Ko'p yadroli protsessorlar: ko'proq har doim yaxshiroqmi?

Mundarija:

Ko'p yadroli protsessorlar: ko'proq har doim yaxshiroqmi?
Ko'p yadroli protsessorlar: ko'proq har doim yaxshiroqmi?
Anonim

Yagona protsessorga bir nechta yadrolarni qo'shish zamonaviy operatsion tizimlarning ko'p vazifaliligi tufayli sezilarli foyda keltiradi. Biroq, baʼzi maqsadlarda, ularni qoʻshish xarajati bilan bogʻliq holda, qancha yadro yaxshilanishiga oid yuqori amaliy chegara mavjud.

Koʻp yadroli texnologiya yutuqlari

Image
Image

Ko'p yadroli protsessorlar shaxsiy kompyuterlarda 2000-yillarning boshidan beri mavjud. Ko'p yadroli dizaynlar protsessorlarning soat tezligi va qanchalik samarali sovutilishi va aniqligini saqlab turishi nuqtai nazaridan jismoniy cheklovlarning shiftiga tegishi muammosini hal qildi. Bitta protsessor chipida qo‘shimcha yadrolarga o‘tish orqali ishlab chiqaruvchilar protsessor tomonidan ishlov berilishi mumkin bo‘lgan ma’lumotlar miqdorini samarali ko‘paytirish orqali soat tezligi bilan bog‘liq muammolardan qochadi.

Ular dastlab chiqarilganda, ishlab chiqaruvchilar bitta protsessorda atigi ikkita yadro taklif qilishgan, ammo endi to'rt, olti va hatto 10 yoki undan ko'p uchun variantlar mavjud. Yadrolarni qo'shishdan tashqari, Intel Hyper-Threading kabi bir vaqtning o'zida ko'p qirrali texnologiyalar - operatsion tizim ko'radigan virtual yadrolarni ikki baravar oshirishi mumkin.

Jarayonlar va mavzular

Jarayon bu kompyuterda ishlaydigan dastur kabi muayyan vazifadir. Jarayon bir yoki bir nechta zanjirdan iborat.

Trip - bu kompyuterdagi protsessor orqali o'tuvchi dasturdan olingan ma'lumotlarning oddiy oqimi. Har bir dastur qanday ishlashiga qarab o'zining bir yoki bir nechta iplarini yaratadi. Ko'p vazifalarsiz, bitta yadroli protsessor bir vaqtning o'zida faqat bitta ipni boshqarishi mumkin, shuning uchun tizim ma'lumotlarni bir vaqtning o'zida bir vaqtning o'zida qayta ishlash uchun iplar o'rtasida tezlik bilan almashadi.

Bir nechta yadroga ega boʻlishning afzalligi shundaki, tizim bir vaqtning oʻzida bir nechta ipni boshqara oladi. Har bir yadro alohida ma'lumotlar oqimini boshqarishi mumkin. Ushbu arxitektura bir vaqtning o'zida ilovalarni ishga tushiradigan tizimning ish faoliyatini sezilarli darajada oshiradi. Serverlar bir vaqtning o‘zida bir vaqtning o‘zida ko‘plab ilovalarni ishga tushirishga moyil bo‘lganligi sababli, texnologiya dastlab korporativ mijoz uchun ishlab chiqilgan – lekin shaxsiy kompyuterlar murakkablashgani va ko‘p vazifaliligi oshgani sayin, ular ham qo‘shimcha yadrolarga ega bo‘lishdan foyda ko‘rishdi.

Har bir jarayon faqat bitta yadroni egallashi mumkin boʻlgan asosiy ip bilan boshqariladi. Shunday qilib, o'yin yoki video renderer kabi dasturning nisbiy tezligi asosiy tarmoq iste'mol qiladigan yadro qobiliyati bilan cheklangan. Birlamchi ip ikkinchi darajali iplarni mutlaqo boshqa yadrolarga topshirishi mumkin - lekin yadrolarni ikki baravar oshirsangiz, o'yin ikki barobar tez bo'lmaydi. Shunday qilib, o'yin uchun bitta yadroni (asosiy ip) to'liq oshirish odatiy hol emas, lekin ikkinchi darajali iplar uchun boshqa yadrolardan faqat qisman foydalanishni ko'rish mumkin. Birlamchi yadro ilovangiz uchun tezlikni cheklovchi ekanligi va bu arxitekturaga sezgir boʻlgan ilovalar unchalik katta boʻlmagan ilovalardan koʻra yaxshiroq ishlashini hech qanday koʻp yadro ikki barobarga oshirib boʻlmaydi.

Dasturiy ta'minotga bog'liqlik

Koʻp yadroli protsessorlar kontseptsiyasi jozibador boʻlsa-da, bu texnologiyaga jiddiy ogohlantirish bor. Bir nechta protsessorlarning haqiqiy afzalliklaridan bahramand bo'lish uchun kompyuterda ishlaydigan dasturiy ta'minot multithreadingni qo'llab-quvvatlash uchun yozilishi kerak. Bunday xususiyatni qo'llab-quvvatlaydigan dasturiy ta'minotsiz, iplar birinchi navbatda bitta yadro orqali boshqariladi va bu kompyuterning umumiy samaradorligini pasaytiradi. Axir, agar u to‘rt yadroli protsessorda faqat bitta yadroda ishlay olsa, uni asosiy soat tezligi yuqori bo‘lgan ikki yadroli protsessorda ishga tushirish tezroq bo‘lishi mumkin.

