CPU pagrindai: paaiškinti keli CPU, branduoliai ir hipersriegis

Centrinis procesorius (CPU) jūsų kompiuteryje atlieka skaičiavimo darbą – iš esmės paleidžia programas. Tačiau šiuolaikiniai procesoriai siūlo tokias funkcijas kaip keli branduoliai ir hipergijos. Kai kurie kompiuteriai netgi naudoja kelis procesorius. Esame čia, kad padėtume viską sutvarkyti.

SUSIJĘS: Kodėl negalite naudoti procesoriaus laikrodžio greičio, kad palygintumėte kompiuterio našumą





The CPU laikrodžio greitis anksčiau užtekdavo lyginant našumą. Viskas nebėra taip paprasta. CPU, kuris siūlo kelis branduolius arba hipersriegius, gali veikti daug geriau nei vieno branduolio tokio paties greičio procesorius, kuriame nėra hipergijos. O kompiuteriai su keliais procesoriais gali turėti dar didesnį pranašumą. Visos šios funkcijos sukurtos tam, kad kompiuteriai galėtų lengviau vykdyti kelis procesus vienu metu – tai padidina jūsų našumą, kai atliekate kelias užduotis arba kai reikia galingų programų, pvz., vaizdo kodavimo įrenginių ir šiuolaikinių žaidimų. Taigi, pažvelkime į kiekvieną iš šių funkcijų ir ką jos gali reikšti jums.

Hipersriegiavimas

„Hyper-threading“ buvo pirmasis „Intel“ bandymas pritaikyti lygiagretųjį skaičiavimą vartotojų asmeniniams kompiuteriams. Jis debiutavo stalinių kompiuterių procesoriuose su Pentium 4 HT dar 2002 m. Šiuolaikiniai Pentium 4 turėjo tik vieną procesoriaus branduolį, todėl vienu metu galėjo atlikti tik vieną užduotį, net jei pakankamai greitai perjungtų užduotis. kad tai atrodė kaip daugiafunkcinis darbas. „Hyper-threading“ bandė tai kompensuoti.



Vienas fizinis procesoriaus branduolys su hipersriegiu operacinėje sistemoje atrodo kaip du loginiai procesoriai. CPU vis dar yra vienas procesorius, todėl tai yra šiek tiek apgaulė. Nors operacinė sistema mato po du CPU kiekvienam branduoliui, tikroji procesoriaus aparatinė įranga turi tik vieną kiekvieno branduolio vykdymo išteklių rinkinį. CPU apsimeta, kad turi daugiau branduolių nei turi, ir naudoja savo logiką, kad paspartintų programos vykdymą. Kitaip tariant, operacinė sistema yra apgauta, kad pamatytų du CPU kiekvienam faktiniam procesoriaus branduoliui.

Hipersriegiavimas leidžia dviem loginiams procesoriaus branduoliams dalytis fiziniais vykdymo ištekliais. Tai gali šiek tiek paspartinti darbą – jei vienas virtualus procesorius sustoja ir laukia, kitas virtualus procesorius gali pasiskolinti savo vykdymo išteklius. Hipersriegiavimas gali padėti pagreitinti jūsų sistemą, tačiau tai nėra taip gerai, kaip turėti tikrų papildomų branduolių.



Skelbimas

Laimei, hipergijos dabar yra premija. Nors originalūs vartotojų procesoriai su hipersriegiu turėjo tik vieną branduolį, kuris buvo užmaskuotas kaip keli branduoliai, šiuolaikiniai „Intel“ procesoriai dabar turi ir kelių branduolių, ir hipersriegių technologiją. Jūsų dviejų branduolių procesorius su hipersriegiu jūsų operacinėje sistemoje rodomas kaip keturi branduoliai, o keturių branduolių centrinis procesorius su hipersriegiu – kaip aštuoni branduoliai. Hipersriegiavimas nepakeičia papildomų branduolių, tačiau dviejų branduolių procesorius su hipersriegiu turėtų veikti geriau nei dviejų branduolių centrinis procesorius be hipersriegio.

Keli branduoliai

Iš pradžių CPU turėjo vieną branduolį. Tai reiškė, kad fiziniame procesoriuje buvo vienas centrinis procesorius. Norėdami padidinti našumą, gamintojai prideda papildomų branduolių arba centrinių procesorių. Dviejų branduolių procesorius turi du centrinius procesoriaus blokus, todėl operacinei sistemai jis atrodo kaip du procesoriai. Pavyzdžiui, dviejų branduolių procesorius gali vienu metu vykdyti du skirtingus procesus. Tai pagreitina jūsų sistemą, nes kompiuteris vienu metu gali atlikti kelis veiksmus.

