Cik daudz ir galveno procesoru. Vai ir nepieciešams daudzkodolu? Vai ir nepieciešami daudzkodolu procesori? Ikdienas saprātīgums
Daudz kodolprocesori ir centrālās procesora vienības, kas satur vairāk nekā divus skaitļošanas kodolus. Šādi kodoli var atrasties gan vienā iepakojumā, gan vienā procesora mikroshēmā.
Kas ir daudzkodolu procesors?
Visbiežāk ar daudzkodolu procesoriem saprot centrālos procesorus, kuros vienā mikroshēmā ir integrēti vairāki skaitļošanas kodoli (tas ir, tie atrodas vienā un tajā pašā silīcija mikroshēmā).
Vai ir labāk, ja ir vairāk kodolu ar ātrāku apstrādes ātrumu?
Uz šiem jautājumiem mēs šodien atbildēsim. Procesori ir nogājuši garu ceļu kopš saviem pazemīgajiem pirmsākumiem. Mums ir vairāk kodolu un ātrāks pulksteņa ātrums nekā jebkad agrāk. Pulksteņa ātrums, daudzkodolu, hipervītņu sistēmas, divu procesoru sistēmas. Ir daudz ko ņemt vērā, par laimi mēs to sadalīsim, lai visi varētu saprast. Mēs ceram, ka tas palīdzēs jums izlemt, kurš procesors ir piemērots jūsu sistēmai.
Jo lielāks ir pulksteņa ātrums, jo ātrāk mašīna darbosies. Daudzkodolu procesori ir kļuvuši populāri, jo tehnoloģiju ierobežojumu dēļ kļūst arvien grūtāk palielināt viena kodola procesoru takts ātrumu. Kodols ir viens procesors, daudzkodolu procesoriem ir vairāki procesori.
Parasti takts frekvence daudzkodolu procesoros tiek apzināti novērtēta par zemu. Tas tiek darīts, lai samazinātu enerģijas patēriņu, vienlaikus saglabājot nepieciešamo procesora veiktspēju. Tajā pašā laikā katrs kodols ir pilnvērtīgs mikroprocesors, kam raksturīgas visu mūsdienu procesoru īpašības - tas izmanto daudzlīmeņu kešatmiņu, atbalsta koda un vektora instrukciju ārpuskārtas izpildi.
Tāpēc mēs esam runājuši par daudzkodolu procesoriem un vairāku procesoru procesoriem un to, kā tie var palīdzēt jūsu lietojumprogrammām darboties ātrāk, lai tās būtu daudzpavedienu un hiperpavedienu. Daudzpavedienu veidošana ir lietojumprogrammas vai operētājsistēmas iespēja apstrādei izmantot vairākus kodolus.
Kas ir daudzkodolu procesors
Ko darīt, ja jūsu lietojumprogramma neatbalsta daudzpavedienu izmantošanu? Tomēr, ja jūsu lietojumprogrammas kāda iemesla dēļ neatbalsta daudzpavedienu izmantošanu, jums joprojām būs labāk, ja būs pēc iespējas vairāk kodolu. Ja jūsu lietojumprogrammas atbalsta tikai vienu pavedienu, tās saņems visu kodolu, nevis koplietos kodolus, kā tas tiek darīts vienā galvenajā sistēmā.
Hiperpavediens
Daudzkodolu procesoru kodoli var atbalstīt SMT tehnoloģiju, kas ļauj izpildīt vairākus pavedienus un izveidot vairākus loģiskos procesorus no katra kodola. Intel ražotajos procesoros šo tehnoloģiju sauc par "Hyper-threading". Pateicoties tam, jūs varat dubultot loģisko procesoru skaitu salīdzinājumā ar fizisko mikroshēmu skaitu. Mikroprocesoros, kas atbalsta šo tehnoloģiju, katrs fiziskais procesors spēj vienlaikus saglabāt divu pavedienu stāvokli. Operētājsistēmai tas izskatīsies tā, it kā būtu divi loģiski procesori. Ja viens no tiem pauzē (piemēram, gaida datu saņemšanu no atmiņas), otrs loģiskais procesors sāk izpildīt savu pavedienu.
