/ Основи на процесора: Обяснени са няколко CPU, ядра и Hyper-Threading

Основи на процесора: Обяснени са няколко CPU, ядра и Hyper-Threading

CPU-он-дънна платка

Централният процесор (CPU) във вашиякомпютърът върши изчислителната работа - основно изпълнява програми. Но съвременните процесори предлагат функции като множество ядра и хипер-резба. Някои компютри дори използват множество процесори. Тук сме, за да помогнем да разберем всичко.

Свързани: Защо не можете да използвате тактовата скорост на процесора, за да сравните производителността на компютъра

Тактовата честота на един процесор е била достатъчна, когатосравняване на производителността. Нещата вече не са толкова прости. Процесорът, който предлага множество ядра или хипер-резба, може да се представи значително по-добре от едноядрен процесор със същата скорост, който не се отличава с хипер-резба. А компютрите с няколко процесора могат да имат още по-голямо предимство. Всички тези функции са проектирани да позволяват на компютрите по-лесно да стартират множество процеси едновременно - увеличавайки вашата производителност при многозадачност или под нуждите на мощни приложения като видео енкодери и съвременни игри. Така че, нека да разгледаме всяка от тези характеристики и какво могат да означават за вас.

Hyper-Threading

Hyper-threading беше първият опит на Intelдовеждат паралелни изчисления към потребителските компютри. Дебютира на настолни процесори с Pentium 4 HT през 2002 г. През деня Pentium 4 имаше само едно ядро ​​на процесора, така че наистина можеше да изпълнява само една задача наведнъж - дори и да може да превключва между задачите достатъчно бързо. че изглеждаше като многозадачност. Hyper-threading се опита да компенсира това.

Единствено физическо ядро ​​на процесора с хипер-резбасе появява като два логически процесора към операционна система. Процесорът все още е един процесор, така че това е малко измама. Докато операционната система вижда два процесора за всяко ядро, действителният хардуер на процесора има само един набор от ресурси за изпълнение за всяко ядро. Процесорът се преструва, че има повече ядра, отколкото има, и използва собствената си логика, за да ускори изпълнението на програмата. С други думи, операционната система е подмамена да вижда два процесора за всяко действително ядро ​​на процесора.

Hyper-threadading позволява на двете логически ядра на процесорада споделят физически ресурси за изпълнение. Това може да ускори донякъде нещата - ако единият виртуален процесор е в застой и чака, другият виртуален процесор може да заеме ресурсите си за изпълнение. Hyper-Threading може да помогне да ускорите системата си, но тя не е близо до толкова добри, колкото да имате действителни допълнителни ядра.

За щастие, хипер нишката вече е „бонус.“Докато оригиналните потребителски процесори с хипер-резба имаха само едно ядро, маскирано като множество ядра, съвременните процесори на Intel вече имат както няколко ядра, така и технология за хипер-резба. Вашият двуядрен процесор с хипер-резба се показва като четири ядра на вашата операционна система, докато вашият четириядрен процесор с хипер-резба изглежда като осем ядра. Hyper-threading не е заместител на допълнителни ядра, но двуядрен процесор с хипер-резба трябва да се представя по-добре от двуядрен процесор без хиперрезане.

Множество ядра

Първоначално процесорите имаха едно ядро. Това означаваше, че физическият процесор разполага с един централен процесор. За да увеличат производителността, производителите добавят допълнителни „ядра“ или централни процесорни единици. Двуядрен процесор има два централни процесорни единици, така че той изглежда на операционната система като два процесора. CPU с две ядра, например, може да стартира два различни процеса едновременно. Това ускорява вашата система, защото компютърът ви може да прави няколко неща наведнъж.

За разлика от хипер-резбата, тук няма трикове- двуядрен процесор буквално има два централни процесорни единици на чипа на процесора. Четириядреният процесор има четири централни процесорни единици, октарен процесор има осем централни процесорни единици и т.н.

Това помага значително да се подобри производителносттаподдържане на физическия процесор малък, така че да се побира в един гнездо. Необходимо е да има само един процесорен гнездо с вграден в него един процесор - не четири различни процесорни гнезда с четири различни процесора, всеки от които се нуждае от собствено захранване, охлаждане и друг хардуер. Има по-малка закъснение, защото сърцевините могат да комуникират по-бързо, тъй като всички са на един чип.

Мениджърът на задачи на Windows показва това доста добре. Тук например можете да видите, че тази система има един действителен процесор (сокет) и четири ядра. Hyperthreading прави всяко ядро ​​да изглежда като два процесора на операционната система, така че показва 8 логически процесора.

Множество процесори

Свързани: Защо не можете да използвате тактовата скорост на процесора, за да сравните производителността на компютъра

Повечето компютри имат само един процесор. Този един процесор може да има няколко ядра или технология с хипер-резба, но това все още е само един физически процесор, вкаран в един процесор на гнездото на дънната платка.

Преди да дойдат хипер-резбови и многоядрени процесоринаоколо хората се опитаха да добавят допълнителна процесорна мощност към компютрите чрез добавяне на допълнителни процесори. Това изисква дънна платка с множество процесорни гнезда. Дънната платка също се нуждае от допълнителен хардуер за свързване на тези процесорни гнезда към оперативната памет и други ресурси. Има много режийни разходи в този вид настройка. Има допълнителна латентност, ако процесорите трябва да комуникират помежду си, системите с няколко процесора консумират повече енергия, а дънната платка се нуждае от повече сокети и хардуер.

Системите с множество процесори не са много често срещанисред персонални компютри с домашен потребител днес. Дори игровият десктоп с много мощни игри с множество графични карти обикновено има само един процесор. Ще намерите множество CPU системи сред суперкомпютри, сървъри и подобни системи от висок клас, които се нуждаят от толкова голяма мощност за смазване на числата, колкото могат да получат.


Колкото повече процесори или ядра има компютър, толкова повеченеща, които може да направи наведнъж, помагайки за подобряване на ефективността на повечето задачи. Повечето компютри вече имат процесори с множество ядра - най-ефективната опция, която обсъдихме. Можете дори да намерите процесори с множество ядра на съвременни смартфони и таблети. Процесорите на Intel също разполагат с хипер-резба, което е вид бонус. Някои компютри, които се нуждаят от голямо количество мощност на процесора, може да имат няколко процесора, но това е много по-малко ефективно, отколкото звучи.

Кредитна снимка: lungstruck на Flickr, Майк Babcock на Flickr, DeclanTM на Flickr