Processorn

Processorn

Processorn är den viktigaste delen av en dator, då det är den som utför majoriteten av alla beräkningar. Den kallas även CPU från engelskans Central Processing Unit. Detta kapitel förklarar hur processorn fungerar och visar vad som skiljer mellan olika modeller.

Processorarkitekturer

Processorn anses vara datorns motsvarighet till människans hjärna. Till skillnad från våra hjärnor som alla fungerar på liknande sätt, finns det dock flera olika typer av processorer. Om vi människor blir instruerade att addera två äpplen med tre äpplen förstår vi att det blir fem äpplen. Vissa processorer skiljer sig dock så fundamentalt att de måste bli instruerade på helt olika sätt för att ”begripa” vad de ska göra. Mjukvarorna måste således också anpassas för vilken typ av processor de ska instruera. Processorerna delas därför upp i olika grupper beroende på vilken så kallad arkitektur de bygger på. Exempel på sådana är X86, ARM och Power PC.

X86

X86 (även känd som i386, X86-32 och IA-32) är arkitekturen som används i nästan alla traditionella stationära och bärbara datorer. Det är nämligen den arkitekturen som Windows och Mac OS X är gjord för att köras på. Namnet X86 kommer från några av Intels första processorer som kallades 286, 386 och 486. När de fasades ut fick begreppet X86 ändå bli kvar som ett de facto-namn för arkitekturen.

Idag finns endast två stora tillverkare av X86-processorer: Intel och AMD. Visserligen finns också några småtillverkare som till exempel Via Technologies, men gemene man stöter sällan på processorer från dem.

X86 har med tiden utvecklats och fått allt fler funktioner. Bakåtkompatibiliteten har dock upprätthållits i väldigt stor utsträckning. Det enskilt största utvecklingssteget av arkitekturen var när den bytte från att vara 32-bitarsbaserad till 64-bitarsbaserad (läs mer om detta i Dator 3.6). Till och med då upprätthölls kompatibiliteten, så att de moderna 64-bitarsbaserade processorerna även kunde köra gamla 32-bitarsmjukvaror.

När X86 blev 64-bitarsbaserad bytte arkitekturen mer eller mindre namn till X86-64. Det namnet har sedermera förkortats ned till bara X64, vilket har orsakat viss förvirring. Även termer som till exempel i686 och EM64T används för att syfta på 64-bitarsversionen av X86.

Microsoft använder namnen X86 respektive X64 för att särskilja 32- och 64-bitarsversionerna av mjukvaror.

ARM

Mobiler och surfplattor använder vanligtvis ARM-processorer (Advanced RISC Machine) eftersom sådana är mycket strömsnåla och ger bra batteritid. IOS, Windows 10 ­Mobile och Android är exempel på operativsystem som är gjorda för ARM-arkitekturen, även om Windows 10 Mobile och Android även förekommer i en X86-version.

ARM finns likt X86 i både 32- och 64-bitarsversioner. Den senaste 32-bitarsversionen av ARM kallas ARM v7 och den nya 64-bitarsversionen kallas ARM v8. Se Mobilt 3.7 för mer information om detta.

X86 eller ARM

X86 har historiskt sett varit en strömhungrig prestandaarkitektur. ARM har tvärt­emot varit en strömsnål och förhållandevis klen arkitektur. Det är därför som de två arkitekturerna har använts i helt olika typer av processorer. Nu börjar det dock ske förändringar. Surfplattor och mobiler tar över en allt större andel av den totala datormarknaden. Eftersom X86-producenterna inte vill tappa omsättning har de i stor utsträckning bytt utvecklingsfokus från att göra sina processorer snabbare till att göra dem strömsnålare. ARM-producenterna har samtidigt gått i motsatt riktning och gjort sina senaste processorer till riktiga prestandamonster. Flera Chromebook-tillverkare (däribland Samsung och HP) har börjat välja sådana processorer till sina bärbara datorer som kör Chrome OS.

X86- och ARM-processorerna närmar sig samma segment från varsitt håll.

