CPU-uri de bază Mai multe CPU-uri, nuclee și Hyper-Threading Explained

Unitatea de procesare centrală (CPU) din computerul dvs. execută programele computerizate de lucru. Dar procesoarele moderne oferă caracteristici cum ar fi mai multe nuclee și hiper-filetare. Unele computere utilizează chiar mai multe CPU-uri. Suntem aici pentru a ajuta la sortarea tuturor.

Viteza ceasului pentru un CPU a fost suficientă pentru a compara performanța. Lucrurile nu mai sunt atât de simple. Un procesor care oferă mai multe nuclee sau hiper-filetare poate funcționa semnificativ mai bine decât un CPU cu același nucleu, cu aceeași viteză, care nu are hiper-filetare. Și PC-urile cu procesoare multiple pot avea un avantaj și mai mare. Toate aceste caracteristici sunt concepute pentru a permite PC-urilor să ruleze mai ușor mai multe procese în același timp - crescând performanțele atunci când faceți multitasking sau sub cerințele unor aplicații puternice cum ar fi encodere video și jocuri moderne. Deci, să aruncăm o privire la fiecare dintre aceste caracteristici și ce ar putea însemna pentru dumneavoastră.

Hyper-Threading

Hyper-threading a fost prima încercare a Intel de a aduce calculul paralel pe PC-urile de consum. A debutat pe CPU-uri desktop cu Pentium 4 HT în 2002. Pentium 4 al zilei a avut doar un singur procesor, astfel încât ar putea să efectueze într-adevăr o singură sarcină la un moment dat - chiar dacă a reușit să treacă rapid între sarcini că părea că este multitasking. Hyper-threading a încercat să facă acest lucru.

Un singur nucleu CPU fizic cu hiper-filetare apare ca două CPU-uri logice la un sistem de operare. CPU-ul este încă un singur CPU, deci este un pic de cheat. În timp ce sistemul de operare vede două procesoare pentru fiecare nucleu, hardware-ul propriu al procesorului are doar un singur set de resurse de execuție pentru fiecare nucleu. CPU-ul pretinde că are mai multe nuclee decât face și folosește logica proprie pentru a accelera execuția programului. Cu alte cuvinte, sistemul de operare este înșelat să vadă două procesoare pentru fiecare nucleu actual al procesorului.

Hyper-threading permite celor două nuclee CPU logice să împartă resursele fizice de execuție. Acest lucru poate accelera lucrurile într-o oarecare măsură - dacă un CPU virtual este blocat și așteptat, celălalt CPU virtual poate împrumuta resursele sale de execuție. Hyper-threading vă poate ajuta să accelerați sistemul dvs., dar nu este nici pe departe la fel de bun ca având miezuri reale suplimentare.

Din fericire, hiper-filetarea este acum un "bonus". În timp ce procesoarele originale de consum cu hiper-filetare aveau doar un singur nucleu care a fost mascat ca nuclee multiple, procesoarele moderne Intel au acum atât nuclee multiple, cât și tehnologii hiper-filetare. CPU-ul dual-core cu hiper-filetare apare ca patru nuclee pentru sistemul dvs. de operare, în timp ce CPU-ul quad-core cu hiper-filetare apare ca opt nuclee. Suportul cu filet exterior nu reprezintă un substitut pentru miezurile suplimentare, dar un CPU dual-core cu hiper-filetare ar trebui să funcționeze mai bine decât un CPU dual-core fără hiper-filetare.

Miezuri multiple

Inițial, procesoarele aveau un singur nucleu. Asta însemna că CPU-ul fizic avea o singură unitate de procesare centrală. Pentru a spori performanța, producătorii adaugă "nuclee" suplimentare sau unități centrale de procesare. Un procesor dual core are două unități centrale de procesare, deci sistemul de operare apare ca două CPU-uri. Un procesor cu două nuclee, de exemplu, ar putea rula două procese diferite în același timp. Acest lucru accelerează sistemul dvs., deoarece computerul dvs. poate face mai multe lucruri simultan.

Spre deosebire de hiper-filetare, nu există trucuri aici - un procesor dual-core are în mod literal două unități centrale de procesare pe cipul procesorului. Un procesor quad-core are patru unități centrale de procesare, un procesor octa-core are opt unități centrale de procesare și așa mai departe.

Acest lucru ajută la îmbunătățirea dramatică a performanței, păstrând în același timp unitatea CPU fizică mică, astfel încât să se potrivească într-o singură priză. Nu trebuie să existe decât un singur soclu CPU cu o singură unitate de procesor inclusă în el - nu patru prize diferite ale procesorului cu patru procesoare diferite, fiecare având nevoie de propria lor putere, răcire și alte echipamente hardware. Există mai puțină latență, deoarece nucleele pot comunica mai repede, deoarece toate sunt pe același chip.

Windows Task Manager arată acest lucru destul de bine. Aici, de exemplu, puteți vedea că acest sistem are un procesor real (socket) și patru nuclee. Hyperthreading face ca fiecare nucleu să arate ca două CPU-uri în sistemul de operare, așa că arată 8 procesoare logice.

CPU-uri multiple

Majoritatea calculatoarelor au doar un CPU. Acest CPU unic poate avea mai multe nuclee sau o tehnologie hiper-filetare - dar este încă o singură unitate CPU fizică introdusă într-un singur soclu CPU de pe placa de bază.

Înainte ca procesoarele cu straturi de înaltă densitate și cu procesoare multi-core să apară, oamenii au încercat să adauge putere suplimentară de procesare pe computere prin adăugarea de procesoare suplimentare. Aceasta necesită o placă de bază cu mai multe prize de procesor. De asemenea, placa de bază are nevoie de hardware suplimentar pentru a conecta respectivele prize CPU la memoria RAM și alte resurse. Există o mulțime de cheltuieli în acest fel de configurare. Există o latență suplimentară în cazul în care CPU-urile trebuie să comunice una cu alta, sistemele cu procesoare multiple consumă mai multă putere, iar placa de bază are nevoie de mai multe prize și hardware.

Sistemele cu procesoare multiple nu sunt foarte frecvente astăzi în rândul PC-urilor de acasă. Chiar și un desktop de jocuri de mare putere cu mai multe plăci grafice va avea în general doar un singur CPU. Veți găsi mai multe sisteme CPU între supercomputere, servere și sisteme similare high-end, care au nevoie de o putere mult mai mare decât numărul pe care îl pot obține.

Cu cât mai multe CPU-uri sau nuclee are un computer, cu atât mai multe lucruri pot face simultan, ajutând la îmbunătățirea performanței în majoritatea sarcinilor. Majoritatea computerelor au acum procesoare cu mai multe nuclee - cea mai eficientă opțiune pe care am discutat-o. Veți găsi procesoare cu nuclee multiple pe smartphone-uri și tablete moderne. Procesoarele Intel au, de asemenea, hiper-filetare, ceea ce este un fel de bonus. Unele computere care au nevoie de o cantitate mare de procesoare pot avea procesoare multiple, dar sunt mult mai puțin eficiente decât sună.

Credit de imagine: lungstruck pe Flickr, Mike Babcock pe Flickr, DeclanTM pe Flickr