Procesori I3, I5, I7: Seminarski Rad

PROCESORI I3, I5, I7

SEMINARSKI RAD

Predmet: Računarske arhitekture Profesor: v.prof.dr. Nevzudin Buzađija Student: Lamija Ohran, Heleg Eldar Indeks: 244, 207 Studij: Softversko inžinjerstvo

Zenica, decembar 2020. SADRŽAJ

Uvod

1

Historija Intelovih procesora

2

Procesor 4004 (4-bita) Intel Atom Intel Celeron Intel Pentium Intel Core

2 2 2 3 3

i3 procesor

4

i5 procesor

5

i7 procesor

6

Koncepti i tehnologije Intelovih procesora Coffe Lake mikroarhitektura Šta je Turbo Boost u procesorima? Keš memorija Šta je Hyper-Threading?

7 7 8 8 9

Najbolji Intelovi procesori za 2020. Godinu

9

Literatura

10

Popis slika

11

Uvod

Intel je američka kompanija koja je osnovana 1968. kao “Integrated Electronics Corporation”, i najpoznatija je po proizvodnji mikroprocesora te namjenskih integrisanih kola. Intel također proizvodi mrežne kartice, sklopove za matične ploče, mobitele, i druge uređaje. Intel je najpoznatiji po svojim poluprovodničkim mikrorocesorima. Intel je jedan od

najveći proizvođača mikroprocesora za desktop i prijenosne

računare. Iako Intel ima jake konkurencije, činjenica je da je Intel po mnogočemu i dalje broj jedan. Bez obzira na to o kakvom se Intelovom procesoru radi, svaki do njih je kvalitetan na jedinstven način. Bilo da se radi o Intel Core i3, i5, i7 ili X, svaki od njih je na svoj način dobar. Kompanija Intel sastavila je tim, Marcian Hoff, koji nije bio dizajner čipova, 1969. je arhitektonskim prijedlogom pridonio projektu MCS-4 ali nije sudjelovao u razvoju istoga. Dizajn je započeo kasnije, u aprilu 1970., kada je Federico Faggin, fizičar rođen u Italiji, zaposlen u Intelu kao šef projekta i projektant cijele game MCS-4. Faggin je bio prvi dizajner poluvodičkih čipova koji je uspio integrirati cijelu centralnu jedinicu računala (CPU, engl. Central Processing Unit) u jedan jedini poluvodički krug godine 1970.-1971. i time napravio prvi mikroprocesor na svijetu.

1

1.

Historija Intelovih procesora

Pojava jeftinih računara na integriranim krugovima transformirala je savremeno društvo. Mikroprocesori opće namjene u osobnim računarima koriste se za računanje, uređivanje teksta, multimedijski prikaz i komunikaciju putem interneta što je kroz historiju bilo jako teško. Zahvaljujući razvoju tehnologije u svim pravcima to je danas moguće ali mi ćemo samo spomenuti neke od najbitnijih Intelovih serija kroz historiju: ● Procesor 4004 (4-bita) Procesor 4004 (4-bitni procesor) bio je polazna stanica svih današnjih ponuda firme Intel, i dan danas, svi procesori PC-a bili su zasnovani na originalnim projektima ove firme. 4004 je bio prvi komercijalni mikroprocesor sa 2300 tranzistora i taktnom brzinom od 750 kHz. ● Intel Atom Definitivno najslabiji u Intelovoj CPU porodici, barem što se tiče performansi. Nisu stvoreni za postavljanje zapisa u mjerilima, već da bi bili izuzetno učinkoviti u potrošnji energije. Zato ih možemo pronaći u tabletima ili čak u smartphonima. Ima nekih jeftinih prijenosnih računala s Intelovim Atomom, ali performanse tih CPU-a nisu dovoljne za moderno računanje.

2

● Intel Celeron Od premijere 1998. Godine porodica Celeron uvijek je bila proračunska i manje učinkovita verzija moćnije CPU porodice - počevši od Pentiuma, naravno. Čak i sada, kada su Pentium obitelj potisnuli noviji Core i CPU, Celerons su i dalje pod linijom Pentium. Mogu se naći u prijenosnim računalima proračunske klase, mrežnim računarima, pa čak i tabletima.