Power PC

Apple, IBM och Motorola utvecklade tillsammans Power PC-arkitekturen (PPC) som bland annat användes i Apples Macar fram till 2006. Numera använder Apple X86-arkitekturen i sina datorer, vilket gör att moderna Macar bygger på samma hårdvara som Windowsbaserade datorer. Det är detta som gör det möjligt att köra Windows på moderna Macar, men inte på äldre modeller. 

Arkitektursammanställning

X86-operativsystem ARM-operativsystem
Windows Windows (mobil-versionen)
Mac OS X IOS
Android Android
Chrome OS Chrome OS

Hertz - processorns puls

Egenskapen som framhävs mest för en dators processor är dess klockfrekvens. Klockfrekvensen mäts i hertz (Hz) och anger hur många klockcykler per sekund som processorn hinner med. 2,0 GHz innebär två miljarder klockcykler per sekund. Säg att en processor har klockfrekvensen 2,0 GHz och kan göra en beräkning per klockcykel. Det innebär att den hinner med två miljarder beräkningar per sekund. En liknande processor med klockfrekvensen 3,0 GHz hinner med ytterligare en miljard beräkningar varje sekund.

Under nittiotalet ökade processorernas klockfrekvenser successivt, vilket gjorde att de blev allt snabbare. Många minns säkert när den första processorn som hade en klockfrekvens på en hel gigahertz lanserades. Tidigare var vi vana vid att alla hastigheter mättes i megahertz. Efter det gick allting snabbt och det dröjde inte många år innan de hetaste datorerna var utrustade med 3,2 GHz-processorer. Dessa datorer var inte bara ”heta” i vardagligt tal utan även fysiskt. Den höga klockfrekvensen gjorde att processorerna drog mycket ström och genererade mycket värme.

För att kunna fortsätta utvecklingen var processortillverkarna tvungna att hitta andra lösningar än att endast höja klockfrekvensen. Utvecklingen bytte därför fokus till att istället effektivisera processorn så att den kunde utföra så mycket som möjligt under en och samma klockcykel. Det gjorde att dagens processorer har betydligt högre prestanda än sina föregångare, även om de ibland har lägre klockfrekvenser. Klockfrekvensen är numera ofta missvisande då den inte berättar något om hur effektivt processorn arbetar utan endast hur snabbt. En äldre processor kan ibland behöva flera klockcykler för att utföra en beräkning, medan en modern modell kan göra samma jobb under en enda. En rättvis prestandajämförelse mellan två processorer utifrån deras klockfrekvenser kan därför endast göras om de är av samma modell och generation.

I jämförelsen ovan (mellan två Core i7-processorer) vinner modellen Core i7 4790K. Eftersom processorerna är nästan identiska och är av samma generation kan klock­frekvensen användas för att se vilken modell som vinner.

Om samma jämförelse skulle göras mellan Core i5-processorn 6600K från 2015 och Pentium 4-processorn 570J från 2004, hade resultatet däremot sett annorlunda ut. Visser­ligen har Pentium 4-processorn en högre klockfrekvens men Core i5-processorn vinner ändå med hästlängder.

Cacheminne - processorns eget minne

En processor behöver ibland behandla samma data flera gånger. Istället för att hämta informa­tionen från RAM-minnet varje gång, kan de nästkommande instruktionerna ligga i processorns eget minne. Mängden cacheminne har stor inverkan på datorns ­prestanda, då stor cache minskar antalet gånger som processorn behöver läsa från RAM-minnet.

Processorn har dessutom flera olika lager av cacheminne. De brukar benämnas L1, L2 och L3 (det är inte alla processorer som har alla lager). Skillnaden mellan dem ligger i storlek och åtkomsttid. Om det inte står vilket lager av minne som specificeras är det oftast L2- eller L3-cachen det handlar om eftersom L1-cachen alltid är liten.

Det vore prestandaeffektivt att använda mycket cacheminne istället för RAM-minne, men det hade blivit orimligt dyrt. Det är därför endast premiumprocessorerna som utrustas med extra mycket cache­minne och det ger en tydlig avspegling på priset.

