Tipos de processadores de computador

Alguns anos atrás, escolher um processador era bem direto. Tanto a AMD quanto a Intel produziam duas linhas de processadores: uma linha principal e uma linha econômica. Cada empresa usava apenas um soquete de processador, e havia uma gama limitada de velocidades de processador disponíveis. Se você quisesse um processador Intel, poderia ter uma dúzia de modelos principais e meia dúzia de modelos econômicos para escolher. O mesmo era verdade para a AMD.

OEM versus varejo

Para confundir ainda mais as coisas, a maioria dos processadores AMD e Intel está disponível em dois tipos de embalagem, chamadas OEM e varejo (embalagem em caixa). Os pacotes de processadores OEM incluem apenas o processador básico e geralmente oferecem apenas 90 dias de garantia. Os processadores de varejo incluem o processador, um cooler de CPU compatível e uma garantia mais longa, normalmente de três anos.

Um processador de varejo geralmente é o melhor negócio. Ele normalmente custa apenas alguns dólares a mais do que a versão OEM do mesmo processador, e o cooler de CPU incluído geralmente vale mais do que a diferença de preço. Mas, se você planeja instalar um cooler de CPU de terceiros — por exemplo, porque você está atualizando seu sistema para ser o mais silencioso possível —, pode fazer sentido comprar o processador OEM.

Hoje em dia, escolher um processador não é tão simples. A AMD e a Intel agora fabricam literalmente dezenas de modelos de processadores diferentes. Cada empresa oferece várias linhas de processadores, que diferem em velocidade de clock, cache L2, tipo de soquete, velocidade do barramento de host, recursos especiais suportados e outras características. Até os nomes dos modelos são confusos. A AMD, por exemplo, ofereceu pelo menos cinco modelos de processadores diferentes sob o mesmo nome, Athlon 64 3200+. Um número de modelo Intel Celeron que termina em J encaixa no soquete 775, e o mesmo número de modelo sem o J designa o mesmo processador para o soquete 478. Um número de modelo de processador Pentium 4 que termina em J não diz nada sobre o tipo de soquete para o qual foi projetado, mas indica que o processador suporta o recurso de bit de desabilitação de execução. E assim por diante.

A AMD e a Intel oferecem cada uma as três categorias de processadores descritas nas seções a seguir.

Os processadores econômicos abrem mão de um pouco de desempenho em troca de um preço mais baixo. A qualquer momento, o processador econômico mais rápido disponível da AMD ou Intel provavelmente terá cerca de 85 % do desempenho do seu modelo principal mais lento. Processadores econômicos são mais do que suficientes para tarefas de computação rotineiras. (Afinal, o processador econômico de hoje foi o processador principal de ontem e o processador de alto desempenho da semana passada.) Processadores econômicos são frequentemente a melhor escolha para uma atualização de sistema, pois suas velocidades de clock e consumo de energia mais baixos tornam mais provável que sejam compatíveis com uma placa-mãe mais antiga.

Os vários modelos do processador AMD Sempron são vendidos na faixa de US$ 50 a US$ 125 e são voltados para o segmento de econômicos a principais de linha de entrada. O Sempron substituiu o processador Duron de soquete A descontinuado em 2004 e o processador Athlon XP de soquete A obsoleto em 2005. Vários modelos Sempron estão disponíveis no soquete A obsoleto e no mesmo soquete 754 usado por alguns modelos Athlon 64.

A AMD na verdade embala dois processadores diferentes sob o nome Sempron. Um Sempron de soquete A, também chamado de K7 Sempron, é na verdade um processador Athlon XP renomeado. Um Sempron de soquete 754, mostrado na Figura 5-1, também é chamado de K8 Sempron e é, na verdade, um modelo Athlon 64 reduzido, operando a uma velocidade de clock mais baixa, com um cache L2 menor e um controlador de memória de canal único, em vez do controlador de memória de canal duplo do Athlon 64. Os primeiros modelos Sempron não tinham suporte para processamento de 64 bits. Os modelos Sempron recentes incluem suporte a 64 bits, embora a praticidade de executar software de 64 bits em um Sempron seja questionável. Ainda assim, como o Athlon 64, o Sempron também executa software de 32 bits com muita eficiência, então você pode pensar no suporte a 64 bits como uma preparação para o futuro.

