معیارهای مقایسه سی پی یو (CPU) و بررسی تفاوت پردازنده‌ها با یکدیگر

در دنیای پردازنده‌های امروزی با وجود طیف وسیعی از CPUها با مشخصات و عملکردهای متفاوت، انتخاب یک مدل مناسب کار چندان آسانی نیست. اما چطور می‌توان پردازنده مناسبی برای سیستم انتخاب کرد؟ روش مقایسه بین پردازشگرهای مختلف چگونه است و هنگام مقایسه سی پی یو باید چه نکاتی را در نظر گرفت؟ در این مقاله با روش صحیح مقایسه کردن پردازنده ها و نکات مهم آن آشنا خواهید شد.

فهرست مطالب این مقاله:

- CPU؛ مغز متفکر کامیپوتر
- عوامل مؤثر بر عملکرد پردازنده‌ها
- - معماری و هسته های CPU
- - فرکانس هسته CPU
- - حافظه پنهان CPU
- - توان حرارتی یا TDP پردازنده
- مقایسه کردن پردازنده ها با استفاده از بنچمارک

مقدمه

در دنیای پیشرفته امروزی پردازنده‌ها به عنوان مغز متفکر دستگاه‌های الکترونیکی نقشی حیاتی در زندگی ما ایفا می‌کنند. از کامپیوترهای شخصی و لپ‌تاپ‌ها گرفته تا گوشی‌های هوشمند و سرورها همه‌و‌همه به این قطعه کوچک ولی قدرتمند وابسته‌اند. اما با وجود تنوع گسترده‌ای از پردازنده‌ها در بازار، چگونه می‌توان پردازنده‌ای متناسب با نیازهای خاص خود پیدا کرد؟

اگر به‌دنبال مقایسه سی پی یو به‌شکل اصولی هستید، این مقاله به شما کمک می‌کند تا با آشنایی بیشتر با CPUها و دست‌یابی به درک عمیق‌تری از معیارهای فنی و عملکردی، به مقایسه کردن پردازنده پرداخته و مدلی ایده‌آل برای مصارف خود انتخاب کنید. در مقاله حاضر، به بررسی عوامل مؤثر بر عملکرد پردازنده‌ها مانند معماری، تعداد هسته‌ها، فرکانس کاری، حافظه پنهان و توان یا TDP پرداخته و نحوه تأثیرگذاری آن‌ها بر عملکرد کلی سیستم را تشریح می‌کنیم. همچنین، به‌منظور مقایسه قدرت سی پی یو های مختلف ابزارهایی را معرفی خواهیم کرد. هدف ما ارائه دیدگاهی جامع و دقیق است تا شما بتوانید ضمن آشنایی با روش مقایسه بین پردازشگر، اطلاعات بیشتری پیدا کرده و انتخابی آگاهانه داشته باشید. با ما همراه شوید.

در همین رابطه بخوانید:

- بهترین CPU های بازار

CPU؛ مغز متفکر کامیپوتر

پردازنده یا CPU قطعه‌ای حیاتی در کامپیوتر است که به عنوان مغز سیستم عمل می‌کند. این قطعه سخت‌افزاری مسئولیت اجرای دستورات و انجام محاسبات لازم برای فرآیندهای کامپیوتری را بر عهده دارد. CPU داده‌ها را پردازش کرده و به سایر اجزای سیستم دستور می‌دهد تا وظایف خود را انجام دهند. به زبان ساده‌تر، CPU پس از دریافت دستورالعمل‌های نرم‌افزاری، آن‌ها را رمزگشایی و تفسیر کرده و نهایتاً، محاسبات و اقدامات لازم را برای انجام آن وظایف انجام می‌دهد. این فرآیند به طور مداوم در حال انجام است، حتی زمانی که شما به طور فعال از کامپیوتر استفاده نمی‌کنید. کامپیوترها بدون پردازنده قادر به اجرای برنامه‌ها یا سیستم‌عامل نبوده و به‌همین‌دلیل، CPU را می‌توان قلب تپنده و مرکز فرماندهی هر سیستم کامپیوتری دانست.

بااین‌حال، انتخاب یک پردازنده مناسب می‌تواند تأثیر زیادی بر عملکرد و سرعت کامپیوتر داشته باشد و همین موضوع مقایسه قدرت CPU و بررسی بنچمارک سی پی یو را به امری مهم تبدیل می‌کند.

در همین رابطه بخوانید:

- مقایسه پردازنده های پنتیوم (Pentium) و سلرون (Celeron)
- تفاوت انواع پردازنده های لپ تاپی اینتل سری H ،P و U

به‌طورکلی، می‌توان گفت که هرچه پردازنده قوی‌تر باشد، می‌تواند اطلاعات را سریع‌تر پردازش کرده و وظایف را با سرعت بیشتری انجام دهد. این امر به طور مستقیم بر عملکرد کلی سیستم شما از جمله سرعت بوت‌شدن، زمان بارگذاری برنامه‌ها، اجرای بازی‌ها و پاسخ‌گویی سیستم هنگام انجام همزمان چندین کار تأثیر می‌گذارد.

عوامل مؤثر بر عملکرد پردازنده‌ها و مقایسه سی پی یو

هنگام مقایسه CPU های مختلف باید به چه نکاتی توجه کرد؟ عملکرد یک پردازنده تحت تأثیر عوامل متعددی قرار دارد که هر کدام به نوبه خود نقش مهمی در تعیین کارایی و سرعت پردازش داده‌ها دارند. یک روش مقایسه بین پردازشگرها بررسی این عوامل در هر مدل و قراردادن آن‌ها در کنار یکدیگر است. معماری و تعداد هسته‌های پردازنده، فرکانس کاری، حافظه پنهان و TDP از جمله مهم‌ترین عوامل یادشده هستند که در این مقاله به‌طور جداگانه آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

معماری و هسته های سی‌پی‌یو

همان‌طور که در بخش قبلی اشاره شد، برای مقایسه کردن پردازنده باید عوامل مختلفی را در نظر گرفت. در این بخش به بررسی دو عنصر کلیدی در دنیای CPUها شامل معماری و هسته‌ها می‌پردازیم.

