Множество ядро процесори са на разположение на персонални компютри в продължение на повече от десетилетие сега. Причината е, че процесорите са удряли физическите ограничения по отношение на часовниковите си скорости и колко ефективно биха могли да бъдат охладени и все още да поддържат точност. С преместването на допълнителни ядра върху чипа на един процесор, производителите избягваха проблемите със скоростите на часовника, като ефективно умножиха количеството данни, които биха могли да се обработят от процесора . Когато първоначално бяха пуснати, това беше само две ядра в един CPU, но сега има опции за четири, шест и дори осем. В допълнение към това има технологията на Intel Hyper-Threading, която практически удвоява сърцевините, които операционната система вижда. Наличието на две ядра в един процесор винаги е имало осезаеми ползи благодарение на многозадачната природа на съвременните операционни системи. В края на краищата може да сърфирате в интернет или да напишете отчет, докато антивирусна програма работи на заден план. Истинският въпрос за много хора може да бъде, ако има повече от две, е наистина полезно и ако е така, колко?
Threading
Преди да разгледате предимствата и недостатъците на многобройните ядра на процесор, е важно да разберете концепцията за резбоване. Нишка е просто един поток от данни от програма чрез процесора на компютъра. Всяко приложение генерира свои собствени или множество теми в зависимост от начина, по който работи. При многозадачност процесорът с един ядро може да се справи само с една нишка едновременно, така че системата бързо превключва между нишките, за да обработва данните по привидно съпътстващ начин.
Ползата от това, че имате няколко ядра е, че системата може да се справи с повече от една нишка. Всяко ядро може да обработва отделен поток от данни. Това значително увеличава производителността на система, която работи едновременно. Тъй като сървърите обикновено работят с множество приложения в даден момент, първоначално е разработен там, но тъй като персоналните компютри стават по-сложни и многозадачни, те се възползват и от допълнителни ядра.
Софтуер зависим
Докато концепцията за многобройни ядро процесори звучи много привлекателно, има голяма предпазна мярка за тази способност. За да се видят истинските предимства на многобройните процесори, софтуерът, който се изпълнява на компютъра, трябва да бъде написан, за да поддържа мултитъч. Без софтуера, поддържащ такава функция, нишките ще бъдат управлявани главно чрез едно ядро, което ще унищожи ефективността. В крайна сметка, ако може да работи само на едно ядро в четириядрен процесор , всъщност може да е по-бързо да се стартира на двуядрен процесор с по-високи скорости на базовия часовник.
За щастие, всички големи операционни системи имат многофункционални възможности. Но multithreading също трябва да бъде записан в софтуера на приложението. За щастие подкрепата за мултитъчността в потребителския софтуер значително се е подобрила, но за много прости програми подкрепата за многоточкови съобщения все още не се изпълнява поради сложността. Например, програма за електронна поща или уеб браузър няма вероятност да види огромни ползи за мултитъчността, каквато е графиката или програмата за редактиране на видеоклипове, при които компютрите извършват сложни изчисления.
Добър пример за това е да разгледаме типичната игра за компютър. Повечето игри изискват някаква форма на рендиране на двигателя, за да се покаже какво се случва в играта. В допълнение към това, има някакъв вид изкуствен интелект, който да контролира събитията и героите в играта. С едно ядро, и двете трябва да функционират чрез превключване между двете. Това не е непременно ефективно. Ако системата имаше няколко процесора, изобразяването и AI можеха да се изпълняват на отделно ядро. Това изглежда като идеална ситуация за многоядрен процесор.
Това е отличен пример за това как множеството теми могат да се възползват от програмата. Но в същия пример, четирите ядра процесор ще бъдат по-добри от две? Това е много труден въпрос, тъй като той е силно зависим от софтуера. Например, много игри все още имат много малка разлика в производителността между две и четири ядра. По същество няма игри, които да виждат осезаеми ползи отвъд четирите процесорни ядра. Връщайки се към примерите за имейли или уеб браузване, дори и четирите ядра няма да имат реална полза. От друга страна, програма за кодиране на видео, която преобразува видео, вероятно ще види огромни ползи, тъй като индивидуалното представяне на рамката може да бъде предавано на различни ядра и след това да бъде съпоставено в един поток от софтуера. По този начин с осем ядра ще бъде още по-полезно, отколкото да имаш четири.
Скорости на часовника
Едно нещо, което беше споменато накратко, е скоростта на часовника. Повечето хора все още са запознати с факта, че колкото по-висока е скоростта на часовника, толкова по-бързо ще бъде процесорът. Скоростите на часовете стават по-мъгляви, когато се занимавате и с няколко ядра. Това е свързано с факта, че процесорът вече може да обработва множество нишки за данни, дължащи се на допълнителните сърца, но всяко от тези ядра ще работи с по-ниска скорост поради термичните ограничения.
Например, двуядрен процесор може да има базови тактови честоти от 3,5 GHz за всеки процесор, докато четириядрен процесор може да работи само на 3,0 GHz. Само с едно ядро на всеки от тях, двуядреният процесор ще може да бъде с около четиринадесет процента по-бърз, отколкото на четириядрената. По този начин, ако имате програма, която е само една резба, процесорът с двоен ядро е всъщност по-добър. След това отново, ако имате нещо, което може да използва и четирите процесора, като например видеоконтролиране, тогава четириядреният процесор всъщност ще бъде около седемдесет процента по-бърз от този двуядрен процесор.
И така, какво означава всичко това? Е, трябва да погледнете отблизо процесора и софтуера, за да получите добра представа за това как ще се изпълнява като цяло. Като цяло процесорът с множество ядра е по-добър избор, но това не означава непременно, че ще постигнете по-добра цялостна производителност.
Заключения
В по-голямата си част, имайки по-голям процесор за изчисляване на ядрото, обикновено е добро нещо, но това е много сложен въпрос. В по-голямата си част процесорът с двоен или четириядрен процес ще бъде повече от достатъчно енергия за основен потребител на компютър. По-голямата част от потребителите няма да виждат осезаеми ползи от излизането отвъд четири сърцевини на процесор, тъй като има толкова малко софтуер, който може да се възползва от него. Единствените хора, които трябва да имат предвид такива високопроизводителни сървъри, са тези, които изпълняват задачи като редактиране на настолни видео или сложни научни и математически програми. Поради това, силно препоръчваме на читателите да проверят колко бързо ми е необходим компютърът? за да получите по-добра представа за това какъв тип процесор най-добре съответства на техните компютърни нужди.