Страница 4 из 21
Глава 1. Начинка компьютера. Особенности мобильных компьютеров
Глава 2. Мультимедиа
Глава 3. Компьютерные порты
Глава 4. Сменные носители
Глава 1
Начинка компьютера. Особенности мобильных компьютеров
В мире первых персональных компьютеров, приблизительно до рубежа тысячелетия, было жить очень просто – существовало вполне счетное количество разновидностей процессоров, имевших четкие различия по характеристикам. Если «чайник» оказывался перед необходимостью выбора, то срабатывал простейший критерий тактовой частоты – понятно, что 486DX с частотой 33 МГц будет работать медленнее, чем 486DX4 с частотой 120 МГц. Мало кого волновали другие различия между этими моделями – в частности, производительность разных моделей 80486 могла различаться в разы даже при одной и той же тактовой частоте, но на практике никто особенно не обращал на это внимания – производительность всей системы оставалась примерно на том же уровне, и возможности тоже были примерно одинаковыми.
Где-то к середине 2000-х годов положение резко изменилось. Сейчас число одновременно выпускающихся только основными производителями (Intel и AMD) моделей процессоров со всеми модификациями – сотни разновидностей, и в них легко запутается даже знаток. Производители достигли физического порога увеличения тактовой частоты – она остановилась примерно на уровне 3-х с лишним гигагерц, и этот критерий перестал быть определяющим. Обратите внимание: при частоте 3 ГГц за время одного такта сигнал, скорость которого, между прочим, равна скорости света, проходит всего 10 сантиметров! Это вызывает определенные сложности при проектировании системных плат – при различной длине проводников сигналы по разным линиям будут «разъезжаться» по времени. Это заставило пересмотреть многие традиционные принципы построения компьютерных систем – в частности, повсеместный переход на последовательные интерфейсы взамен параллельных, из-за чего пришлось практически обновлять весь парк жестких дисков и видеокарт.
Множество достаточно производительных систем, предлагаемых сейчас торговлей, имеют тактовую частоту намного ниже практически достижимого порога. Скорость работы компьютеров, наконец, стала определяться не тактовой частотой, а организацией обмена информацией и различными нововведениями в этой области, подтягивающими узкие места. В результате компьютер производства 2003 года может отставать по производительности от компьютера производства 2010 года с той же тактовой частотой процессора (и даже с тем же по видимости типом процессора) в разы.
С другой стороны, производители обнаружили, что такая высокая производительность требуется вовсе не всегда – большинство практических задач совсем не предполагают никаких экстремальных расчетов, и с ними могут справиться вполне рядовые системы. Не то, чтобы задач, требующих повышенной производительности, вообще не существовало – просто ее повышение на 30 % и даже в два раза проблем не решает. Примером могут служить интеллектуальные функции машин – например, нет сомнений, что проблему машинного языкового перевода решить можно. Но вычислительную мощность, которая для этого потребуется, можно оценить на примере родственной задачи – компьютер «Ватсон», выигравший в 2011 году американскую телевикторину Jeopardy (в России эта программа называется «Своя игра»), по вычислительной мощности входит в сотню самых производительных суперкомпьютеров мира. Да, его научили «понимать» запросы на естественном языке практически без ограничений, распознавать юмор, учитывать социокультурный контекст, что очень важно как раз в случае перевода с одного языка на другой. Но даже довольно ограниченный интеллект в рамках такой определенной задачи потребовал почти трех тысяч процессорных ядер и 16 терабайт памяти – и, не забудем, четырех лет на разработку уникального программного обеспечения.
Возможности «Ватсон» в сотни раз превышают возможности современных настольных машин, и чтобы их расширить, производителям придется обойти еще не один технический порог, подобный уже возникшему физическому ограничению по тактовой частоте. Когда-нибудь они это, без сомнения, сделают или найдут другие пути решения проблемы экстремальных задач (например, «облачные вычисления»), а пока приходится обходиться тем, что имеется в наличии.
1.1. Выбор процессора для персональных компьютеров
С уверенностью можно сказать, что в большинстве случаев для рядовых пользователей выбор центрального процессора сегодня решающего значения не имеет – мощность компьютера даже со слабым процессором все равно позволит выполнять почти любые практические задачи. Собственно, выбирать процессор сегодня приходится лишь в одном случае – при покупке нового настольного компьютера (десктопа). Ноутбуки и тем более другие мобильные устройства (нетбуки, планшеты или смартфоны) по критерию процессора, как и вообще аппаратной платформы в целом, выбирать бессмысленно – их выбирают по функциональности и цене. В крайнем случае можно озаботиться качеством дисплея.
А в случае десктопа действительно приходится начинать выбор именно с процессора. Как и когда-то, такой выбор обуславливает производительность компьютера в целом. Только теперь не столько потому, что такой-то процессор медленнее или быстрее другого, сколько из-за того, что выбор процессора влечет за собой выбор управляющего чипсета, а следовательно, и типа материнской платы, системы охлаждения и многих других мелочей, а именно от этого сегодня зависит функциональность и производительность компьютера в целом. Так, контроллер доступа к памяти в современных системах в ряде случаев встроен в процессор (обычно это процессоры, поддерживающие 64-разрядные вычисления), и потому, выбрав процессор, вы оказываетесь жестко привязаны к определенному типу памяти.
Особо следует поговорить о выборе между 32-разрядными и 64-разрядными системами. Большинство современных процессоров поддерживает 64-разрядные вычисления (включая даже почти все модификации самого простого и дешевого процессора Intel под названием Atom, предназначенного в основном для мобильных компьютеров). Названия таких процессоров и чипсетов к ним дополнительно включают в себя цифру 64: «Intel 64», «amd64», «x86-64», «x64», «EM64T» – разные названия одной и той же технологии.
На практике преимущество 64-разрядных систем заключается не в собственно разрядности вычислений (это может и не дать заметного эффекта), а в том, что системы с такой разрядностью могут поддерживать гораздо больший объем памяти. Сравните – обычная 32-разрядная Windows XP поддерживает физическую память максимум в 4 гигабайта, из которых реально работает около 3,5. 64-разрядная Windows XP поддерживает уже 16 Гбайт, а Windows 7 – до 192 Гбайт (в зависимости от редакции), что фактически равно объему современных жестких дисков.
Но также понятно, что для достижения реального эффекта в таких системах нужно еще много условий. Нужны не просто соответствующие драйверы, которые могут работать в 64-разрядной системе – они вместе с аппаратурой должны реально поддерживать 64-разрядный режим расчетов. Нужны соответствующие программы – обычные 32-битные, естественно, не дадут никакого прироста производительности, даже если их приспособить для работы в 64-разрядной среде. Наконец, нужны собственно задачи, для которых эффект будет значимым: включающие объемные вычисления и оперирование большими объемами данных. Таких задач, как уже говорилось, у обычного пользователя сегодня практически нет – даже с преобразованиями фотографий формата настенных календарей рядовая современная персоналка справляется, как говорится, «на раз».
Возможно, в скором времени все персональные компьютеры и системы для них станут 64-разрядными, и будет накоплено много соответствующего программного обеспечения. Но пока для всех практических случаев, включая даже самые «навороченные» компьютерные игры (одна из самых сложных задач для бытового компьютера), выбор 32-разрядной системы является необходимым и достаточным. Заодно вы гарантированы от несовместимости старых программ с 64-разрядной системой – хотя Microsoft обещает, что в большинстве случаев эти программы будут выполнятся, но все-таки не все. И довольно глупо покупать какой-нибудь новый антивирус только из любви к прогрессу, не получив таким способом ровным счетом никаких преимуществ.