Основе ЦПУ-а Више ЦПУ-ова, језгара и Хипер-Тхреадинг објашњено

Централна процесорска јединица (ЦПУ) у вашем компјутеру у основи ради рачунарске програме за рад. Али модерни процесори нуде функције као што су вишеструке језгре и хипер-тхреадинг. Неки рачунари користе чак и више процесора. Овде смо да помогнемо да све то средимо.

Брзина такта ЦПУ-а је била довољна да се упореде перформансе. Ствари више нису тако једноставне. ЦПУ који нуди вишеструке језгре или хипер-тхреадинг може обавити знатно боље од једнојезгреног ЦПУ-а исте брзине која нема хипер-тхреадинг. Рачунари са више процесора могу имати још већу предност. Све ове карактеристике су дизајниране да омогуће рачунарима да лакше покрећу више процеса у исто време - повећавајући перформансе при мултитаскингу или под захтевима моћних апликација као што су видео енкодери и модерне игре. Дакле, хајде да погледамо сваку од ових карактеристика и шта би они могли да значе за вас.

Хипер-Тхреадинг

Хипер-тхреадинг је био Интелов први покушај да доведе паралелне рачунице до корисничких рачунара. Он је дебитирао на десктоп процесорима са Пентиум 4 ХТ-ом још 2002. године. Пентиум 4 је имао само једно ЦПУ језгро, тако да је заиста могао да обавља само један задатак одједном - чак и ако је био у могућности да се пребаци између задатака довољно брзо. да је изгледало као мултитаскинг. Хипер-тхреадинг је покушао надокнадити то.

Једна физичка језгра ЦПУ-а са хипер-тхреадинг-ом појављује се као два логичка ЦПУ-а за оперативни систем. ЦПУ је још увек један ЦПУ, тако да је то мало варање. Док оперативни систем види два ЦПУ-а за свако језгро, стварни ЦПУ хардвер има само један сет ресурса за извршење за свако језгро. ЦПУ се претвара да има више језгара него што има, и користи своју логику да убрза извршење програма. Другим речима, оперативни систем је преварен да види два ЦПУ-а за сваки процесор.

Хипер-тхреадинг омогућава да два логичка ЦПУ језгра деле физичке ресурсе извршења. Ово може донекле убрзати ствари - ако је један виртуални ЦПУ заустављен и чека, други виртуални ЦПУ може посудити своје ресурсе извршења. Хипер-тхреадинг може да вам помогне да убрзате систем, али то није ни приближно тако добро као да имате стварне додатне језгре.

Срећом, хипер-навођење је сада „бонус“. Док су оригинални процесори са хипер-навојем имали само једно језгро које се маскира као више језгара, модерни Интелови ЦПУ сада имају и више језгара и хипер-тхреадинг технологију. Ваш двојезгрени ЦПУ са хипер-тхреадинг-ом се појављује као четири језгре оперативног система, док се ваш куад-цоре ЦПУ са хипер-тхреадинг појављује као осам језгара. Хипер-тхреадинг није замена за додатне језгре, али би двојезгрени ЦПУ са хипер-тхреадинг-ом требало да буде бољи од дуал-цоре ЦПУ-а без хипер-тхреадинг-а \ т.

Вишеструке језгре

Првобитно, ЦПУ-ови су имали једно језгро. То је значило да је физички процесор имао једну централну процесорску јединицу на њој. Да би повећали перформансе, произвођачи додају додатне „језгре“ или централне процесне јединице. ЦПУ са два језгра има две централне процесорске јединице, тако да се оперативном систему чини као два процесора. ЦПУ са две језгре, на примјер, може покренути два различита процеса у исто вријеме. То убрзава ваш систем, јер рачунар може радити више ствари одједном.

За разлику од хипер-навоја, овде нема трикова - дуал-цоре ЦПУ дословно има две централне процесорске јединице на ЦПУ чипу. Четворојезгарни ЦПУ има четири централне процесорске јединице, окта-цоре ЦПУ има осам централних процесорских јединица и тако даље.

Ово значајно побољшава перформансе, а физичку ЦПУ јединицу држи малом, тако да се уклапа у један прикључак. Потребно је имати само један ЦПУ соцкет са једном ЦПУ јединицом уметнутом у њега - не четири различита ЦПУ соцкет са четири различита ЦПУ-а, од којих сваки треба свој властити хардвер, хлађење и други. Постоји мања латенција јер језгра могу брже да комуницирају, јер су сви на истом чипу.

Виндовс Таск Манагер то показује прилично добро. Овде, на пример, можете видети да овај систем има један стварни ЦПУ (соцкет) и четири језгре. Хипертхреадинг чини свако језгро изгледом као два ЦПУ-а за оперативни систем, тако да приказује 8 логичких процесора.

Вишеструки процесори

Већина рачунара има само један ЦПУ. Тај један ЦПУ може имати више језгара или хипер-тхреадинг технологију - али је још увијек само једна физичка ЦПУ јединица уметнута у један ЦПУ соцкет на матичној плочи.

Пре него што су се појавили хипер-тхреадинг и мулти-цоре ЦПУ, људи су покушали да додају додатну процесорску снагу рачунарима додавањем додатних процесора. Ово захтева матичну плочу са више процесорских утичница. Матична плоча такођер треба додатни хардвер за повезивање тих процесорских утичница с РАМ-ом и другим ресурсима. У овој врсти подешавања има много режија. Постоји додатна латенција ако ЦПУ-и морају да комуницирају једни са другима, системи са више процесора троше више енергије, а матичној плочи је потребно више прикључака и хардвера..

Системи са вишеструким процесорима данас нису уобичајени међу кућним рачунарима. Чак и снажни гаминг десктоп са више графичких картица обично има само један ЦПУ. Пронаћи ћете вишеструке ЦПУ системе међу суперрачунарима, серверима и сличним хигх-енд системима којима је потребно толико снаге да могу да добију бројне функције..

Што више рачунара има процесора или језгара, то више ствари може учинити одједном, што доприноси побољшању перформанси на већини задатака. Већина рачунара сада има процесоре са више језгара - најефикаснија опција о којој смо разговарали. На модерним паметним телефонима и таблетима пронаћи ћете чак и процесоре са више језгара. Интел процесори такође имају хипер-тхреадинг, што је врста бонуса. Неки рачунари којима је потребна велика количина процесорске снаге могу имати више процесора, али је много мање ефикасна него што звучи.

Имаге Цредит: лунгструцк на Флицкр, Мике Бабцоцк на Флицкр, ДецланТМ на Флицкр