Какими бывают процессоры: x86 и ARM
В мобильных устройствах (планшеты, смартфоны) и классических компьютерах (ноутбуки, настольные ПК, серверы) используются разные процессоры. Они по-разному взаимодействуют с операционными системами и программами — взаимной совместимости нет. Именно поэтому вы не сможете запустить привычные Word или Photoshop на своем iPhone или Android-смартфоне. Вам придется скачивать из AppStore или Google Play специальную версию софта для мобильных устройств. И она будет сильно отличаться от версии для настольного ПК: как визуально, так и по функциональности, не говоря уже о программном коде, который пользователь обычно не видит.
Процессоры для классических компьютеров строятся на архитектуре x86. Своим названием она обязана ранним чипам компании Intel c модельными индексами 8086, 80186 и так далее. Первым таким решением с полноценной реализацией x86 стал Intel 80386, выпущенный в 1985 году. Сегодня подавляющее большинство процессоров в мире с архитектурой x86 делают Intel и AMD. При этом у AMD, в отличие от Intel, нет собственного производства: с 2018 года им по заказу компании занимается тайваньская корпорация TSMC.
Процессор Intel 8086, 1978 год
(Фото: wikipedia.org)
Когда Acer, Asus, Dell, HP, Lenovo и любые другие производители классических компьютеров используют процессоры Intel или AMD, то им приходится работать с тем, что есть. Они вынуждены закупать готовые решения без возможности гибко доработать чипы под свой конкретный продукт. А свои собственные процессоры на архитектуре x86 никто из производителей ПК делать не может. Дело не только в том, что это крайне сложно и дорого, но и в том, что лицензия на архитектуру принадлежит Intel, и компания не планирует ее ни с кем делить. AMD же воевала в американских судах за право создавать чипы на архитектуре x86 со своим главным конкурентом более десяти лет в 1980-х и 1990-х годах.
Процессоры для мобильных устройств строятся на базе архитектуры ARM. И это не какая-то быстро и внезапно взлетевшая вверх молодая компания. Корни истории современной британской ARM Limited уходят далеко в 1980-е. Только в отличие от своих доминирующих на рынке «больших» ПК-конкурентов ARM Limited процессоры не делает. Бизнес компании построен на том, что она продает лицензии на производство чипов по своей технологии всем желающим. Причем возможности для доработки у лицензиатов максимально широкие — отсюда популярность и многообразие решений. Именно на основе архитектуры ARM Huawei делает свои мобильные чипы Kirin, у Samsung это Exynos, у Apple — серия Ax. В этот же список входят Qualcomm, MediaTek, NVIDIA и другие компании. А еще свои процессоры на ARM делает Fujitsu. Японцы назвали их A64X, и именно они в количестве 158 976 штук используются в самом мощном на момент выхода этой статьи суперкомпьютере в мире — Fujitsu Fugaku.
Суперкомпьютер Fujitsu Fugaku
(Фото: Riken)
Из открытого подхода ARM вытекает и главный недостаток: архитектура очень фрагментирована. Для x86 достаточно написать программу один раз, и она будет одинаково стабильно работать на всех устройствах. Для ARM приходится адаптировать софт под процессоры каждого производителя, что замедляет и удорожает разработку. Ну, а главный недостаток x86 вытекает из отсутствия конкуренции. В последние годы Intel, например, много упрекали за медленный или порой вовсе едва ощутимый прирост производительности от поколения к поколению. Также есть проблемы с высокими уровнями нагрева и энергопотребления.
Материнская плата Gigabyte GA-F2A85X-UP4
Для исследования платформы Socket FM2 мы использовали старшую модель в нынешней линейке плат от Gigabyte – GA-F2A85X-UP4
, основанную на новом чипсете AMD A85X.
Плата соответствует последней спецификации Ultra Durable 5
, предполагающей использование качественных энергоэффективных компонентов. Стабилизатор питания восьмифазный (6+2). В силовой цепи используются мощные сборки IR3550, а также дроссели с ферритовыми сердечниками. Для управления параметрами VRM задействуется цифровой контроллер.