Figura 5-1: Processador AMD Sempron (imagem cortesia da AMD, Inc.)

Se você tiver uma placa-mãe de soquete 462 (A) ou soquete 754 em seu sistema, o Sempron oferece um excelente caminho de atualização. Você precisará verificar a compatibilidade da sua placa-mãe com o Sempron específico que pretende instalar e pode precisar atualizar a BIOS para reconhecer o Sempron.

Para obter mais informações sobre os modelos de processador Sempron, visite http://www.amd.com/sempron.

Por muitos anos, o processador Intel Celeron foi a "irmã pobre", oferecendo pouco desempenho a um preço muito alto. Observadores cínicos acreditavam que a única razão pela qual a Intel vendia processadores Celeron era que os fabricantes de sistemas queriam o nome Intel em suas caixas sem ter que pagar o preço mais alto por um processador Intel principal.

Tudo isso mudou quando a Intel introduziu seus modelos Celeron D, que agora estão disponíveis para placas-mãe de soquete 478 e soquete 775. Embora os modelos Celeron D ainda sejam mais lentos que os Semprons dólar por dólar, a disparidade não chega nem perto da dos anos anteriores. Os processadores Celeron D, vendidos na faixa de US$ 60 a US$ 125, são processadores de atualização muito confiáveis para quem possui uma placa-mãe de soquete 478 ou soquete 775. Assim como o Sempron, os modelos Celeron estão disponíveis com suporte a 64 bits, embora, novamente, a praticidade de executar software de 64 bits em um processador de nível de entrada seja questionável. Mais uma vez, é importante verificar a compatibilidade da sua placa-mãe com o Celeron específico que pretende instalar, e pode ser necessário atualizar a BIOS para reconhecer o Celeron.

EVITE PROCESSADORES CELERON NÃO-D

Os processadores Celeron (sem o "D") são baseados no núcleo Northwood e têm apenas 128 KB de cache L2. Esses processadores têm um desempenho muito ruim e, infelizmente, continuam disponíveis para venda. Os modelos Celeron D são baseados no núcleo Prescott e têm 256 KB de cache L2.

Para obter mais informações sobre os modelos de processador Celeron, visite http://www.intel.com/celeron.

Os processadores principais custam normalmente de US$ 125 a US$ 250, embora os modelos mais rápidos sejam vendidos por US$ 500 ou mais, e oferecem até cerca de duas vezes o desempenho geral dos processadores econômicos mais lentos. Um processador principal pode ser uma boa escolha de atualização se você precisar de mais desempenho do que um processador econômico oferece e estiver disposto a pagar o custo adicional.

No entanto, dependendo da sua placa-mãe, um processador principal pode não ser uma opção, mesmo que você esteja disposto a pagar o custo extra. Os processadores principais consomem consideravelmente mais energia do que a maioria dos processadores econômicos, muitas vezes excessiva para serem usados em placas-mãe mais antigas. Além disso, os processadores principais frequentemente usam núcleos mais recentes, caches L2 maiores e outros recursos que podem ou não ser compatíveis com uma placa-mãe mais antiga. Uma fonte de alimentação mais antiga pode não fornecer energia suficiente para um processador principal atual, e o novo processador pode exigir uma memória mais rápida do que a instalada atualmente. Se você pretende atualizar para um processador principal, verifique cuidadosamente a compatibilidade do processador, da placa-mãe, da fonte de alimentação e da memória antes de comprar o processador.

O processador AMD Athlon 64, mostrado na Figura 5-2, está disponível em variantes de soquete 754 e soquete 939. Como o nome indica, o Athlon 64 suporta software de 64 bits, embora apenas uma pequena porcentagem dos proprietários de Athlon 64 execute software de 64 bits. Felizmente, o Athlon 64 é igualmente eficiente ao executar os sistemas operacionais e softwares aplicativos de 32 bits que a maioria de nós usa.

