Viacjadrových procesorov je už viac ako desať rokov k dispozícii v osobných počítačoch. Dôvodom je, že procesory zasiahli fyzické obmedzenia z hľadiska ich rýchlostí hodín a ako efektívne by mohli byť chladené a stále zachovávajú presnosť. Prechodom na ďalšie jadrá na čipu s jedným procesorom sa výrobcovia vyhýbali problémom s rýchlosťami hodín efektívnym vynásobením množstva údajov, ktoré by mohli CPU spracovávať. Keď boli pôvodne uvoľnené, boli to len dve jadrá v jednom procesore, ale teraz existujú možnosti pre štyri, šesť a dokonca aj osem. Okrem toho existuje technológia Intel Hyper-Threading, ktorá prakticky zdvojnásobuje jadrá, ktoré vidí operačný systém . S dvomi jadrami v jednom procesore boli vždy hmatateľné výhody vďaka multitaskingu moderných operačných systémov. Koniec koncov, môžete prechádzať web alebo napísať správu, zatiaľ čo na pozadí beží antivírusový program. Skutočná otázka pre mnohých ľudí môže byť, ak má viac ako dve skutočne prospešné a ak áno, koľko?
threading
Pred vstupom do výhod a nevýhod viacerých procesorových jadier je dôležité pochopiť koncept závitovania. Vlákno je jednoducho jediný prúd údajov z programu cez procesor na počítači. Každá aplikácia generuje vlastné alebo viacnásobné vlákna v závislosti od toho, ako beží. S multitaskingom jediný jadrový procesor dokáže spracovať iba jeden závit naraz, takže systém rýchlo prepína medzi vláknami na spracovanie údajov zdanlivo súbežným spôsobom.
Výhodou mať viacnásobné jadrá je, že systém dokáže spracovať viac ako jednu niť. Každé jadro dokáže spracovať samostatný tok údajov. To výrazne zvyšuje výkon systému, ktorý beží súbežné aplikácie. Vzhľadom k tomu, servery majú tendenciu beží viac aplikácií v danom čase, to bolo pôvodne vyvinuté tam, ale ako osobné počítače sa zložitejšie a multitasking zvýšil, oni tiež profitovali z mať ďalšie jadrá.
Softvér závislý
Zatiaľ čo koncepcia viacjadrových procesorov je veľmi lákavá, táto schopnosť je veľkou výhradou. Aby bolo možné vidieť skutočné výhody viacerých procesorov, softvér, ktorý je spustený na počítači, musí byť napísaný na podporu multithreadingu. Bez softvéru podporujúceho takýto prvok budú vlákna primárne prebiehať cez jediné jadro, čím sa znižuje efektívnosť. Koniec koncov, ak môže byť spustený len na jednom jadre v štvorjadrovom procesore , môže byť skutočne rýchlejší na spustenie na dvojjadrovom procesore s vyššou rýchlosťou základných hodín.
Našťastie všetky hlavné súčasné operačné systémy majú multithreading schopnosť. Ale multithreading musí byť tiež zapísaný do aplikačného softvéru. Našťastie podpora pre multithreading v spotrebiteľskom softvéri sa výrazne zlepšila, ale pre mnoho jednoduchých programov, podpora multithreadingu ešte nie je implementovaná z dôvodu zložitosti. Napríklad poštový program alebo webový prehliadač pravdepodobne nevidí obrovské výhody pre multithreading, ako napríklad grafický program alebo program na úpravu videa, kde počítač vykonáva zložité výpočty.
Dobrým príkladom vysvetlenia je pozrieť sa na typickú PC hru. Väčšina hier vyžaduje určitú formu renderovacieho motora na zobrazenie toho, čo sa deje v hre. Okrem toho existuje nejaká umelá inteligencia na ovládanie udalostí a postáv v hre. S jedným jadrom musia obe funkcie fungovať prepnutím medzi týmito dvoma. To nemusí byť nevyhnutne účinné. Ak by systém mal viac procesorov, vykresľovanie a AI by mohli byť spustené na samostatnom jadre. To vyzerá ako ideálna situácia pre viacjadrový procesor.
Je to výborný príklad toho, ako môže program využívať viacero vlákien. Ale v tom istom príklade sú štyri jadrá procesorov lepšie ako dva? Je to veľmi ťažká odpoveď, pretože je veľmi závislá od softvéru. Napríklad veľa hier má stále veľmi malý výkonový rozdiel medzi dvoma a štyrmi jadrami. Neexistujú v podstate žiadne hry, ktoré vidia hmatateľné výhody zo štyroch procesorových jadier. Ak sa vrátime k príkladom e-mailu alebo prehliadania webových stránok, dokonca aj štvornásobné jadro nebude mať žiaden skutočný prínos. Na druhej strane program kódovania videa, ktorý je kódovaním videa, pravdepodobne zaznamená obrovské výhody, pretože jednotlivé vykresľovanie rámcov môže byť odovzdané do rôznych jadier a potom je softvér zaradený do jedného prúdu. Takže mať osem jadier bude ešte výhodnejšie ako mať štyri.
Hodiny rýchlosti
Jedna vec, ktorá bola stručne spomenutá, je rýchlosť hodín. Väčšina ľudí je stále oboznámená s tým, že čím vyššia je rýchlosť hodín, tým rýchlejšie bude procesor. Rýchlosť hodín sa stáva viac mlhavou, keď sa zaoberáte aj viacerými jadrami. To súvisí so skutočnosťou, že procesor môže teraz spracovať viacero dátových vlákien kvôli extra jadra, ale každá z týchto jadier bude bežať pri nižších rýchlostiach kvôli tepelným obmedzeniam.
Napríklad dvojjadrový procesor môže mať pre každý procesor rýchlosť základného času 3,5 GHz, zatiaľ čo štvorkový procesor môže bežať len na 3,0 GHz. Stačí sa pozrieť na jedno jadro na každom z nich, dvojjadrový procesor bude schopný asi o štrnásť percent rýchlejšie ako na quad-jadro. Preto ak máte program, ktorý je jediný závit, dvojjadrový procesor je skutočne lepší. Potom znova, ak máte niečo, čo môže používať všetky štyri procesory, ako je napríklad video kódovanie, štvorjadrový procesor bude skutočne asi o sedemdesiat percent rýchlejší ako dvojjadrový procesor.
Čo to znamená všetko? No, musíte sa pozrieť na procesor a softvér tak, aby ste mali dobrý prehľad o tom, ako to bude celkovo fungovať. Všeobecne platí, že viacjadrový procesor je lepšou voľbou, ale to nevyhnutne neznamená, že budete mať lepší celkový výkon.
závery
Zvyčajne má mať vyšší procesor s jadrom, čo je celkom dobrá vec, ale je to veľmi zložitá záležitosť. Väčšina procesorov typu dual core alebo quad core bude pre základného používateľa počítača viac ako dostatok. Väčšina spotrebiteľov nevidí žiadne hmatateľné prínosy, ak prekročí štyri jadrá procesorov, pretože v súčasnosti je taký malý softvér, ktorý ich môže využiť. Jediní ľudia, ktorí by mali brať do úvahy takéto procesory s vysokým počtom jadrových počítačov, sú tie, ktoré prechádzajú úlohami, ako je napríklad strih videa alebo komplikované vedecké a matematické programy. Z tohto dôvodu odporúčame čitateľom zistiť, ako rýchlo potrebujem počítač? aby získali lepšiu predstavu o tom, aký typ procesora najlepšie zodpovedá ich počítačovým potrebám.