هسته CPU بخشی از پردازنده کامپیوتر است که دستورات برنامه‌های کامپیوتری را اجرا می‌کند. هر هسته می‌تواند به صورت مستقل عملیات‌های محاسباتی را انجام داده و به‌این‌ترتیب، امکان اجرای چندین فرآیند همزمان را فراهم می‌کند. این امر به بهبود عملکرد کلی سیستم و افزایش سرعت پردازش کمک می‌کند. این بدان معناست که پردازنده‌های چندهسته‌ای می‌توانند به‌طور همزمان چندین وظیفه را انجام داده و در نهایت منجر به افزایش سرعت و کارایی سیستم شوند. در واقع، هسته‌های بیشتر در یک CPU به معنای توانایی انجام دادن تعداد بیشتری از دستورات همزمان است که می‌تواند به‌ویژه برای برنامه‌هایی که نیاز به پردازش موازی دارند مفید باشد.

مزایا و معایب داشتن هسته‌های بیشتر یا کمتر

همان‌طور که گفتیم، هنگام مقایسه سی پی یو توجه به تعداد هسته‌های پردازشی آن می‌تواند نقش کلیدی در انتخاب گزینه بهتر داشته باشد. پردازنده‌های چندهسته‌ای مزایای مختلفی دارند که شامل موارد زیر است:

• ارتقای عملکرد: CPU با داشتن هسته‌های بیشتر قادر است تعداد بیشتری از دستورات همزمان را اجرا کند. این ویژگی منجر به کاهش زمان پاسخگویی و افزایش سرعت کلی سیستم می‌شود.
• بهبود چندوظیفگی: هسته‌های متعدد به کاربران اجازه می‌دهند تا برنامه‌های متعدد را بدون کاهش سرعت اجرا کنند.
• کارایی بهتر در برنامه‌های موازی: برنامه‌هایی که برای اجرا در چندهسته طراحی شده‌اند، می‌توانند از تمام ظرفیت CPU استفاده کنند.

برخلاف این مزیت‌های چشمگیر، پردازنده‌هایی که هسته‌های متعددی دارند، ممکن است معایبی مثل موارد زیر داشته باشند:

• افزایش مصرف انرژی: هسته‌های بیشتر مصرف انرژی را افزایش می‌دهد.
• گرمای بیشتر: هسته‌های بیشتر می‌توانند منجر به تولید حرارت بیشتر شوند که نیاز به خنک‌کنندگی بهتر دارد.
• قیمت بالاتر: CPUهای دارای هسته‌های بیشتر گران‌تر هستند.
• محدودیت‌های نرم‌افزاری: در اجرای برخی از برنامه‌ها و وظایف ممکن است از تمام هسته‌های CPU به‌طور کامل استفاده نشده و مزیت داشتن هسته‌های بیشتر کاملاً آشکار نشود.

معماری هسته‌های پردازنده

افزون‌بر تعداد هسته‌ها، نوع معماری آن‌ها نیز برای مقایسه قدرت CPU حائز اهمیت است. درحال حاضر، دو معماری رایج پردازنده‌های موجود در بازار شامل معماری x86 و معماری ARM می‌شود.

در همین رابطه بخوانید:

- شباهت‌ها و تفاوت‌های معماری پردازنده ARM و X86
- تفاوت معماری پردازنده RISC و CISC

معماری‌ CPUهای مختلف در نحوه مدیریت و اجرای دستورات متفاوت هستند. معماری x86 که اغلب در کامپیوترهای شخصی و سرورها استفاده می‌شود، معمولاً دارای هسته‌های قدرتمندتر و تعداد دستورات بیشتری است. در مقابل، معماری ARM که بیشتر در موبایل‌ها و تبلت‌ها یافت می‌شود، برای کارایی انرژی بهینه‌سازی شده و ممکن است دارای هسته‌های کمتری باشد.

1. معماری x86: این معماری توسط شرکت Intel معرفی شد و در پردازنده‌های اینتل و برخی از پردازنده‌های AMD از آن استفاده می‌شود. پردازنده‌های x86 معمولاً دارای تعداد هسته‌های کمتری هستند، اما سرعت کلاک بالاتری دارند.
2. معماری ARM: این معماری توسط شرکت ARM طراحی شده و در پردازنده‌های AMD و پردازنده‌های Apple از آن استفاده می‌شود. پردازنده‌های ARM معمولاً دارای تعداد هسته‌های بیشتری هستند، اما سرعت کلاک کمتری نسبت به پردازنده‌های x86 دارند.

هنگام مقایسه کردن پردازنده، انتخاب بین معماری x86 و ARM به نیازها و ترجیحات شما بستگی دارد. اگر به‌دنبال سرعت بالاتر در وظایف خاص مانند بازی هستید، پردازنده‌های x86 با سرعت کلاک بالاتر می‌توانند گزینه مناسب‌تری باشند. اما اگر به‌دنبال انجام پردازش‌های چندوظیفه‌ای روان و مصرف برق کمتر هستید، پردازنده‌های ARM با تعداد هسته‌های بیشتر می‌توانند انتخاب مناسب‌تری باشند.

نگاهی به پردازنده‌های جدید و هسته‌های آن‌ها

برای مقایسه قدرت CPU بر اساس هسته‌ها بد نیست به محصولات جدید عرضه‌شده نگاهی بیندازیم. اخیراً شرکت‌های فعال در حوضه تولید پردازنده مدل‌های مختلفی را با هسته‌های متعدد روانه بازار کرده‌اند.

