плату с разъемом Socket 754. Это означает, что впоследствии можно будет легко обновить компьютер, заменив процессор на полноценный Athlon 64. С учетом нынешней стоимости младшей модели Sempron Socket 754 с номером 2600+ хотелось бы порекомендовать именно ее в качестве точки отсчета для комплектации современного компьютера.
   Отдельно следует сказать о процессорах Intel Celeron и Celeron D. Обе модели являются усеченным вариантом процессоров Pentium 4 с разными версиями ядра и представлены в продаже достаточно широко. Простой Celeron уже снят с производства, и сейчас распродаются лишь его остатки. Для современных приложений его производительность уже недостаточна, в то время как Celeron D демонстрирует достаточно неплохую производительность. Буква D в данном случае означает лишь версию ядра и, разумеется, ничего общего с двухъядерными Pentium D (Double) такой Celeron D не имеет.
   Как уже говорилось, для проявления сильных качеств архитектуры Netburst тактовая частота должна быть обязательно высокой. А отличия «бюджетных» семейств традиционно состоят в ограничении частот. В данном случае урезана также и частота системной шины – с 800 до 533 МГц! Поэтому по самому основному для бюджетной группы параметру – соотношению цены и производительности Celeron D проигрывает моделям Sempron для Socket 754, причем весьма существенно. К тому же он обладает большим энергопотреблением (до 73 Вт против 62) и тепловыделением, следовательно, при прочих равных условиях компьютер с таким процессором будет сильнее шуметь.

Общая стоимость системного блока 0–800

   Если вы планируете решать на компьютере достаточно ресурсоемкие задачи, например обрабатывать видеозаписи в Adobe Premier или аудиозаписи в Sound Forge, колдовать над фильтрами в Photoshop или пользоваться другими графическими, музыкальными или видеоредакторами, работать с чертежами в системах автоматизированного проектирования или, конечно же, играть в современные игры, то рекомендуется не поскупиться при покупке процессора и выбрать модель из высокопроизводительного семейства. Следует учитывать также, что такой компьютер прослужит дольше своего бюджетного коллеги, а старшие модели легко переживут смену поколений операционных систем.
   Вместе с тем если денег мало, то разориться на таком приобретении вы все равно не сможете, так как стартовая цена на процессоры из этой группы опустилась ниже 0, ну а за 0 можно приобрести гораздо лучший процессор, обеспечивающий практически все нужды самых взыскательных программ. Так что платить больше нужно лишь в том случае, если вы хотите подстраховаться на случай появления особо требовательных программ или планируете собрать компьютер, который пробудет на пике прогресса несколько лет и позволит во всех играх использовать максимальные настройки. Этот идеальный процессор мы обсудим чуть ниже, а пока перейдем к обсуждению золотой середины царства процессоров. На этом уровне обитают всего две процессорные линейки – Pentium 4 и Athlon 64.