Figura 5-2: Processador AMD Athlon 64 (imagem cortesia da AMD, Inc.)

Como o Sempron, o Athlon 64 possui um controlador de memória integrado ao chip do processador, em vez de depender de um controlador de memória que faça parte do chipset. A vantagem dessa decisão de design é que o desempenho da memória do Athlon 64 é excelente. A desvantagem é que suportar um novo tipo de memória, como DDR2, requer um redesenho do processador. Os modelos de soquete 754 têm um controlador de memória PC3200 DDR-SDRAM de canal único, em oposição ao controlador de canal duplo nos modelos de soquete 939; portanto, modelos de soquete 939 operando à mesma velocidade de clock e com o mesmo tamanho de cache L2 oferecem um desempenho um pouco maior. Por exemplo, a AMD designa um Athlon 64 de soquete 754 com núcleo Newcastle com 512 KB de cache L2 operando a 2,2 GHz como um modelo 3200+, enquanto o mesmo processador no soquete 939 é designado como um Athlon 64 3400+.

OS NÚMEROS MENTEM

Os números de modelo dos processadores Athlon 64 e Sempron são dimensionados de forma diferente. Por exemplo, o Sempron 3100+ de soquete 754 opera a 1800 MHz e tem 256 KB de cache, e o Athlon 64 2800+ de soquete 754 opera à mesma velocidade de clock e tem o dobro de cache. Apesar do número de modelo menor, o Athlon 64 2800+ é um pouco mais rápido que o Sempron 3100+. Embora a AMD negue isso veementemente, a maioria dos observadores da indústria acredita que a AMD pretende que os números de modelo do Athlon 64 sejam comparados com as velocidades de clock do Pentium 4 e os números de modelo do Sempron com as velocidades de clock do Celeron. É claro que a Intel também designa seus processadores recentes por número de modelo em vez de velocidade de clock, confundindo ainda mais as coisas.

Para obter mais informações sobre os modelos de processador Athlon 64, visite http://www.amd.com/athlon64.

O Pentium 4, mostrado na Figura 5-3, é o processador carro-chefe da Intel e está disponível em soquete 478 e soquete 775. Ao contrário da AMD, que às vezes usa o mesmo número de modelo Athlon 64 para designar quatro ou mais processadores diferentes com diferentes velocidades de clock, tamanhos de cache L2 e soquetes, a Intel usa um esquema de numeração que identifica cada modelo de forma inequívoca.

Os modelos Pentium 4 mais antigos, disponíveis apenas no soquete 478, são identificados pela velocidade de clock e, às vezes, por uma letra suplementar para indicar a velocidade do FSB e/ou tipo de núcleo. Por exemplo, um processador Pentium 4 com núcleo Northwood de soquete 478 operando a uma velocidade de núcleo de 2,8 GHz com FSB de 400 MHz é designado como Pentium 4/2.8. O mesmo processador com FSB de 533 MHz é designado como Pentium 4/2.8B, e com FSB de 800 MHz é designado como Pentium 4/2.8C. Um processador Pentium 4 com núcleo Prescott de 2,8 GHz é designado como Pentium 4/2.8E.

Figura 5-3: Processador Intel Pentium 4 série 600 (imagem cortesia da Intel Corporation)

Os modelos Pentium 4 de soquete 775 pertencem a uma das duas séries. Todos os processadores da série 500 usam o núcleo Prescott e têm 1 MB de cache L2. Todos os processadores da série 600 usam o núcleo Prescott 2M e têm 2 MB de cache L2. A Intel usa o segundo número do número do modelo para indicar a velocidade de clock relativa. Por exemplo, um Pentium 4/530 tem uma velocidade de clock de 3 GHz, assim como um Pentium 4/630. Os modelos 540/640 operam a 3,2 GHz, os modelos 550/650 a 3,4 GHz, os modelos 560/660 a 3,6 GHz, e assim por diante. Um "J" seguindo um número de modelo da série 500 (por exemplo, 560J) indica que o processador suporta o recurso XDB, mas não o suporte a 64 bits EM64T. Se um número de modelo da série 500 terminar em 1 (por exemplo, 571), esse modelo suporta tanto o recurso XDB quanto o processamento de 64 bits EM64T. Todos os processadores da série 600 suportam tanto XDB quanto EM64T.