برای مثال، پردازنده‌ی Core i9-13900K اینتل که متعلق به خانواده‌ Raptor Lake است، یکی از قدرتمندترین پردازنده‌های فعلی موجود در بازار به شمار می‌رود. این پردازنده مجموعاً دارای 24 هسته شامل ۸ هسته‌ قدرتمند عملکردی و ۱۶ هسته‌ کم‌مصرف می‌شود. این ترکیب هسته‌ها به پردازنده اجازه می‌دهد تا در وظایف مختلف از جمله بازی‌های رایانه‌ای، ویرایش فیلم و محاسبات مهندسی عملکرد بسیار خوبی داشته باشد.

سری پردازنده AMD Ryzen 7000 که بر اساس معماری Zen 4 ساخته شده، نمونه‌ای دیگر از پردازنده‌های نسل جدید است که با سوکت جدید AM5 عرضه می‌شود. این پردازنده‌ها برای کاربرانی که به دنبال پردازنده‌ای بسیار پرقدرت برای سیستم‌های گیمینگ هستند، مناسب بوده و قرار است جایگاه بالاتری از اینتل در زمینه‌ی تولید قوی‌ترین CPU کلاس دسکتاپ را به خود اختصاص دهد. قوی‌ترین مدل این سری دارای 16 هسته بوده و می‌تواند به‌راحتی از پس هر وظیفه‌ای بر بیاید.

بااین‌حال، تعداد هسته‌ها تنها یکی از عوامل تأثیرگذار بر عملکرد CPU است. برای مقایسه قدرت CPU سایر عوامل مانند فرکانس کلاک، حافظه کش، TDP و بهینه‌سازی نرم‌افزاری نیز نقش مهمی در تعیین کارایی نهایی دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

در همین رابطه بخوانید:

- روش های چک کردن دمای CPU
- تفاوت پردازنده های لپ تاپ AMD Ryzen U با H و HS یا HX

فرکانس هسته CPU

برای بررسی روش مقایسه بین پردازشگر ها به‌شکل صحیح درنظرگرفتن فرکانس پردازنده بسیار مهم است.

فرکانس هسته CPU که به عنوان سرعت کلاک نیز شناخته می‌شود، یکی از مهم‌ترین معیارها برای سنجش عملکرد CPU و مقایسه کردن پردازنده ها است. این فرکانس نشان می‌دهد که CPU در هر ثانیه چند چرخه را می‌تواند انجام دهد. به‌عبارت دیگر، فرکانس نشان‌دهنده سرعتی است که در آن پردازنده دستورالعمل‌ها را پردازش می‌کند. فرکانس هسته بر حسب گیگاهرتز (GHz) اندازه‌گیری شده و هرچه فرکانس هسته بالاتر باشد، CPU سریع‌تر خواهد بود. برای مثال، یک CPU با فرکانس 3.5 GHz می‌تواند 3.5 میلیارد چرخه را در هر ثانیه انجام دهد.

فرکانس پردازنده‌های مدرن معمولاً بین 2 تا 4 گیگاهرتز است، اما برخی از پردازنده‌های بالارده می‌توانند فرکانس‌هایی تا 5.5 گیگاهرتز یا بیشتر داشته باشند. اندازه‌گیری فرکانس معمولاً توسط نرم‌افزارهای مخصوصی انجام می‌شود که می‌توانند فرکانس کلاک واقعی پردازنده را در زمان واقعی نمایش دهند. این نرم‌افزارها می‌توانند اطلاعات دقیقی در مورد عملکرد و سرعت پردازنده ارائه دهند و به کاربران کمک کنند تا از وضعیت سیستم خود آگاه باشند.

مزایا و معایب داشتن فرکانس بالاتر یا کمتر

چنان که گفته شد، برای مقایسه سی پی یو و بررسی عملکرد آن‌ها سرعت کلاک یا فرکانس یکی از معیارهای تعیین‌کننده است. داشتن فرکانس بالا یکی از مزیت‌های پردازنده است که در کنار آن مزایای دیگری را نیز ارائه می‌دهد:

• عملکرد سریع‌تر: CPU با فرکانس بالاتر می‌تواند در هر ثانیه دستورالعمل‌های بیشتری را پردازش کند که منجر به افزایش سرعت کلی سیستم و عملکرد بهتر در برنامه‌ها و بازی‌ها می‌شود.
• پاسخ‌دهی سریع‌تر: در برنامه‌هایی که به پاسخ‌دهی سریع نیاز دارند (مانند بازی‌ها)، فرکانس بالا می‌تواند تأثیر مثبتی داشته باشد.
• پردازش موازی بهتر: در برنامه‌هایی که قابلیت موازی‌سازی دارند، فرکانس بالا به افزایش توانایی پردازش موازی کمک می‌کند.

بااین‌حال، برای داشتن پردازنده‌ای با فرکانس بالاتر باید محدودیت‌هایی را نیز در نظر داشته باشید که مهم‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر است:

• قیمت بالاتر: یکی از مهم‌ترین معایب پردازنده‌های مجهز به هسته‌های پرسرعت قیمت آن‌ها است. CPUهای با فرکانس بالاتر گران‌تر هستند.
• مصرف انرژی بیشتر: پردازنده‌های با فرکانس بالا معمولاً انرژی بیشتری مصرف می‌کنند که منجر به تولید گرمای بیشتر شده و نیاز به خنک‌کننده‌های قوی‌تری دارد.
• محدودیت‌های فیزیکی: در برخی موارد تحقیقات نشان داده‌اند که فرکانس‌های بالا ممکن است کاهش عمر پردازنده را همراه داشته باشد.