Intel Pentium 4

   Этот процессор существует на рынке, по компьютерным меркам, уже давно, что дает повод критикам объявить его несколько устаревшим. На самом деле обозначившиеся в последние годы проблемы связаны не столько с отсутствием радикальных новшеств в ядре, сколько с технологическими причинами. Одной из таких причин является высокое тепловыделение современных моделей, из-за чего выпуск новых моделей с большими частотами был приостановлен. А надо помнить, что постоянное обновление модельного ряда является важнейшим условием для преуспевания архитектуры Netburst.
   Пока этих проблем не было, развитие шло своим чередом, а процессоры Pentium 4 заслуженно занимали первые строчки в отчетах тестовых лабораторий. Трудности начались в 2003 году и совпали по времени с выпуском компанией AMD своего исключительно удачного процессора Athlon 64. Тогда Intel возлагала большие надежды на перевод Pentium 4 на новое ядро Prescott с увеличенным до 1 Мбайта объемом кэш-памяти, а главное – с возможностью продолжать наращивать частоты процессоров. В расчете на серьезный частотный отрыв разработчики были вынуждены вносить изменения в архитектуру и еще больше удлинять конвейер, жертвуя производительностью на равной частоте с процессорами на старом ядре под названием Northwood. На рынок процессоры Pentium 4 с ядром Prescott были выпущены с отставанием на полгода от момента запуска Athlon 64. Но и после этого желанный разгон не был достигнут – выпущенные версии 3,6 и 3,8 ГГц страдают очень высоким тепловыделением и фактически не превосходят по средней производительности 3,2–3,4 ГГц модели, построенные на прежнем ядре. При этом нужно заметить, что дальнейший рост частот и вовсе застопорился. К сожалению, в текущий момент процессоры на прежнем ядре уже почти не встречаются в продаже, а постепенному переводу на новое ядро подверглась вся линейка, включая низкочастотные модели до 3,0 ГГц, которым такое обновление явно пошло не на пользу, так как тепловыделение увеличилось, а производительность упала.
   В результате компания Intel упустила темп и инициативу, а потому была вынуждена догонять конкурента, что редко бывает приятным и благодарным занятием. Следующим шагом после выпуска моделей на ядре Prescott (в продажу они поступили как Pentium 4 пятисотой серии) была попытка добавить к Pentium 4 64-битное расширение, совместимое с технологией, использующейся в Athlon 64. Нужные команды добавили, но такое чужеродное вмешательство снова вызвало падение производительности на уровне микроархитектуры на несколько пунктов. В качестве компенсации пришлось опять прибегнуть к наращиванию объема кэш-памяти, на этот раз – до 2 Мбайт.
   Однако наращивание кэш-памяти является палкой о двух концах. При доступе к большому кэшу задержки возрастают. При этом трудно найти такие программы, которым было бы мало 512 Кбайт и даже 1 Мбайт, но при этом «хватило» бы 2 Мбайт. Серия с поддержкой 64-битной технологии и увеличенным кэшем получила индексы, начинающиеся с шестерки, при этом частота младшей модели (Pentium 4 630) была установлена ниже, чем у 530! В результате наблюдается формальное преимущество шестисотой серии по сравнению с пятисотой, однако догнать Athlon 64, таким образом, не удалось.
   Продолжением гонки явилось решение Intel выпустить двухъядерные процессоры в одно и то же время с конкурентом. В итоге появились процессоры Pentium D, в которых объединены два ядра Prescott, изготовленные по прежним технологическим нормам. Естественно, готовые процессоры страдали рекордным тепловыделением и весьма скромной производительностью. Такие процессоры оказались работоспособны лишь на частотах ниже 3,2 ГГц, недостаточных для быстрого продвижения конвейеров Netburst. Сейчас они проигрывают не только конкурирующим «двухядерникам», но и одноядерным процессорам в большинстве случаев.
   Но говорить о серьезной утере позиций самой компанией Intel пока не приходится. Не исключено, что в каких-нибудь будущих моделях – Pentium 5 или 6 ей удастся догнать конкурента и в техническом плане. Дело в том, что как бы ни были хороши процессоры конкурента, производственные мощности Intel и AMD сейчас соотносятся как 5:1 и удвоить поставки своих процессоров AMD сможет лишь в течение 4–5 лет. Потребности же мирового рынка в процессорах со временем только растут, и, даже ничего не предпринимая, Intel может оставаться в лидерах по количеству проданных процессоров как минимум еще 7–8 лет.