Flerkärniga processorer (multi-core)

Kärnan (eng. core) är den del i en processor som utför beräkningarna. Förr i tiden användes enkärniga processorer som endast kunde utföra en beräkning åt gången. Det gjorde att köer uppstod när många processer var igång samtidigt. Ett bekant problem var när exempelvis musikspelaren kördes samtidigt som ett annat krävande program. Musiken kunde då hacka till eller stanna av när processorn utsattes för hög belastning från det andra programmet.

En enkärnig processor som sitter i en dator med två program igång (märkt blå respektive orange). Det uppstår köbildning mellan det orangea programmet och det blå programmet.
Processorn ovan är lite snabbare än den förra men den har fortfarande problem med att hantera flera samtidiga processer.

Intel hittade en lösning på problemet med köbildningen. När en processor med deras så kallade multi-threading-teknik (Intel Hyper-Threading) väntade på information från minnet kunde den beräkna något annat undertiden och på så sätt varva uppgifterna. En processor med multi-threading-teknik blev därför snabbare vid hög belastning än en vanlig processor som saknade tekniken.

En processor med multi-threading-tekniken simulerade två kärnor. Den ”lurade” operativsystemet att tro att den hade två kärnor som kunde dela på uppgifterna. Riktigt så bra var det inte eftersom det i slutänden ändå var en kärna som utförde jobben.

Nästa steg i utvecklingen blev att addera fler riktiga kärnor, så att processorerna kunde uppnå ännu större prestandavinster.

En processor som kan utföra två uppgifter samtidigt (dual core).

En nackdel med användandet av flerkärniga processorer är att programmen måste ­anpassas för att kunna dra nytta av alla kärnor. Det är än så länge långt ifrån alla ­program som är bra på det. Tidigare fanns det ett klart samband där en snabbare ­processor alltid gav bättre prestanda, men så är det inte längre.

Aktivitetshanteraren visar att den aktuella datorn har fyra kärnor.

På nyare processorer har Intel byggt in multi-threading-tekniken i alla kärnor. Med den kan till exempel åtta kärnor simuleras på en fyrkärnig processor. Detta beskrivs som att processorn har fyra kärnor och åtta trådar eller åtta logiska kärnor.

Aktivitetshanteraren visar att den aktuella datorn har åtta kärnor (egentligen fyra kärnor med multi-threading-teknik).

Här följer en översikt över namnen som brukar användas för processorer med olika antal kärnor.

Antal kärnorNamn
1 kärna Single core
2 kärnor Dual core
3 kärnor Tripple core
4 kärnor Quad core
6 kärnor Hexa core
8 kärnor Octa core

Turbo Boost och Turbo Core

Turbo Boost är en teknik som Intel har implementerat i flera av sina Core-processorer. Tekniken går ut på att ge extra kraft till processorn när den behöver det som mest. När datorn arbetar extra hårt kan processorns alla kärnor få en liten ”Turbo Boost” för att utföra jobbet. 

De fyra kärnorna arbetar på normal hastighet...
Sedan startas en krävande process och alla kärnor får då en Turbo Boost.

Om det inte är alla kärnor som arbetar hårt utan bara några av dem kan Turbo Boost-funktionen hjälpa dem individuellt också. Turbo Boost är därmed en mycket användbar teknik för att snabba upp program som inte är optimerade för flerkärniga processorer.

Enskilda kärnor kan få en större Turbo Boost.
En enda kärna kan få en ännu större Turbo Boost.

AMD har en motsvarande teknik vid namn Turbo Core. Båda dessa tekniker är en form av automatisk dynamisk överklockning.

32- och 64-bitarsprocessorer

Ett stort RAM-minne gör att datorns prestanda ökar och att den upplevs snabbare. Samtidigt har programmens behov av RAM-minne ökat rejält de senaste åren. Det ställer till problem för gamla datorer som kör så kallade 32-bitarssystem, eftersom de inte kan ha större RAM-minne än fyra gigabyte. Läs mer om denna begränsning i Dator 4.4. För att komma runt begränsningen introducerades 64-bitarssystem. I en 64-bitarsdator med Windows 8 kan RAM-minnet vara 512 GB stort! Vid pressläggning hade Microsoft inte gått ut med den officiella maxminnesmängden för Windows 10, men den lär i alla fall inte vara lägre än den i Windows 8.

