Care sunt nucleele unui procesor? și firele sau nucleele logice?

Cunoașterea bine a componentelor computerului este esențială atunci când asociezi o configurație bună. Dar nu toată lumea știe că sunt nucleele unui procesor, ce diferență există între un nucleu fizic și un logic și ceea ce este HyperThreading de Intel sau SMT de AMD.

Vrei să afli mai multe? Nu rata articolul nostru despre nucleele procesoarelor!

Indice de conținut

Unitatea centrală de procesare (procesor) dintr-un computer face toate lucrările, practic rulând programe. Dar procesoarele moderne oferă funcții precum multi-core și multithreading. Unele PC folosesc chiar mai multe procesoare.

Cu câțiva ani în urmă, viteza de ceas a unui procesor era suficientă pentru compararea performanței. Dar acum lucrurile nu mai sunt atât de simple.

Acum, un procesor care oferă mai multe nuclee sau mai multe fire poate funcționa semnificativ mai bine decât un procesor cu un singur nucleu de aceeași viteză care nu oferă mai multe fire.

Iar PC-urile cu mai multe procesoare pot avea un avantaj și mai mare. Toate aceste funcții sunt concepute pentru a permite PC-urilor să ruleze mai ușor mai multe procese în același timp, sporind performanța prin multitasking sau în conformitate cu cerințele unor aplicații puternice, cum ar fi codificatoare video și jocuri moderne. Așadar, să aruncăm o privire la fiecare dintre aceste caracteristici și la ce ar putea însemna pentru dvs.

În acest articol, trecem în revistă câteva concepte, cum ar fi nucleele versus thread-uri, pentru ce este destinat fiecăruia și pentru ce beneficiază computerul.

Cu siguranță veți fi interesat să citiți:

• Cele mai bune procesoare de pe piață Cele mai bune plăci de bază de pe piață Cele mai bune memorii RAM pe piață Cele mai bune carduri grafice de pe piață

Ce este un procesor?

După cum știu 99% dintre utilizatorii de PC-uri, un procesor este unitatea centrală de procesare. Aceasta este componenta de bază a fiecărui computer.

Cu alte cuvinte, tot ce calculează are un procesor în interior și este locul în care toate calculele sunt efectuate cu ajutorul instrucțiunilor sistemului de operare.

Un procesor poate procesa o singură sarcină simultan. Acest lucru nu este foarte bun pentru performanță. Dar există deja procesoare avansate care vă permit să lucrați cu mai multe sarcini simultane și să îmbunătățiți performanța.

Vechile zile ale mai multor procesoare

Imagine prin comuniune Wikimedia

Când vorbim despre un procesor, ne referim la un cip care este introdus într-o priză de pe placa de bază. Deci, în primele zile, una dintre aceste jetoane a gestionat o singură sarcină la un moment dat.

Pe vremuri, oamenii aveau nevoie de mai multe performanțe de la calculatoare. La acel moment, soluția era să includă mai multe procesoare într-un singur computer. Adică au existat mai multe mufe și mai multe cipuri.

Toate ar fi conectate între ele și la placa de bază. Prin urmare, din punct de vedere tehnic, se poate aștepta o performanță mai bună din partea calculatorului. Aceasta a fost o metodă destul de reușită până când oamenii au descoperit dezavantajele.

• A fost necesar să furnizați o sursă de alimentare dedicată și resurse de instalare pentru fiecare procesor. Pentru că erau cipuri diferite, latența pentru comunicare era prea mare. Acesta nu a fost chiar un lucru performant. Un set de procesoare ar putea produce multă căldură pe termen lung. Așa că ar fi nevoie de o mulțime de resurse pentru a face față căldurii suplimentare.

Placa de bază a serverului Dual Socket

Aceasta a necesitat o placă de bază cu mai multe prize de procesor. Placa de bază avea nevoie de hardware suplimentar pentru a conecta acele prize de procesor la RAM și alte resurse. Și așa au intrat în scenă conceptele de multithreading și multicore.

În prezent, majoritatea computerelor au un singur procesor. Acest procesor unic poate avea mai multe nuclee sau tehnologie HyperThreading, dar este totuși doar un procesor fizic inserat într-o singură priză de pe placa de bază.

Sistemele cu mai multe procesoare nu sunt foarte frecvente în rândul computerelor de uz casnic de astăzi. Chiar și un desktop pentru jocuri de mare putere cu mai multe carduri grafice va avea în general doar un singur procesor. Dar este posibil să găsiți sisteme cu mai multe procesoare în supercomputere, servere și sisteme high-end care au nevoie de putere maximă pentru sarcini complexe. În aceste momente, a avea o echipă cu mai multe procesoare va fi mult mai puțin eficient decât pare, deoarece există procesoare foarte rapide și multe nuclee pentru utilizatorii casnici precum i9-7980XE.

Mai multe nuclee într-un singur procesor

Ideea de a conecta diferite procesoare nu a fost foarte bună pentru performanță. Atunci ideea a apărut să aibă două procesoare în interiorul unui singur cip.

Prin urmare, ca o modalitate de a face un pas eficient către performanță, producătorii au inclus mai multe procesoare într-un singur procesor. Aceste noi unități au fost numite nuclee.

De acum încolo, aceste procesoare au fost numite „procesoare multi-core”. În acest fel, când sistemul de operare a analizat calculatorul, a întâlnit două procesoare.

