Aké sú jadrá procesora? a logické vlákna alebo jadrá?

Pri zostavovaní dobrej konfigurácie je kľúčové dobre poznať komponenty vášho počítača. Nie každý však vie , že ide o jadrá procesora, aký je rozdiel medzi fyzickým a logickým jadrom a aký je HyperThreading Intel alebo SMT AMD.

Chcete vedieť viac? Nenechajte si ujsť náš článok o procesorových jadrách!

Index obsahu

Centrálna procesorová jednotka (procesor) v počítači vykonáva všetky práce, v podstate spúšťa programy. Moderné procesory však ponúkajú funkcie, ako sú viacjadrové a viacvláknové spracovanie. Niektoré počítače dokonca používajú viac procesorov.

Pred niekoľkými rokmi bola pri porovnávaní výkonu dostatočná rýchlosť procesora. Teraz však veci už nie sú také jednoduché.

Teraz procesor, ktorý ponúka viac jadier alebo viacvláknov, môže fungovať podstatne lepšie ako jednojadrový procesor s rovnakou rýchlosťou, ktorá neponúka viac vlákien.

A počítače s viacerými procesormi môžu mať ešte väčšiu výhodu. Všetky tieto funkcie sú navrhnuté tak, aby umožňovali počítačom ľahšie bežať naraz viac procesov, čím sa zvyšuje výkon pomocou multitaskingu alebo na základe požiadaviek výkonných aplikácií, ako sú napríklad video kodéry a moderné hry. Pozrime sa teda na každú z týchto funkcií a na to, čo pre vás môžu znamenať.

V tomto článku sa zaoberáme niektorými pojmami, ako sú jadrá verzus vlákna, pre čo je každý z nich a čo prináša výhody pre počítač.

Určite vás bude zaujímať čítanie:

• Najlepšie procesory na trhu Najlepšie základné dosky na trhu Najlepšie RAM pamäte na trhu Najlepšie grafické karty na trhu

Čo je procesor?

Ako už 99% používateľov PC vie, procesor je centrálnou procesorovou jednotkou. Toto je hlavná súčasť každého počítača.

Inými slovami, všetko, čo počíta, má vo vnútri procesor a práve tam sú všetky výpočty vykonávané pomocou pokynov operačného systému.

Procesor dokáže spracovať naraz iba jednu úlohu. To nie je príliš dobré na výkon. Ale už existujú pokročilé procesory, ktoré vám umožňujú pracovať s niekoľkými simultánnymi úlohami a zlepšovať výkon.

Staré časy viacerých procesorov

Obrázok pomocou bežných wikimedia

Keď hovoríme o procesore, máme na mysli čip, ktorý je vložený do soketu na základnej doske. Takže v prvých dňoch jeden z týchto čipov riešil naraz iba jednu úlohu.

Za starých čias ľudia potrebovali vyšší výkon z počítačov. V tom čase bolo riešením zahrnúť viac procesorov do jedného počítača. To znamená, že existovalo viac zásuviek a viac čipov.

Všetci by boli prepojení navzájom a so základnou doskou. Z technického hľadiska by sa preto od PC mohlo očakávať lepšie fungovanie. Bola to celkom úspešná metóda, kým ľudia nezistili jej nevýhody.

• Pre každý procesor bolo potrebné poskytnúť vyhradené zdroje napájania a inštalácie. Pretože to boli odlišné čipy, latencia komunikácie bola príliš vysoká. Nebola to skutočne dobrá vec výkonu. Jedna sada procesorov by z dlhodobého hľadiska mohla produkovať veľa tepla. Vyriešenie tejto mimoriadnej horúčavy by si vyžadovalo veľa zdrojov.

Základná doska servera Dual Socket Server

Vyžadovalo to základnú dosku s viacerými soketmi procesorov. Základná doska tiež potrebovala ďalší hardvér na pripojenie týchto soketov procesorov k RAM a iným zdrojom. A tak na scénu vstúpili pojmy multithreading a multicore.

V súčasnosti má väčšina počítačov iba jeden procesor. Tento jediný procesor môže mať viac jadier alebo technológiu HyperThreading, ale stále je to len fyzický procesor vložený do jedného soketu na základnej doske.

Systémy s viacerými procesormi nie sú medzi dnešnými počítačmi s domácim používateľom veľmi bežné. Dokonca aj vysoko výkonná herná plocha s viacerými grafickými kartami bude mať vo všeobecnosti iba jeden procesor. Je však možné nájsť systémy s viacerými procesormi v superpočítačoch, serveroch a špičkových systémoch, ktoré potrebujú na komplexné úlohy maximálny výkon. V týchto časoch bude mať tím s niekoľkými procesormi oveľa menšiu účinnosť, ako sa zdá, pretože pre domácich používateľov existuje veľmi rýchly procesor a veľa jadier, ako je i9-7980XE.

Viacero jadier v jednom procesore

Myšlienka pripojenia rôznych procesorov nebola pre výkon veľmi dobrá. Potom prišla myšlienka mať v jednom čipe dva procesory.

Preto výrobcovia ako spôsob, ako podniknúť efektívny krok smerom k výkonu, zahrnuli do jedného procesora viac procesorov. Tieto nové jednotky sa nazývali jadrá.

Odteraz sa tieto procesory nazývali „viacjadrové procesory“. Týmto spôsobom, keď operačný systém analyzoval počítač, narazil na dva procesory.

Viacjadrové procesory vykonávali radšej výkon, než aby venovali ukladanie a napájanie samostatným čipom.

