Vyhľadávací modul nie je nainštalovaný.

Jedno jadro alebo dvojjadro?

Victor Kuts

Najvýznamnejšou nedávnou udalosťou v oblasti mikroprocesorov bola široká dostupnosť CPU vybavených dvoma výpočtovými jadrami. Prechod na dvojjadrovú architektúru je spôsobený tým, že tradičné metódy zvyšovania výkonu procesorov sa úplne vyčerpali – proces zvyšovania ich taktovacích frekvencií sa nedávno zastavil.

Napríklad za posledný rok pred príchodom dvojjadrových procesorov dokázal Intel zvýšiť frekvencie svojich CPU o 400 MHz a AMD ešte menej – len o 200 MHz. Iné metódy na zlepšenie výkonu, ako je zvýšenie rýchlosti zbernice a veľkosti vyrovnávacej pamäte, tiež stratili svoju bývalú účinnosť. Ako najlogickejší krok na zložitej a tŕnistej ceste zvyšovania výkonu moderných počítačov sa v súčasnosti ukázalo uvedenie dvojjadrových procesorov, ktoré majú dve procesorové jadrá v jednom čipe a zdieľajú záťaž.

Čo je to dvojjadrový procesor? Dvojjadrový procesor je v princípe SMP systém (Symmetric MultiProcessing; termín označujúci systém s niekoľkými rovnakými procesormi) a v podstate sa nelíši od bežného dvojprocesorového systému pozostávajúceho z dvoch nezávislých procesorov. Takto získame všetky výhody dvojprocesorových systémov bez potreby zložitých a veľmi drahých dvojprocesorových základných dosiek.

Intel sa už predtým pokúsil o paralelizáciu vykonávaných inštrukcií – hovoríme o technológii HyperThreading, ktorá zabezpečuje rozdelenie zdrojov jedného „fyzického“ procesora (cache, pipeline, exekučné jednotky) medzi dva „virtuálne“ procesory. . Nárast výkonu (v jednotlivých aplikáciách optimalizovaných pre HyperThreading) bol približne 10-20 %. Zatiaľ čo plnohodnotný dvojjadrový procesor, ktorý obsahuje dve „poctivé“ fyzické jadrá, poskytuje zvýšenie výkonu systému o 80-90% a ešte viac (samozrejme s plným využitím možností oboch jeho jadier).

Hlavným iniciátorom propagácie dvojjadrových procesorov bola spoločnosť AMD, ktorá začiatkom roku 2005 uviedla na trh prvý dvojjadrový serverový procesor Opteron. Pokiaľ ide o procesory pre stolné počítače, spoločnosť Intel prevzala iniciatívu a približne v rovnakom čase oznámila procesory Intel Pentium D a Intel Extreme Edition. Pravda, oznámenie podobného radu procesorov Athlon64 X2 z produkcie AMD sa oneskorilo len o pár dní.

Dvojjadrové procesory Intel

Prvé dvojjadrové procesory Intel Pentium D 8xx boli založené na jadre Smithfield, čo nie je nič iné ako dve jadrá Prescott spojené na jednom polovodičovom čipe. Je tam umiestnený aj arbiter, ktorý monitoruje stav systémovej zbernice a pomáha rozdeliť prístup k nej medzi jadrá, z ktorých každé má svoju 1 MB vyrovnávaciu pamäť druhej úrovne. Veľkosť takéhoto kryštálu, vyrobeného 90-nm procesnou technológiou, dosiahla 206 metrov štvorcových. mm a počet tranzistorov sa blíži k 230 miliónom.

Pre pokročilých používateľov a nadšencov ponúka Intel procesory Pentium Extreme Edition, ktoré sa od Pentium D líšia podporou technológie HyperThreading (a odomknutým násobičom), vďaka čomu ich operačný systém deteguje ako štyri logické procesory. Všetky ostatné funkcie a technológie oboch procesorov sú úplne rovnaké. Patrí medzi ne podpora 64-bitovej inštrukčnej sady EM64T (x86-64), technológie šetriace energiu EIST (Enhanced Intel SpeedStep), C1E (Enhanced Halt State) a TM2 (Thermal Monitor 2), ako aj NX-bitové informácie. ochranná funkcia. Značný cenový rozdiel medzi procesormi Pentium D a Pentium EE je teda do značnej miery umelý.