● Intel Pentium Vjerojatno najpoznatije ime procesora svih vremena. Kada se 1993. godine pojavio na tržištu, prvi Pentium procesor zapravo nije imao pravog konkurenta. Već dugi niz godina to je vodeća klasa Intelove flote. 2006. linija Pentium je nestala da bi se vratila kasnije sredinom 2007., ali ne kao vrhunski CPU, već kao proračunski procesor, jeftina verzija snažnijeg Intel Core 2 Duoa. Zatim, 10 godina kasnije, 2017. godine, Core 2 Duo su povijest, ali Pentiumi su i dalje ovdje, kao proračunska verzija Core i3 CPU-a. Po čemu se trenutni Pentium razlikuje od Intel Core i3 / i5 / i7? To uglavnom ovisi o generaciji CPU-a, što smo detaljno obradili u drugom tekstu. Moderni procesori Pentium nisu dovoljno učinkoviti da bi bili dobri procesori za napredniju upotrebu, poput igranja igara ili uređivanja video zapisa. Međutim,dobar su izbor za uredski rad. ● Intel Core Mnogo godina su računarski procesori imali samo jedno jezgro, što je davalo jako slabe perfomanse.Trebalo je osmisliti plan kako povećati perfomance pa su u početku to postigli stavljanjem više procesora u vrhunske računare. Iako je ovo bilo efikasno, dodalo je značajne troškove električne energije, a performanse višeprocesorske obrade bile su ograničene brzinom sabirnice između CPU-a. Kombinacijom procesora na jednom čipu, proizvođači procesora uspjeli su efikasnije povećati performanse po nižoj cijeni. Pojedinačne procesorske jedinice (odn. procesori) postale su poznate kao „jezgre“, a ne kao procesori.Još sredinom 2000-ih, dvojezgreni i četverojezgreni procesori započeli su zamjenu višeprocesorskih konfiguracija. Iako su u

3

početku samo vrhunski računari sadržavali više jezgara, danas gotovo svi računari imaju višejezgrene procesore. Zbog jako velike rasprostranjenosti Intelovih višejezgrenih procesora danas, mi ćemo navesti neke od osnovnih zajedničkih faktora koje su ključne pri samom odabiru procesora (Slika).

Najrasprostranjeniji modeli koje intel već dugo godina lansira u proizvodnji su

višejezgreni procesori iz porodice Intel Core i oni se dijele: 2.

i3 procesor

Procesori Intel Core i3 imaju manji broj jezgri od CPU-a višeg stepena. To znači da su Core i3 započeli s dvojezgrenim procesorima, ali za posljednje generacije taj se broj jezgri povećao na četiri za desktop uređaje.

Ako želite uštediti novac, ova klasa procesora je prava stvar. Riječ je o izuzetno sposobnom procesoru za nisku cijenu, koji sadrži četiri jezgre i osam niti sa osnovnom brzinom od 3,60 GHz i maksimalnim pojačavanjem do 4,30 GHz. Ako se upari sa solidnom 4

grafičkom karticom i pristojnom matičnom pločom stiču se uvjeti da se pored svakodnevne upotrebe koristi i za igranje slabo-zahtjevnih igara. Ovaj procesor uključuje Intelov integrirani UHD Graphics 630 s baznom frekvencijom od 350 MHz i maksimumom od 1,10 GHz - komponentom koja se ne nudi na rangiranom AMD CPU-u, a koja vam pomaže da pokrenete sistem bez grafičke kartice, kao i da uživate u slabo zatjevnim igrama. Ova nova tehnologija omogućava Intelu da kreira sve snažnije mikroprocesore sa boljim performansama, dužim vijekom trajanja baterije uz niže troškove i uređajima manjeg oblika kao što je Ultrabook ™.