Tātad vairāk kodolu ir labi, vairāku pavedienu izmantošana ir vēl labāka. Hiperpavedienu izveide ir īpaši noderīga, ja lietojumprogrammas ir labi optimizētas vairāku pavedienu izveidei. Tātad tagad jūs saprotat priekšrocības, ko sniedz lielāks pulksteņa ātrums un veiktspējas palielināšana, ko var piedāvāt vairāk kodolu. Vai jūs meklējat procesoru ar mazāku takts ātrumu, bet vairāk kodolu? Vai arī ar mazāku kodolu, bet lielāku takts ātrumu? Pirmkārt, ja iespējams, jūs vēlaties doties uz vienu ar lielāko pulksteņa ātrumu un maksimālā summa kodoli.
Daudzkodolu procesoru veidi
Daudzkodolu procesori ir sadalīti vairākos veidos. Tie var atbalstīt vai neatbalstīt koplietotu kešatmiņas izmantošanu. Komunikācija starp kodoliem tiek īstenota pēc koplietojamās kopnes, tīkla no punkta-punkta saitēm, tīkla ar slēdzi vai koplietotas kešatmiņas izmantošanas principiem.
Testa rezultāti: Intel - ātrāk, AMD - izdevīgāk
Tomēr budžeta dēļ tas ne vienmēr ir iespējams, un parasti notiek kompromiss starp kodoliem un pulksteņa ātrumu. Vairāk kodolu, mazāks pulksteņa ātrums. Mīnusi Zemāka viena pavediena veiktspēja nekā procesoram ar augstāku takts frekvenci. Mazāk kodolu, lielāks takts ātrums.
Mazāk kodolu koplietošanai starp lietojumprogrammām Ne tik daudz kā daudzpavedienu veiktspēja.
- Plusi Labāka viena vītnes veiktspēja.
- zemākas izmaksas.
Darbības princips
Lielākā daļa mūsdienu daudzkodolu procesoru darbojas saskaņā ar šādu shēmu. Ja darbojošā lietojumprogramma atbalsta daudzpavedienu izmantošanu, tā var piespiest procesoru palaist vairākus darbus vienlaikus. Piemēram, ja jūsu dators izmanto 4 kodolu procesors ar takts frekvenci 1,8 GHz programma var "ielādēt" visus četrus kodolus uzreiz, savukārt kopējā procesora frekvence būs 7,2 GHz. Ja vienlaikus darbojas vairākas programmas, katra no tām var izmantot daļu procesora kodolu, kas arī palielina datora veiktspēju.
Daži esošie programmatūra var izmantot tikai divus no tiem, samazinot potenciālo veiktspēju par milzīgiem 50 procentiem, savukārt vecāka programmatūra var izmantot tikai vienu kodolu, samazinot potenciālo veiktspēju līdz 25 procentiem no kopējā pieejamā.
Daudzkodolu procesoru priekšrocības
Ievietojot divus procesora kodolus vienā silīcija gabalā, ražotāji varētu nodrošināt ievērojami labāku veiktspēju nekā viens procesors, pat ja tos izslēgtu un darbinātu ar zemāku spriegumu, lai tie nedarbotos karstāki par vienu kodolu. Diemžēl, tāpat kā ar daudziem jauniem aparatūras uzlabojumiem, lielai programmatūrai ir tāls ceļš ejams, lai tā varētu izmantot tik daudz kodolu sniegtās priekšrocības.
Daudzas operētājsistēmas atbalsta daudzpavedienu izmantošanu, tāpēc vairāku kodolu procesoru izmantošana var paātrināt datora darbību pat lietojumprogrammām, kas neatbalsta daudzpavedienu izmantošanu. Ja ņemam vērā tikai vienas lietojumprogrammas darbu, tad daudzkodolu procesoru izmantošana būs attaisnojama tikai tad, ja šī lietojumprogramma ir optimizēta daudzpavedienu izmantošanai. Pretējā gadījumā daudzkodolu procesora ātrums neatšķirsies no parastā procesora ātruma un dažreiz pat lēnāks.
Tas ir interesanti: eksperimentālas daudzkodolu mikroshēmas
Lai noteiktu, cik papildu veiktspējas jūs iegūsit no konkrētas programmatūras lietojumprogrammas ar četriem vai vairāk kodoliem, būs jāveic daži etalontesti, taču, par laimi, ir daudz vieglāk noteikt, vai konkrētā lietojumprogramma izmanto visus pieejamos kodolus.