În loc să dedice stocarea și sursa de alimentare pentru cipuri separate, procesoarele cu mai multe nuclee au lucrat cu performanțe suplimentare.

Desigur, au existat și alte avantaje. Deoarece ambele procesoare erau pe același cip, latența era mai mică. Acest lucru a contribuit la îmbunătățirea comunicării și a vitezei. În prezent, puteți vedea o mare varietate de procesoare multicore pe piață.

De exemplu, în procesoarele dual-core există două unități de procesare. Și dacă o punem în practică, în cazul procesoarelor Quad Core găsim 4 unități de procesare.

Spre deosebire de multitreading, nu există trucuri aici: un procesor dual-core are literalmente două procesoare pe cip. Un procesor quad-core are patru unități centrale de procesare, un procesor cu opt nuclee are opt unități centrale de procesare și așa mai departe.

Acest lucru ajută la îmbunătățirea dramatică a performanței, păstrând procesorul fizic mic pentru a se încadra într-o singură priză.

Trebuie doar să fie o singură priză cu un singur procesor introdus în ea, nu patru prize cu patru procesoare, fiecare având nevoie de propria sa putere, răcire și alt hardware. Există o latență mai mică, deoarece nucleele pot comunica mai rapid, deoarece toate sunt pe același cip.

Intel HyperThreading

Calculul paralel este în industrie de ceva vreme. Cu toate acestea, Intel a fost cel care a adus beneficiile acesteia în calculul personal. Și acolo s-a numit Intel Hyper-Threading Technology.

Tehnologia Hyper-Threading Intel face ca sistemul dvs. de operare să creadă că există mai multe procesoare; de fapt, există doar unul. Este un fel de pretenție de a îmbunătăți performanța și viteza.

HyperThreading a fost prima încercare a Intel de a aduce calcul paralel pe calculatoarele de consum. A debutat pe procesoare desktop cu Pentium 4 HT în 2002.

Acei Pentium 4s aveau un singur nucleu, deci puteau efectua o singură sarcină la un moment dat. Dar HyperThreading părea să compenseze pentru asta. Cu această tehnologie Intel, un singur nucleu fizic multithreaded apare ca două procesoare logice într-un singur sistem de operare. Procesorul este încă unul, deci este un pic de manechin. În timp ce sistemul de operare vede două procesoare pentru fiecare nucleu, hardware-ul procesorului propriu are doar un singur set de resurse de execuție pentru fiecare nucleu.

Astfel, procesorul se preface că are mai multe nuclee decât are și folosește propria logică pentru a accelera execuția programului. Cu alte cuvinte, sistemul de operare este păcălit să vadă două procesoare pentru fiecare nucleu.

În acea perioadă am creat un Pentium 4, pe care băiatul de la magazin l-a poreclit „PC-ul NASA”. Ce ori alea!

HyperThreading permite celor două nuclee logice ale procesorului să partajeze resurse de execuție fizică. Acest lucru poate accelera puțin lucrurile: dacă un procesor virtual este blocat și în așteptare, celălalt procesor virtual își poate împrumuta resursele de execuție. HyperThreading poate ajuta la accelerarea sistemului, dar nu este la fel de bun ca având nuclee suplimentare suplimentare.

Din fericire, multithreading este acum un „bonus”. În timp ce procesoarele de consum originale cu HyperThreading aveau doar un singur nucleu care s-a deghizat în mai multe nuclee, procesoarele Intel moderne au acum atât nuclee multiple, cât și tehnologie HyperThreading.

Un procesor dual-core cu multithreading apare ca quad-core în sistemul de operare, în timp ce un procesor quad-core cu HyperThreading apare ca având opt nuclee.

Multitreading nu este un înlocuitor pentru nuclee suplimentare, dar un procesor dual core cu HyperThreading ar trebui să funcționeze mai bine decât un procesor dual core fără HyperThreading.

Resursele de execuție hardware vor fi împărțite și ordonate să ofere cea mai bună viteză mai multor procese. După cum puteți vedea, întreaga lucrare este virtuală. Acest HyperThreading poate oferi adesea o îmbunătățire a performanței de 10-30% la executarea sarcinii. De asemenea, AMD are această tehnologie, dar în loc de HyperThreading o numește SMT. Este la fel.

Merită mai multe nuclee și fire?

Dacă computerul are un procesor multicore, înseamnă că există mai multe procesoare. Înseamnă, de asemenea, că poate avea performanțe mai bune decât un procesor cu un singur nucleu.

Și dacă vorbim despre HyperThreading, un procesor cu un singur nucleu cu această tehnologie va funcționa mai bine decât unul dintre aceste procesoare care nu are această tehnologie multitasking.

Pe de altă parte, faptul că un procesor este multithreading este ceva virtual. În acest caz, tehnologia folosește logica suplimentară pentru a gestiona mai multe sarcini. Datorită acestui fapt, performanța totală nu va fi cu adevărat vizibilă. Deci, dacă doriți cu adevărat să comparați un procesor cu un singur nucleu sau un procesor multi-core, putem afirma că acestea din urmă sunt întotdeauna mai bune. Jocuri precum Battlefield sau multiplayer oferă întotdeauna o performanță mai bună cu un procesor cu mai multe nuclee logice în zone cu multe explozii.

Ce te-ai gândit la articolul nostru despre care sunt nucleele unui procesor ? Vi s-a părut interesant? Îți lipsește ceva?