3.

i5 procesor

Jedan korak prema naprijed u odnosu na Core i3 procesore je Core i5 procesor. Core i5 procesori su najčešće procesori koje kupuju gameri (ili oni koji to žele postati) koji žele iskusiti barem dio najbolje i najnovije tehnologije, ali po nižoj cijeni. Procesori i5 imaju izvrsnu cijenu u odnosu na performanse. Za većinu korisnika i5 je više nego dovoljan za rješavanje svakodnevnih zadataka. Najnoviji i5 čipovi imaju šest jezgri na radnoj površini i četiri jezgre na mobilnim uređajima sa pojačanim taktovima do 4GHz.

5

Uobičajeni Core i5 procesor nema Hyper-Threading mogućnost, ali zato ima više fizičkih jezgri u usporedbi sa Core i3 procesorom. Core i5 je računarski procesor, dostupan kao dvojezgreni ili četverojezgreni. Može se koristiti i na stolnim i na prenosnim računarima, a jedan je od četiri tipa procesora u seriji "i" (porodica Intel Core). Prvi i5 procesor objavljen je u septembru 2009. godine, a nove generacije i5 i dalje izlaze (2020). Osim toga, Core i5 ima i viši radni takt, veću keš memoriju i bolju integrisanu grafičku karticu u odnosu na Core i3. Treba reći i to da Core i5 procesori koji se mogu pronaći na prijenosnim računarima imaju Hyper-Threading mogućnosti, što nije moguće na stolnim računarima. Core i5 procesor dostupan je u više brzina, u rasponu od 1,90 GHz do 3,80 GHz, a sadrži 3 MB, 4 MB ili 6 MB predmemorije. Koristi LGA 1150 ili LGA 1155 utičnicu na matičnoj ploči. Core i5 procesori se najčešće nalaze kao četverojezgreni. Međutim, nekoliko odabranih vrhunskih Core i5 procesora ima šest jezgri. Najčešći tip RAM-a koji se koristi uporedo sa Core i5 procesorom je DDR3 1333 ili DDR3 1600. Međutim, RAM-ovi većih performansi mogu se koristiti ako podržava matična ploča. Intelovi stolni procesori desete generacije stigli su sa primjenom u 2020 godini. Ovaj Core i5 čip zamijenio je prethodni i5-9600K značajnim napretkom: Hyper-Threading. Iako čip 9. generacije ima šest jezgara i šest niti, ovaj noviji model ima šest jezgara i 12 niti kako bi pružio bolje performanse uz istu cijenu. Služi čak više niti od Intelovih 9. generacija Core i7 čipova. Neki prenosni računari imaju Core i5, da bi se poboljšale performanse za veće potrebe korisnika. Pri nižim brzinama, upotreba baterije je prilično konzervativna i može doseći i do pet sati ili uz jedno punjenje. Međutim, pri većim brzinama potrošnja baterije je veća i može rezultirati do tri sata ili više upotrebe po punjenju.

6

4.

i7 procesor

Intel Core i7 je linija Intelovih procesora koja obuhvaća osam generacija Intelovih čipsetova. Imaju četiri ili šest jezgara, sa frekvencijama zaliha između 2,6 i 3,7 GHz. Prvi i7 procesori objavljeni su u novembru 2008. godine, a nove generacije i7 i dalje izlaze (2020).

Varijacije i7 procesora proizvedene su za razne uređaje za lično računanje. Neki i7 procesori visokih performansi za stolna računala, poput i7-8700K, otključani su radi overclockinga. I7 procesori visoke efikasnosti (koji štede energiju što je više moguće, a na štetu određenih performansi) proizvedeni su za stolne računare, laptope i mobilne uređaje. U junu 2018. godine Intel je najavio ograničeno izdanje i7 procesora i7-8086K, u znak sjećanja na 40. godišnjicu 8086 CPU-a. Proizvedeno je samo 8086 ovih procesora. To je prvi Intelov procesor koji postiže brzinu od 5 GHz bez overclockinga (koristeći Intel Turbo Boost tehnologiju).

Core i7 zasnovani na mikroarhitekturi 8. generacije “Coffee Lake” predstavljeni su krajem 2017. Iako još uvijek koriste standardni Socket LGA-1151, ti dijelovi više nisu kompatibilni s ranijim čipsetima serije 100/200 i moraju biti upareni s odgovarajućim čipsetom serije 300. Značajna promjena konfiguracije dogodila se uvođenjem Coffee Lake-a, uključujući nabacivanje broja jezgara za Core i7 sa 4 jezgre na 6.