AMD Athlon 64

   Как уже отмечалось, основная удача компании AMD c выпуском Athlon 64 состоит в том, что ей удалось сделать 64-битный процессор, совместимый со всем существующим 32-битным программным обеспечением. Причем Athlon 64 оказался значительно мощнее своего предшественника Athlon XP на момент выпуска при тестировании на 32-битных задачах, и по совокупности тестов он обходит Pentium 4, причем в последнее время теснит его даже в самых подходящих для архитектуры Netburst задачах – обработке аудио и видео.
   В наиболее же «атлонолюбивых» приложениях, например играх, разница достигает максимальной величины. Самая красочная игра 2004 года – FarCry на процессоре Athlon 64 3200+ в сочетании с видеокартой уровня Radeon 9800Pro развивает до 50 кадров в секунду, в то время как на 3,2-гигагерцовом Pentium 4 частота кадров составляет 35 кадров в секунду (чтобы игровой мир воспринимался как плавное видео, рекомендуется частота 50–60 кадров в секунду, как минимум). С недавним выпуском 64-битной версии FarCry разрыв еще увеличился. Аналогичная ситуация наблюдается в других играх и любых приложениях, связанных с серьезными математическими расчетами, сложными разветвленными алгоритмами и работой с большими массивами данных, к которым требуется произвольный доступ.
   Кроме того, Athlon 64 получил и целый ряд дополнительных возможностей. Самая заметная, с точки зрения пользователя, – технология Cool & Quite. Процессор под ее управлением снижает частоту в те моменты времени, когда от него не требуется максимальной отдачи, и выходит на максимальную мощность, как только пользователь запускает ресурсоемкую программу. Процессор может использовать несколько промежуточных значений частоты, и поскольку автоматика отслеживает загрузку процессора динамически, то для пользователя процесс переключения происходит совершенно незаметно. Так как Athlon 64 экономична даже на максимальной частоте, нет ничего удивительного в том, что после включения этой технологии можно наблюдать картину, когда компьютер работает с остановленным или едва вращающимся вентилятором на процессоре большую часть рабочего времени, например, когда вы редактируете текст или путешествуете по Интернету.
   Из прочих технологий нужно упомянуть интегрированный контроллер памяти и шину Hyper-Transport, использующуюся для соединения процессора с остальными компонентами. Наконец, еще одна дополнительная возможность не связана напрямую с производительностью, однако по нынешним временам ненужной ее тоже никак не назовешь, – Enhanced Virus Protection. В Athlon 64 введен аппаратный механизм, позволяющий запретить исполнение программ, записанных в областях памяти, которые предназначены только для хранения данных. Это нарушает алгоритм работы большинства вирусов. Особенно важно отметить, что такая защита не требует, в отличие от традиционных программных средств, обновления антивирусных баз и блокирует действие новых вирусов, для которых еще не успели разработать «вакцину».
   Для поддержки EVP требуется установить Windows XP с пакетом обновления Service Pack 2. Для ее запуска в меню Панель управления нужно выбрать раздел Система. Затем следует открыть вкладку Дополнительно, в разделе Быстродействие нажать кнопку Параметры и в новом диалоговом окне активировать вкладку Предотвращение выполнения данных. Для запуска службы нужно будет взвести флажок Включить DEP для всех программ и служб, кроме выбранных ниже. В соответствующем списке надо будет выбрать системные программы, в которые входят традиционные антивирусы и фильтры для защиты против сетевых атак. Впрочем, система сама предложит добавить такие программы в список при их первом запуске.
   На практике аппаратная защита должна использоваться совместно с традиционными средствами, поскольку она лишь блокирует работу вирусов, а чисткой компьютера от непрошеных гостей должны заниматься программные антивирусы.
   В продаже имеется два варианта процессоров Athlon 64 – для процессорных гнезд Socket 754 и Socket 939. Подробнее о различиях сокетов мы поговорим в главе «Материнская плата». Более перспективным и в большинстве случаев производительным является второй вариант, но для младших моделей, включая Athlon 64 3200+, допустимо использование и первого типа разъема. Материнские платы для Socket 754 обычно стоят несколько дешевле. Вне зависимости от типа разъема (в будущем возможно применение разъемов новой конструкции под названием S1, M1 и т. д.) ядро процессора остается неизменным, а меняются лишь внешние характеристики – в первую очередь способ работы с оперативной памятью.

Общая стоимость системного блока от 0

   При такой стоимости системного блока вопрос можно поставить так – какая линейка процессоров для ПК является самой перспективной и мощной из ныне существующих, если отбросить ценовой фактор? Среди компьютерных экспертов на этот счет царит редкое единодушие – двухъядерные Athlon 64 X2. Поскольку при разработке Athlon 64 изначально объявлялось о выпуске в перспективе «сдвоенных» процессоров, в архитектуру были заложены некоторые механизмы, облегчающие проектирование многоядерных процессоров. Самое примечательное нововведение – кроссконтроллер, позволяющий ядрам использовать кэш-память друг друга и напрямую обмениваться результатами работы. Благодаря этому производительность увеличивается даже в некоторых программах, не поддерживающих многопоточное исполнение на уровне алгоритма. Ну а в программах, где такая поддержка уже имеется, производительность возрастает весьма и весьма существенно.
   Между тем есть и исключение из этого правила. Например, для игр и неоптимизированных программ большую производительность за ту же цену вы получите, если выберете один из старших одноядерных Athlon 64. Наконец, для энтузиастов, готовых заплатить существенно больше, выпускаются «ультимативные» процессоры Athlon 64 FX. Это одноядерные процессоры с максимальной производительностью в играх и программах, которые не были оптимизированы для многопоточного исполнения.

