وحدة المعالجة المركزية أساسيات: وحدات المعالجة المركزية متعددة، النوى، خيوط المعالجة المتعددة شرح

وحدة المعالجة المركزية( بو) في جهاز الكمبيوتر الخاص بك تقوم بالبرامج الحسابية تشغيل العمل، في الأساس.ولكن وحدات المعالجة المركزية الحديثة توفر ميزات مثل النوى المتعددة والخيوط المفرطة.بعض أجهزة الكمبيوتر حتى استخدام وحدات المعالجة المركزية متعددة.نحن هنا للمساعدة في فرز كل شيء.

سرعة الساعة لوحدة المعالجة المركزية المستخدمة لتكون كافية عند مقارنة الأداء.الأمور ليست بهذه البساطة بعد الآن.وحدة المعالجة المركزية التي توفر النوى متعددة أو خيوط المعالجة المفرطة قد أداء أفضل بكثير من وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة من نفس السرعة التي لا تتميز خيوط المعالجة المفرطة.و أجهزة الكمبيوتر مع وحدات المعالجة المركزية متعددة يمكن أن يكون لها ميزة أكبر.تم تصميم كل هذه الميزات للسماح أجهزة الكمبيوتر لتشغيل أكثر سهولة عمليات متعددة في نفس الوقت زيادة الأداء الخاص بك عند تعدد المهام أو تحت مطالب تطبيقات قوية مثل ترميز الفيديو والألعاب الحديثة.لذلك، دعونا نلقي نظرة على كل من هذه الميزات وما قد يعني لك.

خيوط المعالجة المفرطة

كانت خيوط المعالجة المفرطة أول محاولة من إنتل لجلب حسابات موازية لأجهزة الكمبيوتر الشخصية.ظهرت لأول مرة على وحدات المعالجة المركزية المكتبية مع بنتيوم 4 هت مرة أخرى في عام 2002. و بنتيوم 4 من اليوم ظهرت فقط وحدة المعالجة المركزية الأساسية واحد، لذلك يمكن حقا حقا أداء مهمة واحدة في وقت واحد، حتى لو كان قادرا على التبديل بين المهام بسرعة كافيةأنه يبدو وكأنه تعدد المهام.حاولت خيوط المعالجة المفرطة للتعويض عن ذلك.

يظهر أحد وحدات وحدة المعالجة المركزية الفعلية بوحدة المعالجة المركزية( هايبر-ثرادينغ) كوحدة معالجة مركزية منطقية لنظام تشغيل.وحدة المعالجة المركزية لا تزال وحدة المعالجة المركزية واحدة، لذلك انها قليلا من الغش.في حين يرى نظام التشغيل اثنين من وحدات المعالجة المركزية لكل الأساسية، والأجهزة وحدة المعالجة المركزية الفعلية لديها مجموعة واحدة فقط من موارد التنفيذ لكل جوهر.وتزعم وحدة المعالجة المركزية أن لديها المزيد من النوى مما تفعل، ويستخدم منطقها الخاص لتسريع تنفيذ البرنامج.وبعبارة أخرى، يتم خداع نظام التشغيل في رؤية اثنين من وحدات المعالجة المركزية لكل وحدة المعالجة المركزية الأساسية الفعلية.

يسمح الترابط المفرط لوحدة المعالجة المركزية المنطقية بنشر موارد التنفيذ الفعلية.هذا يمكن أن تسرع الأمور إلى حد ما، إذا تم إيقاف وحدة المعالجة المركزية الافتراضية واحد والانتظار، وحدة المعالجة المركزية الافتراضية الأخرى يمكن أن تقترض موارد التنفيذ.يمكن أن تساعد خيوط المعالجة المفرطة في زيادة سرعة تشغيل النظام، إلا أنه لا يوجد شيء قريب من النوى الإضافية الفعلية.

الحمد لله، خيوط الترابط هي الآن "مكافأة". في حين أن معالجات المستهلك الأصلي مع خيوط المعالجة المفرطة فقط كان جوهر واحد التي تنكرت كما النوى متعددة، وحدات المعالجة المركزية إنتل الحديثة لديها الآن كل من النوى متعددة والتكنولوجيا خيوط المعالجة المفرطة.وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة الخاصة بك مع خيوط المعالجة المفرطة تظهر أربعة النوى لنظام التشغيل الخاص بك، في حين وحدة المعالجة المركزية رباعية النوى مع خيوط خيوط تظهر كما ثمانية النوى.فرط خيوط ليس بديلا عن النوى إضافية، ولكن وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة مع خيوط المعالجة المفرطة يجب أن تؤدي أفضل من وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة دون خيوط المعالجة المفرطة.