به‌طورکلی، می‌توان گفت که هسته‌هایی که سرعت کلاک یا فرکانس بالاتری دارند، به‌شرط خنک‌سازی کافی، عملکرد بسیار بهتری ارائه می‎‌کنند. بااین‌حال، باید با قیمت بالا، مصرف انرژی و گرمای زیاد آن‌ها نیز کنار بیایید.

در همین رابطه بخوانید:

- مقایسه پردازنده موبایل و دسکتاپ
- رشته در پردازنده چیست؟

عناصر مؤثر بر فرکانس هسته‌های پردازنده

برای مقایسه قدرت CPU با توجه به فرکانس هسته باید به فناوری ساخت نیز نیم‌نگاهی داشت. هسته‌های CPU در پردازنده‌ها به عنوان واحدهای مستقل پردازشی عمل می‌کنند. تکنولوژی‌های مختلفی در ساخت این هسته‌ها به کار رفته است که هر کدام ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند. از جمله این موارد می‌توان به فناوری‌های زیر اشاره کرد:

• تکنولوژی ساخت: فرآیند ساخت و اندازه ترانزیستورها می‌تواند بر فرکانس تأثیر بگذارد. هرچه فرآیند ساخت کوچک‌تر باشد، امکان دستیابی به فرکانس‌های بالاتر وجود دارد. فرآیندهای کوچکتر ساخت ترانزیستور (مانند 7 نانومتری) به CPUها اجازه می‌دهد تا به فرکانس‌های بالاتر با تولید گرمای کمتر دست پیدا کنند.
• سرعت کلاک: سرعت کلاک که همان فرکانس کاری هسته‌های پردازنده است معمولاً توسط سازنده تعیین می‌شود. بااین‌حال، می‌توان با اورکلاک سرعت کلاک CPU را از حالت استاندارد بیشتر کرد که علی‌رغم بهبود عملکرد، می‌تواند به پردازنده آسیب وارد کند. همچنین، برخی از  CPUها دارای فناوری جدیدی به‌نام توربو هستند که به آن‌ها اجازه می‌دهد به‌‎طور خودکار سرعت کلاک خود را در هنگام انجام وظایف سنگین برای افزایش عملکرد افزایش دهند.
• خنک‌کنندگی: سیستم خنک‌کننده می‌تواند بر فرکانس تأثیر بگذارد، زیرا پردازنده‌هایی که خنک‌تر نگه داشته می‌شوند، معمولاً قادر به دستیابی به فرکانس‌های بالاتر هستند.
• توان مصرفی: محدودیت‌های توان مصرفی نیز می‌تواند بر فرکانس تأثیر بگذارد. پردازنده‌هایی که برای مصرف انرژی کمتر طراحی شده‌اند، ممکن است فرکانس‌های پایین‌تری داشته باشند.

نگاهی به پردازنده‌های جدید و فرکانس آن‌ها

همان‌طور که اشاره شد، برای مقایسه کردن پردازنده ها باید به فرکانس هسته‌های آن توجه کرد. فرکانس پردازنده در کنار تعداد هسته می‌تواند عامل مهمی در مقایسه قدرت CPU و تعیین کاربرد مناسب آن باشد.

برای مثال، سری پردازنده‌های Core اینتل شامل مدل‌های مختلفی مانند i7, i5, i3 و i9 است که هر کدام برای کاربردهای متفاوتی طراحی شده‌اند. اینتل با استفاده از فناوری‌هایی مانند Hyper-Threading و Turbo Boost، توانسته است عملکرد هسته‌ها را بهبود ببخشد.

در همین رابطه بخوانید:

- CPU Boost چیست؟ چگونه سرعت CPU را افزایش دهیم؟
- پردازنده یک نانومتری چیست و چرا می‌تواند دنیا را تکان دهد؟

در مقابل، سری Ryzen شرکت AMD با استفاده از معماری Zen، توانسته است رقابت تنگاتنگی با اینتل داشته باشد. این سری با تمرکز بر روی افزایش تعداد هسته‌ها و بهبود IPC (دستورات در هر چرخه)، عملکرد قابل توجهی را ارائه می‌دهد.

برای مثال، پردازنده Core i9-12900K اینتل که از خانواده‌ جدید Alder Lake است با 16 هسته پردازشی یکی از قدرتمندترین پردازنده‌های موجود در بازار به شمار می‌رود. این پردازنده با فرکانس پایه‌ ۳.۲ گیگاهرتز و قابلیت افزایش تا ۵.۳ گیگاهرتز در حالت توربو برای اجرای بازی‌های سنگین، ویرایش فیلم با رزولوشن بالا، و انجام محاسبات پیچیده‌ علمی و مهندسی ایده‌آل است.

پردازنده Ryzen 9 5950X شرکت AMD نیز با ۱۶ هسته و فرکانس پایه‌ ۳.۴ گیگاهرتز که تا ۴.۹ گیگاهرتز نیز قابل افزایش است، یکی دیگر از پردازنده‌های برتر بازار است. این پردازنده برای کاربردهایی مانند تدوین ویدیو، طراحی گرافیکی و انجام محاسبات علمی که نیاز به پردازش‌های سنگین دارند، مناسب است.

در مقابل، پردازنده Core i5-11400 اینتل با ۶ هسته و فرکانس پایه‌ی ۲.۶ گیگاهرتز که در حالت توربو تا ۴.۴ گیگاهرتز افزایش می‌یابد، گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه برای کاربرانی است که به دنبال عملکرد قابل اعتماد برای کارهای روزمره مانند مرور وب، کار با نرم‌افزارهای اداری و اجرای برنامه‌های سبک هستند.

حافظه پنهان CPU

پس از بررسی هسته‌ها و فرکانس برای مقایسه سی پی یو، به سراغ عامل مهم دیگری به نام حافظه پنهان یا Cache می‌رویم.