För att en dator ska kunna köra ett 64-bitarssystem krävs följande:

  • En 64-bitarsprocessor
  • Ett 64-bitarsoperativsystem
  • 64-bitarsdrivrutiner för all ansluten hårdvara

Det är lätt att undersöka om ens dator kör ett 32-bitars- eller 64-bitarssystem. I ­Windows räcker det med att högerklicka på Dator på Startmenyn eller Startskärmen och välja Egenskaper.

Huruvida datorn använder ett 32- eller 64-bitarsoperativsystem visas i systemöversikten.

Dagens nya datorer kör i princip alltid 64-bitarsoperativsystem. För drygt fem år sedan var det betydligt ovanligare eftersom 64-bitarsrelaterade kompatibilitetsproblem då var vanligt förekommande. Grundregeln säger att det i ett 64-bitarssystem går att köra både 64-bitars­program och 32-bitarsprogram. Det finns dock vissa undantag, framför­allt när det gäller drivrutiner. De måste vara skrivna för 64-bitarssystem för att fungera i sådana.

Vid manuell installation av en drivrutin brukar användaren få välja mellan två olika versioner, beroende på om drivrutinen ska installeras på ett 32-bitarssystem eller ett 64-bitarssytem. Drivrutinerna för 32-bitars­system brukar vara märkta 32-bit, x86 eller i386, medan 64-bitarsdrivrutinerna brukar vara märkta 64-bit, x64 eller x86-64.

Vissa tillägg (plug-ins) kan också ha problem med 64-bitarssystem. Exempelvis kan inte 64-bitarsversioner av webbläsare använda 32-bitarstillägg. Samma sak gäller 32-bitarstillägg till 64-bitarsversionerna av Microsoft Office. Som tur är går det att installera 32-bitarsversioner av de nämnda programmen på 64-bitarsystem, vilket i sin tur gör det möjligt att använda 32-bitarstillägg.

Det råder inga tvivel om att det är 64-bitarssystem som kommer att användas i fram­tiden. Adobes populära program Premiere Pro och After Effects har redan 64-bitarssystem som ett krav.

64-bitarsstöd i Mac OS X

Mac OS X fick riktigt stöd för 64-bitar i samband med lanseringen av Mac OS X Snow Leopard (10.6). Till skillnad från Windows som antingen är installerat i en 32- eller 64-bitarsversion kan en Mac med Mac OS X Snow Leopard (10.6) eller Lion (10.7) startas i antingen 32- eller 64-bitarsläge. Enda nackdelen med att starta Macen i 64-­bitarsläge är att ett fåtal äldre program inte fungerar. Eftersom sådana program ­blivit allt färre valde Apple att från och med Macmodellerna lanserades i början av 2011 ha 64-bitarsläget aktiverat som standard.

Från och med Mac OS X Mountain Lion (10.8) går det endast att starta Macar i 64-­bitarsläge, men precis som i Windows finns stödet för 32-bitarsprogram kvar.

Intels marknadsnamn

För att göra det enkelt för konsumenter att välja processor har både Intel och AMD satt marknadsnamn på sina processorer. Marknadsnamnen avslöjar egentligen mycket lite om tekniken i processorerna. De är snarare ett sätt att beskriva processorernas tids­enliga prestanda. Till exempel har dagens Pentiumprocessorer få likheter med fem år gamla ­modeller med samma namn. Dagens Pentiummodeller är avskalade Core i5-processorer med bland annat lägre klockfrekvenser och mindre cacheminnen. Pentiummodellerna från 2009 var avskalade Core 2-processorer, vilket var den tidens motsvarigheter till ­dagens Core i5-modeller. Det innebär att tekniken i Pentiumprocessorerna har förändrats med tiden så att de har behållit sin relativa prestandanivå på marknaden.

