Mitkä ovat prosessorin ytimet? ja loogiset ketjut tai ytimet?

Hyvä kokoonpano on avainasemassa tietokoneesi komponenttien tuntemisella. Mutta kaikki eivät tiedä, että ne ovat prosessorin ytimiä, mikä ero on fyysisen ja loogisen ytimen välillä ja mikä on Intelin HyperThreading tai AMD SMT.

Haluatko tietää enemmän? Älä missaa prosessorin ytimiä koskevaa artikkeliamme!

Sisällysluettelo

Tietokoneen keskusyksikkö (prosessori) suorittaa kaiken työn, periaatteessa ajaen ohjelmia. Mutta nykyaikaiset prosessorit tarjoavat ominaisuuksia, kuten moniytiminen ja monisäikeinen. Jotkut tietokoneet käyttävät jopa useita prosessoreita.

Muutama vuosi sitten prosessorin kellonopeus oli aiemmin riittävä suorituskyvyn vertailussa. Mutta nyt asiat eivät ole enää niin yksinkertaisia.

Nyt prosessori, joka tarjoaa useita ytimiä tai monisäikeisiä lankoja, voi toimia huomattavasti paremmin kuin yhden ytimen prosessori samalla nopeudella, joka ei tarjoa useita ketjuja.

Ja tietokoneilla, joissa on useita suorittimia, voi olla vielä suurempi etu. Kaikki nämä toiminnot on suunniteltu antamaan tietokoneille helpompi suorittaa useita prosesseja samanaikaisesti, mikä lisää suorituskykyä monitehtävissä tai tehokkaiden sovellusten, kuten videokooderien ja nykyaikaisten pelien, vaatimusten alaisena. Joten katsotaanpa näitä kaikkia ominaisuuksia ja mitä ne saattavat tarkoittaa sinulle.

Tässä artikkelissa tarkastelemme joitain käsitteitä, kuten ytimet verrattuna säikeisiin, mitä kukin on tarkoitettu ja mitä hyötyä tietokoneelle on.

Olet varmasti kiinnostunut lukemaan:

• Parhaat prosessorit markkinoilla Parhaat emolevyt markkinoiden paras RAM-muisti markkinoiden parhaat näytönohjaimet

Mikä on prosessori?

Koska 99% PC-käyttäjistä tietää jo, prosessori on keskusyksikkö. Tämä on jokaisen tietokoneen ydinosa.

Toisin sanoen kaikessa, mitä se laskee, on prosessori sisällä, ja kaikki laskelmat suoritetaan tässä käyttöjärjestelmän ohjeiden avulla.

Suoritin voi käsitellä yhden tehtävän kerrallaan. Tämä ei ole kovin hyvä suorituskyvylle. Mutta jo on edistyneitä suorittimia, joiden avulla voit työskennellä useiden samanaikaisten tehtävien kanssa ja parantaa suorituskykyä.

Useiden jalostajien vanhat päivät

Kuva Commons-wikimedian kautta

Kun puhumme prosessorista, tarkoitamme sirua, joka asetetaan emolevyn pistorasiaan. Joten alkuaikoina yksi näistä pelimerkistä käsitteli vain yhden tehtävän kerrallaan.

Vanhasti ihmiset tarvitsivat enemmän suorituskykyä tietokoneilta. Tuolloin ratkaisuna oli sisällyttää useita prosessoreita yhteen tietokoneeseen. Toisin sanoen oli useita liittimiä ja useita siruja.

Ne kaikki olisi kytketty toisiinsa ja emolevyyn. Siksi tietokoneelta voidaan odottaa teknisesti parempaa suorituskykyä. Tämä oli melko onnistunut menetelmä, kunnes ihmiset havaitsivat ala-arvot.

• Jokaiselle prosessorille oli tarpeen tarjota oma virtalähde ja asennusresurssit. Koska ne olivat erilaisia ​​siruja, viestinnän viive oli liian korkea. Tämä ei ollut oikein hyvä suorituskykyinen asia: yksi prosessorisarja pystyi tuottamaan paljon lämpöä pitkällä tähtäimellä. Joten ylimääräisen lämmön käsittely vaatii paljon resursseja.