Процессоры для ноутбуков

   Если в «настольной» категории стоит использовать преимущественно продукцию AMD, то среди мобильных решений предпочтения распределяются примерно поровну. От Intel в этой категории выступает процессор Pentium M и облегченная модель на его основе – Celeron M, а от AMD – мобильная версия Athlon 64 (и Sempron на его базе) и Turion 64. Также в продаже все еще часто можно встретить ноутбуки на снятых с производства процессорах Pentium 4-M и Athlon XP-M.

Самые легкие

   Рассмотрение стоит начать с класса самых компактных моделей с размером экрана 10–12 дюймов. Этот формфактор наиболее востребован среди людей, активно путешествующих с ноутбуком. Если, кроме габаритов, для вас важно максимально возможное время работы от батарей, то наиболее привлекательным вариантом будут модели на процессорах Intel Pentium M из серий Acer TravelMate, IBM ThinkPad, ASUS (уникальные модели с 9-дюймовой ЖК-панелью), Fujitsu-Siemens.
   Процессор Pentium M не имеет ничего общего с нынешними процессорами Pentium 4. Скорее его можно назвать продолжателем традиций Pentium III. В нем используется то же самое ядро P6, и, благодаря специальной оптимизации для работы в составе ноутбуков, он является очень экономичным. Несмотря на слегка усеченную по сравнению с настольными компьютерами функциональность, такие ноутбуки обеспечивают среднестатистического пользователя всем, что может понадобиться от компьютера в пути, а модели, имеющие массу в пределах 1,2–1,6 кг, можно действительно считать необременительной ношей. Лучшие представители этого семейства могут проработать от собственного запаса энергии до 5 часов. А компактные ноутбуки Fujitsu-Siemens благодаря сменной батарее, устанавливаемой в отсек вместо оптического привода, могут продержаться до 8 часов – целый рабочий день!
   Если же рекордов автономного плавания в отрыве от цивилизации вы ставить не планируете, то можно существенно сэкономить и получить более универсальный компьютер, выбрав модель с 12-14-дюймовым экраном на том же процессоре Pentium M, либо использовать новинку 2005 года – AMD Turion. Процессор AMD Turion обладает всеми перечисленными свойствами Athlon 64, включая 64-битное расширение. Фактически, это те же самые Athlon 64 с минимальным уровнем тепловыделения и пониженными частотами для соответствия жестким требованиям компактных систем охлаждения.

Конкуренты настольного ПК

   Полноразмерные ноутбуки, предназначенные не столько для ношения с собой, сколько для замены настольного компьютера, как правило, отличаются большими габаритами, 15-дюймовым экраном и массой 2,5–3,0 кг. В этом случае уже имеет смысл позаботиться о максимальной функциональности. Здесь вполне уместным будет Athlon 64 или Turion 64, который позволяет увеличить время автономной работы. Впрочем, наиболее часто встречаемый в этой категории процессор – все тот же Pentium M, который с выпуском 64-битной Windows смотрится уже не так перспективно, хотя и располагает достаточными вычислительными ресурсами. Это самая обширная категория ноутбуков. С ней работают все известные производители ноутбуков, включая Acer, Hewlett-Packard, Fujitsu-Siemens, Toshiba, Benq, MSI, MaxSelect, Roverbook.
   Наконец, если поставлена задача найти максимально дешевый новый ноутбук (стоимостью до 0), то выбор будет ограничен довольно-таки тяжелыми моделями на самых младших моделях Pentium M. Иногда встречается не намного более дешевый, но однозначно худший вариант – Celeron M. Совсем уж нежелательно использовать Celeron D, поскольку такие ноутбуки не только сильно греются и быстро расходуют батарейки, но и шумят больше многих настольных ПК. Также иногда встречаются модели на процессорах предыдущего поколения, из которых можно отметить Athlon XP-M, как наиболее доступный и достаточно мощный для нужд современных программ. Именно в этом мобильном процессоре впервые была применена технология динамического изменения частоты в зависимости от потребности программы, благодаря чему ноутбуки на его основе шумят весьма умеренно.

