Jakie są rdzenie procesora? a logiczne wątki lub rdzenie?

Znajomość komponentów komputera jest kluczowa przy składaniu dobrej konfiguracji. Ale nie wszyscy wiedzą , że są to rdzenie procesora, jaka jest różnica między rdzeniem fizycznym a logicznym i czym jest HyperThreading Intela lub SMT AMD.

Chcesz wiedzieć więcej? Nie przegap naszego artykułu na temat rdzeni procesorów!

Indeks treści

Centralna jednostka przetwarzająca (procesor) w komputerze wykonuje całą pracę, w zasadzie uruchamiając programy. Ale nowoczesne procesory oferują funkcje takie jak wielordzeniowy i wielowątkowy. Niektóre komputery używają nawet wielu procesorów.

Kilka lat temu szybkość zegara procesora była wystarczająca przy porównywaniu wydajności. Ale teraz sprawy nie są już takie proste.

Teraz procesor, który oferuje wiele rdzeni lub wątków, może działać znacznie lepiej niż jednordzeniowy procesor o tej samej prędkości, który nie oferuje wielu wątków.

A komputery z wieloma procesorami mogą mieć jeszcze większą przewagę. Wszystkie te funkcje zostały zaprojektowane tak, aby umożliwić komputerom PC łatwiejsze uruchamianie wielu procesów jednocześnie, zwiększając wydajność poprzez wielozadaniowość lub pod wymagania zaawansowanych aplikacji, takich jak kodery wideo i nowoczesne gry. Rzućmy więc okiem na każdą z tych funkcji i ich znaczenie dla Ciebie.

W tym artykule dokonaliśmy przeglądu niektórych pojęć, takich jak rdzenie kontra wątki, po co są one przeznaczone i jakie korzyści przynosi komputer.

Na pewno zainteresuje Cię czytanie:

• Najlepsze procesory na rynku Najlepsze płyty główne na rynku Najlepsza pamięć RAM na rynku Najlepsze karty graficzne na rynku

Co to jest procesor?

Jak już 99% użytkowników komputerów PC wie, procesor jest centralną jednostką przetwarzającą. Jest to podstawowy element każdego komputera.

Innymi słowy, wszystko, co oblicza, ma wbudowany procesor i tam wszystkie obliczenia są wykonywane za pomocą instrukcji systemu operacyjnego.

Procesor może przetwarzać pojedyncze zadanie na raz. To nie jest bardzo dobre dla wydajności. Ale istnieją już zaawansowane procesory, które pozwalają pracować z kilkoma jednoczesnymi zadaniami i zwiększają wydajność.

Dawne czasy wielu procesorów

Obraz za pośrednictwem wspólnej Wikipedii

Kiedy mówimy o procesorze, mamy na myśli układ scalony włożony do gniazda na płycie głównej. Tak więc na początku jeden z tych żetonów wykonywał tylko jedno zadanie na raz.

W dawnych czasach ludzie potrzebowali większej wydajności komputerów. W tym czasie rozwiązaniem było włączenie wielu procesorów na jednym komputerze. Oznacza to, że było wiele wtyczek i wiele układów scalonych.

Wszystkie byłyby połączone ze sobą i z płytą główną. Dlatego technicznie można oczekiwać lepszej wydajności komputera. Była to dość udana metoda, dopóki ludzie nie odkryli wad.

• Konieczne było zapewnienie dedykowanego źródła zasilania i zasobów instalacyjnych dla każdego procesora. Ponieważ były to różne układy, opóźnienie komunikacji było zbyt duże. To nie była tak naprawdę dobra wydajność. Jeden zestaw procesorów może generować dużo ciepła na dłuższą metę. Zajmie to dużo zasobów, aby poradzić sobie z dodatkowym ciepłem.

Płyta główna z podwójnym gniazdem

Wymagało to płyty głównej z wieloma gniazdami procesorów. Płyta główna potrzebowała również dodatkowego sprzętu, aby połączyć te gniazda procesora z pamięcią RAM i innymi zasobami. W ten sposób pojawiły się koncepcje wielowątkowości i wielordzeniowości.

Obecnie większość komputerów ma tylko jeden procesor. Ten pojedynczy procesor może mieć wiele rdzeni lub technologię HyperThreading, ale nadal jest tylko fizycznym procesorem włożonym do jednego gniazda na płycie głównej.

Systemy wieloprocesorowe nie są zbyt popularne wśród dzisiejszych komputerów domowych użytkowników domowych. Nawet pulpit do gier o dużej mocy z wieloma kartami graficznymi będzie zazwyczaj miał tylko jeden procesor. Możliwe jest jednak znalezienie systemów z wieloma procesorami w superkomputerach, serwerach i systemach wysokiej klasy, które potrzebują maksymalnej mocy do złożonych zadań. W tych czasach posiadanie zespołu kilku procesorów będzie znacznie mniej wydajne niż się wydaje, ponieważ istnieją bardzo szybkie procesory i wiele rdzeni dla użytkowników domowych, takich jak i9-7980XE.

Wiele rdzeni w jednym procesorze

Pomysł połączenia różnych procesorów nie był zbyt dobry dla wydajności. Potem wpadł na pomysł, aby mieć dwa procesory w jednym układzie.

Dlatego jako sposób na zrobienie skutecznego kroku w kierunku wydajności producenci umieścili wiele procesorów w jednym procesorze. Te nowe jednostki nazwano jądrami.

Odtąd procesory te nazywane były „procesorami wielordzeniowymi”. W ten sposób, gdy system operacyjny analizował komputer, napotkał dwa procesory.

Procesory wielordzeniowe zamiast poświęcać pamięć i zasilanie oddzielnym układom, wykonały dodatkową pracę.