Dual Socket Server-emolevy

Tämä vaati emolevyä, jossa oli useita prosessoripistorasioita. Emolevy tarvitsi myös lisälaitteistoa prosessoripistorasioiden kytkemiseksi RAMiin ja muihin resursseihin. Ja niin monisäikeisen ja monisäikeisen käsitteet tulivat näyttämölle.

Tällä hetkellä useimmissa tietokoneissa on vain yksi suoritin. Tässä yhdessä prosessorissa voi olla useita ytimiä tai HyperThreading-tekniikkaa, mutta se on silti vain fyysinen prosessori, joka on asetettu emolevyn yhteen pistorasiaan.

Moniprosessorijärjestelmät eivät ole kovin yleisiä nykypäivän kotikäyttäjien tietokoneissa. Jopa tehokkaalla pelipöydällä, jossa on useita näytönohjaimia, on yleensä vain yksi suoritin. Supertietokoneissa, palvelimissa ja huippuluokan järjestelmissä on kuitenkin mahdollista löytää useita prosessoreita sisältäviä järjestelmiä, jotka tarvitsevat maksimitehon monimutkaisten tehtävien suorittamiseen. Näinä aikoina joukkue, jossa on useita prosessoreita, on paljon vähemmän tehokasta kuin miltä näyttää, koska kotikäyttäjille on erittäin nopeita prosessoreita ja monia ytimiä, kuten i9-7980XE.

Useita ytimiä yhdessä prosessorissa

Ajatus eri prosessorien kytkemisestä ei ollut todella hyvä suorituskyvyn kannalta. Sitten tuli idea, että yhdellä sirulla olisi kaksi prosessoria.

Siksi valmistajat sisällyttivät useita prosessoreita yhdeksi suorittimeksi tapana ottaa tehokkaan askeleen kohti suorituskykyä. Näitä uusia yksiköitä kutsuttiin ytimiksi.

Tästä lähtien näitä prosessoreita kutsuttiin "moniytimisiksi prosessoreiksi". Tällä tavoin, kun käyttöjärjestelmä analysoi tietokonetta, se kohtasi kaksi prosessoria.

Sen sijaan, että omistaisit varastoinnin ja virransyötön erillisille siruille, moniydinprosessorit tekivät lisätehoa.

Tietysti oli myös muita etuja. Koska molemmat prosessorit olivat samalla sirulla, latenssi oli alhaisempi. Tämä auttoi parantamaan viestintää ja nopeutta. Tällä hetkellä markkinoilla voi nähdä laajan valikoiman moniydinprosessoreita.

Esimerkiksi dual-core-prosessoreissa on kaksi prosessointiyksikköä. Ja jos panemme sen täytäntöön, Quad Core -suorittimien tapauksessa löydämme 4 prosessointiyksikköä.

Toisin kuin monisäikeinen, täällä ei ole temppuja: Dual-core-prosessorissa on kirjaimellisesti kaksi prosessoria sirulla. Nelijärjestelmässä on neljä keskusyksikköä, kahdeksan ytimen prosessorissa on kahdeksan keskusyksikköä ja niin edelleen.

Tämä auttaa parantamaan suorituskykyä dramaattisesti pitäen fyysisen suorittimen pienenä mahtuakseen yhteen pistorasiaan.

Tarvitsee vain yhden prosessoripistorasian, johon yksi prosessori on asetettu, ei neljä pistorasiaa, joissa on neljä prosessoria, joista jokaisella on oma virta, jäähdytys ja muu laitteisto. Viive on vähemmän, koska ytimet voivat kommunikoida nopeammin, koska ne ovat kaikki samalla sirulla.

Intel HyperThreading

Rinnakkaislaskenta on ollut alalla jo jonkin aikaa. Intel kuitenkin toi sen edut henkilökohtaiseen tietojenkäsittelyyn. Ja siellä sitä kutsuttiin Intel Hyper-Threading -teknologiaksi.

Intelin Hyper-Threading-tekniikka saa käyttöjärjestelmäsi uskomaan, että prosessoreita on useita; itse asiassa on vain yksi. Suorituskyvyn ja nopeuden parantaminen on eräänlainen teeskentely.

HyperThreading oli Intelin ensimmäinen yritys tuoda rinnakkaislaskenta kulutustavaroihin. Se debytoi pöytätietokoneiden prosessoreissa Pentium 4 HT: llä vuonna 2002.