کش CPU که با عنوان حافظه پنهان یا نهان نیز شناخته می‌شود، نوعی حافظه کوچک و پرسرعت است که در داخل خود پردازنده قرار دارد. این حافظه وظیفه ذخیره‌سازی داده‌ها و دستورالعمل‌هایی را بر عهده دارد که به طور مکرر توسط CPU استفاده می‌شوند. حافظه پنهان به‌عنوان یک میان‌بر عمل کرده و داده‌هایی را که پردازنده به‌احتمال زیاد به آن‌ها نیاز خواهد داشت، نگهداری می‌کند. با این کار از تأخیر ناشی از دسترسی مکرر به حافظه RAM که سرعت کمتری دارد، جلوگیری می‌شود. به‌طورکلی، هدف استفاده از کش درون پردازنده، کاهش زمان دسترسی به داده‌ها و در نتیجه افزایش سرعت کلی سیستم است.

بنابراین، حافظه پنهان CPU به‌عنوان یک پل بین سرعت بالای پردازنده و سرعت پایین‌تر حافظه RAM عمل کرده و به بهبود کارایی کلی سیستم کمک می‌کند. این حافظه به خصوص برای پردازنده‌های چند هسته‌ای که می‌توانند داده‌های متعددی را به طور همزمان پردازش کنند، اهمیت دارد. درنتیجه، برای مقایسه کردن پردازنده ها با یکدیگر باید میزان حافظه کش آن‌ها را نیز در نظر داشت.

در همین رابطه بخوانید:

- حافظه کش پردازنده چیست؟
- مقایسه i7 ،Core i9 و i5 

مزایا و معایب داشتن کش بزرگتر یا کوچکتر

در ادامه بررسی روش مقایسه بین پردازشگر، باید میزان حافظه کش را در نظر داشت. اما مزایای داشتن حافظه پنهان بیشتر چیست؟

• کارایی بالاتر: حافظه کش بزرگتر می‌تواند داده‌های بیشتری را نگه دارد که بهبود کارایی پردازنده را به همراه دارد.
• کاهش تأخیر: دسترسی سریع‌تر به داده‌ها باعث کاهش تأخیر در اجرای برنامه‌ها می‌شود.
• پیش‌بینی بهتر: کش بزرگتر می‌تواند الگوریتم‌های پیش‌بینی بهتری برای داده‌های مورد نیاز پردازنده ارائه دهد.

بااین‌حال، این بهبود کارایی محدودیت‌هایی را نیز به‌دنبال دارد:

• افزایش قیمت: پردازنده‌هایی که کش بزرگتری دارند گران‌تر هستند.
• مصرف برق بیشتر: کش بزرگتر به مصرف برق بیشتری نیاز دارد.
• افزایش پیچیدگی: طراحی و تولید پردازنده‌هایی که کش بزرگتری دارند پیچیده‌تر است.

سطوح مختلف کش و تأثیر آن‌ها بر عملکرد پردازنده

حافظه پنهان CPU معمولاً در سطوح مختلف L1، L2، و L3 وجود دارد که هر کدام سرعت و ظرفیت متفاوتی دارند. کش L1 سریع‌ترین و کوچک‌ترین کش بوده که مستقیماً در هسته‌های پردازنده قرار دارد. کش L2 کمی کندتر اما بزرگ‌تر است و می‌تواند داده‌های بیشتری را نگهداری کند. کش L3 که معمولاً بین هسته‌های پردازنده به اشتراک گذاشته می‌شود، حتی بزرگ‌تر و کندتر از L2 است.

به‌طورکلی، می‌توان گفت که کش L1 بیشترین تأثیر را بر عملکرد کلی سیستم دارد. دسترسی به داده‌ها در این سطح به‌دلیل سرعت و نزدیکی به هسته‌های CPU بسیار سریع انجام می‌شود. کش L2 نیز نقش مهمی در عملکرد سیستم دارد. این کش ظرفیت بیشتر از کش L1 دارد و می‌تواند داده‌هایی را ذخیره کند که به طور مکرر استفاده نمی‌شوند، اما هنوز به آنها نیاز فوری وجود دارد. بااین‌حال، کش L3 بیشتر برای برنامه‌هایی مانند بازی‌ها و برنامه‌های ویرایش ویدیو مفید است که به مجموعه داده‌های بزرگ نیاز دارند. این کش می‌تواند مقدار زیادی از داده را ذخیره کند و از نیاز به دسترسی به حافظه اصلی که کندتر است، جلوگیری کند.

نگاهی به پردازنده‌های جدید و حافظه پنهان آن‌ها

برای مقایسه سی پی یو از نظر میزان حافظه پنهان در اینجا به بررسی چند نمونه از پردازنده‌ها جدید با اندازه‌ها و پیکربندی‌های کش مختلف و عملکرد آن‌ها در وظایف مختلف می‌پردازیم:

Intel Core i3-12100

این پردازنده چهار هسته‌ای با کش 8 مگابایتی با فرکانس پایه 3.3 گیگاهرتز و فرکانس توربو 4.3 گیگاهرتز برای کارهای روزمره مانند وب‌گردی، چک کردن ایمیل و تماشای ویدیوهای آنلاین مناسب است. همچنین می‌تواند برای برنامه‌های سبک‌تر مانند ویرایش عکس و پخش فیلم با کیفیت بالا استفاده شود. حجم کش 8 مگابایتی آن برای این نوع وظایف کافی است.

AMD Ryzen 3 3200G

این پردازنده چهار هسته‌ای با کش 8 مگابایتی و فرکانس پایه 3.6 گیگاهرتز و فرکانس توربو 4.2 گیگاهرتز شبیه به Intel Core i3-12100 عمل می‌کند. همچنین دارای گرافیک داخلی Radeon Vega 3 است که آن را برای بازی‌های سبک و برنامه‌های ویرایش عکس و ویدیو مناسب می‌کند.