Čo sa týka kompatibility, procesory založené na jadre Smithfield možno potenciálne nainštalovať do akejkoľvek základnej dosky LGA775, pokiaľ spĺňa požiadavky Intelu na napájací modul dosky.

Ale prvá placka, ako inak, bola katastrofa – v mnohých aplikáciách (z ktorých väčšina nie je optimalizovaná pre multi-threading) dvojjadrové procesory Pentium D nielenže neprekonali jednojadrové procesory Prescott bežiace na rovnakej frekvencii hodín. , no niekedy s nimi aj prehral. Je zrejmé, že problém spočíva v interakcii jadier prostredníctvom procesorovej zbernice Quad Pumped Bus (pri vývoji jadra Prescott nebolo urobené žiadne opatrenie na škálovanie jeho výkonu zvýšením počtu jadier).

Na odstránenie nedostatkov prvej generácie dvojjadrových procesorov Intel boli povolané procesory založené na 65-nm jadre Presler (dve samostatné jadrá Cedar Mill umiestnené na rovnakom substráte), ktoré sa objavili na samom začiatku tohto roka. . „Jemnejší“ technický proces umožnil znížiť plochu jadier a ich spotrebu energie, ako aj zvýšiť taktovacie frekvencie. Dvojjadrové procesory založené na jadre Presler sa nazývali Pentium D s indexmi 9xx. Ak porovnáme procesory radu Pentium D 800 a 900, nové procesory okrem citeľného zníženia spotreby energie zdvojnásobili vyrovnávaciu pamäť druhej úrovne (2 MB na jadro namiesto 1 MB) a podporu sľubnej virtualizačnej technológie Vanderpool ( Virtualizačná technológia Intel). Okrem toho bol vydaný procesor Pentium Extreme Edition 955 s povolenou technológiou HyperThreading a pracujúci na frekvencii systémovej zbernice 1066 MHz.

Oficiálne sú procesory založené na jadre Presler s frekvenciou zbernice 1066 MHz kompatibilné iba so základnými doskami založenými na čipsetoch série i965 a i975X, pričom 800 MHz Pentium D vo väčšine prípadov bude fungovať na všetkých základných doskách, ktoré túto zbernicu podporujú. Opäť však vyvstáva otázka o napájaní týchto procesorov: tepelný balík Pentium EE a Pentium D, s výnimkou mladšieho modelu, je 130 W, čo je takmer o tretinu viac ako Pentium 4. Podľa samotného Intelu je stabilná prevádzka dvojjadrového systému možná len pri použití napájacích zdrojov s výkonom aspoň 400 W.

Najúčinnejšími modernými dvojjadrovými procesormi pre stolné počítače od Intelu sú bezpochyby Intel Core 2 Duo a Core 2 eXtreme (jadro Conroe). Ich architektúra rozvíja základné princípy architektúry rodiny P6, avšak počet zásadných inovácií je taký veľký, že je načase hovoriť o novej, 8. generácii procesorovej architektúry (P8) od Intelu. Napriek nižšej taktovacej frekvencii výrazne prekonávajú rodinu procesorov P7 (NetBurst) vo výkone v drvivej väčšine aplikácií – predovšetkým vďaka zvýšeniu počtu operácií vykonávaných v každom taktovacom cykle, ako aj znížením strát spôsobených veľká dĺžka potrubia P7.

Stolové procesory radu Core 2 Duo sú dostupné v niekoľkých verziách:
- Séria E4xxx - FSB 800 MHz, 2 MB L2 cache spoločná pre obe jadrá;
- Séria E6xxx - FSB 1066 MHz, veľkosť vyrovnávacej pamäte 2 alebo 4 MB;
- Séria X6xxx (eXtreme Edition) - FSB 1066 MHz, veľkosť vyrovnávacej pamäte 4 MB.

Písmenový kód "E" označuje rozsah spotreby energie od 55 do 75 wattov, "X" - nad 75 wattov. Core 2 eXtreme sa od Core 2 Duo odlišuje len zvýšenou taktovacou frekvenciou.