Oczywiście były też inne zalety. Ponieważ oba procesory były na tym samym układzie, opóźnienie było mniejsze. Pomogło to poprawić komunikację i szybkość. Obecnie na rynku można zobaczyć szeroką gamę procesorów wielordzeniowych.

Na przykład w procesorach dwurdzeniowych są dwa procesory. A jeśli zastosujemy to w praktyce, w przypadku procesorów czterordzeniowych znajdziemy 4 jednostki przetwarzania.

W przeciwieństwie do wielowątkowości nie ma tu żadnych sztuczek: dwurdzeniowy procesor dosłownie ma dwa procesory w układzie. Czterordzeniowy procesor ma cztery jednostki centralne, ośmiordzeniowy procesor ma osiem jednostek centralnych i tak dalej.

Pomaga to radykalnie poprawić wydajność, jednocześnie utrzymując niewielki procesor fizyczny w jednym gnieździe.

Musi być tylko jedno gniazdo procesora z włożonym pojedynczym procesorem, a nie cztery gniazda z czterema procesorami, z których każde potrzebuje własnego zasilania, chłodzenia i innego sprzętu. Opóźnienie jest mniejsze, ponieważ rdzenie mogą komunikować się szybciej, ponieważ wszystkie są na tym samym układzie.

Intel HyperThreading

Przetwarzanie równoległe działa w branży od dłuższego czasu. Jednak to Intel przyniósł korzyści z komputerów osobistych. I nazywało się to Intel Hyper-Threading Technology.

Technologia Hyper-Threading firmy Intel sprawia, że ​​Twój system operacyjny wierzy, że istnieje wiele procesorów; w rzeczywistości jest tylko jeden. To rodzaj udawania, że ​​poprawia wydajność i szybkość.

HyperThreading był pierwszą próbą Intela wprowadzenia równoległego przetwarzania na komputery osobiste. Zadebiutował na procesorach stacjonarnych z Pentium 4 HT w 2002 roku.

Te Pentium 4 miały jeden rdzeń, więc mogły wykonywać tylko jedno zadanie na raz. Ale HyperThreading wydawał się to zrekompensować. Dzięki tej technologii Intel pojedynczy wielowątkowy rdzeń fizyczny pojawia się jako dwa logiczne procesory w jednym systemie operacyjnym. Procesor jest nadal jeden, więc to trochę manekin. Podczas gdy system operacyjny widzi dwa procesory dla każdego rdzenia, rzeczywisty sprzęt procesora ma tylko jeden zestaw zasobów wykonawczych dla każdego rdzenia.

Tak więc procesor udaje, że ma więcej rdzeni niż ma, i wykorzystuje własną logikę do przyspieszenia działania programu. Innymi słowy, system operacyjny jest oszukany, aby zobaczyć dwa procesory dla każdego rdzenia.

W tym czasie stworzyliśmy Pentium 4, które chłopiec ze sklepu nazwał go „PC NASA”. Co to za czasy!

HyperThreading pozwala dwóm logicznym rdzeniom procesora współdzielić fizyczne zasoby wykonawcze. Może to nieco przyspieszyć: jeśli jeden wirtualny procesor utknie i czeka, drugi wirtualny procesor może pożyczyć zasoby wykonawcze. HyperThreading może przyspieszyć system, ale nie jest tak dobry, jak posiadanie prawdziwych dodatkowych rdzeni.

Na szczęście wielowątkowość jest teraz „premią”. Podczas gdy oryginalne procesory konsumenckie z funkcją HyperThreading miały tylko jeden rdzeń, który ukrywał się pod wieloma rdzeniami, współczesne procesory Intel mają teraz zarówno wiele rdzeni, jak i technologię HyperThreading.

Dwurdzeniowy procesor z wielowątkowością pojawia się w systemie operacyjnym jako czterordzeniowy, natomiast czterordzeniowy procesor z HyperThreading wydaje się mieć osiem rdzeni.

Wielowątkowość nie zastępuje dodatkowych rdzeni, ale dwurdzeniowy procesor z HyperThreading powinien działać lepiej niż dwurdzeniowy procesor bez HyperThreading.

Zasoby wykonawcze sprzętu zostaną podzielone i uporządkowane, aby zapewnić najlepszą prędkość wielu procesom. Jak widać, cała praca jest wirtualna. Takie HyperThreading często zapewnia 10-30% wzrost wydajności wykonywanego zadania. AMD ma również tę technologię, ale zamiast HyperThreading nazywa ją SMT. Czy to działa? To jest to samo.

Czy warto wiele rdzeni i wątków?

Jeśli komputer ma procesor wielordzeniowy, oznacza to, że istnieje wiele procesorów. Oznacza to również, że może mieć lepszą wydajność niż procesor jednordzeniowy.

A jeśli mówimy o HyperThreading, jednordzeniowy procesor z tą technologią będzie działał lepiej niż jeden z tych procesorów, który nie ma tej technologii wielozadaniowości.

Z drugiej strony, że procesor wielowątkowości jest czymś wirtualnym. W takim przypadku technologia wykorzystuje dodatkową logikę do zarządzania wieloma zadaniami. Z tego powodu całkowita wydajność nie będzie naprawdę widoczna. Jeśli więc naprawdę chcesz porównać procesor jednordzeniowy lub procesor wielordzeniowy, możemy potwierdzić, że te ostatnie są zawsze lepsze. Gry takie jak Battlefield lub multiplayer zawsze oferują lepszą wydajność z procesorem z wieloma rdzeniami logicznymi w obszarach z wieloma eksplozjami.

Co sądzisz o naszym artykule na temat rdzeni procesora ? Czy uważasz to za interesujące? Czegoś brakuje?