Intel Core i5-12400

این پردازنده شش هسته‌ای با 19 مگابایت کش و با فرکانس پایه 4.4 گیگاهرتز و فرکانس توربو 4.9 گیگاهرتز برای اجرای بازی‌های متوسط، برنامه‌های ویرایش عکس و ویدیو و انجام چندوظیفه‌ای مناسب است. حجم کش 19 مگابایتی آن به طور قابل توجهی بزرگتر از CPUهای قبلی است و به آن کمک می‌کند تا داده‌ها و دستورالعمل‌ها را سریع‌تر ذخیره و به آن‌ها دسترسی پیدا کند که منجر به افزایش سرعت و عملکرد می‌شود.

در همین رابطه بخوانید:

- مقایسه تعداد هسته با سرعت کلاک پردازنده
- آیا پردازنده نسل 14 اینتل در برابر پردازنده نسل 13 ارزش خرید دارد؟ [تماشا کنید]

AMD Ryzen 5 5600G

این پردازنده شش هسته‌ای با کش 32 مگابایتی و با فرکانس پایه 3.9 گیگاهرتز و فرکانس توربو 4.6 گیگاهرتز شبیه به Intel Core i5-12400 عمل می‌کند. همچنین دارای گرافیک داخلی Radeon Vega 7 است که آن را برای بازی‌های متوسط، برنامه‌های ویرایش عکس و ویدیو و انجام چندوظیفه‌ای مناسب می‌کند. حجم کش 32 مگابایتی آن بزرگترین حجم کش در بین این نمونه‌ها است و به آن کمک می‌کند تا بهترین عملکرد را ارائه دهد.

Intel Core i9-12900K

این پردازنده 16 هسته‌ای با 30 مگابایت کش و فرکانس پایه 3.2 گیگاهرتز و فرکانس توربو 5.1 گیگاهرتز برای بازی‌های رده بالا، رندرینگ و برنامه‌های سنگین مناسب است. حجم کش 30 مگابایتی آن برای این نوع وظایف بسیار مهم است و به آن کمک می‌کند تا به سرعت به داده‌ها و دستورالعمل‌ها دسترسی پیدا کرده و آن‌ها را پردازش کند.

توان حرارتی یا TDP پردازنده

در ادامه مقاله روش مقایسه بین پردازشگر ها، قصد داریم به معیار مهم دیگری به‌نام TDP اشاره کنیم.

TDP یا توان طراحی حرارتی به گرمایی که یک پردازنده در حین کار با تمام قدرت تولید می‌کند، اشاره دارد. این مقدار بر حسب وات اندازه‌گیری شده و نشان‌دهنده حداکثر گرمایی است که سیستم خنک‌کننده باید قادر به دفع آن باشد.

اندازه‌گیری TDP به طور دقیق می‌تواند پیچیده باشد زیرا هیچ استاندارد جهانی برای اندازه‌گیری آن وجود ندارد و معمولاً توسط تولیدکنندگان پردازنده ارائه می‌شود. اغلب، TDP به عنوان یک معیار برای انتخاب خنک‌کننده مناسب برای پردازنده استفاده شده و لزوماً نشان‌دهنده توان الکتریکی یا مصرف انرژی نیست. درنتیجه، همیشه ارتباط مستقیم بین توان حرارتی و قدرت CPU برای مقایسه کردن پردازنده ها با یکدیگر وجود ندارد.

برای مثال، اگر یک پردازنده دارای TDP 55 وات باشد، این به معنای آن است که سیستم خنک‌کننده باید بتواند حداکثر 55 وات گرما را که توسط پردازنده تولید می‌شود، دفع کند. این مقدار می‌تواند در انتخاب هیت‌سینک و فن مناسب برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد پردازنده مهم باشد.

در همین رابطه بخوانید:

-بهترین CPU های گیمینگ
- چرا پردازنده‌ ۱۲۸ بیتی وجود ندارد؟

مزایا و معایب داشتن TDP بالاتر یا پایین تر

همان‌طور که گفتیم TDP نیز یکی دیگر از عوامل مهم برای مقایسه قدرت CPU است. داشتن TDP بالاتر می‌تواند نشان‌دهنده مزیت یک پردازنده درمقایسه‌با رقبا باشد. پردازنده‌هایی که TDP بالاتری دارند، می‌توانند مزایای زیر را داشته باشند:

• عملکرد بهتر: به‌طورکلی، CPUهایی که TDP بالاتری دارند، فرکانس بالاتری داشته و می‌توانند داده‌ها را سریع‌تر پردازش کنند. این می‌تواند منجر به عملکرد قوی‌تر در اجرای برنامه‌های سنگین مانند بازی‌ها و برنامه‌های ویرایش فیلم شود.
• قابلیت اورکلاک بیشتر: CPUهایی که TDP بالاتری دارند معمولاً از ظرفیت بهتری برای اورکلاک برخوردارند. اورکلاک می‌تواند فرکانس CPU را افزایش دهد و عملکرد را به طور قابل توجهی افزایش دهد.

بااین‌حال، داشتن TDP بالاتر ممکن است معایب زیر را نیز همراه داشته باشد:

• مصرف برق بیشتر: CPUهایی که TDP بالاتری دارند مصرف برق بیشتری نیز دارند.
• نیاز به سیستم خنک کننده قوی تر: CPUهایی که TDP بالاتری دارند به سیستم خنک‌کننده قوی‌تری برای جلوگیری از گرمای بیش از حد نیاز دارند. این می‌تواند هزینه اضافی به همراه داشته و فضای بیشتری در کیس کامپیوتر اشغال کند.
• تولید گرمای بیشتر: CPUهایی که TDP بالاتری دارند گرمای بیشتری تولید می‌کنند که می‌تواند منجر به افزایش دمای داخل کیس کامپیوتر و کاهش عمر مفید قطعات دیگر شود.