För kontorsdatorer används marknadsnamnen Celeron och Pentium. Båda dessa modell­serier är idag dubbelkärniga och bygger på modern teknik. Det gör att en ­modern Celeron­processor med låg klock­frekvens gör datorn snabbare än en gammal Pentium 4 med hög klockfrekvens. Celeronmodellerna har dessutom fått ett rejält uppsving tack vare den ökade försäljningen av Chromebook-datorer (bärbara datorer som kör ­Chrome OS). I sådana datorer är Celeron en av de vanligaste processorerna och ger ofta något högre prestanda jämfört med ARM-alternativen.

Pentiummodellerna ligger snäppet ovanför Celeronmodellerna och de ger bra prestanda för kraftfulla kontorsdatorer och enklare mediadatorer.

Intels processorer för kontorsdatorer 2015.

Ovanför Celeron- och Pentium-processorerna finns Core-familjen med fler och snabbare processorkärnor samt bättre integrerade grafikkretsar. I Core-familjen finns Core i3, Core i5 och Core i7. Core i3-processorerna är dubbelkärniga insteg till de lite kraftfullare datorerna, medan Core i5-processorerna är mainstreammodellerna bland prestandadatorer idag. Core i5-­processorer är lämpliga för hemvideoredigering, vanlig gaming med mera, och finns i både tvåkärniga utföranden med fyra trådar och fyrkärniga utföranden med lika många trådar (alltså utan hyper-threading).

Högst prestanda av alla har Core i7-­processorerna som rekommenderas till användare med mycket höga prestandakrav (t.ex. för avancerad videoredigering, animering och gaming). Core i7-processorerna finns i både fyr- och sexkärniga utföranden till stationära datorer, medan det till bärbara ­datorer även finns tvåkärniga alternativ. Core i7-processorerna använder (till skillnad från Core i5-processorerna) alltid hyper-threading för att få dubbelt så många trådar som kärnor.

Intels prestandaprocessorer 2015.

Intel har tagit fram en processortyp vid namn Core M för att besvara efterfrågan på riktigt lång batteritid i bärbara datorer. Core M-processorerna baseras på samma mikro­arkitekturer som övriga Core-processorer, men de är rejält underklockade. De håller i grundläget en låg klockfrekvens på runt 1 GHz för att hålla nere strömförbrukningen. Tack vare stöd för Turbo Boost-frekvenser på uppemot 3 GHz kan de ändå leverera god prestanda när det behövs.

Grundmodellen av Apples 12” Macbook med Retina skärm från 2015 kör en Core M-processor på 1,1 GHz med Turbo Boost-stöd för upp till 2,4 GHz. Bildkälla: Apples pressarkiv.

Det är inte rättvist att jämföra Core M-processorernas marknadsförda klockfrekvenser med övriga Core-processorers motsvarigheter. Core M-processorerna har mycket större skillnad mellan grundfrekvens och turbofrekvens än övriga Core-processorer.

Intels processor för strömsnåla bärbara datorer 2015.

Intel Atom fick sin första storhetstid runt 2008 när Netbook-datorerna var populära. Netbook-datorer var lågt prissatta bärbara datorer med små skärmar och bra batteritid som främst var avsedda för att surfa på internet. Idag är försäljningen av Netbook-datorer nästintill obefintlig, men Intel har hittat ett nytt användningsområde för Atom-processorerna: surfplattor.

Microsoft Surface 3 (ej Pro-versionen) använder en Intel Atom X7-processor.

Nytt för 2015 är att Intel har delat upp Atom-processorerna i tre familjer, i stället för att likt förr hålla sig till en enda. Familjerna kallas Atom X3, Atom X5 och Atom X7. Ju högre familjenumret är desto kraftfullare är processorn.

Intel-prosessorer for mobiltelefoner och surfplattor 2015.

