Kakšna so jedra procesorja? in logične niti ali jedra?

Dobro poznavanje komponent vašega računalnika je ključno pri sestavljanju dobre konfiguracije. Toda vsi ne vedo , da so jedra procesorja, kakšna razlika obstaja med fizičnim in logičnim jedrom in kaj je HyperThreading Intel ali SMT AMD.

Bi radi vedeli več? Ne zamudite našega članka o procesorskih jedrih!

Kazalo vsebine

Osrednja procesna enota (procesor) v računalniku opravlja vse delo, v bistvu izvaja programe. Toda sodobni procesorji ponujajo funkcije, kot so večjedrni in več-nitni. Nekateri računalniki uporabljajo celo več procesorjev.

Pred nekaj leti je taktna hitrost procesorja zadoščala za primerjavo zmogljivosti. Ampak zdaj stvari niso več tako preproste.

Zdaj lahko procesor, ki ponuja več jeder ali več niti, deluje bistveno bolje kot enojedrni procesor z enako hitrostjo, ki ne ponuja več niti.

In osebni računalniki z več procesorji imajo lahko še večjo prednost. Vse te funkcije so zasnovane tako, da osebnim računalnikom omogočajo lažji zagon več procesov hkrati, kar povečuje zmogljivost z večopravilnostjo ali pod zahtevami močnih aplikacij, kot so video dajalniki in sodobne igre. Pa si oglejmo vsako od teh lastnosti in kaj bi vam lahko pomenile.

V tem članku bomo pregledali nekatere koncepte, kot so jedra v primerjavi z nitmi, čemu je namenjeno in kaj koristi osebnemu računalniku.

Zagotovo vas bo zanimalo branje:

• Najboljši procesorji na trgu Najboljše matične plošče na trgu Najboljši pomnilnik RAM-a na trgu Najboljše grafične kartice na trgu

Kaj je procesor?

Kot že pozna 99% uporabnikov osebnih računalnikov, je procesor osrednja procesna enota. To je osnovna komponenta vsakega računalnika.

Z drugimi besedami, vse, kar izračuna, ima v sebi procesor in tam se vsi izračuni izvajajo s pomočjo navodil operacijskega sistema.

Procesor lahko hkrati obdela eno samo nalogo. To ni zelo dobro za delovanje. Vendar obstajajo že napredni procesorji, ki vam omogočajo delo z več sočasnimi nalogami in izboljšajo delovanje.

Stari časi več procesorjev

Slika prek commons wikimedia

Ko govorimo o procesorju, mislimo na čip, ki je vstavljen v vtičnico na matični plošči. Tako je že v zgodnjih dneh eden od teh čipov obravnaval samo eno nalogo.

V starih časih so ljudje potrebovali večjo zmogljivost računalnikov. Takrat je bila rešitev vključiti več procesorjev v en računalnik. Se pravi, bilo je več vtičev in več čipov.

Vsi bi bili povezani med seboj in z matično ploščo. Tehnično je torej od računalnika mogoče pričakovati boljše zmogljivosti. To je bila dokaj uspešna metoda, dokler ljudje niso odkrili slabih strani.

• Za vsak procesor je bilo treba zagotoviti namensko napajanje in namestitvene vire. Ker sta bila različna čipa, je bila zamuda pri komunikaciji previsoka. To res ni bila dobra zmogljivost. En komplet procesorjev bi lahko dolgoročno proizvedel veliko toplote. Zato bi potrebovali veliko sredstev, da bi se spoprijeli z dodatno vročino.

Dvojna matična plošča strežnika vtičnic

Za to je potrebna matična plošča z več vtičnicami procesorja. Matična plošča je potrebovala tudi dodatno strojno opremo za povezavo teh vtičnic procesorja z RAM-om in drugimi viri. In tako so na sceno stopili koncepti multithreading in večjedrnosti.

Trenutno ima večina računalnikov samo en procesor. Ta en procesor ima lahko več jeder ali tehnologijo HyperThreading, vendar je še vedno le fizični procesor, vstavljen v eno vtičnico na matični plošči.

Večprocesorski sistemi niso ravno pogosti med današnjimi računalniki domačih uporabnikov. Celo močan igralni namizje z več grafičnimi karticami ima na splošno samo en procesor. Vendar je mogoče najti sisteme z več procesorji v superračunalnikih, strežnikih in sistemih višjega cenovnega razreda, ki potrebujejo največjo moč za zapletene naloge. V teh časih bo skupina z več procesorji veliko manj učinkovita, kot se zdi, saj obstajajo zelo hitri procesorji in številna jedra za domače uporabnike, kot je i9-7980XE.

Več jeder v enem procesorju

Zamisel o povezovanju različnih procesorjev ni bila ravno dobra za delovanje. Potem se je pojavila ideja, da bi v enem čipu imeli dva procesorja.

Proizvajalci so zato kot učinkovit korak k uspešnosti vključili več procesorjev v en procesor. Te nove enote so se imenovale jedra.

Odslej so te procesorje imenovali "večjedrni procesorji". Na ta način je, ko je operacijski sistem analiziral računalnik, naletel na dva procesorja.

Namesto da bi večnamenski procesorji namenili namensko shranjevanje in napajanje ločenim čipom, so dosegli dodatno učinkovitost.