7

5.

Koncepti i tehnologije Intelovih procesora

● Coffe Lake mikroarhitektura Od svih razlika između raspona Intel procesora, ovo će najviše utjecati na performanse. Posjedovanje nekoliko jezgri takođe može drastično povećati brzinu kojom se pokreću određeni programi. Paleta Core i3 doseže maksimum u 4 jezgra, dok procesori Core i5 i i7 imaju četiri jezgre i više. Imati više jezgri znači da računar može efikasnije raditi na više zadataka istovremeno. Iako nema velikih promjena u odnosu na prethodne arhitekture i stvarna mikroarhitektura je uglavnom ista, Intel je uveo niz glavnih arhitektonskih promjena u Coffee Lakeu. Pored poboljšanih performansi, Coffee Lake je povećao i broj jezgara za 50% (kasnije za 100%), omogućavajući mnogo veće performanse sa više nivoa. Poboljšani proizvodni proces trebao bi omogućiti čipovima Lake arhitekture da imaju veliku mogućnost overklokinga. Intel sve više teži nano tehnologiji pa je u Coffe Lake-u, šestojezgreni porcesor na 149 mm² i dalje znatno manji od čak četverojezgrenih čipova zasnovanih na generaciji prije Coffe Lake-a. Krajem 2018. Intel je predstavio osvježavanje Coffee Lake-a što je dodatno povećalo broj jezgri na osam. ● Šta je Turbo Boost u procesorima? Ovaj naslov može biti vrlo zanimljiv ako uzmemo u obzir da najsporiji Core i3 čipovi rade bržom brzinom od osnovnih Core i5 i Core i7. Tu u scenarij ulazi brzina takta. Šta je brzina takta? GHz predstavlja broj taktova (proračuna) kojima procesor može upravljati u sekundi. Jednostavno rečeno, veći broj znači brži procesor.

8

Primjeri:

Turbo Boost nema nikakve veze s ventilatorima ili prisilnom indukcijom, ali je Intelov marketinški naziv za tehnologiju koja omogućava procesoru da dinamički povećava brzinu takta jezgre kad god se za tim ukaže potreba. Core i3 procesori nemaju Turbo Boost, ali Core i5 i Core i7s imaju. Turbo Boost dinamički povećava radni takt Core i5 i i7 procesora kada je potrebna veća snaga. To znači da čip može povući manje energije, proizvesti manje toplote i pojačati se samo kada to treba. Na primjer, iako Core i3-7300 radi na 4 GHz u odnosu na 3,5 GHz za Core i5-7600, Core i5 čip može pojačati do 4,1 GHz po potrebi, pa će na kraju biti brži. Procesor može Turbo Boost koristiti samo ograničeno vrijeme. To je značajan dio razloga zašto Core i5 i Core i7 procesori nadmašuju Core i3 modele u zadacima optimizovanim za jednu jezgru, iako imaju niže osnovne taktove. ● Keš memorija Ipak, performanse procesora nisu određene samo brzinom takta i brojem jezgara. Ostali faktori poput veličine predmemorije također igraju ulogu. Kad CPU otkrije da koristi iste podatke iznova i iznova, te podatke pohranjuje u svoju predmemoriju. Keš je čak brži od RAM-a jer je dio samog procesora. Coffe Lake sa sobom donosi i velike izmjene keš memorije tako da Core i3 čipovi imaju do 6MB, dok i5 imaju 9MB, a Core i7 imaju 12MB. ● Šta je Hyper-Threading? Ako se vratimo na koncept procesora, nit u računarskim terminima je niz programiranih instrukcija koje CPU mora obraditi. Na primjer: Ako se CPU sastoji od jedne jezgre, on može obraditi samo jednu nit odjednom, tako da može odraditi samo jednu stvar odjednom. Hyper-Threading je pametan način da se jednom jezgru omogući obrada više niti. 9

U osnovi podvodi operativni sistem tako da misli da su svaka fizička procesorska jezgra u stvari dvije virtualne (logičke) jezgre. Dvojezgreni procesor Core i3 pojavit će se kao četiri virtualne jezgre u Task Manageru, a četverojezgreni i7 čip kao osam jezgri. Dok trenutni Core i5 opseg nema Hyper-Threading, tako da može obrađivati samo četiri jezgre. Zahvaljujući Hyper-Threading operativnom sistemu može dijeliti zadatke obrade između ovih virtualnih jezgri kako bi pomogao određenim aplikacijama da se brže izvode i kako bi održao performanse sistema kada je istodobno pokrenuto više aplikacija.

