A számítógép központi feldolgozó egysége (CPU) elvégzi a számítási munkát - alapvetően programokat futtat. De a modern CPU-k olyan funkciókat kínálnak, mint több mag és hiper-menetes. Néhány számítógép még több CPU-t is használ. Azért vagyunk itt, hogy segítsünk rendezni az egészet.
ÖSSZEFÜGGŐ: Miért nem használhatja a CPU órajelét a számítógép teljesítményének összehasonlításához?
A CPU órajel korábban elég volt a teljesítmény összehasonlításakor. A dolgok már nem olyan egyszerűek. A több magot vagy hiperszálat kínáló CPU lényegesen jobban teljesíthet, mint egy magú, azonos sebességű processzor, amely nem tartalmaz hiperszálat. A több processzorral rendelkező PC-knek pedig még nagyobb előnye lehet. Mindezeket a funkciókat úgy tervezték, hogy a PC-k könnyebben futtathassanak több folyamatot egyszerre - növelve a teljesítményt, ha többfeladatos feladatokat végeznek, vagy olyan erős alkalmazások igényei szerint, mint a videokódolók és a modern játékok. Vessünk egy pillantást ezekre a funkciókra és arra, hogy mit jelenthetnek az Ön számára.
Hyper-Threading
A Hyper-threading volt az Intel első kísérlete, hogy párhuzamosan számoljon a fogyasztói PC-kkel. Az asztali processzorokon a Pentium 4 HT-vel debütált 2002-ben. A nap Pentium 4-jei csak egyetlen CPU-magot tartalmaztak, így egyszerre csak egy feladatot tudott végrehajtani - még akkor is, ha elég gyorsan tudott váltani hogy többfeladatosnak tűnt. A hiperfűzés megpróbálta ezt pótolni.
Egyetlen hiperszálas fizikai CPU-mag két logikai CPU-ként jelenik meg az operációs rendszerben. A CPU még mindig egyetlen CPU, tehát egy kicsit csaló. Míg az operációs rendszer mindegyik maghoz két CPU-t lát, a tényleges CPU-hardver minden maghoz csak egyetlen végrehajtási erőforrás-készletet tartalmaz. A CPU úgy tesz, mintha több magja lenne, mint neki, és a saját logikáját használja a program végrehajtásának felgyorsítására. Más szavakkal, az operációs rendszert becsapják, hogy minden CPU-maghoz két CPU-t lásson.
A hiperszálak lehetővé teszik a két logikus CPU-mag számára a fizikai végrehajtási erőforrások megosztását. Ez némileg felgyorsíthatja a dolgokat - ha az egyik virtuális CPU leáll és várakozik, a másik virtuális CPU kölcsönkérheti végrehajtási erőforrásait. A hiperszálak segítségével gyorsulhat a rendszer, de közel sem olyan jó, mint a tényleges további magok.
Szerencsére a hiperszálas kezelés most „bónusz”. Míg az eredeti hiperszálas fogyasztói processzorok csak egyetlen maggal rendelkeztek, amely több magot ábrázolt, a modern Intel CPU-k ma már mind több maggal, mind hiperszálas technológiával rendelkeznek. A hiperszálas kétmagos CPU négy magként jelenik meg az operációs rendszerben, míg a hiperszálas négymagos CPU nyolc magként jelenik meg. A hiperszálas szálak nem pótolják a további magokat, de a hiperszálas kétmagos CPU-nak jobban kell teljesítenie, mint hipermetszés nélküli kétmagos CPU-nak.
Több mag
Eredetileg a CPU-k egyetlen maggal rendelkeztek. Ez azt jelentette, hogy a fizikai CPU-n egyetlen központi processzor volt. A teljesítmény növelése érdekében a gyártók további „magokat” vagy központi processzorokat adnak hozzá. A kétmagos CPU-nak két központi processzora van, ezért az operációs rendszer két CPU-ként jelenik meg. Például egy két magos CPU két különböző folyamatot futtathat egyszerre. Ez felgyorsítja a rendszerét, mert a számítógépe egyszerre több dolgot képes megtenni.
A hiperszálakkal ellentétben itt nincsenek trükkök - a kétmagos CPU szó szerint két központi processzorral rendelkezik a CPU chipen. A négymagos CPU-nak négy központi processzora van, egy nyolcmagos CPU-jának nyolc központi processzora van, és így tovább.
Ez drámai módon javítja a teljesítményt, miközben a fizikai CPU egység kicsi marad, így egyetlen foglalatba illeszkedik. Csak egyetlen CPU-foglalatnak kell lennie, amelybe egyetlen CPU-egység van behelyezve - nem négy különböző CPU-foglalat, négy különböző CPU-val, amelyek mindegyikéhez saját áramellátás, hűtés és egyéb hardver szükséges. Kevesebb a késés, mert a magok gyorsabban kommunikálhatnak, mivel mind ugyanazon a chipen vannak.
A Windows Feladatkezelője ezt elég jól mutatja. Itt láthatja például, hogy ennek a rendszernek egy tényleges CPU-ja (foglalata) és négy magja van. A hyperthreading révén az egyes magok két CPU-nak tűnnek az operációs rendszer számára, így 8 logikai processzort mutat.
Több CPU
ÖSSZEFÜGGŐ: Miért nem használhatja a CPU órajelét a számítógép teljesítményének összehasonlításához?
A legtöbb számítógépnek csak egyetlen CPU-ja van. Lehet, hogy egyetlen CPU-nak több magja vagy hiper-menetes technológiája van - de még mindig csak egy fizikai CPU-egység van behelyezve az alaplap egyetlen CPU-foglalatába.
Mielőtt megjelentek volna a hiperszálas és többmagos CPU-k, az emberek további processzorok hozzáadásával próbáltak további feldolgozási teljesítményt adni a számítógépeknek. Ehhez több CPU foglalattal rendelkező alaplapra van szükség. Az alaplapnak további hardverre is szüksége van ahhoz, hogy ezeket a CPU foglalatokat a RAM-hoz és más erőforrásokhoz csatlakoztassa. Nagyon sok rezsi van egy ilyen beállításban. További késleltetés jár, ha a CPU-knak kommunikálniuk kell egymással, a több processzorral rendelkező rendszerek több energiát fogyasztanak, és az alaplapnak több foglalatra és hardverre van szüksége.
A több processzorral rendelkező rendszerek manapság nem túl elterjedtek az otthoni felhasználók számítógépei között. Még egy nagy teljesítményű, több grafikus kártyával rendelkező játékasztal is általában csak egyetlen CPU-val rendelkezik. A szuperszámítógépek, szerverek és hasonló csúcskategóriás rendszerek között több CPU-rendszert talál, amelyekhez annyi számgörgető erő szükséges, amennyi csak lehetséges.
Minél több CPU vagy mag van a számítógépen, annál több dolgot tud egyszerre elvégezni, ami javítja a legtöbb feladat teljesítményét. A legtöbb számítógépen most több maggal rendelkező CPU-k vannak - ez a leghatékonyabb lehetőség, amelyet megvitattunk. A modern okostelefonokon és táblagépeken még több magos CPU-kat is talál. Az Intel CPU-k hiperszálat is tartalmaznak, ami egyfajta bónusz. Néhány olyan számítógépen, amelyhez nagy mennyiségű CPU-energia szükséges, több CPU is lehet, de sokkal kevésbé hatékony, mint amilyennek hangzik.
Kép jóváírása: tüdőn a Flickrre , Mike Babcock a Flickr-en , DeclanTM a Flickr-en