Všetky procesory Conroe používajú dobre vyvinutú zbernicu Quad Pumped Bus a päticu LGA775. Čo však neznamená kompatibilitu so staršími základnými doskami. Okrem podpory taktovania 1067 MHz musia základné dosky pre nové procesory obsahovať nový modul regulácie napätia (VRM 11). Tieto požiadavky spĺňajú najmä aktualizované verzie základných dosiek založených na čipsetoch radu Intel 975 a 965, ako aj NVIDIA nForce 5xx Intel Edition a ATI Xpress 3200 Intel Edition.

V nasledujúcich dvoch rokoch budú procesory Intel všetkých tried (mobilné, desktopové a serverové) založené na architektúre Intel Core a hlavný vývoj bude smerovať k zvyšovaniu počtu jadier na čipe a zlepšovaniu ich externých rozhraní. . Najmä pre trh stolných počítačov bude tento procesor Kentsfield – prvý štvorjadrový procesor Intel pre segment vysokovýkonných stolných počítačov.

Dvojjadrové procesory AMD

Rad dvojjadrových procesorov AMD Athlon 64 X2 využíva dve jadrá (Toledo a Manchester) v jednej matrici, vyrobené 90 nm procesnou technológiou s použitím technológie SOI. Každé z jadier Athlon 64 X2 má vlastnú sadu akčných členov a vyhradenú vyrovnávaciu pamäť druhej úrovne; zdieľajú radič pamäte a radič zbernice HyperTransport. Rozdiely medzi jadrami sú vo veľkosti vyrovnávacej pamäte druhej úrovne: Toledo má vyrovnávaciu pamäť L2 s veľkosťou 1 MB na jadro, zatiaľ čo Manchester má polovičné číslo (každý 512 KB). Všetky procesory majú 128 KB L1 cache a ich maximálny odvod tepla nepresahuje 110 W. Toledské jadro pozostáva z približne 233,2 milióna tranzistorov a má rozlohu približne 199 metrov štvorcových. mm. Jadro Manchestru je citeľne menšie – 147 metrov štvorcových. mm., počet tranzistorov je 157 miliónov.

Dvojjadrové procesory Athlon64 X2 zdedené z Athlon64 podporujú technológiu úspory energie Cool`n`Quiet, sadu 64-bitových rozšírení AMD64, SSE - SSE3 a funkciu ochrany informácií bitov NX.

Na rozdiel od dvojjadrových procesorov Intel, ktoré pracujú iba s pamäťou DDR2, je Athlon64 X2 schopný pracovať s pamäťou DDR400 (Socket 939), ktorá poskytuje maximálnu šírku pásma 6,4 GB/s, aj s DDR2-800 (Socket AM2), ktorej špičková priepustnosť je 12,8 GB/s.

Na všetkých pomerne moderných základných doskách procesory Athlon64 X2 fungujú bez problémov - na rozdiel od Intel Pentium D nekladú žiadne špecifické požiadavky na dizajn napájacieho modulu základnej dosky.

Až donedávna bol AMD Athlon64 X2 považovaný za najproduktívnejší medzi stolnými procesormi, ale s vydaním Intel Core 2 Duo sa situácia radikálne zmenila - posledne menované sa stali nespornými lídrami, najmä v herných a multimediálnych aplikáciách. Nové procesory Intel majú navyše nižšiu spotrebu energie a oveľa efektívnejšie mechanizmy správy napájania.

AMD s týmto stavom nebolo spokojné a v reakcii na to oznámilo v polovici roku 2007 vydanie nového 4-jadrového procesora s vylepšenou mikroarchitektúrou, známeho ako K8L. Všetky jeho jadrá budú mať samostatné vyrovnávacie pamäte L2 s veľkosťou 512 kB a jednu spoločnú vyrovnávaciu pamäť úrovne 3 s veľkosťou 2 MB (v ďalších verziách procesora sa môže vyrovnávacia pamäť L3 zväčšiť). Sľubnej architektúre AMD K8L sa budeme podrobnejšie venovať v niektorom z pripravovaných vydaní nášho magazínu.

Jedno jadro alebo dve?