6.

Najbolji Intelovi procesori za 2020. Godinu

● Intel Core i5-10600K. Ovaj čip pruža najbolji udarac za vaš novac, posebno ako namjeravate overclockati. … ● Intel Core i3-10100. Iako se ne može overclockati, ovaj čip je idealan za izgradnju savršenog igraćeg računara početnog nivoa. … ● Intel Core i9-10900K - Ovaj čip sa 10 jezgri i 20 niti je na vrhu ljestvice. Core i9 ima osnovnu frekvenciju od 3,70 GHz. Njegova maksimalna jednojezgrena turbo frekvencija je 5,30 GHz, uz novi algoritam pojačavanja brzine. Uz težak overclocking, nekih 10900K može čak i nositi 5.3GHz na svim jezgrama. Uz veliko napajanje, neki korisnici izvještavaju da drastično povećavaju performanse, overclockajući CPU na 325 W.

Performanse na Core i9 čipu su impresivne, iako zahtijevaju značajan porast snage. To ga čini najbržim gaming procesorom ikad napravljenim, čak i prije bilo kakvih nadogradnji performansi. U nekim slučajevima čak nadmašuje AMD-ov Ryzen 9 3900X, 12jezgreni čip s 24 niti u zadacima produktivnosti. ●

Intel Core X

Serija Intel Core je niz glavnih CPU-a, dok se Core X serija sastoji od skupljih vrhunskih rješenja usmjerenih uglavnom na entuzijaste i profesionalne korisnike. Sve u svemu, Intel Core CPU nude mnogo bolju vrijednost za većinu korisnika što se tiče igara.Da bi stvari bile što jednostavnije, do sada su postojale tri arhitekture na kojima su se temeljili Core X CPU: Skylake-X, kratkotrajni Kaby Lake-X i Cascade Lake-X. Uključivali su i i7 i i9 procesore, kao i jedan i5 model, iako su svi Cascade Lake-X modeli koji su trenutno dostupni označeni kao i9.

10

Sada, kada se upoređuju Core i Core X CPU paralelno, glavni faktori koje treba uzeti u obzir su performanse i cijena. Core X su moćni, skupi vrhunski procesori koji nude više jezgri od svojih glavnih kolega, a svi oni koriste LGA 2066 soket. Tačno brojanje jezgri variralo je tijekom godina, ali uvijek su bili ispred glavnih CPU-a koji su objavljeni u isto vrijeme, plus svi su imali hiperprotekciju. Što se tiče cijena, one su se kretale od oko 400 do čak 2000 američkih dolara.

7.

Literatura

https://www.which.co.uk/reviews/laptops/article/intel-processors-explained-what-is-core-i3i5-i7-and-pentium-av6235O66IQP https://www.techspot.com/review/2061-intel-core-versus/ https://www.cpu-monkey.com/en/cpu_family-intel_core_i5-5 https://pcchip.hr/hardver/komponente/intel-core-i3-vs-i5-vs-i7-vs-i9-koji-vam-treba-i-koji-va m-je-dovoljan/ https://www.geeksforgeeks.org/comparing-intel-i3-i5-i7-processors/ https://en.wikipedia.org/wiki/Intel_Core http://www.expertreviews.co.uk/pcs/cpus/1400962/whats-the-difference-between-core-i3-i5and-i7-processors

https://en.wikichip.org/wiki/intel/microarchitectures/coffee_lake

https://www.intel.com/content/www/us/en/processors/processor-numbers.html

11

https://www.digitaltrends.com/computing/best-intel-processors/

https://techterms.com/definition/processor_core

https://dreammachines.eu/en/article_intel

8.

Popis slika

12