Daudzpavedienu lietojumprogrammas
Daudzapstrādes darbības veids ir tāds, ka lietojumprogrammas tiek sadalītas "pavedienos". Pat ar vienu procesoru šai programmatūras pieejai ir milzīgas priekšrocības. Tā kā audio apstrāde ir visnozīmīgākā pieskaitāmā slodze jebkurai mūzikas lietojumprogrammai, šīs pieejas rezultātā divkodolu procesoram tika panākts tipisks veiktspējas uzlabojums tikai par 20 līdz 30 procentiem salīdzinājumā ar viena kodola procesoru, kas darbojas ar tādu pašu takts ātrumu.
Sen ir pagājuši tie laiki, kad no drauga varējāt dzirdēt: “Oho, jums ir divkodolu procesors?!”. Mūsdienu procesoru kodolu skaits pieaug fenomenālā ātrumā. Var jau nopirkt par mazu naudu un divus - un trīs -, un četrkodolu procesoru. Izmantojot nedaudz lielāku budžetu, varat viegli iegādāties sešu vai astoņu kodolu procesoru. Taču vadošās pozīcijas joprojām ieņem pazīstamāki divkodolu un četrkodolu procesori. Šeit, pērkot, rodas jautājums: kuru izvēlēties - ar diviem vai četriem kodoliem? No pirmā acu uzmetiena atbilde ir acīmredzama - kur ir vairāk kodolu, tur ir jaudīgāks. Bet šeit viss nav tik vienkārši.
Tas nozīmē papildu kodu un sarežģītību, kā arī izskaidro, kāpēc dažas audio programmas faktiski gūst labumu no četriem vai vairāk kodoliem, bet dažas ne. Neskatoties uz iespējām, pat mūsdienās daudzas parastās biroja lietojumprogrammas un spēles faktiski nav optimizētas vairākiem procesoriem, un daži izstrādātāji nevar pārrakstīt savas lietojumprogrammas, lai atbalstītu vairāk nekā divus kodolus, jo ir daudz grūtāk atkļūdot lietojumprogrammu, kas var vienlaikus palaist vairākus pavedienus. nekā tāda, kurā viss notiek vienā uzdevumu rindā.
Protams, serdeņu skaitam vajadzētu palielināt darba ātrumu. Bet bieži gadās, ka programma vai operētājsistēma vienkārši nespēj izmantot visas četrkodolu procesora iespējas. Arī četrkodolu procesors var būt absolūti bezjēdzīgs, ja, piemēram, jums ir maz RAM, lēns HDD vai ne pārāk labi mātesplatē. Tad no diviem papildu kodoliem nebūs jēgas - tie vienkārši būs dīkstāvē.
No tām lietojumprogrammām, kas ir optimizētas vairākiem procesoriem, lielākā daļa joprojām var izmantot tikai divus procesorus, tāpēc vislabāko veiktspēju iegūsit tikai no divkodolu vai divu viena kodola datora. Ja, piemēram, palaižat spēli, kas var izmantot tikai divus kodolus četrkodolu mašīnā, tā varēs piekļūt tikai līdz 50 procentiem no pieejamās apstrādes jaudas.
Gandrīz vienmēr zemākā prioritāte tiek piešķirta lietotāja interfeisam, tāpēc ekrāna atsvaidzināšana var iestrēgt vienā datorā, palaižot daudzus reāllaika programmatūras moduļus. Izstrādātāji man teica, ka, lai gan lielākā daļa rīku un spraudņu darbojas kā vairāki pavedieni, viņi nevar kontrolēt, kā tie tiek sadalīti starp pieejamajiem kodoliem. Varat to viegli apstiprināt savām lietojumprogrammām, izmantojot uzdevumu pārvaldnieku, un sistemātiski pievienot vairākus nepieciešamos spraudņus vienam un tam pašam audio celiņam.