Už letmý pohľad na súčasný stav trhu s desktopovými procesormi naznačuje, že éra jednojadrových procesorov sa postupne stáva minulosťou – obaja poprední svetoví výrobcovia prešli na výrobu najmä viacjadrových procesorov. Softvér však, ako sa už viackrát stalo, stále zaostáva za úrovňou vývoja hardvéru. Na plné využitie možností niekoľkých procesorových jadier musí byť softvér schopný „rozdeliť“ sa do niekoľkých paralelných vlákien spracovaných súčasne. Iba s týmto prístupom je možné rozložiť záťaž medzi všetky dostupné výpočtové jadrá, čím sa skráti výpočtový čas viac, ako by sa dalo dosiahnuť zvýšením taktovacej frekvencie. Zatiaľ čo veľká väčšina moderných programov nedokáže využiť všetky možnosti, ktoré poskytujú dvojjadrové alebo najmä viacjadrové procesory.

Aké typy používateľských aplikácií je možné najefektívnejšie paralelizovať, to znamená, že bez špeciálneho spracovania programového kódu vám umožňujú vybrať niekoľko úloh (programových vlákien), ktoré je možné vykonávať paralelne, a tým zaťažiť niekoľko procesorových jadier prácou pri raz? Veď len takéto aplikácie poskytujú nejaký citeľný nárast výkonu od uvedenia viacjadrových procesorov.

Najväčšie výhody multiprocessingu prinášajú aplikácie, ktoré spočiatku umožňujú prirodzenú paralelizáciu výpočtov so zdieľaním dát, napríklad realistické počítačové renderovacie balíčky – 3DMax a podobne. Dobré zvýšenie výkonu môžete očakávať aj od multiprocessingu v aplikáciách, ktoré kódujú multimediálne súbory (audio a video) z jedného formátu do druhého. Okrem toho úlohy úpravy 2D obrázkov v grafických editoroch, ako je populárny Photoshop, sú vhodné na paralelizáciu.

Nie nadarmo sú aplikácie všetkých vyššie uvedených kategórií široko používané v testoch, keď chcú ukázať výhody virtuálneho multiprocesingu Hyper-Threading. A o skutočnom multiprocesingu nie je čo povedať.

V moderných 3D herných aplikáciách by sme však nemali očakávať žiadne výrazné zvýšenie rýchlosti od viacerých procesorov. prečo? Pretože typickú počítačovú hru nemožno jednoducho paralelizovať do dvoch alebo viacerých procesov. Preto bude druhý logický procesor v najlepšom prípade vykonávať iba pomocné úlohy, ktoré neposkytnú prakticky žiadne zvýšenie výkonu. A vývoj viacvláknovej verzie hry od samého začiatku je pomerne zložitý a vyžaduje si značnú prácu – niekedy oveľa viac ako vytvorenie jednovláknovej verzie. Tieto mzdové náklady sa, mimochodom, ešte nemusia vyplatiť z ekonomického hľadiska. Výrobcovia počítačových hier sa totiž tradične zameriavajú na najrozšírenejšiu časť používateľov a nové možnosti počítačového hardvéru začínajú využívať len vtedy, ak je rozšírený. Je to jasne vidieť na používaní možností grafických kariet vývojármi hier. Napríklad po tom, čo sa objavili nové video čipy s podporou technológií shaderov, vývojári hier ich dlho ignorovali a sústredili sa na možnosti orezaných masových riešení. Takže aj pokročilí hráči, ktorí si kúpili tie „najsofistikovanejšie“ grafické karty tých rokov, nikdy nedostali normálne hry, ktoré by využívali všetky ich schopnosti. Zhruba podobná situácia je dnes s dvojjadrovými procesormi. Dnes už nie je veľa hier, ktoré dokonca reálne využívajú technológiu HyperThreading, napriek tomu, že masové procesory s jej podporou sú už niekoľko rokov v plnej výrobe.

