Večjedrni procesorji: Ali je vedno boljše?

Večjezični procesorji so že več kot desetletje na voljo v osebnih računalnikih. Razlog je v tem, da so procesorji dosegli fizične omejitve v smislu njihove hitrosti ura in kako učinkovito jih je mogoče ohladiti in še vedno ohranjati natančnost. S premikanjem na dodatna jedra na enem procesorskem čipu so se proizvajalci izognili težavam z uro hitrostjo z učinkovitim pomnoževanjem količine podatkov, ki bi jih lahko obdelal CPU . Ko so bili prvotno sproščeni, je bilo le dva jedra v enem samem procesorju, zdaj pa obstajajo možnosti za štiri, šest in celo osem. Poleg tega je Intelova tehnologija Hyper-Threading, ki skorajda podvoji jedra, ki jih vidi operacijski sistem . Z dvema jedroma v enem procesorju so vedno imeli oprijemljive koristi zaradi večopravilne narave sodobnih operacijskih sistemov. Navsezadnje lahko brskate po spletu ali vnesete poročilo, medtem ko v ozadju deluje protivirusni program. Resnično vprašanje za mnoge ljudi je lahko, če ima več kot dva resnično koristno in če je tako, koliko?

Navijanje

Preden se lotite koristi in pomanjkljivosti več procesorskih jeder, je pomembno razumeti koncept navojev. Niz je preprosto en sam tok podatkov iz programa prek procesorja na računalniku. Vsaka aplikacija ustvari lastne ali več niti, odvisno od tega, kako se izvaja. Pri večopravilnostih lahko enojni jedrni procesor hkrati roča samo en niz, zato sistem hitro preklopi med niti za obdelavo podatkov na navidez sočasno.

Korist, ki ima več jeder je, da lahko sistem roča več kot eno nit. Vsako jedro lahko obdeluje ločen tok podatkov. To močno poveča učinkovitost sistema, ki izvaja hkratne aplikacije. Ker strežniki pogosto izvajajo več aplikacij v določenem času, so bili tam prvotno razviti, vendar pa so se osebni računalniki povečali zapletene in večopravilnost povečali, prav tako so imeli koristi od dodatnih jeder.

Odvisno od programske opreme

Medtem ko je koncept večstranskih procesorjev zvenel zelo privlačen, obstaja velika opozorilo tej sposobnosti. Da bi videli prave prednosti več procesorjev, mora biti programska oprema, ki se izvaja v računalniku, napisana za podporo večnitnem tisku. Brez programske opreme, ki podpira takšno funkcijo, bodo niti pretežno potekale skozi eno jedro in tako poslabšale učinkovitost. Konec koncev, če lahko deluje samo na eno jedro v štirikolesnem procesorju , je lahko dejansko hitrejši, če ga želite zagnati na dvojedrnem procesorju z višjimi baznimi taktami.

K sreči imajo vsi večji trenutni operacijski sistemi večnitne zmogljivosti. Toda multithreading je treba zapisati tudi v programsko opremo. K sreči je podpora za večnitnost v potrošniški programski opremi močno izboljšala, vendar za številne preproste programe se večnitna podpora še vedno ne izvaja zaradi zahtevnosti. Na primer, poštni program ali spletni brskalnik verjetno ne bo videl velikih koristi za multithreading, kot je program za grafiko ali video, kjer računalnik opravlja zapletene izračune.

Dober primer za razlago tega je pogled na tipično PC igro. Večina iger zahteva, da se prikaže kakšen dogodek se dogaja v igri. Poleg tega obstaja tudi vrsta umetne inteligence za nadzor dogodkov in znakov v igri. Z enim jedrom morajo obe funkciji delovati tako, da preklopita med njima. To ni nujno učinkovito. Če bi sistem imel več procesorjev, bi lahko prikazovanje in AI potekalo na ločenem jedru. To izgleda kot idealna situacija za procesor z več jedri.

To je odličen primer, kako lahko več programov koristi programu. Toda v istem primeru bo štiri žice procesorjev boljše od dveh? To je zelo težko vprašanje za odgovor, saj je močno odvisna od programske opreme. Na primer, veliko iger ima še vedno zelo malo razliko v zmogljivosti med dvema in štirima jedrima. V bistvu ni iger, ki vidijo oprijemljive koristi od štirih procesorskih jeder. Če se vrnemo na primere e-pošte ali spletnega brskanja, tudi četvero jedro ne bo imelo resnične koristi. Po drugi strani pa program za kodiranje videoposnetkov, ki pretvarja videoposnetek, verjetno vidi ogromne prednosti, saj se lahko posamezna obdelava okvirja prenese na različna jedra in nato s programsko opremo združena v en sam tok. Tako bo imelo osem jeder še bolj koristne kot štiri.

Hitrost ure

Ena stvar, ki je bila na kratko omenjena, je hitrost ura. Večina ljudi je še vedno seznanjena z dejstvom, da je večja hitrost takta, hitreje bo procesor. Hitrost uro postane bolj nebulozna, ko se ukvarjate tudi z več jedri. To je povezano z dejstvom, da lahko procesor zdaj obdeluje več navojev podatkov zaradi dodatnih jeder, vendar bo vsaka od teh jeder delovala pri nižjih hitrostih zaradi toplotnih omejitev.

Na primer, dvojedrni procesor ima lahko izhodiščno taktno frekvenco 3,5 GHz za vsak procesor, četrdežilni procesor pa lahko deluje le pri 3,0 GHz. Če pogledamo eno jedro na vsako od njih, bo dvojedrni procesor zmogel približno štirinajst odstotkov hitreje kot na štirikolesniku. Če imate program, ki je samo enojni, je procesor z dvema jedroma dejansko boljši. Potem še enkrat, če imate nekaj, kar lahko uporabite v vseh štirih procesorjih, kot je video transkodiranje, bo quad-core procesor dejansko približno sedemdeset odstotkov hitrejši od tega dual-core procesorja.

Kaj vse to pomeni? No, morate natančno pogledati procesor in programsko opremo, da dobite dobro predstavo o tem, kako bo to opravilo v celoti. Na splošno je večnamenski procesor boljša izbira, vendar to ne pomeni nujno, da boste imeli boljšo splošno zmogljivost.

Sklepi

Večinoma ima večji procesor za štetje procesov na splošno dobra stvar, vendar je zelo zapletena zadeva. V večini primerov bo procesor z dvema jedroma ali štirimi jedri več kot dovolj zmogljiv za osnovnega uporabnika računalnika. Večina potrošnikov ne bo videla nobenih oprijemljivih koristi, če bi presegla štiri jezike procesorja, saj je tako malo programske opreme, ki bi jo lahko izkoristila. Edini ljudje, ki bi morali razmisliti o takšnih visokokakovostnih procesorjih, so te naloge, kot so urejanje videa na namizju ali zapleteni znanstveni in matematični programi. Zaradi tega priporočamo, da bralci preverijo, kako hitro potrebujem računalnik? članek, da bi dobili boljšo predstavo, kakšne vrste procesorja se najbolje ujemajo z njihovimi računalniškimi potrebami.