Jaké jsou jádra procesoru? a logická vlákna nebo jádra?

Při sestavování dobré konfigurace je důležité dobře znát součásti vašeho počítače. Ale ne každý ví , že jsou jádra procesoru, jaký je rozdíl mezi fyzickým a logickým jádrem a jaký je HyperThreading Intel nebo SMT AMD.

Chcete se dozvědět více? Nenechte si ujít náš článek o procesorových jádrech!

Index obsahu

Centrální procesorová jednotka (procesor) v počítači provádí veškerou práci, v podstatě spouští programy. Moderní procesory však nabízejí funkce jako vícejádrové a vícevláknové zpracování. Některá PC dokonce používají více procesorů.

Před několika lety byla taktovací rychlost procesoru při porovnávání výkonu dostatečná. Ale teď už věci nejsou tak jednoduché.

Nyní může procesor, který nabízí více jader nebo vícevláknových vláken, pracovat podstatně lépe než jednojádrový procesor se stejnou rychlostí, která nenabízí více vláken.

A počítače s více procesory mohou mít ještě větší výhodu. Všechny tyto funkce jsou navrženy tak, aby umožňovaly počítačům snadnější běh více procesů současně, zvyšující výkon multitaskingem nebo na základě požadavků výkonných aplikací, jako jsou kodéry videa a moderní hry. Pojďme se tedy podívat na každou z těchto funkcí a na to, co pro vás mohou znamenat.

V tomto článku jsme se podívat na některé pojmy, jako jsou jádra versus vlákna, co každý z nich je a co přináší výhody PC.

Určitě vás bude zajímat čtení:

• Nejlepší procesory na trhu Nejlepší základní desky na trhu Nejlepší RAM paměti na trhu Nejlepší grafické karty na trhu

Co je procesor?

Jak již 99% uživatelů PC ví, procesor je centrální procesorovou jednotkou. Toto je základní součást každého počítače.

Jinými slovy, všechno, co vypočítává, má uvnitř procesor, a tam jsou všechny výpočty prováděny pomocí pokynů operačního systému.

Procesor může zpracovat jeden úkol najednou. To není příliš dobré pro výkon. Ale již existují pokročilé procesory, které vám umožní pracovat s několika současnými úkoly a zlepšit výkon.

Staré dny několika procesorů

Obrázek přes společnou wikimedia

Když mluvíme o procesoru, máme na mysli čip, který je vložen do soketu na základní desce. V prvních dnech tedy jeden z těchto žetonů zpracovával pouze jeden úkol najednou.

Za starých časů lidé potřebovali více výkonu z počítačů. V té době bylo řešením zahrnout více procesorů do jednoho počítače. To znamená, že existovalo více konektorů a více čipů.

Všichni by byli spojeni navzájem a se základní deskou. Z technického hlediska lze tedy z PC očekávat lepší výkon. Byla to docela úspěšná metoda, dokud lidé nezjistili její nevýhody.

• Bylo nutné poskytnout vyhrazené zdroje napájení a instalační prostředky pro každý procesor. Protože se jednalo o různé čipy, byla latence komunikace příliš vysoká. Nebylo to opravdu dobré řešení. Jedna sada procesorů by mohla dlouhodobě produkovat hodně tepla. Vypořádání se s tímto teplem by tedy vyžadovalo mnoho zdrojů.

Základní deska serveru Dual Socket Server

To vyžadovalo základní desku s více sokety procesorů. Základní deska také potřebovala další hardware pro připojení těchto procesorových soketů k RAM a dalším prostředkům. A tak se na scénu dostaly pojmy multithreading a multicore.

V současné době má většina počítačů pouze jeden procesor. Tento jediný procesor může mít více jader nebo technologii HyperThreading, ale stále je to jen fyzický procesor vložený do jediné zásuvky na základní desce.

Systémy s více procesory nejsou mezi dnešními počítači s domácím uživatelem příliš běžné. Dokonce i vysoce výkonná herní plocha s více grafickými kartami bude mít obvykle pouze jeden procesor. Je však možné najít systémy s více procesory v superpočítačích, serverech a špičkových systémech, které potřebují maximální výkon pro složité úkoly. V těchto časech bude mít tým s několika procesory mnohem méně efektivní, než se zdá, protože existují velmi rychlé procesory a mnoho jader pro domácí uživatele, jako je i9-7980XE.

Více jader v jednom procesoru

Myšlenka připojení různých procesorů nebyla pro výkon opravdu dobrá. Pak se objevil nápad mít dva procesory uvnitř jediného čipu.

Proto výrobci zahrnuli do jednoho procesoru více procesorů jako způsob, jak učinit účinný krok směrem k výkonu. Tyto nové jednotky se nazývaly jádra.

Od nynějška byly tyto procesory nazývány „vícejádrové procesory“. Tímto způsobem, když operační systém analyzoval počítač, narazil na dva procesory.

Spíše než věnovat úložiště a napájení samostatným čipům, vícejádrové procesory vykonaly práci s extra výkonem.