ارتباط TDP پردازنده و سیستم خنک‌کننده کامپیوتر

همان‌طور که اشاره کردیم، TDP می‌‎تواند یکی از معیارهای مقایسه سی پی یو باشد، ولی برای بهره‌مندی از خروجی مناسب پردازنده‌ها با هر میزان توان حرارتی، داشتن یک سیستم خنک‌کننده مناسب ضروری است. در حال حاضر، سه نوع سیستم خنک‌کننده رایج برای خلاص‌کردن پردازنده‌ها از شر گرمای زیاد وجود دارد:

• خنک‌کننده هوایی: این روش رایج‌ترین و اقتصادی‌ترین روش خنک‌سازی بوده و برای پردازنده‌های با TDP پایین تا متوسط مناسب است.
• خنک‌کننده‌های مایع: این روش برای پردازنده‌های با TDP بالا و کاربردهای سنگین مانند اورکلاکینگ مناسب بوده و می‌تواند گرما را به شکل مؤثرتری دفع کند.
• خنک‌کننده‌های مدار باز و بسته: این سیستم‌ها از مایعات خنک‌کننده برای انتقال گرما استفاده کرده و برای پردازنده‌های با TDP بسیار بالا طراحی شده‌اند.

انتخاب روش خنک‌سازی مناسب برای CPU باید با توجه به TDP و نیازهای عملکردی پردازنده انجام شود. برای پردازنده‌هایی که در محیط‌های گرم‌تر یا برای مدت زمان طولانی‌تر کار می‌کنند، استفاده از روش‌های خنک‌کننده پیشرفته‌تر توصیه می‌شود تا از ثبات و عملکرد بلندمدت پردازنده اطمینان حاصل شود. در حالی که برای کاربردهای سبک‌تر و پردازنده‌های با TDP کمتر، روش‌های ساده‌تر مانند فن‌های خنک‌کننده می‌تواند کافی باشد.

در همین رابطه بخوانید:

- بهترین پردازنده ها (CPU) برای برنامه نویسی
- 6 دلیل برای اینکه نیازی به ارتقا به CPU Intel Core i9 ندارید

مقایسه کردن پردازنده ها با استفاده از بنچمارک

افزون‌بر توجه به مشخصات پردازنده‌ها برای مقایسه قدرت CPU، می‌توان از ابزارهای بنچمارک CPU (پردازنده) ها نیز استفاده کرد. این ابزارها آزمایش‌های مختلفی را روی سیستم اجرا کرده و در این حال، قدرت هسته‌های پردازنده را در اجرای وظایف مختلف در حالت‌های متفاوت می‌سنجند. در نهایت نیز، امتیازی به پردازنده تعلق گرفته و امکان مقایسه سی پی یو با دیگر مدل‌ها فراهم می‌شود.

ابزارهای بنچمارک معمولاً به دو دسته نرم‌افزارهای آفلاین و سایت مقایسه CPU آنلاین تقسیم می‌شوند که در ادامه تعدادی از بهترین و محبوبت‌ترین آن‌ها را معرفی می‌کنیم:

ابزارهای بنچمارک آفلاین

نرم افزارهای آفلاین بنچمارک پردازنده ابزارهایی هستند که می‌توانید از آن‌ها برای سنجش عملکرد پردازنده خود در شرایط مختلف استفاده کنید.

Cinebench R23

این نرم‌افزار برای سنجش عملکرد تک‌هسته ای و چندهسته‌ای CPU در رندرینگ 3بعدی استفاده می‌شود. Cinebench R23 از الگوریتم‌های رندرینگ Cinema 4D برای شبیه‌سازی بار کاری واقعی در دنیای واقعی استفاده می‌کند. این نرم‌افزار به شما امکان می‌دهد تا عملکرد پردازنده خود را با سایر سیستم‌ها مقایسه کرده و ببینید که درمقایسه‌با آن‌ها چگونه عمل می‌کند.

Geekbench

این نرم‌افزار برای سنجش عملکرد کلی CPU استفاده شده و شامل تست‌هایی برای مقایسه قدرت CPU در عملکرد تک‌هسته‌ای، چندهسته‌ای، حافظه و عملکرد گرافیکی است. Geekbench  از مجموعه آزمایش‌های استاندارد برای سنجش جنبه‌های مختلف عملکرد CPU استفاده کرده و به شما امکان مقایسه سی پی یو بنچمارک را با سایر سیستم‌ها در سراسر جهان می‌دهد.

PassMark CPUMark

این نرم‌افزار برای سنجش عملکرد CPU در طیف گسترده‌ای از وظایف، از جمله محاسبات ریاضی، رمزگذاری و رمزگشایی و ویرایش تصویر استفاده می‌شود.

SiSoftware Sandra Lite

یک بسته نرم‌افزاری کامل برای تجزیه و تحلیل، بنچمارک و ارزیابی سخت‌افزار و نرم‌افزار سیستم است. این برنامه امکان مقایسه عملکرد سیستم شما با سایر سیستم‌ها را فراهم کرده و برای کاربرانی که به دنبال بهینه‌سازی عملکرد سیستم خود هستند، ایده‌آل است.

سایت‌های مقایسه پردازنده

اگر هنوز به پردازنده مورد علاقه خود دسترسی پیدا نکرده‌اید یا قصد خرید CPU جدیدی دارید، می‌توانید با مراجعه به سایت‌های مقایسه سی پی یو به امتیاز بنچمارک و نتایج آزمایش‌ها دسترسی پیدا کنید.