Para obter mais informações sobre os modelos de processador Pentium 4, visite http://www.intel.com/pentium4.

Processadores extremos

Classificamos os processadores principais mais rápidos e caros — aqueles que são vendidos na faixa de US$ 400 a US$ 500 — como processadores de desempenho, mas a AMD e a Intel reservam essa categoria para seus modelos topo de linha, que são vendidos por US$ 800 a US$ 1.200. Esses processadores — o AMD Athlon 64 FX, o Intel Pentium 4 Extreme Edition e o Intel Pentium Extreme Edition — são voltados para o mercado de jogos e entusiastas, e oferecem, na melhor das hipóteses, um desempenho marginalmente mais rápido do que os modelos principais mais rápidos.

Na verdade, o aumento de desempenho é geralmente tão pequeno que achamos que qualquer pessoa que compre um desses processadores tem mais dinheiro do que bom senso. Se você está pensando em comprar um desses processadores escandalosamente caros, faça um favor a si mesmo. Compre um processador principal de alto nível de US$ 400 ou US$ 500 e use parte do dinheiro extra para mais memória, uma placa de vídeo melhor, um monitor melhor, alto-falantes melhores ou outro componente que realmente proporcione um benefício perceptível. Ou isso, ou mantenha o dinheiro extra no banco.

No início de 2005, a AMD e a Intel tinham levado seus núcleos de processador a quase as velocidades mais rápidas possíveis, e ficou claro que a única maneira prática de aumentar significativamente o desempenho do processador era usar dois processadores. Embora seja possível construir sistemas com dois processadores físicos, isso introduz muitas complexidades, principalmente a duplicação do já alto consumo de energia e produção de calor. A AMD, seguida mais tarde pela Intel, optou por ir para o núcleo duplo (dual-core).

Combinar dois núcleos em um processador não é exatamente a mesma coisa que dobrar a velocidade de um processador. Por um lado, há uma sobrecarga envolvida no gerenciamento dos dois núcleos que não existe para um único processador. Além disso, em um ambiente de tarefa única, uma thread de programa não roda mais rápido em um processador de núcleo duplo do que em um processador de núcleo único, então dobrar o número de núcleos de forma alguma dobra o desempenho do aplicativo. Mas em um ambiente multitarefa, onde muitos programas e suas threads competem pelo tempo do processador, a disponibilidade de um segundo núcleo de processador significa que uma thread pode ser executada em um núcleo enquanto uma segunda thread é executada no segundo núcleo.

O resultado é que um processador de núcleo duplo normalmente fornece de 25 % a 75 % mais desempenho do que um processador de núcleo único semelhante se você usar multitarefa intensamente. O desempenho do núcleo duplo para um único aplicativo é essencialmente inalterado, a menos que o aplicativo seja projetado para suportar threads, o que muitos aplicativos intensivos em processador são. (Por exemplo, um navegador da Web usa threading para manter a interface do usuário responsiva, mesmo quando está realizando uma operação de rede.) Mesmo se você estivesse executando apenas aplicativos sem threads, no entanto, você veria algum benefício de desempenho de um processador de núcleo duplo. Isso ocorre porque um sistema operacional, como o Windows XP, que suporta processadores de núcleo duplo, aloca automaticamente processos diferentes para cada núcleo.