Skirtingai nuo hipergijos, čia nėra jokių gudrybių – dviejų branduolių procesorius tiesiogine prasme turi du centrinius procesoriaus blokus procesoriaus luste. Keturių branduolių procesorius turi keturis centrinius procesoriaus blokus, aštuonių branduolių CPU turi aštuonis centrinius procesoriaus blokus ir pan.

Tai padeda žymiai pagerinti našumą, išlaikant mažą fizinį procesorių, kad tilptų į vieną lizdą. Tereikia vieno procesoriaus lizdo su vienu procesoriaus bloku, o ne keturių skirtingų procesoriaus lizdų su keturiais skirtingais procesoriais, kurių kiekvienam reikia savo maitinimo, aušinimo ir kitos aparatinės įrangos. Yra mažiau delsos, nes branduoliai gali bendrauti greičiau, nes jie visi yra tame pačiame luste.

„Windows“ užduočių tvarkyklė tai rodo gana gerai. Pavyzdžiui, čia galite pamatyti, kad ši sistema turi vieną faktinį procesorių (lizdą) ir keturis branduolius. Naudojant hipergiją, kiekvienas branduolys operacinei sistemai atrodo kaip du procesoriai, todėl rodomi 8 loginiai procesoriai.

Keli procesoriai

SUSIJĘS: Kodėl negalite naudoti procesoriaus laikrodžio greičio, kad palygintumėte kompiuterio našumą

Dauguma kompiuterių turi tik vieną procesorių. Tas vienas CPU gali turėti kelis branduolius arba hipersriegių technologiją, tačiau tai vis tiek yra tik vienas fizinis procesoriaus blokas, įdėtas į vieną pagrindinės plokštės procesoriaus lizdą.

Skelbimas

Prieš atsirandant hipersriegiams ir kelių branduolių procesoriams, žmonės bandė pridėti papildomos apdorojimo galios kompiuteriams, pridėdami papildomų procesorių. Tam reikia pagrindinės plokštės su keliais procesoriaus lizdais. Be to, pagrindinei plokštei reikia papildomos techninės įrangos, kad būtų galima prijungti tuos procesoriaus lizdus prie RAM ir kitų išteklių. Tokio tipo sąrankoje yra daug papildomų išlaidų. Yra papildoma delsa, jei CPU reikia bendrauti tarpusavyje, sistemos su keliais procesoriais sunaudoja daugiau energijos, o pagrindinei plokštei reikia daugiau lizdų ir aparatinės įrangos.

Sistemos su keliais procesoriais šiandien nėra labai paplitusios namų vartotojų kompiuteriuose. Netgi didelio galingumo žaidimų stalinis kompiuteris su keliomis vaizdo plokštėmis paprastai turės tik vieną procesorių. Tarp superkompiuterių, serverių ir panašių aukščiausios klasės sistemų rasite kelias procesoriaus sistemas, kurioms reikia tiek daug galios, kiek įmanoma.


Kuo daugiau procesorių ar branduolių turi kompiuteris, tuo daugiau dalykų jis gali atlikti vienu metu, padėdamas pagerinti daugelio užduočių našumą. Daugumoje kompiuterių dabar yra CPU su keliais branduoliais – tai pati efektyviausia parinktis, kurią aptarėme. Šiuolaikiniuose išmaniuosiuose telefonuose ir planšetiniuose kompiuteriuose netgi rasite procesorių su keliais branduoliais. „Intel“ procesoriuose taip pat yra hipersriegis, o tai yra tam tikra premija. Kai kurie kompiuteriai, kuriems reikia daug procesoriaus galios, gali turėti kelis procesorius, tačiau jie yra daug mažiau efektyvūs, nei atrodo.

Vaizdo kreditas: „Flickr“ ištiko plaučius , Mike'as Babcockas „Flickr“. , DeclanTM „Flickr“.

SKAITYTI KITAS Chriso Hoffmano profilio nuotrauka Chrisas Hoffmanas
Chrisas Hoffmanas yra „How-To Geek“ vyriausiasis redaktorius. Jis daugiau nei dešimtmetį rašė apie technologijas ir dvejus metus buvo „PCWorld“ apžvalgininkas. Chrisas rašė „The New York Times“, buvo kalbintas kaip technologijų ekspertas tokiose televizijos stotyse kaip Majamio NBC 6, o apie jo darbą rašė tokios naujienos kaip BBC. Nuo 2011 m. Chrisas parašė daugiau nei 2 000 straipsnių, kurie buvo perskaityti beveik milijardą kartų – ir tai tik čia, How-To Geek.
Skaityti visą biografiją

Įdomios Straipsniai