وب‌سایت CPUBoss

این سایت با طراحی ساده و کاربرپسند خود مقایسه کردن پردازنده را برای کاربران در هر سطحی از دانش فنی آسان می‌کند. CPUBoss اطلاعات جامعی از مشخصات فنی پردازنده‌ها مانند فرکانس CPU، تعداد هسته‌ها و رشته‌ها، حافظه پنهان، مصرف برق و... ارائه می‌دهد. علاوه‌بر‌این، این سایت عملکرد پردازنده‌ها را در تست‌های مختلف مقایسه کرده تا به شما در انتخاب بهترین گزینه برای نیازهای خود کمک کند.

وب‌سایت UserBenchmark

این سایت اطلاعات کاملی از مشخصات فنی پردازنده‌ها را ارائه داده و عملکرد آن‌ها را در تست‌های مختلف مقایسه می‌کند. UserBenchmark از داده‌های جمع‌آوری‌شده از سیستم‌های واقعی کاربران برای ارائه معیارهای عملکرد دقیق استفاده می‌کند که می‌تواند به شما در درک عملکرد واقعی پردازنده‌ها در شرایط واقعی استفاده کمک کند.

وب‌سایت GPUCHECK

این سایت به شما امکان می‌دهد دو پردازنده رایانه را مقایسه کرده یا ساختار فعلی کامپیوتر خود را با ارتقاء پردازنده آینده مقایسه کنید.

وب‌سایت Game-Debate

این سایت به شما امکان مقایسه مدل‌های مختلف پردازنده‌ها را می‌دهد.

جمع‌بندی

CPU یا پردازنده یکی از مهم‌ترین قطعات کامپیوتر و لپ‌تاپ است که نقش تعیین‌کننده‌ای در سرعت و کارایی سیستم دارد. به‌همین جهت، انتخاب یک پردازنده سریع و مناسب یکی از دغدغه‌های افرادی است که به‌دنبال خرید یا ارتقا دستگاه خود هستند. ازاین‌رو، مقایسه سی پی یوهای مختلف موجود در بازار و آشنایی با روش مقایسه بین پردازشگر از اهمیت بالایی برخوردار است.

در این مقاله، ضمن آشنایی با CPU و نقش آن در سرعت و عملکرد سیستم‌های کامپیوتری، مهم‌ترین عواملی را که باید هنگام مقایسه کردن پردازنده ها مورد توجه قرار گیرند، مورد بررسی قرار دادیم. معماری پردازنده به‌همراه تعداد هسته‌های به‌کاررفته در آن نقش به‌سزایی در سرعت آن داشته و هر چه تعداد هسته‌ها بیشتر بوده و ترانزیستورها فناوری پیشرفته‌تری داشته باشند، پردازنده عملکرد بهتری خواهد داشت. همچنین، فرکانس کاری پردازنده یا کلاک نیز که بیان‌گر سرعت انجام محاسبات است به‌همراه ظرفیت حافظه پنهان برای دسترسی سریع‌تر به داده‌ها می‌تواند در عملکرد CPU تعیین‌کننده باشد. TDP یا توان حرارتی پردازنده نیز دیگر عامل مهمی است که می‌تواند نشان‌دهنده حرارت خروجی پردازنده و به‌طور غیرمستقیم، قدرت آن باشد.

برای مقایسه قدرت CPU می‌توان به مشخصات یادشده توجه کرد و با توجه به اطلاعاتی که ارائه کردیم، نتیجه‌گیری کرد. بااین‌حال، استفاده از ابزارهای بنچمارک نیز دیگر گزینه‌ای است که می‌توانید از آن بهره ببرید. این ابزارها عملکرد CPU را در انجام وظایف مختلف و در حالت‌های گوناگون مورد سنجش قرار داده و در نهایت، امتیازی به آن می‌دهند. سپس، می‌توان امتیاز کسب‌شده هر پردازنده را با سایر مدل‌ها مقایسه کرد و به نتیجه رسید.

برای دسترسی به بنچمارک پردازنده می‌توانید ابزارهای لازم را روی سیستم خود نصب یا از وب‌سایت‌های مقایسه آنلاین پردازنده‌ها بهره ببرید.

پرسش‌های متداول

هنگام مقایسه CPU های مختلف باید به چه نکاتی توجه کرد؟

هنگام مقایسه کردن پردازنده های مختلف از جمله مقایسه cpu های اینتل عوامل متعددی باید مد نظر قرار گیرند. از جمله این موارد می‌توان به تعداد هسته‌ها و رشته‌ها، معماری هسته، فرکانس، حافظه پنهان و TDP اشاره کرد.

کدوم سایت رو برای مقایسه قدرت CPU انتخاب کنم؟

وب‌سایت‌های مختلفی برای مقایسه قدرت CPU ها با یکدیگر وجود دارند. از جمله این سایت‌ها می‌توان به UserBenchmark، CPUBoss، PassMark CPU Benchmarks، TechPowerUp، AnandTech، GPUCHECK و Game-Debate اشاره کرد.

برای مقایسه CPU ها با چه چیزی اندازه گیری می شوند؟

برای مقایسه پردازنده‌ها معیارهای مختلفی وجود دارد که عملکرد آن‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند. این معیارها شامل تعداد هسته‌ها و رشته‌ها، فرکانس کلاک، حافظه کش، توان طراحی حرارتی (TDP) و نتایج بنچمارک‌های استاندارد می‌شوند. بنچمارک‌ها می‌توانند شامل تست‌های عمومی مانند Cinebench یا Geekbench باشند که عملکرد کلی را ارزیابی می‌کنند، یا تست‌های تخصصی‌تر مانند تست‌های پردازش تصویر یا محاسبات علمی. همچنین، معماری پردازنده و فناوری‌های پشتیبانی‌کننده مانند Hyper-Threading یا Turbo Boost نیز در مقایسه‌ها مد نظر قرار می‌گیرند.