Централният процесорен процесор (CPU) на вашия компютър прави основно програмите за работа с компютри. Но модерните процесори предлагат функции като множество ядра и хипервръзки. Някои компютри дори използват няколко процесора. Ние сме тук, за да помогнем да сортирате всичко.
Скоростта на часовника за CPU е била достатъчна при сравняване на ефективността. Нещата вече не са толкова просто. Процесорът, който предлага множество ядра или хипервръзки, може да се представи значително по-добре от едноядрения процесорен процесор със същата скорост, който не съдържа хипервръзки. И компютрите с множество процесори могат да имат още по-голямо предимство. Всички тези функции са предназначени да позволят на персоналните компютри по-лесно да изпълняват няколко процеса едновременно - повишавайки ефективността си при многозадачност или при изисквания на мощни приложения като видео енкодери и съвременни игри. Така че, нека да разгледаме всяка от тези функции и какво биха могли да означават за вас.
Hyper-threading беше първият опит на Intel да приведе паралелни изчисления към потребителски персонални компютри. Той дебютира на настолните процесори с Pentium 4 HT още през 2002 година. В Pentium 4's на деня имаше само едно ядро на процесора, така че наистина можеше да изпълнява само една задача наведнъж - дори и да можеше да превключва между задачи достатъчно бързо че изглеждаше като мултитаскинг. Хипер-нишката се опита да компенсира това.
Едно физическо ядро на процесора с хипер-нишка се появява като две логически CPU към операционна система. Процесорът все още е един CPU, така че това е малко измама. Докато операционната система вижда два процесора за всяко ядро, действителният хардуер на процесора има само един комплект ресурси за изпълнение за всяко ядро. Процесорът се преструва, че има повече ядра от това, което прави, и използва собствената си логика, за да ускори изпълнението на програмата. С други думи, операционната система е измамена да види два процесора за всяко реално ядро на процесора.
Hyper-threading позволява на двете логически CPU ядра да споделят ресурси за физическо изпълнение. Това може да ускори нещата донякъде - ако един виртуален процесор е в застой и чака, другият виртуален процесор може да заеме ресурсите си за изпълнение. Хипервръзката може да помогне за ускоряване на вашата система, но тя не е толкова добра, колкото и действителните допълнителни ядра.
За щастие хипервръзката сега е "бонус". Докато оригиналните потребителски процесори с хипервръзки имаха само едно ядро, което се преобрази като множество ядра, модерните процесори на Intel сега имат както многоканални технологии, така и хипервръзки. Двуядреният CPU с хипер-визуализация се появява като четири ядра на вашата операционна система, докато вашият четириядрен процесор с хипер-резба се появява като осем ядра. Хипервръзката не е заместител на допълнителни ядра, но двуядреният процесор с хипер-резбоване трябва да работи по-добре от двуядрен процесор без хипервръзки.
Първоначално процесорът имаше едно ядро. Това означава, че физическото CPU имаше един централен процесор. За да увеличат производителността, производителите добавят допълнителни "ядра" или централни процесори. Двуядреният процесор има две централни процесора, така че се явява на операционната система като два процесора. CPU с две ядра, например, може да изпълнява два различни процеса едновременно. Това ускорява вашата система, защото компютърът ви може да направи няколко неща наведнъж.
За разлика от хипервръзката тук няма трикове - двуядреният CPU буквално има две централни процесори на процесора. Четиричният процесор има четири централни процесорни единици, процесорът с октаново ядро има осем централни процесора и т.н.
Това помага драстично да подобри производителността, като същевременно запазва малката физическа CPU единица така, че да се побира в един гнездо. Трябва да има само един гнездо на процесора с вграден единичен CPU елемент - не четири различни гнезда на процесора с четири различни процесора, всеки от които има нужда от собствена мощност, охлаждане и друг хардуер. Има по-малко латентност, защото ядрата могат да комуникират по-бързо, тъй като те са на един и същ чип.
Windows Task Manager показва това доста добре. Тук например можете да видите, че тази система има един действителен процесор (socket) и четири ядра. Hyperthreading прави всяко ядро да изглежда като два процесора на операционната система, така че той показва 8 логически процесора.
Повечето компютри имат само един процесор. Този единичен процесор може да има множество ядра или технология с хипервръзки, но все още има само един физически процесор, вмъкнат в един цокъл на процесора на дънната платка.
Преди да се появят хипер-нишки и многоядрени процесори, хората се опитаха да добавят допълнителна мощност за обработка на компютри, като добавиха допълнителни процесори. Това изисква дънна платка с множество контакти на процесора. Дънната платка се нуждае и от допълнителен хардуер, за да свърже тези гнезда на процесора с RAM и други ресурси. Има много режийни в този вид настройка. Има още латентност, ако процесорите трябва да общуват помежду си, системите с множество процесори консумират повече енергия, а дънната платка се нуждае от повече гнезда и хардуер.
Системите с множество процесори не са много чести сред домашните компютри днес. Дори десктоп гейминг с множество графични карти обикновено има само един CPU. Ще намерите множество CPU системи сред суперкомпютри, сървъри и подобни високотехнологични системи, които се нуждаят от колкото се може повече бройки, които могат да получат.
Колкото повече процесори или ядра има в компютъра, толкова повече нещата могат да направят едновременно, което спомага за подобряване на производителността на повечето задачи. Повечето компютри вече имат процесори с много ядра - най-ефективната опция, която сме обсъждали. Ще намерите процесори с много ядра на съвременните смартфони и таблети. Процесорът на Intel има и хипер-резба, което е нещо като бонус. Някои компютри, които се нуждаят от голямо количество процесорно захранване, могат да имат множество CPU, но това е много по-малко ефективно, отколкото звучи.
Image Credit: бекграунд на Flickr, Mike Babcock на Flickr, DeclanTM на Flickr