AMD:s marknadsnamn

AMD har precis som Intel flera familjer av processorer. Det riktigt stora utbudet av processorer finns i A-serien. AMD själva klassar dessa processorer som ”APU:er” (Accele­rated Processing Units) istället för CPU:er. AMD vill nämligen poängtera att detta inte bara är vanliga processorer, utan att det är processorer som är utrustade med ­riktigt avancerade och kraftfulla grafikkretsar. En APU eliminerar behovet av ett separat grafik­kort i enklare datorer. Det går till och med att spela moderna spel i låga upplösningar med A-processorernas integrerade grafikkretsar. Denna grafiksatsning har visat sig lyckosam för AMD. De senaste åren har AMD haft svårt att konkurrera med Intel när det gäller ren CPU-prestanda, men de har i gengäld levererat kraftfullare integrerade grafiklösningar.

A-processorerna är uppdelade i fyra steg (A4, A6, A8 och A10) och prestandan ökar i takt med nummerökningen. CPU-mässigt passar de bra för kontorsprogram, filmvisning och bildredigering.

AMD:s APU:er 2015.

Sempron- och Athlon-processorerna var en gång i tiden AMD:s motsvarigheter till Intels Celeron- och Pentium-processorer. AMD valde i början av 2014 att återanvända de två marknadsnamnen till nya instegsprocessorer. De ligger nu strax under A-serien och är utrustade med lite klenare processorkärnor och grafikkretsar ur en lägre serie.

Observera att AMD också har använt marknadsnamnet Athlon för APU:er utan grafikkrets. Det går att särskilja dem genom att se vilken sockel de är gjorda för. Athlon med grafikkrets har sockel AM1 medan Athlon utan grafikkrets har sockel FM2+.

AMD:s instegs-APU:er 2015

Ytterligare ett steg under finns E-serieprocessorerna. Utöver att sitta i enklare bärbara datorer går de också att köpa förmonterade på moderkort. De används i bland annat HTPC-sammanhang (hembiodatorer).

AMD:s processorer för bärbara budgetdatorer 2015.

I rakt motsatt ände av AMD:s processorstege finns FX-processorerna. Det är AMD:s gamingprocessorer för entusiastmarknaden. De innehåller, till skillnad från A- och E-processorerna, inga integrerade grafikkretsar. De är istället tänkta att kombineras med separata grafikkort.

AMD:s prestanda-processorer 2015.

Fler och mindre transistorer

Antalet transistorer ligger till grund för processorns prestanda. Gordon Moore, en av ­Intels grundare, observerade 1965 att antalet transistorer i en processor hade ­fördubblats var 24:e månad. Han menade att den snabba utvecklingen skulle fortsätta i samma takt. Påståendet håller än idag och kallas Moores lag.

Ett av de största framstegen i processorvärlden är att transistorn har minskat radikalt i storlek. På sjuttiotalet tillverkades processorer med transistorer av storleken 10 mikrometer (0,01 mm). Idag är det 14 nanometerstransistorer (0,000014 mm) som används i de senaste Intel-processorerna. Jämför det med ett hårstrå som är 90000 nm brett, eller en bakterie som är 2000 nm. En kiselatom är 0,24 nm stor1.

Mindre transistorer kan växla av- och på-läge snabbare, vilket i sin tur höjer processorernas kapacitet. Det är inte bara jakten på prestanda som skyndat på förminskningen, utan även att processorer med mindre komponenter utvecklar mindre värme och drar mindre ström. Processortillverkarna arbetar därför hårt för att så ofta som möjligt ­lyckas krympa tillverkningsprocesserna.

Intels mikroarkitekturer

I specifikationer för datorer med Intel-processorer står ofta huruvida de använder exempel­vis den femte eller sjätte generationens Intel Core-processor. Det beror på att Intel under de senare åren har valt att behålla Core-namnen för att beskriva sina processorers tidsenliga prestanda, samtidigt som de vill betona vikten av att välja en modern processor. De olika generationerna av Intel Core-processorer bygger nämligen på olika så kallade mikroarkitekturer, vilket gör att en sjättegenerations-Core i5-processor är avsevärt mycket snabbare och strömsnålare än en förstagenerations-Core i5-­processor.