O AMD Athlon 64 X2, mostrado na Figura 5-4, tem várias vantagens, incluindo alto desempenho, requisitos de energia e produção de calor relativamente baixos e compatibilidade com a maioria das placas-mãe de soquete 939 existentes. Infelizmente, embora a Intel tenha precificado seus processadores de núcleo duplo menos caros na faixa abaixo de US$ 250, os modelos de núcleo duplo da AMD menos caros foram vendidos inicialmente na faixa de US$ 800, o que está fora de questão para a maioria dos usuários que desejam atualizar. Felizmente, no final de 2005, a AMD começou a enviar modelos de núcleo duplo com preços mais razoáveis, embora a disponibilidade seja limitada.

Figura 5-4: Processador AMD Athlon 64 X2 (imagem cortesia da AMD, Inc.)

Para obter mais informações sobre os modelos de processador Athlon 64 X2, visite http://www.amd.com/athlon64.

O anúncio do processador de núcleo duplo Athlon 64 X2 da AMD pegou a Intel desprevenida. Sob pressão, a Intel adotou uma abordagem mais rudimentar para fazer um processador de núcleo duplo. Em vez de construir um processador de núcleo duplo integrado como a AMD fez com seus processadores Athlon 64 X2, a Intel essencialmente colocou dois núcleos Pentium 4 mais lentos em um substrato e chamou de processador de núcleo duplo Pentium D.

O Pentium D com núcleo Smithfield de 90 nm da série 800, mostrado na Figura 5-5, é um improviso paliativo para a Intel, projetado para combater o AMD Athlon 64 X2 até que a Intel possa trazer ao mercado sua resposta real, o processador de núcleo duplo de 65 nm com núcleo Presler, que provavelmente será designado como Pentium D da série 900. Os processadores de núcleo duplo baseados em Presler serão totalmente integrados, compatíveis com placas-mãe existentes compatíveis com Intel de núcleo duplo e apresentarão consumo de energia reduzido, menor produção de calor, o dobro de cache L2 e desempenho consideravelmente maior.

Figura 5-5: Processador de núcleo duplo Intel Pentium D (imagem cortesia da Intel Corporation)

Lendo o acima exposto, você pode pensar que tínhamos apenas desprezo pelos processadores Pentium D da série 800. Na verdade, nada poderia estar mais longe da verdade. Eles são um improviso, sim, mas são um improviso razoavelmente barato e muito eficaz, supondo que você tenha uma placa-mãe que os suporte. Testamos exaustivamente uma amostra inicial do Pentium D da série 800 menos caro, o 820. O 820 opera a 2,8 GHz e, sob uso leve, principalmente de tarefa única, o 820 "parece" muito com um Pentium 4 com núcleo Prescott de 2,8 GHz. À medida que adicionávamos mais e mais processos, a diferença ficava clara. Em vez de travar, como o Prescott de núcleo único teria feito, o Pentium D forneceu uma resposta rápida ao processo em primeiro plano.

Para obter mais informações sobre os modelos de processador Pentium D, visite http://www.intel.com/products/processor/....

A Tabela 5-2 lista as características importantes dos processadores AMD atuais, incluindo os recursos especiais que eles suportam.

Tabela 5-2: Tabela 5-2. Resumo de processador AMD

A Tabela 5-3 lista as características importantes dos processadores Intel atuais, incluindo os recursos especiais que eles suportam.

Tabela 5-3: Resumo de processador Intel

RECURSOS ESPECIAIS

Recursos especiais nem sempre são implementados em toda uma linha de processadores. Por exemplo, listamos os processadores Pentium D série 8XX como suportando EM64T, SSE3, EIST e núcleo duplo. Na época em que escrevemos isso, três modelos Pentium D 8XX estavam disponíveis: o 820 de 2,8 GHz, o 830 de 3,0 GHz e o 840 de 3,2 GHz. Os modelos 830 e 840 suportam todos os recursos especiais listados. O modelo 820 suporta EM64T, SSE3 e operação de núcleo duplo, mas não EIST. Se um recurso especial listado como sendo suportado por uma linha específica de processadores for importante para você, verifique se ele é suportado no modelo exato de processador que você pretende comprar.

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