Глава 3
Материнская плата

   Определившись с процессором, предстоит выбрать для него достойную материнскую плату (рис 3.1). Не стоит заострять на этом внимание, следует лишь отметить основные критерии отбора. К настоящему времени качество фирменных плат в среднем подтянулось к одному уровню, влияние на общую производительность почти нивелировалось, а набор поддерживаемых функций зависит от используемого на плате набора микросхем, выпускаемых всего несколькими фирмами.
   Рис. 3.1. Материнская плата.

   Абсолютное большинство современных плат, продаваемых под маркой ведущих производителей данной продукции (ASUS, MSI, Gigabyte, ABIT, AOpen, ECS, Sapphire, Power Color, ASRock, Albatron, Foxconn), обладают всем необходимым набором разъемов для подключения внешних устройств и плат расширения, и любой экземпляр из этих серий работоспособен. Исключение, конечно, составляют бракованные экземпляры, от которых никто не застрахован. Впрочем, они всегда заменяются по гарантии. Речь идет лишь о незначительных отличиях между платами на разных наборах микросхем (чипсетах) и еще менее заметной разнице между разными платами, собранными на одинаковых наборах микросхем.
   Тем не менее цены на платы все же различаются, и значительно – от до 0. И этому, несомненно, есть свое объяснение. Наибольшее влияние на цену оказывают два параметра. Прежде всего, следует учитывать имеющееся количество разъемов для установки плат расширения, памяти, дисководов на самой плате и разъемов, собранных на ее задней панели, к которым подключается внешняя периферия. Также цена зависит от марки и модели использованного чипсета.