Fram till 2015 följde Intels processorutveckling en princip som kallas ”tick-tack” (se bild). Ungefär vartannat år släppte de en ny mikroarkitektur och vartannat år krympte de den befintliga mikroarkitekturen. Sommaren 2015 tillkännagav Intel att de avviker från principen och skjuter upp krympningen av sin 14 mm-arkitektur.

Översikt över årens tick-tack-utveckling.

2011 lanserade Intel mikroarkitekturen Sandy Bridge som från början byggde på 32 nm-tillverkningsteknik. Det var dessa processorer som kallades ”andra generationens Intel Core-processorer” och det var första gången som Intel började använda beskrivningen med olika generationers Core-processorer. 2012 krympte Intel Sandy Bridge och skapade den tredje generationens Intel Core-processorer. Dessa gick under kodnamnet ”Ivy Bridge” och byggde på en 22 nm-tillverkningsprocess.

2013 släppte Intel den fjärde generationens Intel Core-processorer: Haswell. Precis som föregångaren Ivy Bridge byggde den på en 22 nm-tillverkningsprocess. När det stod klart att krympningen av Haswell-arkitekturen skulle bli försenad valde Intel att fylla upp gapet med en uppdaterad Haswell-version vid namn Haswell refresh. Under slutet av 2014 kom till slut krympningen av mikroarkitekturen, vilken fick namnet Broadwell. Dessa processorer kallades femte generationens Intel Core-processorer och byggde på en 14 nm-tillverkningsprocess. 

Broadwell-processorerna lanserades nästintill uteslutande i versioner för bärbara ­datorer. Intel släppte endast en handfull Broadwell-processorer för stationära datorer. I stationära sammanhang fick i stället Haswell refresh-processorerna leva vidare.

Sommaren 2015 släpptes den helt nya mikroarkitekturen Skylake. Den bygger likt sin föregångare Broadwell på 14 nm-teknik. Skylake används för processorer i både stationära och bärbara datorer. Bland nyheterna finns stöd för Thunderbolt 3 samt hårdvaru­accelererat avkodningsstöd för den effektivare videokodeken H.265 (läs mer i hembiosektionen).

Ursprungligen var tanken att Skylake skulle krympas till en 10 nm-arkitektur 2016 (i enighet med tick-tack-principen). Intel har dock meddelat att de skjuter upp krympningen (Cannonlake) och i stället lanserar en ny 14 nm-uppföljare (Kaby lake).

Intels processorer

Intels processorer bär namn i stil med Intel Core i7 6700K. Den första siffran i processormodellnumret avslöjar vilken generation processorn tillhör. Se till exempel följande processorer vars modellnummer inleds med en tvåa (andra generationen) respektive fyra fyra (fjärde generationen) och sexa (sjätte generationen).

Processormodellnumret avslutas ibland med en bokstav (på Core M-processorerna står bokstaven inuti modellnumret). Här följer en översikt över vad bokstäverna vanligtvis innebär.

Bokstavmodeller
C C betyder att processorn har en kraftfull integrerad grafikkrets. Bokstaven används som
slutbokstav i namnet på processorer för stationära datorer.
H H betyder att processorn har en kraftfull integrerad grafikkrets. Bokstaven används som
slutbokstav i namnet på processorer för portabla datorer.
K K betyder att processorn har en upplåst klockmultipel så att den lätt kan överklockas.
M M betyder att processorn är gjord för mobila enheter.
R R betyder att processorn har en kraftfull integrerad grafikkrets. Till skillnad från C används R på
processorer som är fastlödda på moderkortet (utan sockel). Sådana processorer sitter bland annat i Apples Imac.
T T betyder att processor är optimerad ur energiperspektiv och har vanligtvis ett lägre TDP-värde än standardmodellerna.
U U betyder att processorn är mycket strömsnål, vilket påverkar prestandan negativt men batteritiden positivt.
Y Y betyder att processorn är extremt strömsnål, vilket påverkar prestandan negativt men batteritiden positivt.