V kancelárskych aplikáciách nie je situácia taká jednoznačná. Po prvé, programy tejto triedy zriedka fungujú samostatne - oveľa bežnejšou situáciou je situácia, keď na počítači beží niekoľko paralelne spustených kancelárskych aplikácií. Používateľ napríklad pracuje s textovým editorom a súčasne sa do prehliadača načítava webová stránka a na pozadí sa vykonáva vyhľadávanie vírusov. Je zrejmé, že spustenie viacerých aplikácií vám umožňuje jednoducho používať viacero procesorov a zvýšiť výkon. Navyše všetky verzie systému Windows XP, vrátane Home Edition (ktorej bola pôvodne odmietnutá podpora pre viacjadrové procesory), už dokážu využívať výhody dvojjadrových procesorov tak, že medzi ne rozdelia programové vlákna. Zabezpečuje tak vysokú efektivitu pri vykonávaní mnohých programov na pozadí.

Istý efekt teda môžeme očakávať aj od neoptimalizovaných kancelárskych aplikácií, ak sú spustené paralelne, no ťažko pochopiť, či takýto nárast výkonu stojí za výrazné zvýšenie nákladov na dvojjadrový procesor. Určitou nevýhodou dvojjadrových procesorov (najmä procesorov Intel Pentium D) je navyše to, že aplikácie, ktorých výkon nie je limitovaný výpočtovým výkonom samotného procesora, ale rýchlosťou prístupu k pamäti, nemusia mať taký úžitok z s viacerými jadrami.

Záver

Niet pochýb o tom, že budúcnosť rozhodne patrí viacjadrovým procesorom, no dnes, keď väčšina existujúceho softvéru nie je optimalizovaná pre nové procesory, nie sú ich výhody až také zrejmé, ako sa výrobcovia snažia ukazovať vo svojich propagačných materiáloch. Áno, o niečo neskôr, keď dôjde k prudkému nárastu počtu aplikácií, ktoré podporujú viacjadrové procesory (predovšetkým ide o 3D hry, v ktorých procesory novej generácie pomôžu výrazne odbremeniť grafický systém), bude vhodné ich zakúpiť, ale teraz... Už dávno je známe, že nákup procesorov „pre rast“ zďaleka nie je najefektívnejšia investícia.

Na druhej strane pokrok je rýchly a pre bežného človeka je každoročná výmena počítača možno až príliš. Všetci majitelia pomerne moderných systémov založených na jednojadrových procesoroch by sa teda v blízkej budúcnosti nemali príliš obávať - ​​vaše systémy budú ešte nejaký čas „na úrovni“, zatiaľ čo pre tých, ktorí plánujú kúpu nového počítača, stále odporúča svoju pozornosť na relatívne lacné low-end modely dvojjadrových procesorov.

* Neustále sa núkajú otázky, na čo by ste si pri výbere procesora mali dať pozor, aby ste sa nepomýlili.

Naším cieľom v tomto článku je popísať všetky faktory ovplyvňujúce výkon procesora a ďalšie prevádzkové charakteristiky.

Asi nie je tajomstvom, že procesor je hlavnou výpočtovou jednotkou počítača. Dalo by sa dokonca povedať – najdôležitejšia časť počítača.

Je to on, kto spracováva takmer všetky procesy a úlohy, ktoré sa vyskytujú v počítači.

Či už ide o sledovanie videí, hudby, surfovanie po internete, písanie a čítanie v pamäti, spracovanie 3D a videa, hry. A oveľa viac.

Preto si vybrať C centrálny P procesor, mali by ste s ním zaobchádzať veľmi opatrne. Môže sa ukázať, že sa rozhodnete nainštalovať výkonnú grafickú kartu a procesor, ktorý nezodpovedá jej úrovni. V tomto prípade procesor neodhalí potenciál grafickej karty, čo spomalí jej činnosť. Procesor bude plne nabitý a doslova vrieť a grafická karta bude čakať na svoj rad a bude pracovať na 60 – 70 % svojich možností.

Preto pri výbere vyváženého počítača nie náklady zanedbávať procesor v prospech výkonnej grafickej karty. Výkon procesora musí stačiť na uvoľnenie potenciálu grafickej karty, inak sú to len vyhodené peniaze.

Intel vs. AMD

* dohnať navždy

Corporation Intel, má obrovské ľudské zdroje a takmer nevyčerpateľné financie. Mnohé inovácie v polovodičovom priemysle a nové technológie pochádzajú práve od tejto spoločnosti. Procesory a vývoj Intel, v priemere o 1-1,5 rokov pred úspechmi inžinierov AMD. Ako však viete, za možnosť mať najmodernejšie technológie si musíte zaplatiť.