Компоновка слотов для плат расширения оптимальна. Три PCI-E x16, такое же количество PCI-E x1 и один PCI. Для последнего не требуется дополнительный контроллер, так как поддержка этой шины до сих пор реализована в чипсетах AMD. Учитывая количество линий PCI Express, не избежать нюансов использования слотов. Первый слот по умолчанию работает в полноскоростном режиме. При использовании двух видеокарт, первый и второй слоты переводятся в режим x8+x8. Третий полноформатный PCI-E x16 имеет пропускную способность х4, при этом, если задействован ближайший PCI-E x1, то нижний PCI-E x16 также будет обеспечивать скорости передачи данных на уровне х1. Gigabyte GA-F2A85X-UP4 позволяет в полной мере реализовать преимущества чипсета A85X – модель позволяет создать конфигурацию c двумя видеокартами на чипах AMD, которые будут работать в режиме CrossFireX.
На борту Gigabyte GA-F2A85X-UP4
имеется джентельменский набор оверклокера – кнопки Power, Reset, Clear CMOS, а также LED-индикатор состояния. Плата ожидаемо оснащена двумя микросхемами BIOS, а в качестве оболочки UEFI используется графический вариант 3D BIOS, концептуально уже хорошо знакомый нам по предыдущим платам производителя.
Из интересных возможностей модели, отметим технологию Dual Clock Gen
. На плате имеется микросхема с дополнительным тактовым генератором (основной – в чипсете). По заявлению производителя, он позволяет добиться стабильной работы на более высоких тактовых частотах шины (~135–150 МГц), что может заинтересовать владельцев APU с заблокированными множителями, желающими форсировать свой процессор. Хотя, конечно, учитывая ценовую политику AMD в отношении чипов Trinity, энтузиастам лучше изначально смотреть в сторону моделей с индексом «К».
Плата имеет полный набор видеовыходов: DVI, HDMI, DisplayPort и D-Sub. При этом можно одновременно подключить до трех устройств отображения с любой комбинацией интерфейсов. Отметим, что DVI-порт работает в режиме Dual-Link, позволяя использовать мониторы с разрешением вплоть до 2560×1600.
Дисковая подсистема позволят подключить 8 накопителей по SATA 6 Гб/c: семь внутренних и один с помощью eSATA. Что касается периферии, то в распоряжении пользователя шесть портов USB 3.0. Четыре из них реализованы с помощью чипсета, еще для двух используется дополнительный контроллер Etron EJ168.
В целом плата оставляет довольно приятное впечатление. Достойный набор функций для старшего решения, ничего лишнего и вместе с тем неплохой задел на перспективу.
ATX vs Micro-ATX vs Mini-ITX
Размер
Как можете видеть из изображения выше, ATX является самым большим форматом из представленных, размер — 305×244 мм. Далее в сторону уменьшения miсro-ATX 244×244 mm, и mini-ITX самый маленький, размеры которого 170×170 mm.
Когда дело доходит до размера, он должен касаться Вас только в том случае, если размер системного блока меньше, чем требуется для определенного формата. И наоборот, нет необходимости беспокоиться о том, что корпус «слишком большой» для материнской платы, так как каждый системный блок имеет стандартизированную компоновку, предназначенную для размещения любой материнской платы, которая может физически поместиться внутри.
Объем оперативной памяти
Одним из больших отличий является количество слотов ОЗУ, встроенных в материнскую плату. В то время как ATX и micro-ATX платы поддерживают до четырех модулей оперативной памяти, mini-ITX может поддерживать только два.
Тем не менее, материнская плата mini-ITX может вместить до 32 ГБ оперативной памяти, если установлен комплект 2×16 ГБ. ATX и Micro-ATX, соответственно, могут поддерживать в два раза больше памяти.
Однако, это не сильно критично для геймеров. Даже 16 ГБ оперативной памяти будет более чем достаточно для игрового ПК сегодня. Тем не менее, у специалистов, которые используют более “тяжелое” программное обеспечение может быть соблазн взять материнскую плату, которая не только поддерживает более высокую общую емкость, но и предлагает возможность установки четырех модулей ОЗУ.