Tas ir atkarīgs arī no tā, kādam nolūkam jūs izmantojat datoru. Ja vienkārši rakstāt tekstus, klausāties mūziku, skatāties filmas, spēlējat spēles, kurām nav nepieciešama īpaša datora jauda, vai laiku pa laikam pieslēdzaties tiešsaistē, lai pārbaudītu pastu, jums nav nepieciešami vairāk par diviem kodoliem. Divkodolu procesors ir lieliski piemērots arī biroja datoram. Ja jūs, piemēram, esat dedzīgs spēlētājs, kuram patīk spēcīgas spēles, tad jums vajadzētu iegādāties četrkodolu spēli. Tomēr neaizmirstiet par iepriekš minēto: spēlējiet ar mazjaudas videokarti vai mazu RAM, izmantojot četrus serdeņus — naudu aizplūst, jo šie serdeņi jums nekādi nepalīdzēs.
Ja izmantojat vairākus kodolus, tam ir zināmas sekas. Tā kā mūsu sintezators ir viens uzdevums, četrkodolu procesorā tas var patērēt ne vairāk kā 25 procentus no visas pieejamās apstrādes jaudas, t.i. maksimāli pieejams no viena kodola. Tātad, ja atklājat, ka "maksimizējat" vienu kodolu, piemēram, palaižot daudzus instrumentus dažādos ierakstos, kas visi ir saistīti ar vienu multisimetriskas programmatūras paraugu ņemšanas līdzekli, sāciet citu instanci un palaidiet dažus instrumentus no tā.
Un vēl viena lieta. Daudzi joprojām uzskata, ka, ja ir divreiz vairāk kodolu, tad procesors strādās divreiz ātrāk. Tas ir kļūdains viedoklis, jo ātruma pieaugums būs mazāks. Tāpat četrkodolu procesors patērē vairāk elektrības, attiecīgi vairāk uzsilst, kas nozīmē, ka nepieciešams jaudīgāks dzesētājs, kas var palielināt datora troksni. Lai gan tas, protams, nav tik svarīgi.
Mērot audio lietojumprogrammu daudzkodolu veiktspēju, ir svarīgi izvēlēties atbilstošu etalonu, kas ļaus lietojumprogrammām vislabāk sadalīt procesora slodzi pēc iespējas vienmērīgāk. Bundziniekiem un vokālistiem, kuri paši kontrolē savas dzīvās uzstāšanās ar austiņām, svētais grāls ir palaist sistēmu, kas darbojas ar tikko pamanāmu nobīdi. Daudzi labprāt izmantotu 64 paraugu bufera lielumu, kas nozīmētu pilnu reālu audio vadības latentumu ar spraudņiem, kas ir nedaudz mazāks par 5 ms vai aptuveni 5 ms mīksto sintezatoru atskaņošanai.
Protams, mūsu laikā divu kodolu procesora iegāde var būt tuvredzīga darbība, jo bieži vien, pievienojot nedaudz naudas, jūs varat iegūt četrkodolu procesoru. Četri kodoli - pirkums ar rezervi nākotnei, jo iespējams, ka divu kodolu procesori pēc dažiem gadiem tiks pārtraukti. Un šajā posmā nav iespējams sniegt precīzu atbildi - tas viss ir atkarīgs no datora mērķa. Kopumā izvēle, kā vienmēr, ir lietotāja ziņā.
Ja jums tas joprojām šķiet nepieņemami augsts un nevēlaties paļauties uz "nulles latentuma" pārraudzības risinājumiem, 32 paraugu buferi piedāvās kopējo audio uzraudzības latentumu aptuveni 5 ms, atkal ar 1 kHz izlases frekvenci. Dažos testos ar šo ļoti zemo latentumu, kad tiem bija daudz spraudņu un rīku, viena četrkodolu iekārta bija vienīgā, kas tos veiksmīgi pabeidza, padarot to par pašreizējo zema latentuma karali.
Ja esat apmierināts ar lielāku bufera lielumu — 128 paraugus vai lielāku, jūs, iespējams, varēsit palaist ievērojami vairāk spraudņu un mīksto sintezatoru, izmantojot divus četrkodolu procesorus nekā vienu. Tie, kas ir iesaistīti daudzos ierakstos un vēlas kontrolēt "reāllaikā", var dot priekšroku vienam četrkodolu procesoram, savukārt citi, kas galvenokārt paļaujas uz paraugiem un mīkstajiem sintezatoriem, var iegūt vēl vairāk kilometru no divu četrkodolu sistēmas.
