Ядра или потоки: выясняем что важнее для процессора

Содержание

Ядро или ветка: узнайте, что важнее для процессора — статьи с сайта andpro.ru

Ядра или потоки: выясняем что важнее для процессора

Каждая спецификация процессора содержит информацию о количестве ядер и потоков. Правило «больше — лучше» в данной ситуации никто не отменял, но давайте выясним, в каких задачах виртуальные ядра способны дать заметный прирост производительности, а в каких останутся бесполезными.

Зачем процессору несколько ядер?

Процессор — это центр обработки любого компьютера, планшета, смартфона и даже игровой консоли. Это процессор, который принимает пользовательские команды, введенные в различные приложения и программы, обрабатывает их и распределяет задачи между другими узлами системы: видеокартой, оперативной памятью, твердотельным накопителем .

Вот почему процессор — это мозговой центр любого компьютера, отвечающий за его вычислительную мощность и скорость.

Первые процессоры были одиночными устройствами, которые получали команды и выполняли их в строгом порядке. Ядро позволяло выбирать процессор при покупке только по частоте. Изначально недостаток производительности компенсировался созданием двух- и многопроцессорных конфигураций. В таких сборках команды ввода пользователя обрабатывались первым процессором, а остальные операции распределялись между остальными как можно более равномерно. Для сборки таких систем использовались двухпроцессорные платы или многопроцессорные конфигурации.

На следующем этапе производители создали многоядерную архитектуру, которая позволяет размещать различные вычислительные центры на поверхности, казалось бы, небольшого микрочипа, который на самом деле был независимыми процессорами. Таким образом, в продаже появились двух-, четырех- и восьмиъядерные устройства, которые одновременно обрабатывали несколько потоков информации.

Затем Intel представила техническую способность ядра выполнять две инструкции за цикл в линейке процессоров Pentium, что ознаменовало начало новой эры в компьютерных технологиях: гиперпоточность процессоров. И сейчас специалисты компании активно работают над новой технологией реализации четырех потоков на одном ядре, и в ближайшее время такие процессоры будут представлены публике.

Чем отличаются ядра и потоки

Ядро — это независимый вычислительный блок в архитектуре процессора, который может выполнять линейную последовательность задач в течение определенного периода времени. Если вы загружаете ядро с разными последовательностями задач, оно будет попеременно переключаться между ними, обрабатывая задачу из каждого потока. На системном уровне это приводит к замедлению работы программ и сервисов.

Поток — это программно выделенная область в ядре физического процессора. Эта виртуальная реализация позволяет вам совместно использовать ресурсы ядра и работать параллельно с двумя разными последовательностями инструкций. Таким образом, операционная система воспринимает поток как отдельный вычислительный центр, поэтому ресурсы ядра используются более рационально, а скорость вычислений увеличивается.

Статья по теме: Лучшие игры с любовными сценами, в которых можно заниматься сексом (18)

Стоит ли ожидать удвоения производительности?

Виртуальное разделение вычислительной мощности процессора на потоки называется гиперпоточностью. На практике это не физическое увеличение количества ядер, поэтому вычислительный потенциал процессора остается постоянным.

Гиперпоточность — это инструмент, который позволяет процессору быстрее выполнять команды операционной системы и распределять вычислительные ресурсы.

Следовательно, удвоение количества потоков по сравнению с количеством ядер может повысить эффективность процессора за счет одновременного выполнения нескольких задач каждым ядром. Но рост, даже по заверениям лидера рынка по производству процессоров Intel, будет в пределах 30%.

Но не стоит переживать по поводу повышенного расхода энергии и чрезмерного нагрева. Поскольку виртуальное разделение выполняется на производстве, компания рассчитала все рабочие параметры, такие как мощность и TDP, указанные в спецификации.

Что выбирать: ядра или потоки?

Поскольку ядра являются физическими «мозговыми центрами», участвующими в обработке, они несут ответственность за общую производительность центрального процессора. Следовательно, количество ядер, а также частота процессора определяют его производительность.

Но заслуживает внимания и количество потоков. Возьмем пример:

Двухъядерный процессор с двумя потоками загружается операционной системой с четырьмя параллельными последовательностями команд, например из открытых игр и программ. Команды останутся в четырех «очередях», и ядра будут поочередно выполнять вычисления из каждой. В то же время производительность ядра зачастую слишком высока для обработки команды. Следовательно, часть вычислительного потенциала ядра, а значит и процессора, останется в резерве.

Если мы возьмем аналогичный процессор с двумя ядрами, но уже для четырех потоков, все четыре очереди будут задействованы одновременно, загружая ядра по максимуму. В результате задачи будут решаться быстрее, а простои вычислительной мощности будут устранены.