Портовые служащие

   Для того чтобы компьютер превратился из набора блоков в единое целое, все компоненты тем или иным способом устанавливаются на материнскую плату. Напрямую на нее устанавливаются процессор и модули памяти. Платы расширения, к которым можно отнести видеокарту, звуковую карту, TV-тюнер и многие другие комплектующие, стыкуются при помощи переходной колодки. Дисководы, винчестеры и другая внешняя периферия подключаются к соответствующим разъемам материнской платы при помощи кабелей. Разъемы также принято называть портами. Процессорный разъем трудно перепутать с чем-нибудь иным, так как на плате существует только один разъем подобной формы. Он должен в точности соответствовать типу разъема у выбранного процессора. Но для других портов такого однозначного соответствия нет. Поэтому нужно рассмотреть все типы портов и установить, какие из них и в каком количестве нужны для комфортной работы.
   Разъемы DIMM применяются для установки памяти. Обычно на материнской плате встречается от 2 до 4 разъемов. Если выбрать чипсет, поддерживающий двухканальную работу с памятью, то потребуется обязательно установить два модуля памяти, в противном случае достаточно и одного. Неплохо, если несколько разъемов для памяти останутся в запасе, это позволит в будущем добавить еще пару модулей, когда запросы программ превзойдут возможности компьютера. Память надо подбирать после материнской платы.
   Разъемы PCI – это характерные слоты (длинные колодки с контактами) белого цвета, которые можно найти на любой материнской плате. В будущем предстоит смена этого стандарта на более новый PCI-Express 1x-4x. В такие разъемы устанавливаются звуковые карты, ТВ-тюнеры, платы видеозахвата, контроллеры SCSI и адаптеры для подключения старых моделей сканеров. По нынешним временам, когда все из вышеперечисленного либо принадлежит к экзотическому «железу», либо может быть легко приобретено в полностью внешнем исполнении, то есть в отдельном корпусе, подключаемом к компьютеру через внешний USB-порт, стремиться к большому количеству этих портов не стоит. Если на плате есть 1–3 PCI-порта, то этого вполне хватит для работы.
   Разъемы AGP 8x или PCI-Express 16x могут встречаться на материнских платах только поодиночке. То есть на плате может находиться либо AGP, либо PCI-Express порт для установки видеокарты. С точки зрения производительности в 3D-играх (а в случае работы с плоской графикой разницы не может быть даже теоретически) оба варианта равнозначны. Новая шина PCI-Express обеспечивает более высокую скорость обмена данными, но современные видеокарты используют графическую шину в очень ограниченном режиме. Они предпочитают хранить необходимые данные в собственной памяти, не обращаясь во внешнюю память во время игры. Свежие данные подкачиваются лишь во время загрузки очередного игрового уровня, когда пауза в лишние несколько секунд едва ли может быть серьезной помехой. Эта тенденция сохранится в будущем, и для видеокарт ближайших 2–3 поколений даже возможности AGP будут оставаться избыточными. Таким образом, выбирать плату с PCI-Express нужно лишь тогда, когда смена видеокарты планируется лишь через два-три года. Существует вероятность, что в то время ассортимент карт для PCI-Express будет шире, чем для AGP. С другой стороны, частичное обновление уже давно не приносит серьезных дивидендов, поскольку за то же время и остальные компоненты успеют обновиться, и новая карта в старом окружении будет работать неэффективно. Есть единственное, очень частное исключение, когда преимущество от перехода на PCI-Express действительно существует. Это происходит при вводе видеосигнала через вход VIVO на видеокарте общего назначения. К сожалению, практическая реализация этого варианта чаще всего упирается в другой фактор – крайне невысокое качество работы схем оцифровки на универсальных платах, так что даже для любительской работы с видеоматериалом стоит приобрести специализированную плату. Но эта проблема будет рассмотрена подробнее в соответствующем разделе, посвященном особенностям конфигурации компьютера, предназначенного для работы с видео. Пока же достаточно отметить, что специализированные карты не зависят от пропускной способности шины, поскольку изображение проходит предварительную обработку в самой карте.
   Таким образом, практический выбор между этими портами проще всего сделать, разобравшись со своими потребностями в главе «Видеокарта». Если ваша избранница выпускается в двух вариантах и стоимость их равна, то при прочих равных условиях можно выбрать PCI-Express, в противном случае приоритет следует отдать AGP.
   Разъемы PCI-Express 1x, 2x, 4x являются заменой устаревающих разъемов PCI. Стандарт устроен таким образом, что в «старший» слот можно установить карту, рассчитанную на «младший» размер, но не наоборот. Пока распространение карт расширения в новом стандарте даже не началось, и трудно сказать, как они будут востребованы рынком. Скорее всего, в большинстве обычных компьютеров эти порты будут свободны, как и нынешние PCI. Как правило, на платах с PCI-Express 16x есть и несколько портов с меньшим количеством дорожек.
   Параллельный интерфейс IDE (Parallel ATA) применяется для подключения винчестеров и оптических приводов. Как правило, на современных платах есть 1–3 таких разъема и к каждому можно подключить 1–2 устройства (одним плоским кабелем, в обиходе именуемым шлейфом с тремя колодками – одна для подключения к плате и две – для дисков). Впрочем, спаривать накопители одним кабелем строго запрещается. Если вы планируете установить несколько оптических приводов, то стоит их подключить к разным IDE-разъемам. Ничего, что в корпусе прибавится кабелей, но работа компьютера будет устойчивее и быстрее. Вердикт пока один – чем больше этих портов у выбранной платы, тем лучше.
   Стандарт SATA (Serial ATA) предлагает скорость обмена 150 Мбайт/c против 100–133 Мбайт/c у IDE. Поскольку для обслуживания оптических приводов и предыдущего стандарта хватает «выше головы», на последовательный интерфейс переводятся преимущественно жесткие диски, хотя и для них скорости перекачки выше 100 Мбайт/c пока не достигнуты. Ничего удивительного в такой диспропорции нет, ведь устройства, содержащие механические части, работают медленнее своих коллег, состоящих только из электронных компонентов. Точнее, механика медленнее поддается ускорению. На данный момент уже готова спецификация SATA 2.0, и на последних платах можно встретить ее поддержку. Однако пользы от нее не будет в течение ближайших пяти лет. Но иметь 2–4 колодки с подписью SATA современная материнская плата обязана. Также большинство плат позволяют организовывать из нескольких винчестеров один массив (логический диск или, точнее, RAID-массив), что может использоваться в двух целях. Прежде всего, эта возможность позволяет ускорить обращение к данным. В этом случае поток данных разбивается между двумя дисками, соответственно, скорость записи и чтения одного и того же файла может увеличиться вдвое. Этот режим называется RAID 0. Вариант RAID 1 используется для компьютеров, хранящих особо ценные данные, и предполагает, что на втором винчестере будет храниться копия первого. Подробнее о технологии RAID будет рассказано в главе «Жесткие диски».
   

notes

Примечания

Купить и читать книгу за 109 руб.

Вы читаете ознакомительный отрывок. Если книга вам понравилась, вы можете купить полную версию и продолжить читать