Многоядерные процессоры были доступны на персональных компьютерах с конца 1990-х годов. Многоядерные проекты касались проблемы, с которой процессоры сталкиваются с потоком своих физических ограничений с точки зрения их тактовых частот и насколько эффективно они могут быть охлаждены и по-прежнему поддерживать точность. Переместившись на дополнительные ядра на чипе с одним процессором, производители избегали проблем с тактовой частотой, эффективно увеличивая объем данных, которые могли бы обрабатывать CPU.
Когда они изначально были выпущены, это был всего лишь два ядра в одном процессоре, но теперь есть варианты для четырех, шести и даже десяти или более. В дополнение к этим добавляющим ядрам технология Intel Hyper-Threading практически удваивает ядра, которые видит операционная система.
Наличие двух ядер в одном процессоре всегда имело ощутимые преимущества благодаря многозадачному характеру современных операционных систем. В конце концов, вы можете просматривать веб-страницы или печатать отчет, пока антивирусная программа работает в фоновом режиме. Реальный вопрос для многих людей может состоять в том, что если более двух действительно полезно, и если да, то сколько?
Многопоточность
нить это просто один поток данных из программы, проходящей через процессор на компьютере. Каждое приложение генерирует собственный один или несколько потоков в зависимости от того, как он работает. При многозадачности одноядерный процессор может обрабатывать только один поток за раз, поэтому система быстро переключается между потоками для обработки данных по-видимому одновременно.
Преимущество наличия нескольких ядер заключается в том, что система может обрабатывать несколько потоков. Каждое ядро может обрабатывать отдельный поток данных. Эта архитектура значительно повышает производительность системы, в которой работают параллельные приложения. Поскольку серверы, как правило, запускают множество параллельных приложений в определенный момент времени, технология была первоначально разработана для корпоративного клиента, но поскольку персональные компьютеры стали более сложными, а многозадачность увеличилась, они также выиграли от наличия дополнительных ядер.
Зависимость программного обеспечения
Хотя концепция многоядерных процессоров звучит привлекательно, в этой технологии есть большая оговорка. Для того, чтобы увидеть преимущества нескольких процессоров, программное обеспечение, работающее на компьютере, должно быть написано для поддержки многопоточности. Без программного обеспечения, поддерживающего такую функцию, потоки будут в основном выполняться через один ядро, что снижает эффективность. В конце концов, если он может работать только на одном ядре в четырехъядерном процессоре, на самом деле может быть быстрее запустить его на двухъядерном процессоре с более высокими базовыми тактовыми частотами.
Все основные операционные системы поддерживают многопоточность. Но многопоточность также должна быть записана в прикладное программное обеспечение. Поддержка многопоточности в потребительском ПО улучшилась за многие годы, но для многих простых программ поддержка многопоточности по-прежнему не реализована из-за сложности сборки программного обеспечения. Например, почтовая программа или веб-браузер вряд ли будут пользоваться огромными преимуществами для многопоточности, поскольку программа обработки графики или видео будет, когда компьютер обрабатывает сложные вычисления.
Хорошим примером для объяснения этой тенденции является просмотр типичной компьютерной игры. В большинстве игр требуется некоторая форма движка рендеринга для отображения того, что происходит в игре. Кроме того, какой-то искусственный интеллект контролирует события и персонажи в игре. С одним ядром, оба из них должны функционировать, переключаясь между ними. Этот подход неэффективен. Если в системе было несколько процессоров, рендеринг и ИИ могли работать на отдельном ядре - идеальная ситуация для многоядерного процессора.
Является ли 4> 2?
Переход за пределы двух ядер представляет собой концептуальную задачу, учитывая, что ответ для любого конкретного покупателя компьютера зависит от программного обеспечения, которое он обычно использует. Например, многие игры по-прежнему предлагают небольшую разницу в производительности между двумя и четырьмя ядрами. По сути, нет игр, которые видят ощутимую выгоду за пределами четырех процессорных ядер.
С другой стороны, программа кодирования видео, которая транскодирует видео, вероятно, увидит огромные преимущества, поскольку индивидуальная рендеринг кадров может быть передана на разные ядра и затем объединена в один поток с помощью программного обеспечения. Таким образом, наличие восьми ядер будет еще более выгодным, чем четыре.
Скорости часов
Чем выше тактовая частота, тем быстрее процессор. Часовые скорости становятся более туманными, когда вы рассматриваете скорости относительно нескольких ядер, потому что процессоры сжимают несколько потоков данных благодаря дополнительным ядрам, но каждый из этих ядер будет работать на более низких скоростях из-за термических ограничений.
Например, двухъядерный процессор может поддерживать базовые тактовые частоты 3,5 ГГц для каждого процессора, в то время как четырехъядерный процессор может работать только на 3,0 ГГц. Просто глядя на одно ядро на каждом из них, двухъядерный процессор сможет примерно на 14 процентов быстрее, чем на четырехъядерном процессоре. Таким образом, если у вас есть только однопоточная программа, двухъядерный процессор на самом деле более эффективен. Опять же, если ваше программное обеспечение может использовать все четыре процессора, то четырехъядерный процессор фактически будет примерно на 70 процентов быстрее, чем двухъядерный процессор.
Выводы
По большей части, с более высоким процессором ядра, как правило, лучше, если ваше программное обеспечение и типичные варианты использования поддерживают его. По большей части двухъядерный или четырехъядерный процессор будет более чем достаточным для основного пользователя компьютера.Большинство потребителей не найдут ощутимых преимуществ от выхода за пределы четырех процессорных ядер, поскольку так мало неспециализированных программ, которые могут воспользоваться им. Единственными людьми, которые должны учитывать такие процессоры с высоким уровнем ядра, являются те, кто выполняет сложные задачи, такие как редактирование рабочего стола или сложные научные и математические программы.
Ознакомьтесь с нашими инструкциями по быстрому ПК, которые мне нужны? чтобы лучше понять, какой тип процессора лучше всего соответствует вашим компьютерным потребностям.