По сути, это дает нам возможность запускать несколько программ одновременно: работать с документами, слушать музыку, общаться в чате и выполнять поиск в браузере. При этом программы будут работать качественно, быстро, без торможений и зависаний.

В производственном масштабе несколько потоков с одними и теми же ядрами также должны быть предпочтительны для группировки рабочих станций или серверов. За исключением особых случаев, таких как работа с 1С, когда решающую роль играет тактовая частота, и ряд других приложений, активно использующих стек TCP / IP. В этих случаях распараллеливание приводит к значительной задержке обработки пакетов .

Следовательно, чем больше ядер у процессора, тем выше его производительность и скорость выполнения различных задач. А удвоенное количество потоков позволяет повысить эффективность процессора и максимально использовать его технический потенциал.

В заключение интересное видео от Intel о том, как создают микрочипы.

Часто, когда речь идет о производительности компьютера, упоминается скорость (частота) процессора — это один из самых популярных технических терминов. Однако многие пользователи до сих пор не могут однозначно ответить, что это такое и в чем его важность. Об этом мы и поговорим сегодня.

Процессор: определение, функционал

Прежде чем приступить непосредственно к определению тактовой частоты процессора, предлагаем начать с основ.

Центральный процессор (ЦП) — это, по сути, мозг компьютера, который обрабатывает информацию, перераспределяет ее, управляет оперативной памятью, а также выдает необходимые команды всем подключенным устройствам и компонентам системы.

Да, это звучит довольно сложно, но на самом деле все намного проще. Например, когда вы нажимаете кнопку «Пуск», ЦП интерпретирует ее как команду, а затем выполняет серию инструкций, которые вызывают меню «Пуск» на дисплее, конечно, в пределах миллисекунд.

Статья по теме: Как поставить фон в стиме

Процессор — безусловно, самая важная часть компьютера, но он по-прежнему является частью более крупной системы, и для его оптимальной работы требуются другие компоненты.

Процессор — это небольшой элемент, который вставляется в специальный разъем на материнской плате и подключается к оперативной памяти (RAM), видеокарте (GPU), хранилищу и другим компонентам.

Еще одна важная деталь заключается в том, что компьютер может работать без некоторых компонентов, но он просто не загрузится без процессора.

Ядро процессора — это независимый вычислительный блок в архитектуре процессора, который может выполнять линейную последовательность задач в течение определенного периода времени.

Если процессор — это мозг компьютера, то ядро - это мозг процессора. То есть именно ядро выполняет все арифметические и логические операции.

Здесь надо сказать, что старые модели процессоров оснащались только одним ядром. Однако сегодня существуют процессоры с четырьмя, шестью и более ядрами (называемые «четырехъядерными» и «шестиядерными» соответственно).

Многоядерные процессоры были разработаны для повышения быстродействия вашего компьютера. Вместо того, чтобы постоянно работать над увеличением тактовой частоты, производители решили добавить в процессоры больше ядер, что обеспечило более быструю обработку.

Количество ядер процессора сильно влияет на общую производительность ПК.

Если у ЦП больше ядер, он может более эффективно обрабатывать больше процессов. Благодаря этому вы можете легко выполнять несколько задач одновременно на своем ПК.

Одно ядро может выполнять одно действие за раз, или оно может работать в паре с другими ядрами для запуска приложений, требующих большего количества ресурсов (например, редактирования видео).

Как и в случае с тактовой частотой процессора, количество ядер играет важную роль в общей производительности ПК.

Теперь пора ответить на главный вопрос: какова тактовая частота (скорость) процессора?

без учета процессора оценить новую технологию сложно. Проблема в том, что декодировать то, что делает процессор, довольно сложно, даже если вы техник.

Процессор состоит из четырех компонентов: ALU, FPU, регистров и кэш-памяти.

Статья по теме: Есть ли мессенджер Discord для консоли PS4, как установить и стримить

Арифметико-логический блок (АЛУ) выполняет все арифметические и логические операции. Работает с целыми числами. Модуль с плавающей запятой (FPU) обрабатывает числа с плавающей запятой, которые являются числами, включающими десятичную дробь.

Тогда есть реестр. В журнале хранятся инструкции, полученные от других частей компьютера. Затем он сообщает ALU, какие процессы нужно запустить, и сохраняет результаты этих операций.

Наконец, процессоры включают в себя память L1, L2 и L3. Этот кеш позволяет процессору хранить данные локально, не извлекая их из ОЗУ. Включение этого компонента помогает сделать ЦП быстрее и эффективнее.