Niillä Pentium 4: eillä oli yksi ydin, joten he pystyivät suorittamaan vain yhden tehtävän kerrallaan. Mutta HyperThreading näytti kompensoivan sen. Tällä Intel-tekniikalla yksi monisäikeinen fyysinen ydin esiintyy kahdena loogisena prosessorina yhdessä käyttöjärjestelmässä. Suoritin on edelleen yksi, joten se on vähän nuke. Vaikka käyttöjärjestelmä näkee kaksi prosessoria kullekin ytimelle, tosiasiallisella suorittimen laitteistolla on vain yksi joukko suoritusresursseja jokaiselle ytimelle.

Siten prosessori teeskentelee olevan enemmän ytimiä kuin sillä on, ja käyttää omaa logiikkaansa ohjelman suorittamisen nopeuttamiseen. Toisin sanoen käyttöjärjestelmä huijataan näkemään kaksi prosessoria kullekin ytimelle.

Tuolloin perustimme Pentium 4: n, jonka poika kaupasta nimitti hänelle nimellä "NASA PC". Mitä kertaa nuo!

HyperThreading antaa prosessorin kahdelle loogiselle ytimelle mahdollisuuden jakaa fyysisiä suoritusresursseja. Tämä voi nopeuttaa asioita hiukan: jos yksi virtuaaliprosessori on jumissa ja odottaa, toinen virtuaaliprosessori voi lainata suoritusresursseja. HyperThreading voi auttaa nopeuttamaan järjestelmää, mutta se ei ole niin hyvä kuin, että sillä olisi oikeita ytimiä.

Onneksi monisäikeisyys on nyt "bonus". Alkuperäisissä HyperThreading-tekniikan mukaisissa prosessoreissa oli vain yksi ydin, joka naamioitui useaksi ytimeksi, mutta nykyaikaisissa Intel-prosessoreissa on nyt sekä useita ytimiä että HyperThreading-tekniikka.

Dual-core-prosessori, jossa on monisäikeinen, näyttää nelinytimisenä käyttöjärjestelmässä, kun taas nelytytimisessä prosessorissa, jossa on HyperThreading, näyttää olevan kahdeksan ydintä.

Monisäikeinen ei korvaa uusia ytimiä, mutta kahden ytimen prosessorin, jossa on HyperThreading, pitäisi toimia paremmin kuin kaksoisydinprosessorin ilman HyperThreading.

Laitteiston suoritusresurssit jaetaan ja määrätään antamaan paras nopeus useille prosesseille. Kuten näette, koko työ on virtuaalista. Tämä HyperThreading voi usein tarjota 10-30%: n suorituskyvyn parannuksen suoritettavasta tehtävästä. AMD: llä on myös tämä tekniikka, mutta HyperThreadingin sijaan se kutsuu sitä SMT: ksi. Se on sama.

Onko useita ytimiä ja lankoja sen arvoinen?

Jos tietokoneessa on moniydinprosessori, se tarkoittaa, että prosessoreita on useita. Se tarkoittaa myös, että sen suorituskyky voi olla parempi kuin yhden ytimen suorittimen.

Ja jos puhumme HyperThreadingista, yhden ytimen prosessori, jossa on tämä tekniikka, toimii paremmin kuin yksi näistä prosessoreista, jolla ei ole tätä monitehtävää tekniikkaa.

Toisaalta se, että suoritin on monisäikeinen, on jotain virtuaalia. Tässä tapauksessa tekniikka käyttää ylimääräistä logiikkaa useiden tehtävien hallintaan. Tästä syystä kokonaissuorituskyky ei ole oikeasti näkyvissä. Joten jos haluat todella verrata yhden ytimen prosessoria tai moniytimistä prosessoria, voimme vakuuttaa, että jälkimmäiset ovat aina parempia. Pelit, kuten Battlefield tai moninpeli, tarjoavat aina paremman suorituskyvyn prosessorilla, jolla on useita loogisia ytimiä alueilla, joilla on paljon räjähdyksiä.

Mitä mieltä olet artikkelistamme, joka on prosessorin ydin ? Löysitkö mielenkiintoisen? Kaipaatko jotain?