23Aug
Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας( CPU) στον υπολογιστή σας κάνει βασικά τα υπολογιστικά προγράμματα που εκτελούν εργασία.Αλλά οι σύγχρονες CPU προσφέρουν δυνατότητες όπως πολλαπλούς πυρήνες και υπερ-σπειρώματα.Ορισμένοι υπολογιστές χρησιμοποιούν ακόμη και πολλαπλούς επεξεργαστές.Είμαστε εδώ για να βοηθήσουμε να τα βγάλουμε όλα.
Η ταχύτητα ρολογιού για μια CPU ήταν αρκετή για τη σύγκριση της απόδοσης.Τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά πια.Μια CPU που προσφέρει πολλαπλούς πυρήνες ή υπερβολικά σπειρώματα μπορεί να εκτελέσει σημαντικά καλύτερα από έναν επεξεργαστή με ένα μόνο πυρήνα της ίδιας ταχύτητας που δεν διαθέτει υπερβολικό σπείρωμα.Και οι υπολογιστές με πολλαπλές επεξεργαστές μπορούν να έχουν ακόμα μεγαλύτερο πλεονέκτημα.Όλα αυτά τα χαρακτηριστικά έχουν σχεδιαστεί για να επιτρέπουν στους υπολογιστές να τρέχουν πιο εύκολα πολλές διαδικασίες ταυτόχρονα - αυξάνοντας την απόδοσή σας κατά την εκτέλεση πολλαπλών εργασιών ή υπό τις απαιτήσεις ισχυρών εφαρμογών όπως κωδικοποιητές βίντεο και σύγχρονα παιχνίδια.Έτσι, ας ρίξουμε μια ματιά σε κάθε ένα από αυτά τα χαρακτηριστικά και τι μπορεί να σημαίνει για εσάς.
Hyper-Threading Το
Hyper-threading ήταν η πρώτη προσπάθεια της Intel να επιτύχει παράλληλους υπολογισμούς σε καταναλωτικούς υπολογιστές.Ξεκίνησε στις επιτραπέζιες CPU με το Pentium 4 HT πίσω το 2002. Το Pentium 4 της ημέρας παρουσίασε μόνο έναν πυρήνα CPU, οπότε θα μπορούσε πραγματικά να εκτελέσει μόνο μία εργασία τη φορά - ακόμα κι αν ήταν σε θέση να αλλάξει μεταξύ των εργασιών αρκετά γρήγοραότι φαινόταν σαν πολλαπλές εργασίες.Το υπερ-σπειροειδές προσπάθησε να κάνει κάτι τέτοιο.
Ένας μοναδικός πυρήνας CPU με υπερ-σπείρωμα εμφανίζεται ως δύο λογικές CPU σε ένα λειτουργικό σύστημα.Η CPU εξακολουθεί να είναι μια ενιαία CPU, οπότε είναι λίγο ένα εξαπατήσει.Ενώ το λειτουργικό σύστημα βλέπει δύο επεξεργαστές για κάθε πυρήνα, το πραγματικό υλικό CPU έχει μόνο ένα σύνολο πόρων εκτέλεσης για κάθε πυρήνα.Η CPU υποδηλώνει ότι έχει περισσότερους πυρήνες από ό, τι κάνει και χρησιμοποιεί τη δική της λογική για να επιταχύνει την εκτέλεση του προγράμματος.Με άλλα λόγια, το λειτουργικό σύστημα εξαπατάται να βλέπει δύο CPUs για κάθε πραγματικό πυρήνα CPU.Το
Hyper-Threading επιτρέπει στους δύο λογικούς πυρήνες CPU να μοιράζονται φυσικούς πόρους εκτέλεσης.Αυτό μπορεί να επιταχύνει τα πράγματα κάπως-αν μια εικονική CPU έχει σταματήσει και περιμένει, η άλλη εικονική CPU μπορεί να δανειστεί τους πόρους εκτέλεσης.Το υπερσυμβόλων μπορεί να σας βοηθήσει να επιταχύνετε το σύστημά σας, αλλά δεν είναι καθόλου κοντά στο ίδιο επίπεδο με τους πραγματικούς πρόσθετους πυρήνες.
Ευτυχώς, το υπερ-σπείρωμα είναι τώρα ένα "μπόνους". Ενώ οι αρχικοί επεξεργαστές καταναλωτών με υπερ-σπειρώματα είχαν μόνο έναν πυρήνα που περιπλέκονται ως πολλαπλοί πυρήνες, οι σύγχρονες επεξεργαστές Intel έχουν τώρα τόσο πολλαπλούς πυρήνες όσο και τεχνολογία υπερ-σπειρώματος.Ο επεξεργαστής διπλού πυρήνα με υπερστροφές εμφανίζεται ως τέσσερις πυρήνες στο λειτουργικό σας σύστημα, ενώ ο επεξεργαστής τετραπλού πυρήνα με υπερβολική σπείρα εμφανίζεται ως οκτώ πυρήνες.Το Hyper-Threading δεν αποτελεί υποκατάστατο για πρόσθετους πυρήνες, αλλά ένας επεξεργαστής διπλού πυρήνα με υπερβολική σπείρα θα πρέπει να έχει καλύτερη απόδοση από μια CPU διπλού πυρήνα χωρίς υπερβολές σπειρώματος.