PCIe Слоты
Еще большая разница между всеми тремя материнскими платами — это количество встроенных слотов PCIe. Материнские платы ATX имеют лидерство в этом разделе, так как они могут иметь до 7 слотов PCIe. Другие два вида более ограничены, micro-ATX имеет до 4, а материнские платы mini-ITX — только 1 слот PCIe.
Очевидно, что PCIe слоты используются видео картами, но могут также использоваться другими: звуковыми картами, внутренними модемами и т.д. Тем не менее, вы должны учитывать это при выборе.
Проблема, которая может возникнуть с материнскими платами Mini-ITX, в частности, связана с размещением слота PCIe на самом краю платы. Таким образом, если материнская плата сама по себе плотно сидит в системном блоке, любая серьезная видео карта может не поместиться без дополнительного пространства.
И, наконец, есть вопрос цены. Вы могли бы подумать, что материнские платы mini-ITX будут самыми дешевыми из-за их небольшого размера, требующего меньше производственных материалов, но вы будите удивлены, узнав правду.
Чаще всего материнские платы micro-ATX самые дешевые, потому что они пользуются более высоким спросом. Кроме того, именно качество компонентов определяет ценник материнской платы, поэтому могут быть платы mini-ITX, которые стоят дороже, чем даже ATX.
Архитектура процессоров: CISC, RISC, и в чем разница
Ключевое отличие между x86 и ARM кроется в разной архитектуре набора инструкций. По-английски — ISA, Instruction Set Architecture. В основе x86 изначально лежала технология CISC. Это расшифровывается как Complex Instruction Set Command — вычислительная машина со сложным набором инструкций. «Сложность» здесь в том, что в одну инструкцию для процессора может быть заложено сразу несколько действий.
Полвека назад, когда первые процессоры только появились, программисты писали код вручную (сейчас для этого есть компиляторы). Одну сложную команду на старом низкоуровневом языке программирования Assembler написать было гораздо проще, чем множество простых, досконально разъясняющих весь процесс. А еще сложная команда занимала меньше места, потому что код для нее был короче, чем несколько отдельных простых команд
Это было важно, потому что объем памяти в те времена был крайне ограничен, стоила она дорого и работала медленно. Заказчики от этого тоже выигрывали — под любой их запрос можно было придумать специальную команду
Но вот архитектура самого процессора страдала. По мере развития микроэлектроники в чипах с CISC копились команды, которые использовались редко, но все еще были нужны для совместимости со старыми программами. При этом под них резервировалось пространство на кристалле (место, где расположены физические блоки процессора). Это привело к появлению альтернативной технологии RISC, что расшифровывается как Reduced Instruction Set Command — вычислительная машина с сокращенным набором инструкций. Именно она легла в основу процессоров ARM и дала им название: Advanced RISC Machines.
Здесь ставку сделали на простые и наиболее востребованные команды. Да, код поначалу писать было сложнее, поскольку он занимал больше места, но с появлением компиляторов это перестало быть значимым недостатком. Результат — экономия места на кристалле и, как следствие, сокращение нагрева и потребления энергии. Плюс множество других преимуществ.
Что же выбрать?
Теперь, когда мы рассмотрели важные качества и спецификации, давайте рассмотрим важный вопрос: что выбрать?
Ответ во многом зависит от того, какой тип ПК вы будете собирать и как намерены использовать PCIe и RAM слоты.
Игровой ПК
Если вы собираете игровой ПК, мы бы посоветовали использовать материнскую плату micro-ATX для типовой конфигурации и рассматривать только ATX для действительно высокопроизводительных компьютеров.
Материнская плата micro-ATX будет лучшим вариантом. Она имеет более чем достаточно слотов оперативной памяти и может даже поддерживать настройки quad-GPU, оставляя часть слотов свободными для любых дополнительных карт. Единственная причина пойти за материнской платой ATX, если вы планируете использование больше слотов PCIe, чем micro-ATX имеет встроенных, например, для установки quad-GPU и для использования нескольких дополнительных карт.
В настоящее время игровой ПК на основе mini-ITX не имеет смысла, если только ваша цель не заключается в создании компактного и портативного игрового ПК. Очевидно, что она сможет поместиться в самые маленькие системники,но вам придется считаться с размером видеокарты. Кроме того, тесный блок нуждается в хорошем проветривании и принудительном охлаждении для того, чтобы предотвратить перегрев системы, особенно для более мощных конфигураций.