Seveda so bile tudi druge prednosti. Ker sta bila oba procesorja na istem čipu, je bila zamuda manjša. To je pomagalo izboljšati komunikacijo in hitrost. Trenutno lahko na trgu vidite veliko različnih večjedrnih procesorjev.

Na primer, v dvojedrnih procesorjih sta dve procesorski enoti. In če to izvedemo v praksi, pri procesorjih Quad Core najdemo 4 procesne enote.

Za razliko od večkratnega branja tukaj ni trikov: Dvojedrni procesor ima dobesedno dva procesorja na čipu. Štirijedrni procesor ima štiri osrednje procesne enote, osemjedrni procesor ima osem centralnih procesorskih enot ipd.

To pomaga dramatično izboljšati zmogljivost, fizični procesor pa ostane majhen za eno vtičnico.

Samo ena procesorska vtičnica z enim procesorjem je vstavljena, in ne štiri vtičnice s štirimi procesorji, od katerih vsak potrebuje svojo moč, hlajenje in drugo strojno opremo. Latenca je manj, ker jedra lahko hitreje komunicirajo, saj so vsa na istem čipu.

Intel HyperThreading

V industriji je že nekaj časa vzporedno računalništvo. Vendar je Intel prinesel prednosti pri osebnem računalništvu. In tam so jo poimenovali Intel Hyper-Threading Technology.

Intelova tehnologija Hyper-Threading vaš operacijski sistem verjame, da obstaja več procesorjev; v resnici obstaja samo ena. Je neke vrste pretvarjanje za izboljšanje zmogljivosti in hitrosti.

HyperThreading je bil prvi Intelov poskus, da bi na potrošniške računalnike vzporedil računalništvo. Na namiznih procesorjih je debitiral leta 2002 s Pentium 4 HT.

Tisti Pentium 4s so imeli eno jedro, zato so lahko opravljali samo eno nalogo. Toda zdi se, da je HyperThreading to nadomestil. S to Intelovo tehnologijo se v enem operacijskem sistemu pojavita eno več zaporedno fizično jedro kot dva logična procesorja. Procesor je še vedno en, zato je malce lutka. Medtem ko operacijski sistem vidi dva procesorja za vsako jedro, ima dejansko strojna oprema procesorja samo en nabor izvršilnih virov za vsako jedro.

Tako se procesor pretvarja, da ima več jeder, kot ga ima, in uporablja svojo logiko, da pospeši izvajanje programa. Z drugimi besedami, operacijski sistem je nategnjen, da vidi dva procesorja za vsako jedro.

Takrat smo postavili Pentium 4, ki ga je fant iz trgovine poimenoval kot "NASA PC". Kolikokrat to!

HyperThreading omogoča, da dve logični jedri procesorja delita fizične vire izvrševanja. To lahko stvari nekoliko pospeši: če se en virtualni procesor obdrži in čaka, si lahko drugi virtualni procesor izposodi svoje izvršilne vire. HyperThreading lahko pomaga pospešiti sistem, vendar ni tako dober kot imeti resnična dodatna jedra.

Na srečo je večkratno branje zdaj "bonus". Medtem ko so prvotni potrošniški procesorji s HyperThreading imeli samo eno jedro, ki se je preobleklo v več jeder, imajo sodobni Intelovi procesorji zdaj več jeder in tehnologijo HyperThreading.

Dvojedrni procesor z večnamenskim branjem je v operacijskem sistemu videti štirijedrni, medtem ko je štirijedrni procesor s HyperThreadingom osem jeder.

Multithreading ni nadomestek dodatnih jeder, toda dvojedrni procesor s HyperThreadingom mora delovati bolje kot dvojedrni procesor brez HyperThreadinga.

Viri za izvedbo strojne opreme bodo razdeljeni in odrejeni, da se čim večjemu številu hitrosti omogoči. Kot vidite, je celotno delo navidezno. Ta HyperThreading lahko pogosto ponudi 10-30-odstotno povečanje učinkovitosti pri izvajanju naloge. AMD ima tudi to tehnologijo, vendar jo namesto HyperThreading-a imenuje SMT. To je isto.

Ali je vredno več jeder in niti?

Če ima vaš računalnik večjedrni procesor, to pomeni, da obstaja več CPU-jev. Pomeni tudi, da ima lahko boljše zmogljivosti kot enojedrni procesor.

In če govorimo o HyperThreadingu, bo enojedrni procesor s to tehnologijo deloval bolje kot eden od teh procesorjev, ki jim primanjkuje te večopravilnosti.

Po drugi strani pa je to, da je procesor večnamenski, nekaj navideznega. V tem primeru tehnologija uporablja dodatno logiko za upravljanje več nalog. Zaradi tega skupna zmogljivost ne bo zares vidna. Če torej resnično želite primerjati enojedrni ali večjedrni procesor, lahko trdimo, da so slednji vedno boljši. Igre, kot sta Battlefield ali multiplayer, vedno nudijo boljše delovanje s procesorjem z več logičnimi jedri na območjih z veliko eksplozijami.

Kaj ste mislili o našem članku o tem, kaj so jedra procesorja ? Se vam je zdelo zanimivo? Ali kaj pogrešate?