Πολλαπλοί πυρήνες
Αρχικά, οι CPU είχαν έναν ενιαίο πυρήνα.Αυτό σήμαινε ότι η φυσική CPU είχε μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας σε αυτήν.Για να αυξηθεί η απόδοση, οι κατασκευαστές προσθέτουν επιπλέον "πυρήνες" ή κεντρικές μονάδες επεξεργασίας.Ένας επεξεργαστής διπλού πυρήνα έχει δύο κεντρικές μονάδες επεξεργασίας, επομένως εμφανίζεται στο λειτουργικό σύστημα ως δύο επεξεργαστές.Μια CPU με δύο πυρήνες, για παράδειγμα, θα μπορούσε να τρέξει δύο διαφορετικές διαδικασίες την ίδια στιγμή.Αυτό επιταχύνει το σύστημά σας, επειδή ο υπολογιστής σας μπορεί να κάνει πολλά πράγματα ταυτόχρονα.
Σε αντίθεση με τα υπερ-σπειρώματα, δεν υπάρχουν κόλπα εδώ - ένα CPU διπλού πυρήνα έχει κυριολεκτικά δύο κεντρικές μονάδες επεξεργασίας στο τσιπ της CPU.Ένας επεξεργαστής τετραπλού πυρήνα έχει τέσσερις κεντρικές μονάδες επεξεργασίας, μια οκταπύρηνη CPU έχει οκτώ κεντρικές μονάδες επεξεργασίας κ.ο.κ.
Αυτό βοηθά δραματικά στη βελτίωση της απόδοσης διατηρώντας παράλληλα τη μονάδα φυσικής μονάδας CPU μικρό ώστε να ταιριάζει σε μία υποδοχή.Απλώς πρέπει να υπάρχει μια ενιαία υποδοχή CPU με μια μοναδική μονάδα CPU που έχει εισαχθεί σε αυτήν - όχι τέσσερις διαφορετικές υποδοχές CPU με τέσσερις διαφορετικές CPU, οι οποίες χρειάζονται τη δική τους ισχύ, ψύξη και άλλο υλικό.Υπάρχει λιγότερη καθυστέρηση επειδή οι πυρήνες μπορούν να επικοινωνούν πιο γρήγορα, καθώς είναι όλοι στο ίδιο chip.Ο
"Task Manager" των Windows δείχνει αυτό αρκετά καλά.Εδώ, για παράδειγμα, μπορείτε να δείτε ότι αυτό το σύστημα έχει μία πραγματική CPU( υποδοχή) και τέσσερις πυρήνες.Το Hyperthreading κάνει κάθε πυρήνα να μοιάζει με δύο CPU στο λειτουργικό σύστημα, έτσι δείχνει 8 λογικούς επεξεργαστές.
Πολλαπλοί επεξεργαστές
Οι περισσότεροι υπολογιστές διαθέτουν μόνο μία CPU.Αυτός ο ενιαίος επεξεργαστής μπορεί να έχει πολλαπλούς πυρήνες ή τεχνολογία υπερβολικού σπειρώματος - αλλά εξακολουθεί να υπάρχει μόνο μία φυσική μονάδα CPU που έχει εισαχθεί σε μία υποδοχή CPU στη μητρική πλακέτα.
Πριν εμφανιστούν οι επεξεργαστές υπερ-σπειρώματος και πολλών πυρήνων, οι χρήστες προσπάθησαν να προσθέσουν πρόσθετη ισχύ επεξεργασίας στους υπολογιστές προσθέτοντας επιπλέον CPU.Αυτό απαιτεί μια μητρική πλακέτα με πολλαπλές υποδοχές CPU.Η μητρική πλακέτα χρειάζεται επίσης πρόσθετο υλικό για να συνδέσει αυτές τις υποδοχές CPU με τη μνήμη RAM και άλλους πόρους.Υπάρχει πολλή επιβάρυνση σε αυτό το είδος ρύθμισης.Υπάρχει πρόσθετη καθυστέρηση εάν οι CPU πρέπει να επικοινωνούν μεταξύ τους, τα συστήματα με πολλαπλές επεξεργαστές καταναλώνουν περισσότερη ισχύ και η μητρική πλακέτα χρειάζεται περισσότερες πρίζες και υλικό.Τα συστήματα
με πολλαπλές CPU δεν είναι πολύ συνηθισμένα μεταξύ των προσωπικών υπολογιστών οικιακών χρηστών σήμερα.Ακόμη και μια επιφάνεια εργασίας παιχνιδιών υψηλής ισχύος με πολλαπλές κάρτες γραφικών θα έχει γενικά μόνο μία CPU.Θα βρείτε πολλά συστήματα CPU μεταξύ των υπερυπολογιστών, των διακομιστών και των παρόμοιων συστημάτων high-end που χρειάζονται όσο το δυνατό περισσότερη τροφοδοσία.
Όσο περισσότεροι CPUs ή πυρήνες έχει ένας υπολογιστής, τόσο περισσότερα πράγματα μπορεί να κάνει ταυτόχρονα, συμβάλλοντας στη βελτίωση της απόδοσης στις περισσότερες εργασίες.Οι περισσότεροι υπολογιστές διαθέτουν τώρα επεξεργαστές με πολλαπλούς πυρήνες - την πιο αποτελεσματική επιλογή που έχουμε συζητήσει.Θα βρείτε ακόμη CPUs με πολλούς πυρήνες σε μοντέρνα smartphones και tablet.Οι επεξεργαστές της Intel διαθέτουν επίσης υπερ-σπειρώματα, κάτι που αποτελεί ένα είδος μπόνους.Ορισμένοι υπολογιστές που χρειάζονται μεγάλη ισχύ CPU μπορεί να έχουν πολλαπλές CPU, αλλά είναι πολύ λιγότερο αποτελεσματικές από ό, τι ακούγεται.
Πιστωτική Εικόνα: πνευματικός στο Flickr, Mike Babcock στο Flickr, DeclanTM στο Flickr