Основні відомості процесора кілька процесорів, ядер і Hyper-Threading Explained

Центральний процесор (CPU) на вашому комп'ютері виконує обчислювальні робочі програми, в основному. Але сучасні процесори пропонують такі функції, як багатоядерні ядра та гіперпотоки. Деякі комп'ютери навіть використовують кілька процесорів. Ми тут, щоб допомогти розібратися.

Тактована частота процесора була достатньою для порівняння продуктивності. Речі не так вже й прості. Процесор, який пропонує кілька ядер або гіперпотоків, може виконувати значно краще, ніж одноядерний процесор тієї ж швидкості, що не має гіперпотоків. І ПК з декількома процесорами можуть мати ще більшу перевагу. Всі ці функції призначені для того, щоб комп'ютери могли легше керувати декількома процесами одночасно, збільшуючи продуктивність при багатозадачності або під вимоги потужних додатків, таких як відеокодери та сучасні ігри. Отже, давайте розглянемо кожну з цих функцій і те, що вони можуть означати для вас.

Hyper-Threading

Hyper-threading була першою спробою Intel внести паралельні обчислення до споживчих ПК. Вона дебютувала на робочих процесорах з Pentium 4 HT ще в 2002 році. У Pentium 4 цього дня було лише одне ядро ​​процесора, тому він міг реально виконувати тільки одне завдання за раз, навіть якщо він зміг перемикатися між завданнями досить швидко. що це здавалося багатозадачністю. Hyper-threading намагався компенсувати це.

Один фізичний процесорний ядро ​​з гіперпотоком з'являється як дві логічні ЦП для операційної системи. CPU все ще є єдиним процесором, тому це трохи шахрайства. Хоча операційна система бачить два процесора для кожного ядра, фактичне апаратне забезпечення CPU має лише один набір ресурсів виконання для кожного ядра. CPU робить вигляд, що він має більше ядер, ніж він, і використовує свою власну логіку для прискорення виконання програми. Іншими словами, операційна система обдурюється, бачачи два процесора для кожного реального ядра процесора.

Hyper-threading дозволяє двом логічним центральним процесорам обмінюватися ресурсами фізичного виконання. Це може дещо прискорити речі - якщо один віртуальний процесор затримується і чекає, інший віртуальний процесор може запозичити ресурси для виконання. Hyper-threading може допомогти прискорити вашу систему, але це не так далеко, як наявність додаткових ядер.

На щастя, гіпер-потоки тепер є «бонусом». Хоча у оригінальних процесорів з гіперпотоками було лише одне ядро, яке маскувалося у вигляді декількох ядер, сучасні процесори Intel тепер мають як багатоядерні, так і гіперпотокові технології. Ваш двоядерний процесор з гіперпотокою з'являється як чотири ядра для вашої операційної системи, тоді як ваш чотирьохядерний процесор з гіперпотокою з'являється як вісім ядер. Hyper-threading не може замінити додаткові ядра, але двоядерний процесор з гіперпотокою повинен працювати краще, ніж двоядерний процесор без гіперпотоків.

Кілька ядер

Спочатку процесори мали єдине ядро. Це означало, що на фізичному процесорі був один центральний процесор. Щоб збільшити продуктивність, виробники додають додаткові "ядра" або центральні процесори. Двоядерний процесор має два центральні процесори, тому операційній системі він здається двома процесорами. Процесор з двома ядрами, наприклад, може виконувати два різних процеси одночасно. Це прискорює роботу вашої системи, оскільки ваш комп'ютер може виконувати кілька обставин одночасно.

На відміну від гіперпотоків, тут немає хитрощів - двоядерний процесор буквально має два центральних процесора на процесорній мікросхемі. Чотирьохядерний процесор має чотири центральні процесори, восьмиядерний процесор має вісім центральних процесорів і так далі.

Це допомагає значно поліпшити продуктивність, зберігаючи при цьому фізичний блок CPU, так що він поміщається в один сокет. Потрібно лише мати один процесорний роз'єм, в який вбудований один процесорний блок - не чотири різних процесорних сокети з чотирма різними процесорами, кожен з яких потребує власної потужності, охолодження та іншого обладнання. Існує менша затримка, оскільки ядра можуть спілкуватися швидше, оскільки всі вони знаходяться на одному чипі.

Диспетчер завдань Windows показує це досить добре. Тут, наприклад, можна бачити, що ця система має один фактичний процесор (сокет) і чотири ядра. Hyperthreading робить кожне ядро ​​схожим на два процесори для операційної системи, тому він показує 8 логічних процесорів.

Кілька процесорів

Більшість комп'ютерів мають лише один процесор. Цей одиночний процесор може мати декілька ядер або гіпер-технологію, але це все ще один фізичний процесорний блок, вставлений в один процесорний роз'єм на материнській платі..

Перед тим, як з'явилися гіперпотоки та багатоядерні процесори, люди намагалися додати додаткову обчислювальну потужність до комп'ютерів, додавши додаткові процесори. Для цього потрібна материнська плата з кількома процесорними роз'ємами. Материнська плата також потребує додаткових апаратних засобів для підключення цих процесорних розеток до оперативної пам'яті та інших ресурсів. У такому налаштуванні багато накладних витрат. Є додаткові затримки, якщо процесорам потрібно спілкуватися один з одним, системи з декількома процесорами споживають більше енергії, а на материнській платі потрібні додаткові роз'єми та обладнання.

Сьогодні системи з декількома процесорами не дуже поширені серед домашніх ПК. Навіть потужний ігровий робочий стіл з декількома відеокартами, як правило, має лише один процесор. Ви знайдете кілька систем центрального процесора серед суперкомп'ютерів, серверів і подібних систем високого класу, які потребують стільки потужностей, що дозволяють згортати число, оскільки вони можуть отримати.

Чим більше процесорів або ядер на комп'ютері, тим більше речей він може зробити одночасно, що сприяє підвищенню продуктивності на більшості завдань. Більшість комп'ютерів тепер мають процесори з кількома ядрами - найбільш ефективний варіант, про який ми говорили. Ви навіть знайдете процесори з кількома ядрами на сучасних смартфонах і планшетах. Процесори Intel також оснащені гіперпотоками, що є свого роду бонусом. Деякі комп'ютери, які потребують великої потужності процесора, можуть мати кілька процесорів, але набагато менш ефективні, ніж здається.

Кредит на зображення: lungstruck на Flickr, Mike Babcock на Flickr, DeclanTM на Flickr