Cenová politika procesora Intel, vychádza z oboch počet jadier, množstvo vyrovnávacej pamäte, ale aj na „čerstvosť“ architektúry, výkon za hodinuwatt,čipová procesná technológia. Význam vyrovnávacej pamäte, „jemnosti technického procesu“ a ďalšie dôležité vlastnosti procesora budú uvedené nižšie. Za vlastníctvo takýchto technológií, ako aj bezplatného násobiteľa frekvencie budete musieť zaplatiť dodatočnú sumu.

Spoločnosť AMD, na rozdiel od spoločnosti Intel, sa usiluje o dostupnosť svojich spracovateľov pre konečného spotrebiteľa a o kompetentnú cenovú politiku.

Dokonca by sa to dalo povedať AMD– « Ľudová pečiatka" V jeho cenovkách nájdete to, čo potrebujete za veľmi atraktívnu cenu. Zvyčajne rok po tom, čo má spoločnosť novú technológiu Intel, analógia technológie sa objavuje z AMD. Ak sa neženiete za najvyšším výkonom a dbáte viac na cenovku ako na dostupnosť vyspelých technológií, potom produkty spoločnosti AMD- len pre teba.

Cenová politika AMD, je založený skôr na počte jadier a veľmi málo na množstve vyrovnávacej pamäte a prítomnosti architektonických vylepšení. V niektorých prípadoch budete musieť za možnosť mať vyrovnávaciu pamäť tretej úrovne priplatiť ( Phenom má 3-úrovňovú vyrovnávaciu pamäť, Athlon len obmedzený obsah, úroveň 2). Ale niekedy AMD kazí svojich fanúšikov možnosť odomknúť od lacnejších procesorov po drahšie. Môžete odomknúť jadrá alebo vyrovnávaciu pamäť. Zlepšiť sa Athlon predtým Phenom. Je to možné vďaka modulárnej architektúre a nedostatku niektorých lacnejších modelov, AMD jednoducho zakáže niektoré bloky na čipe drahších (softvér).

Jadrá– zostávajú prakticky nezmenené, líši sa len ich počet (platí pre procesory 2006-2011 rokov). Vďaka modulárnosti svojich procesorov odvádza spoločnosť výbornú prácu pri predaji odmietnutých čipov, ktoré sa po vypnutí niektorých blokov stávajú procesorom z menej produktívneho radu.

Spoločnosť už dlhé roky pracuje na úplne novej architektúre pod kódovým označením Buldozér, ale v čase vydania v 2011 roku nové procesory nepredviedli najlepší výkon. AMD Obviňoval som operačné systémy z toho, že nerozumejú architektonickým vlastnostiam duálnych jadier a „iného multithreadingu“.

Podľa zástupcov spoločnosti by ste si mali počkať na špeciálne opravy a záplaty, aby ste zažili plný výkon týchto procesorov. Avšak na začiatku 2012 roku predstavitelia spoločnosti odložili vydanie aktualizácie na podporu architektúry Buldozér za druhý polrok.

Frekvencia procesora, počet jadier, viacvláknové spracovanie.

Počas doby Pentium 4 a pred ním - Frekvencia procesora, bol hlavný faktor výkonu procesora pri výbere procesora.

To nie je prekvapujúce, pretože architektúry procesorov boli špeciálne vyvinuté na dosiahnutie vysokých frekvencií, čo sa prejavilo najmä na procesore Pentium 4 o architektúre NetBurst. Vysoká frekvencia nebola účinná s dlhým potrubím, ktoré bolo použité v architektúre. Dokonca Athlon XP frekvencia 2 GHz, z hľadiska produktivity bola vyššia ako Pentium 4 c 2,4 GHz. Bol to teda čistý marketing. Po tejto chybe spol Intel uvedomil si svoje chyby a vrátil na stranu dobra Začal som pracovať nie na frekvenčnej zložke, ale na výkone na takt. Z architektúry NetBurst Musel som odmietnuť.

Čo to isté pre nás dáva viacjadrový?

