Rdzenie kontra wątki – ostateczny przewodnik po różnicach między rdzeniami a wątkami

Od dzieciństwa uczono nas, że procesor to mózg komputera! Większość ludzi zdaje się o tym zapominać, kiedy muszą kupić komputer, pomimo. Pewnie dlatego, że większość z nas w ogóle nie wiedziała o procesorach. Nie wiedzieliśmy, jak działają ani jakie czynniki mają znaczenie. I właśnie dlatego ludzie kupują losowy procesor. W rzeczywistości jest kilka podstawowych rzeczy, które powinieneś wiedzieć o procesorze.

W tym artykule omówimy niektóre koncepcje, takie jak rdzenie kontra wątki, Hyper-Threading, czy Hyper Threading jest tego wart? i oczywiście najbardziej podstawowe procesory, które powinieneś znać. Najpierw będziemy mieli wprowadzenie do procesorów, które technicznie nazywane są procesorami.

Czym jest procesor główny w komputerze?

Jak 99% z was wie, CPU to skrót od Central Processing Unit. To centralny element każdego komputera – przez komputer rozumiemy komputery PC, laptopy, smartfony i wiele innych gadżetów. Innymi słowy, wszystko, co oblicza, ma wewnątrz procesor. Procesor to miejsce, w którym wykonywane są wszystkie obliczenia obliczeniowe. Odbywa się to za pomocą wskazówek i instrukcji z systemu operacyjnego. Tak więc to jest podstawowa cecha procesorów.

Istnieje kilka podjednostek dla każdego procesora, takich jak arytmetyczna jednostka logiczna i jednostka sterująca. To zbyt techniczne i lepiej pomińmy.

Jeden procesor może przetwarzać jedno zadanie na raz. Wiesz, to nie jest dobre dla wydajności. Jest więc opowieść o tym, jak otrzymaliśmy scenariusz wielozadaniowości o wysokiej wydajności. Aby zrozumieć obecną sytuację z procesorami, powinniśmy przyjrzeć się historii komputerów osobistych.

Stare czasy wielu procesorów

Przez jeden procesor rozumiemy układ procesora włożony do gniazda procesora. Tak więc w dawnych czasach jeden taki chip zajmował się pojedynczym zadaniem na raz.

W dawnych czasach ludzie potrzebowali większej wydajności komputerów. Ich pomysł polegał na dołączeniu wielu procesorów do komputera. Oznacza to, że byłoby wiele gniazd i wiele chipów. Wszystko to byłoby połączone razem i z płytą główną. Tak więc technicznie mogą oczekiwać lepszej wydajności od komputera. Była to dość skuteczna metoda, dopóki ludzie nie odkryli wad.

• Niezbędne było zapewnienie dedykowanego zasilania i zasobów instalacyjnych dla każdego CPU. Ponieważ były to różne chipy, opóźnienie komunikacji było zbyt duże. To nie było dobre dla wydajności.
• Wreszcie, zespół procesorów może na dłuższą metę wytworzyć dużo ciepła. Potrzebujesz więc mnóstwa zasobów, aby poradzić sobie z dodatkowym ciepłem.

I w ten sposób pojawiły się koncepcje procesorów Hyper-Threading i wielordzeniowych.

Scenariusz nr 1 – wiele rdzeni w jednym procesorze

Pomysł łączenia różnych chipów CPU nie był zbyt dobry dla wydajności. Potem pojawił się pomysł umieszczenia dwóch jednostek centralnych w jednym chipie. Mamy nadzieję, że rozumiesz różnicę między chipem a jednostką centralną.

Tak więc, jako kolejny skuteczny krok w kierunku wydajności, producenci włączyli wiele jednostek centralnych do jednego procesora. Jednostki te nazwano „Rdzeniami”. Procesory te nazywano procesorami wielordzeniowymi. Tak więc, kiedy wygląda system operacyjny, są dwa procesory. Zamiast poświęcać pamięć i zasilanie dla oddzielnych chipów, procesory wielordzeniowe wykonały zadanie dodatkowej wydajności.