Barcha asosiy joriy operatsion tizimlar koʻp ish zarralarini oʻtkazish imkoniyatini qoʻllab-quvvatlaydi. Ammo ko'p ish zarralari ham amaliy dasturiy ta'minotga yozilishi kerak. Iste'molchi dasturiy ta'minotida ko'p ish zarralarini qo'llab-quvvatlash yillar davomida yaxshilandi, ammo ko'plab oddiy dasturlar uchun dasturiy ta'minotni yaratishning murakkabligi tufayli ko'p tarmoqli qo'llab-quvvatlash hali ham amalga oshirilmaydi. Misol uchun, pochta dasturi yoki veb-brauzer kompyuter murakkab hisob-kitoblarni amalga oshiradigan grafik yoki video tahrirlash dasturi kabi ko'p tarmoqli o'qishdan katta foyda ko'rmaydi.

Bu tendentsiyani tushuntirishga yaxshi misol - odatiy kompyuter o'yiniga qarash. Aksariyat o'yinlar o'yinda nima bo'layotganini ko'rsatish uchun qandaydir renderlash mexanizmini talab qiladi. Bundan tashqari, qandaydir sun'iy intellekt o'yindagi voqealar va belgilarni boshqaradi. Bitta yadro bilan ikkala vazifa ham ular o'rtasida almashish orqali amalga oshiriladi. Bu yondashuv samarali emas. Agar tizimda bir nechta protsessor bo‘lsa, renderlash va sun’iy intellekt har biri alohida yadroda ishlashi mumkin edi – bu ko‘p yadroli protsessor uchun ideal holat.

8 > 4 > 2mi?

Ikki yadrodan tashqariga chiqish, har qanday kompyuter xaridorining javobi odatda foydalanadigan dasturiy ta'minotga bog'liqligini hisobga olsak, aralash foyda keltiradi. Misol uchun, ko'pgina klassik o'yinlar hali ham ikki va to'rt yadro o'rtasida unchalik katta farq qilmaydi. Hattoki zamonaviy o‘yinlar ham – ba’zilari sakkiz yadroni talab qiladi yoki qo‘llab-quvvatlaydi – birlamchi ipning samaradorligi ko‘p bosqichli ishlash samaradorligini boshqarib turishini hisobga olsak, yuqori asosiy soat tezligiga ega olti yadroli mashinadan yaxshiroq ishlamasligi mumkin.

Boshqa tomondan, videoni transkodlovchi video-kodlash dasturi katta foyda koʻrishi mumkin, chunki individual kadrlar koʻrsatilishi turli yadrolarga uzatilishi va dasturiy taʼminot tomonidan bitta oqimga jamlanishi mumkin. Shunday qilib, sakkiz yadroga ega bo'lish to'rtta yadroga ega bo'lishdan ham foydaliroq bo'ladi. Aslini olganda, birlamchi ip nisbatan boy resurslarga muhtoj emas; Buning o'rniga u protsessor yadrolarini maksimal darajada oshiradigan qizg'in ish zarralarini ishlab chiqarishi mumkin.

Soat tezligi

Image
Image

Umuman olganda, yuqori soat tezligi tezroq protsessorni anglatadi. Bir nechta yadrolarga nisbatan tezlikni hisobga olsangiz, soat tezligi yanada noaniq bo'ladi, chunki protsessorlar qo'shimcha yadrolar tufayli bir nechta ma'lumotlar oqimini siqadi, biroq bu yadrolarning har biri termal cheklovlar tufayli past tezlikda ishlaydi.

Masalan, ikki yadroli protsessor har bir protsessor uchun 3,5 gigagertsli asosiy soat tezligini qo'llab-quvvatlashi mumkin, to'rt yadroli protsessor esa faqat 3,0 gigagertsli chastotada ishlashi mumkin. Ularning har birida bitta yadroga nazar tashlasak, ikki yadroli protsessor to‘rt yadroli protsessorga qaraganda 14 foizga tezroq ishlaydi. Shunday qilib, agar sizda faqat bitta ipli dastur bo'lsa, ikki yadroli protsessor aslida samaraliroq bo'ladi. Agar dasturiy ta'minotingiz barcha to'rt yadroli protsessordan foydalana olsa, to'rt yadroli protsessor ikki yadroli protsessordan taxminan 70 foizga tezroq bo'ladi.

Xulosa

Koʻpincha, agar dasturiy taʼminotingiz va odatiy foydalanish holatlari uni qoʻllab-quvvatlasa, yuqori yadroli protsessorga ega boʻlish yaxshiroqdir. Ko'pincha, ikki yadroli yoki to'rt yadroli protsessor asosiy kompyuter foydalanuvchisi uchun etarli quvvatdan ko'proq bo'ladi. Aksariyat iste'molchilar to'rtta protsessor yadrosidan tashqariga chiqishdan sezilarli foyda ko'rmaydilar, chunki ixtisoslashgan bo'lmagan dasturiy ta'minot unchalik katta emas. Yuqori yadroli protsessorlar uchun eng yaxshi ish stoli video tahrirlash, yuqori darajadagi oʻyinlarning ayrim shakllari yoki murakkab fan va matematik dasturlar kabi murakkab vazifalarni bajaradigan mashinalarga tegishli.

Menga kompyuter qanchalik tez kerakligi haqidagi fikrlarimizni tekshiring. kompyuter ehtiyojlaringizga qaysi turdagi protsessor eng mos kelishi haqida yaxshiroq tasavvurga ega bo'lish uchun.

Tavsiya: