CPU põhitõed Mitu CPU-d, südamikke ja Hyper-Threading'i selgitusi
Arvuti tööprotsesside põhiprogrammid töötavad teie arvuti keskseadme (CPU) abil. Kuid kaasaegsed protsessorid pakuvad selliseid funktsioone nagu mitmed südamikud ja hüper-keermestamine. Mõned arvutid kasutavad isegi mitut protsessorit. Me oleme siin, et aidata seda kõik välja sorteerida.
Protsessi võrdlemisel oli CPU kellade kiirus piisav. Asjad ei ole enam nii lihtsad. CPU, mis pakub mitmeid südamikke või hüper-keermestamist, võib olla oluliselt parem kui sama kiirusega ühe südamiku protsessor, mis ei sisalda hüperkeermestamist. Mitme protsessoriga arvutitel võib olla veelgi suurem eelis. Kõik need funktsioonid on loodud selleks, et võimaldada arvutitel hõlpsamini käivitada mitmeid protsesse samaaegselt, suurendades oma jõudlust mitmeosaliste tööde või võimsate rakenduste, nagu videomodeerija ja kaasaegse mängu nõudmisel. Niisiis, vaatame kõiki neid funktsioone ja mida nad teile tähendavad.
Hyper-Threading
Hyper-threading oli Inteli esimene katse viia tarbijaarvutitele paralleelne arvutus. Ta debüteeris Pentium 4 HT-ga lauaarvuti CPU-des 2002. aastal. Päeva Pentium 4-s olid vaid üks CPU-südamik, nii et see võib tõesti täita ainult ühte ülesannet korraga, isegi kui ta oli suuteline ülesannete vahel kiiresti ümber vahetama et see tundus multitegumina. Hyper-threading üritas seda korvata.
Üks füüsiline CPU südamik koos hüperkeermega ilmub kahe loogilise protsessorina operatsioonisüsteemile. CPU on veel üks CPU, nii et see on natuke petta. Kuigi operatsioonisüsteem näeb iga südamiku jaoks kahte CPU-d, on tegelikul CPU-riistvaral iga südamiku jaoks ainult üks teostusressursside komplekt. CPU väidab, et sellel on rohkem südamikke kui ta teeb, ja kasutab oma loogikat programmi täitmise kiirendamiseks. Teisisõnu, operatsioonisüsteemi peetakse iga CPU südamiku jaoks kahe CPU nägemiseks.
Hüperkeermestamine võimaldab kahel loogilisel CPU-südamikul jagada füüsilisi teostusressursse. See võib kiirendada asju mõnevõrra - kui üks virtuaalne protsessor on seiskunud ja ootab, võib teine virtuaalne protsessor laenata oma täitmisressursse. Hüperkeermestamine võib teie süsteemi kiirendada, kuid see pole peaaegu nii hea kui tegelike täiendavate südamike olemasolu.
Õnneks on hüper-keermestamine nüüd „boonus“. Kuigi algsetel hüperkeermega tarbijaprotsessoritel oli ainult üks südamik, mis maskeeris mitu südamikku, on nüüdisaegsetel Intel CPU-del nüüd nii mitu südamikku kui ka hüper-keermetehnoloogia. Teie kahe südamikuga protsessor, millel on hüperkeermestamine, ilmub teie operatsioonisüsteemile nelja südamikuna, samas kui teie nelinurkne CPU, millel on hüperniit, ilmub kaheksa südamikuna. Hüperkeermestamine ei asenda täiendavaid südamikke, kuid hüperkeermega kahesüdameline protsessor peaks toimima paremini kui topeltsüdamikuga protsessor ilma hüperkeermestuseta.
Mitmed südamikud
Algselt oli CPU-l üks südamik. See tähendas, et füüsilisel CPU-l oli üks keskprotsessor. Toimivuse suurendamiseks lisavad tootjad täiendavaid südamikke või keskprotsessoreid. Kahesüdamlikul CPU-l on kaks keskprotsessorit, nii et see tundub operatsioonisüsteemile kahe protsessorina. Näiteks kahe südamikuga protsessor võib samaaegselt käitada kahte erinevat protsessi. See kiirendab teie süsteemi, sest teie arvuti saab korraga teha mitmeid asju.
Erinevalt hüper-keermest ei ole siin trikke - kahesüdameline protsessor on sõna otseses mõttes kaks keskprotsessorit CPU kiibil. Quad-core CPU-l on neli keskprotsessorit, octa-core CPU-l on kaheksa keskprotsessorit ja nii edasi.
See aitab oluliselt parandada jõudlust, hoides samal ajal füüsilise CPU-seadme väikese, nii et see sobib ühte pesasse. Peab olema ainult üks CPU-pesa koos ühe CPU-seadmega, mis on sisestatud nelja erineva CPU-pesaga nelja erineva CPU-ga, millest igaüks vajab oma energiat, jahutamist ja muud riistvara. Seal on vähem latentsust, sest südamikud saavad suhelda kiiremini, sest kõik on samal kiibil.
Windowsi tegumihaldur näitab seda üsna hästi. Näiteks näete, et sellel süsteemil on üks tegelik protsessor (pistik) ja neli südamikku. Hyperthreading muudab iga südamik operatsioonisüsteemile kaheks protsessoriks, nii et see näitab 8 loogilist protsessorit.
Mitu CPU-d
Enamikul arvutitel on ainult üks protsessor. Sellel ühel CPU-l võib olla mitu südamikku või hüper-keermestamistehnoloogia, kuid see on veel ainult üks füüsiline CPU-seade, mis on sisestatud ühesse CPU-pesasse emaplaadil.
Enne hüperkeermestamise ja mitmetuumaliste protsessorite tekkimist üritasid inimesed lisada täiendavaid protsessoreid, lisades täiendavaid protsessoreid. See nõuab emaplaati mitme CPU pesaga. Emaplaat vajab täiendavaid riistvara, et ühendada need CPU pistikud RAM-i ja muude ressurssidega. Sellises seadistuses on palju üldkulusid. Täiendav latentsus, kui CPUd peavad üksteisega suhtlema, mitme CPUga süsteemid tarbivad rohkem energiat ja emaplaat vajab rohkem pistikupesasid ja riistvara.
Mitme protsessoriga süsteemid ei ole tänapäeval kodutarbijate arvutites väga levinud. Isegi suure võimsusega mängude töölaual, millel on mitu graafikakaarti, on tavaliselt ainult üks protsessor. Superkompuutrite, serverite ja sarnaste kõrgtehnoloogiliste süsteemide hulgast leiate mitu CPU-süsteemi, mis vajavad sama palju numbrijooksu, kui nad saavad.
Mida rohkem CPU-sid või südamikke on arvutil, seda rohkem asju saab korraga teha, aidates parandada enamike ülesannete täitmist. Enamikul arvutitel on nüüd mitu südamikku omavad protsessorid - kõige tõhusam variant, mida me arutame. Kaasaegsetel nutitelefonidel ja tablettidel on isegi mitu tuumaga CPU-d. Intel CPU-del on ka hüper-keermestamine, mis on omamoodi boonus. Mõnedel arvutitel, mis vajavad suurt hulka protsessorit, võib olla mitu CPU-d, kuid see on palju vähem tõhus kui see kõlab.
Krediidi krediit: lungstruck Flickril, Mike Babcock Flickril, DeclanTM Flickris