Intel brukar uppdatera sina processorers logotyper i samband med byte av mikro­arkitektur (förutom vid krympning). Det gör det lättare för datorköpare att se hur pass ny processor eller dator de köper. Med tanke på hur snabbt utvecklingen går framåt är processorns ålder minst lika viktig som huruvida den tillhör Core i3-, Core i5- eller Core i7-familjen.

Logotyperna för första generationens Core-processorer
Logotyperna för andra och tredje generationens Core-processorer
Logotyperna för fjärde och femte generationens Core-processorer

Intel hade inte lanserat några nya logotyper för sjätte generationens Core-processorer när denna bok gick till tryck. Eftersom Skylake inte bara är en krympning av en befintlig mikroarkitektur borde de nya processorerna få nya logotyper. Se den webbaserade versionen av denna bok (www.kjell.com).

Socklar

En av de synliga skillnaderna mellan Intels och AMD:s processorer är att de använder helt olika socklar (en sockel är en hållare där processorn sitter monterad). Det gör det fysiskt omöjligt att montera en Intel-processor på ett moderkort som är anpassat för AMD:s processorer (eller tvärtom).

Öppen processorsockel utan processor (vänster) och med processor (höger).

I takt med processorutvecklingen har även socklarna uppgraderats. På grund av sockelbytena är det sällan möjligt att uppgradera en processor i en gammal dator utan att samtidigt behöva byta moderkortet. Det finns dock viss kompatibilitet. Läs mer om detta i Dator 6.7.

Intels socklar för standardprocessorer

Sockelprocessorer
LGA 1151 Sjätte generationens Core-processorer i standardsegmentet
LGA 1150 Fjärde och femte generationens Core-processorer i standardsegmentet
LGA 1155 (inaktuell) Andra och tredje generationens Core-processorer i standardsegmentet
LGA 1156 (inaktuell) Första generationens Core-processorer i standardsegmentet

Intels socklar för prestandaprocessorer

Sockelprocessorer
LGA 2011 Andra, tredje och fjärde generationens Core-processorer i prestandasegmentet.
Obs!Förekommer i flera versioner med varierande kompatibilitet.
LGA 1366 Första generationens Core-processorer i prestandasegmentet

AMD:s socklar för budgetprocessorer

Sockelprocessorer
AM1 Athlon- och Sempron-processorer från 2014 och 2015. Obs! Det finns
även Athlon-processorer från samma år med FM2+-sockel.

AMD:s socklar för standardprocessorer

Sockelprocessorer
FM2+ A-processorer och Athlon-processorer
FM2 (inaktuell) A-processorer och Athlon-processorer
FM1 (inaktuell) A-processorer och Athlon-processorer

AMD:s socklar för prestandaprocessorer

Sockelprocessorer
AM3+ FX-processorer

Processorkylare

Processorer måste kylas på något vis för att inte överhettas. Processorkylarna skapas för samma socklar som processorerna, så att det lätt går att se vilka modeller som passar varandra. Intel har valt att inte förändra fästanordningen för själva processorkylaren vid de senaste sockelbytena, vilket gör att kylare för LGA 1150-processorer även passar LGA 1151-processorer.

Processorkylare för Intel-processorer. 

Utöver rätt sockel måste processorkylaren ha tillräckligt hög värmeavledningsförmåga. Processortillverkarna specificerar ett TDP-värde (Thermal Design Power) för sina olika processormodeller. Det anges i watt och kan exempelvis vara 45 W eller 65 W. TDP-värdet berättar inte hur många watt processor drar, utan indikerar hur hög värmeavledningsförmåga processorkylaren måste ha. En 65 W-processorkylare kan alltså inte användas till en processor med TDP-värde på 95 W.

Referenser

1. Intel. Fun facts: Exactly how small (and powerful) is 45 nanometers? Faktablad hämtat 2011-07-17. www.intel.com/pressroom/kits/45nm/Intel45nmFunFacts_FINAL.pdf

Senast ändrad: 2017-06-29