Samozřejmě existovaly i další výhody. Protože oba procesory byly na stejném čipu, latence byla nižší. To pomohlo zlepšit komunikaci a rychlost. V současné době můžete na trhu vidět celou řadu vícejádrových procesorů.

Například u dvoujádrových procesorů existují dvě procesní jednotky. A pokud to uvedeme do praxe, v případě procesorů Quad Core najdeme 4 procesorové jednotky.

Na rozdíl od multithreadingu zde nejsou žádné triky: Dvoujádrový procesor má na čipu doslova dva procesory. Čtyřjádrový procesor má čtyři centrální procesorové jednotky, osmjádrový procesor má osm centrálních procesorových jednotek atd.

To pomáhá dramaticky zlepšit výkon a přitom fyzický procesor udržet v malém, aby se vešel do jediné zásuvky.

Musí existovat pouze jeden soket procesorů s jedním procesorem, ne čtyři sokety se čtyřmi procesory, z nichž každý potřebuje vlastní energii, chlazení a další hardware. Méně latence je, protože jádra mohou komunikovat rychleji, protože jsou na stejném čipu.

Intel HyperThreading

Paralelní výpočetní technika je v oboru již nějakou dobu. Výhody pro osobní počítače však přinesl Intel. A tam se to jmenovalo Intel Hyper-Threading Technology.

Technologie Hyper-Threading společnosti Intel způsobuje, že váš operační systém věří, že existuje více procesorů; ve skutečnosti existuje pouze jeden. Je to druh předstírání ke zlepšení výkonu a rychlosti.

HyperThreading byl prvním pokusem společnosti Intel o zavedení paralelních výpočtů do spotřebitelských počítačů. V roce 2002 debutoval na stolních procesorech s procesorem Pentium 4 HT.

Tyto Pentium 4s měly jedno jádro, takže mohly provádět najednou pouze jeden úkol. Zdálo se však, že to HyperThreading kompenzuje. S touto technologií Intel se jediné vícevláknové fyzické jádro objeví jako dva logické procesory v jednom operačním systému. Procesor je stále jeden, takže je to trochu fiktivní. Zatímco operační systém vidí dva procesory pro každé jádro, skutečný hardware procesoru má pouze jednu sadu prostředků pro spuštění pro každé jádro.

Procesor tedy předstírá, že má více jader, než má, a používá svou vlastní logiku k urychlení provádění programu. Jinými slovy, operační systém je podveden, když vidí dva procesory pro každé jádro.

V té době jsme založili Pentium 4, které ho chlapec z obchodu přezdíval jako „NASA PC“. Kolikrát ty!

HyperThreading umožňuje dvěma logickým jádrům procesoru sdílet prostředky fyzického spuštění. To může věci trochu urychlit: pokud je jeden virtuální procesor zaseknutý a čeká, může si druhý virtuální procesor půjčit své prováděcí prostředky. HyperThreading může pomoci urychlit systém, ale není to tak dobré jako mít skutečná další jádra.

Naštěstí je multithreading nyní „bonusem“. Zatímco původní spotřebitelské procesory s technologií HyperThreading měly pouze jedno jádro, které se přestrojilo za více jader, moderní procesory Intel nyní mají více jader a technologii HyperThreading.

Dvoujádrový procesor s vícevláknovými procesory se v operačním systému jeví jako čtyřjádrový procesor, zatímco čtyřjádrový procesor s technologií HyperThreading se zdá, že má osm jader.

Multithreading nenahrazuje další jádra, ale dvoujádrový procesor s technologií HyperThreading by měl fungovat lépe než dvoujádrový procesor bez technologie HyperThreading.

Prostředky pro provádění hardwaru budou rozděleny a uspořádány tak, aby poskytovaly co nejlepší rychlost více procesům. Jak vidíte, celá práce je virtuální. Toto HyperThreading může často nabídnout 10 až 30% zvýšení výkonu při spuštěném úkolu. AMD má tuto technologii také, ale místo HyperThreading ji nazývá SMT. Funguje to? Je to stejné.

Stojí za to několik jader a vláken?

Pokud má počítač vícejádrový procesor, znamená to, že existuje více procesorů. To také znamená, že může mít lepší výkon než jeden základní procesor.

A pokud hovoříme o HyperThreadingu, bude jednojádrový procesor s touto technologií fungovat lépe než jeden z těchto procesorů, který postrádá tuto multitaskingovou technologii.

Na druhé straně, že procesor je multithreading, je něco virtuálního. V tomto případě technologie používá další logiku ke správě více úkolů. Z tohoto důvodu nebude celkový výkon opravdu viditelný. Pokud tedy opravdu chcete porovnat jednojádrový procesor nebo víceprocesorový procesor, můžeme potvrdit, že procesory jsou vždy lepší. Hry jako Battlefield nebo multiplayer vždy nabízejí lepší výkon s procesorem s více logickými jádry v oblastech s mnoha výbuchy.

Co si myslíte o našem článku o tom, co jsou jádra procesoru ? Připadalo vám to zajímavé? Chybí vám něco?