Samozrejme, existovali aj ďalšie výhody. Pretože oba procesory boli na rovnakom čipe, latencia bola nižšia. Pomohlo to zlepšiť komunikáciu a rýchlosť. V súčasnej dobe môžete vidieť širokú škálu viacjadrových procesorov na trhu.

Napríklad v dvojjadrových procesoroch existujú dve jednotky spracovania. Ak to uvedieme do praxe, v prípade procesorov Quad Core nájdeme 4 jednotky spracovania.

Na rozdiel od multithreadingu tu neexistujú žiadne triky: Dvojjadrový procesor má na čipe doslova dva procesory. Štvorjadrový procesor má štyri centrálne procesorové jednotky, osemjadrový procesor má osem centrálnych procesorových jednotiek atď.

Pomáha to výrazne zlepšiť výkon a zároveň udržať fyzický procesor malý, aby sa zmestil do jednej zásuvky.

Potrebuje sa iba jedna zásuvka procesora s vloženým jedným procesorom, nie štyri zásuvky so štyrmi procesormi, z ktorých každý potrebuje svoju vlastnú energiu, chladenie a ďalší hardvér. Menšia latencia je, pretože jadrá dokážu komunikovať rýchlejšie, pretože sú všetky na tom istom čipe.

Intel HyperThreading

Paralelné výpočty sú v priemysle už nejaký čas. Výhody pre osobné počítače však priniesol Intel. A tam sa to nazývalo technológia Intel Hyper-Threading.

Vďaka technológii Hyper-Threading spoločnosti Intel sa váš operačný systém domnieva, že existuje viac procesorov; v skutočnosti existuje iba jeden. Je to akýsi predstier na zlepšenie výkonu a rýchlosti.

HyperThreading bol prvým pokusom spoločnosti Intel priniesť paralelné výpočty do spotrebiteľských počítačov. V roku 2002 debutovala na stolných procesoroch s procesorom Pentium 4 HT.

Tieto Pentium 4 mali jedno jadro, takže mohli vykonávať naraz iba jednu úlohu. Zdá sa však, že HyperThreading to kompenzuje. S touto technológiou Intel sa jediné viacvláknové fyzické jadro javí ako dva logické procesory v jednom operačnom systéme. Procesor je stále jeden, takže je to trochu fiktívne. Zatiaľ čo operačný systém vidí dva procesory pre každé jadro, skutočný hardvér procesora má iba jednu sadu prostriedkov na vykonanie pre každé jadro.

Procesor teda predstiera, že má viac jadier, ako má, a používa svoju vlastnú logiku na urýchlenie vykonávania programu. Inými slovami, operačný systém je podvedený k videniu dvoch procesorov pre každé jadro.

V tom čase sme založili Pentium 4, ktoré ho chlapec z obchodu nazval „NASA PC“. Koľko krát to!

HyperThreading umožňuje dvom logickým jadrom procesora zdieľať prostriedky fyzického vykonávania. To môže veci trochu urýchliť: ak je jeden virtuálny procesor zaseknutý a čaká, druhý virtuálny procesor si môže požičať svoje vykonávacie prostriedky. HyperThreading môže pomôcť zrýchliť systém, ale nie je to také dobré, ako mať skutočné ďalšie jadrá.

Našťastie je multithreading teraz „bonusom“. Zatiaľ čo pôvodné spotrebiteľské procesory s technológiou HyperThreading mali iba jedno jadro, ktoré sa maskovalo ako viac jadier, moderné procesory Intel majú teraz viac jadier aj technológiu HyperThreading.

Dvojjadrový procesor s viacvláknovým procesom sa v operačnom systéme javí ako štvorjadrový procesor, zatiaľ čo štvorjadrový procesor s technológiou HyperThreading má osem jadier.

Viacvláknové spracovanie nenahrádza ďalšie jadrá, ale dvojjadrový procesor s technológiou HyperThreading by mal mať lepšiu výkonnosť ako dvojjadrový procesor bez technológie HyperThreading.

Prostriedky na vykonanie hardvéru budú rozdelené a usporiadané tak, aby poskytovali najlepšiu rýchlosť viacerým procesom. Ako vidíte, celá práca je virtuálna. Toto zariadenie HyperThreading môže často ponúknuť zvýšenie výkonu o 10-30% pri spustenej úlohe. AMD má tiež túto technológiu, ale namiesto HyperThreading ju nazýva SMT. Funguje to? Je to rovnaké.

Stojí za to viac jadier a vlákien?

Ak má váš počítač viacjadrový procesor, znamená to, že existuje viac procesorov. To tiež znamená, že môže mať lepší výkon ako jediný procesor jadra.

A ak hovoríme o technológii HyperThreading, jednojadrový procesor s touto technológiou bude fungovať lepšie ako jeden z týchto procesorov, ktorým chýba táto technológia multitaskingu.

Na druhej strane, že procesor je multithreading, je niečo virtuálne. V tomto prípade technológia používa ďalšiu logiku na správu viacerých úloh. Z tohto dôvodu nebude celkový výkon skutočne viditeľný. Ak teda naozaj chcete porovnať jednojadrový procesor alebo viacjadrový procesor, môžeme potvrdiť, že procesory sú vždy lepšie. Hry ako Battlefield alebo multiplayer vždy ponúkajú lepší výkon s procesorom s viacerými logickými jadrami v oblastiach s mnohými výbuchmi.

Čo si myslíte o našom článku o tom, aké sú jadrá procesora ? Páčilo sa vám to zaujímavé? Chýba vám niečo?