Oczywiście były też inne zalety. Ponieważ oba procesory były na tym samym chipie, opóźnienie było mniejsze. Pomogło to w lepszej komunikacji i zwiększeniu prędkości. Obecnie na rynku można zobaczyć szeroką gamę procesorów wielordzeniowych. W procesorach dwurdzeniowych istnieją dwie jednostki przetwarzania. Z drugiej strony, jeśli weźmiemy pod uwagę przypadek Procesory czterordzeniowe, zauważysz 4 jednostki przetwarzania. Ta liczba rośnie, w zależności od procesora, który kupujesz.

Scenariusz nr 2 — Intel Hyper-Threading

Obliczenia równoległe są obecne w branży już od jakiegoś czasu. Jednak to Intel wniósł korzyści z tego samego do komputerów osobistych. I tam nazwano ją technologią Intel Hyper-Threading. Świetnie, jeśli masz pomysł na nazwę, ale możemy wyjaśnić je wszystkie od podstaw.

Technologia Intel Hyper-Threading sprawia, że ​​Twój system operacyjny wierzy, że istnieje wiele procesorów — w rzeczywistości jest tylko jeden. To rodzaj pretensji, aby zwiększyć wydajność i szybkość. Załóżmy, że masz jednordzeniowy procesor z funkcją Hyper-Threading; w takim przypadku system operacyjny znajdzie w sumie dwa logiczne procesory. Podobnie, gdyby był to dwurdzeniowy procesor, system operacyjny wykryje cztery logiczne procesory. Te logiczne procesory potrafią zwiększyć szybkość dzięki wykorzystaniu logiki. Zasoby wykonawcze sprzętu zostaną podzielone i uporządkowane, aby zapewnić najlepszą szybkość dla wielu procesów.

Jak widać, cała zabawa jest wirtualna. Tak więc odpowiedź na pytanie – ile wątków przypada na rdzeń? powinno być tak – Procesor z pomocą Hyper-Threading próbuje oszukać system operacyjny. Chociaż nie jest to tak niesamowite, ta konfiguracja może zapewnić nieco lepszą wydajność.

Rdzenie kontra wątki – czy warto korzystać z hiperwątkowości?

Pośpieszmy się tutaj.

Jeśli twój komputer ma wielordzeniowy procesor, oznacza to, że istnieje wiele jednostek centralnych. Oznacza to również, że możesz mieć lepszą wydajność niż jednordzeniowy procesor.

Z drugiej strony wiele wątków to coś wirtualnego. Tutaj technologia wykorzystuje dodatkową logikę do zarządzania wieloma zadaniami. Z tego powodu całkowita wydajność nie będzie tak naprawdę widoczna.

Więc jeśli chcesz naprawdę porównać, możemy coś powiedzieć. Procesory wielordzeniowe są zawsze lepsze niż procesory jednordzeniowe — bez względu na to, czy istnieje Hyper-Threading. Jeśli jednak weźmiesz dwa jednordzeniowe procesory – jeden z hiperwątkowością i jeden bez hiperwątkowości – ten pierwszy będzie działał lepiej.

Cóż, to jest prawdziwa różnica między rdzeniami a wątkami, o której powinieneś wiedzieć.

Obecny scenariusz – określenie, ile mam rdzeni?

Jak wiesz, większość dzisiejszych komputerów jest dostarczana z procesorami wielordzeniowymi. Przynajmniej procesory dwurdzeniowe można znaleźć w prawie wszystkich laptopach. Oczywiście, choć mniejszość, jest też kilka jednordzeniowych procesorów. Chociaż wybór należy do Ciebie, istnieją również inne czynniki.

Na przykład dobrze, jeśli możesz uzyskać wielordzeniowy procesor z technologią Hyper-Threading. Może to zwiększyć całkowitą wydajność komputera, zwłaszcza podczas pracy wielozadaniowej. Załóżmy, że masz czterordzeniowy procesor z technologią Hyper-Threading. Wtedy możesz mieć wirtualną wydajność łącznie 8 logicznych procesorów.

Brzmi świetnie, prawda?

Podsumowanie – rdzenie a wątki

Mamy nadzieję, że przedstawiliśmy jasne pojęcie o podstawach procesorów, procesorów Hyper-Threading i wielordzeniowych. Wierzymy również, że te wskazówki dotyczące wątków i rdzeni pomogą Ci wybrać odpowiedni procesor dla Twojego komputera.