النوى متعددة

في الأصل، كان وحدة المعالجة المركزية جوهر واحد.وهذا يعني أن وحدة المعالجة المركزية المادية لديها وحدة معالجة مركزية واحدة على ذلك.لزيادة الأداء، الشركات المصنعة إضافة "النوى" إضافية أو وحدات المعالجة المركزية.وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة واثنين من وحدات المعالجة المركزية، لذلك يبدو أن نظام التشغيل كما اثنين من وحدات المعالجة المركزية.وحدة المعالجة المركزية مع اثنين من النوى، على سبيل المثال، يمكن تشغيل عمليتين مختلفتين في نفس الوقت.هذا يسرع النظام الخاص بك، لأن جهاز الكمبيوتر الخاص بك يمكن أن تفعل أشياء متعددة في وقت واحد.

على عكس الخيوط المفرطة، لا توجد حيل هنا - وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة حرفيا اثنين من وحدات المعالجة المركزية على رقاقة وحدة المعالجة المركزية.وحدة المعالجة المركزية رباعية النواة لديها أربع وحدات المعالجة المركزية، وحدة المعالجة المركزية الثماني النواة لديها ثمانية وحدات المعالجة المركزية، وهلم جرا.

هذا يساعد على تحسين الأداء بشكل كبير مع الحفاظ على وحدة المعالجة المركزية الفعلية الصغيرة بحيث تناسبها في مأخذ واحد.هناك يحتاج فقط أن يكون مقبس وحدة المعالجة المركزية واحد مع وحدة وحدة المعالجة المركزية واحدة إدراجها في ذلك - لا أربعة مآخذ وحدة المعالجة المركزية مختلفة مع أربع وحدات المعالجة المركزية المختلفة، كل تحتاج إلى الطاقة الخاصة بهم والتبريد، وغيرها من الأجهزة.هناك كمون أقل لأن النوى يمكن التواصل بسرعة أكبر، لأنها جميعا على نفس الشريحة.

إدارة المهام ويندوز يظهر هذا جيدا إلى حد ما.هنا، على سبيل المثال، يمكنك أن ترى أن هذا النظام لديه وحدة المعالجة المركزية الفعلية واحد( مأخذ) وأربعة النوى.فرط الترابط يجعل كل مظهر أساسي مثل اثنين من وحدات المعالجة المركزية إلى نظام التشغيل، لذلك فإنه يظهر 8 المعالجات المنطقية.

وحدات المعالجة المركزية متعددة

معظم أجهزة الكمبيوتر لديها وحدة معالجة مركزية واحدة فقط.قد يكون لوحدة المعالجة المركزية المفردة هذه نوى متعددة أو تقنية خيوط المعالجة المفرطة، إلا أنها لا تزال وحدة واحدة فقط من وحدات المعالجة المركزية الفعلية التي يتم إدخالها في مقبس وحدة المعالجة المركزية واحد على اللوحة الأم.

قبل أن تأتي وحدات المعالجة المركزية عالية الترابط ومتعددة النواة حول، حاول الناس لإضافة قوة معالجة إضافية لأجهزة الكمبيوتر عن طريق إضافة وحدات المعالجة المركزية إضافية.وهذا يتطلب اللوحة الأم مع مآخذ وحدة المعالجة المركزية متعددة.تحتاج اللوحة الأم أيضا أجهزة إضافية لتوصيل تلك مآخذ وحدة المعالجة المركزية إلى ذاكرة الوصول العشوائي والموارد الأخرى.هناك الكثير من النفقات العامة في هذا النوع من الإعداد.هناك كمون إضافي إذا كانت وحدات المعالجة المركزية تحتاج إلى التواصل مع بعضها البعض، وأنظمة مع وحدات المعالجة المركزية متعددة تستهلك المزيد من الطاقة، وتحتاج اللوحة الأم المزيد من مآخذ والأجهزة.

أنظمة مع وحدات المعالجة المركزية متعددة ليست شائعة جدا بين أجهزة الكمبيوتر المنزلية المستخدم اليوم.حتى سطح المكتب الألعاب عالية الطاقة مع بطاقات الرسومات متعددة عموما فقط وحدة المعالجة المركزية واحدة.ستجد العديد من أنظمة وحدة المعالجة المركزية بين الحواسيب الفائقة والخوادم والأنظمة المتطورة المماثلة التي تحتاج إلى أكبر قدر من الطاقة التي يمكن أن تحصل عليها.

المزيد من وحدات المعالجة المركزية أو النوى جهاز كمبيوتر لديه، والمزيد من الأشياء التي يمكن القيام به في آن واحد، مما يساعد على تحسين الأداء على معظم المهام.كثير من أجهزة الكمبيوتر لديها الآن وحدات المعالجة المركزية مع النوى متعددة - الخيار الأكثر كفاءة التي ناقشناها.حتى أنك ستجد وحدات المعالجة المركزية مع نوى متعددة على الهواتف الذكية الحديثة وأقراص.تتميز وحدات المعالجة المركزية إنتيل أيضا خيوط المعالجة المفرطة، وهو نوع من المكافأة.بعض أجهزة الكمبيوتر التي تحتاج إلى كمية كبيرة من الطاقة وحدة المعالجة المركزية قد يكون وحدات المعالجة المركزية متعددة، ولكنها أقل كفاءة بكثير مما يبدو.

الائتمان الصورة: لونغستروك على فليكر، مايك بابكوك على فليكر، ديكلانتم على فليكر