Рабочая станция
Если Вы профессионал с высокими требованиями производительности ПК и задаетесь вопросом о том, какая материнская плата лучше всего подходит для Ваших потребностей, многие из вещей, сказанных для игровых ПК, применяются и здесь. Материнскую плату ATX стоит приобретать только в том случае, если Вы планируете в полной мере использовать дополнительные слоты PCIe и поэтому micro-ATX остается лучшим вариантом.
Mini-ITX, однако, менее обнадеживает, исключительно из-за ограниченной емкости оперативной памяти. Вдобавок ко всему, есть факторы управления теплом, которые нужно учитывать, если вы намерены установить плату в небольшом системном блоке. И, поскольку, рабочие станции делают большой акцент на мощности процессора, Вам необходимо будет обеспечить хорошее решение для охлаждения, особенно если у Вас есть амбиции оверклокинга.
Настольный компьютер
Если все, для чего Вы собираетесь использовать компьютер — это серфить по интернету, смотреть видео и время от времени заниматься офисной работой, лучшее решение для Вас будет самым дешевым. Тем не менее, это, скорее всего, будет опять micro-ATX плата. В случае, если вы хотите ПК, который бы занимал мало места, тогда mini-ITX будет подходить идеально.
ASRock Fatal1ty Z270
Компоновка на плате довольно плотная. Но чтобы элементы не грели друг друга, установлены радиаторы. Пассивного охлаждения тут хватает.
Работает модель с процессорами LGA1151 семейств Skylake-S и Kaby Lake-S. Как ясно из названия, на платформе установлен чипсет Z270 Express. На плату можно установить два модуля оперативной памяти DDR4 с максимальным объемом 32 Гб.
Эта модель из-за своих размеров также может содержать лишь одну видеокарту. Есть слот для SSD формата M.2. Интерфейсная панель занята 6 портами USB 3.0, одним Thunderbolt. Все остальные разъемы установлены по стандарту.
Выводы
Итак, сравнение различных архитектур сводится в основном к габаритным показателям и количеству портов расширения на плате. По‐хорошему, надобность в ATX‐моделях с каждым годом все ниже, поскольку MicroATX предлагают аналогичный функционал и не требуют корпуса больше Mid‐Tower. Отсутствие дополнительных слотов PCI‐E x16/x8/x4?
p, blockquote 20,0,0,0,0 —>
Современная индустрия отказывается от дальнейшей поддержки SLI и Crossfire, что делает нецелесообразным запитывание дополнительных слотов, если только вы не занимаетесь майнингом, либо хотите подключить сверхбыстрый NVMe SSD, карту захвата или аудиокарту класса ASUS Xonar.
p, blockquote 21,0,0,0,0 —>
Надеемся, мы помогли вам с выбором материнской платы для вашей будущей системы. Какой она будет – уже другое дело, но основная мысль получена, теперь надо бы ее реализовать. Удачи! Не забывайте подписываться и делиться с близкими, пока.
p, blockquote 22,0,0,0,0 —>
p, blockquote 23,0,0,0,0 —> p, blockquote 24,0,0,0,1 —>
Материнские платы бывают различных размеров и форматов, но есть три, которые являются самыми популярными для стационарных ПК: АТХ, miсro-АТХ, и mini-ITX.
Они отличаются не только размером!
В этой статье мы рассмотрим каждый из этих типов материнских плат и, в конечном счете, решим, что и для кого лучше всего подходит.
Выводы
К сожалению, на момент выхода этого обзора Biostar A10N-8800E не замечена в продажах на отечественном рынке. Тем не менее, в Европе её цена стартует с цифры порядка $85.
Если цена «у нас» составит около 6 тысяч рублей – это будет крайне опасный конкурент для mini-ITXплат на базе более слабых процессоров Intel. Которые, к слову, слабее не только в части CPU, но и сильно слабее в части видеоподсистемы. За отличное сочетание производительности и функционала (и авансом — невысокую стоимость) мы вручаем Biostar A10N-8800E нашу наивысшую награду «Выбор редакции».
Лутовинов Максим (aka. Kok)
14/05.2019