Štvorjadrový procesor s frekvenciou 2,4 GHz, vo viacvláknových aplikáciách bude teoreticky približným ekvivalentom jednojadrového procesora s frekvenciou 9,6 GHz alebo 2-jadrový procesor s frekvenciou 4,8 GHz. Ale to je len teoreticky. Prakticky Dva dvojjadrové procesory v dvojpäticovej základnej doske však budú rýchlejšie ako jeden 4-jadrový procesor pri rovnakej pracovnej frekvencii. Obmedzenia rýchlosti autobusov a latencia pamäte si vyberajú svoju daň.

* podlieha rovnakej architektúre a veľkosti vyrovnávacej pamäte

Multi-core umožňuje vykonávať inštrukcie a výpočty po častiach. Napríklad musíte vykonať tri aritmetické operácie. Prvé dve sa vykonajú na každom z jadier procesora a výsledky sa pridajú do vyrovnávacej pamäte, kde s nimi môže ďalšiu akciu vykonať ktorékoľvek z voľných jadier. Systém je veľmi flexibilný, no bez správnej optimalizácie nemusí fungovať. Preto je optimalizácia pre viac jadier veľmi dôležitá pre architektúru procesorov v prostredí OS.

Aplikácie, ktoré „milujú“ a použitie viacvláknové: archivátorov, video prehrávače a kódovače, antivírusy, defragmentačné programy, grafický editor, prehliadačov, Flash.

Medzi „milovníkov“ multithreadingu patria aj také operačné systémy ako Windows 7 A Windows Vista, ako aj mnohé OS založené na jadre Linux, ktoré s viacjadrovým procesorom pracujú citeľne rýchlejšie.

Väčšina hry, niekedy celkom stačí 2-jadrový procesor na vysokej frekvencii. Teraz však vychádza čoraz viac hier, ktoré sú určené pre multi-threading. Vezmite si aspoň tieto SandBox hry ako GTA 4 alebo Prototyp, v ktorom na 2-jadrovom procesore s frekvenciou nižšou 2,6 GHz– necítite sa pohodlne, snímková frekvencia klesne pod 30 snímok za sekundu. Aj keď v tomto prípade je s najväčšou pravdepodobnosťou dôvodom takýchto incidentov „slabá“ optimalizácia hier, nedostatok času alebo „nepriame“ ruky tých, ktorí preniesli hry z konzol na PC.

Pri kúpe nového procesora na hranie by ste si teraz mali dať pozor na procesory so 4 a viac jadrami. Napriek tomu by ste nemali zanedbávať 2-jadrové procesory z „vyššej kategórie“. V niektorých hrách sa tieto procesory niekedy cítia lepšie ako niektoré viacjadrové procesory.

Vyrovnávacia pamäť procesora.

je vyhradená oblasť procesorového čipu, v ktorej sa spracovávajú a ukladajú medziľahlé dáta medzi procesorovými jadrami, RAM a ďalšími zbernicami.

Beží na veľmi vysokej frekvencii (zvyčajne na frekvencii samotného procesora), má veľmi veľkú šírku pásma a jadrá procesora pracujú priamo s ním ( L1).

Kvôli nej nedostatok, môže byť procesor nečinný pri časovo náročných úlohách a čaká na príchod nových údajov do vyrovnávacej pamäte na spracovanie. Tiež vyrovnávacia pamäť slúži pre záznamy často sa opakujúcich údajov, ktoré je možné v prípade potreby rýchlo obnoviť bez zbytočných výpočtov, bez toho, aby nútil procesor nad nimi opäť strácať čas.

Výkon zvyšuje aj fakt, že vyrovnávacia pamäť je zjednotená a dáta z nej môžu využívať všetky jadrá rovnako. To poskytuje ďalšie príležitosti na viacvláknovú optimalizáciu.

Táto technika sa teraz používa na Vyrovnávacia pamäť úrovne 3. Pre procesory Intel existovali procesory so zjednotenou vyrovnávacou pamäťou úrovne 2 ( C2D E 7***,E 8***), vďaka čomu sa ukázalo, že táto metóda zvyšuje viacvláknový výkon.

Pri pretaktovaní procesora sa môže stať vyrovnávacia pamäť slabým miestom, ktoré zabráni pretaktovaniu procesora nad jeho maximálnu prevádzkovú frekvenciu bez chýb. Plusom však je, že pobeží na rovnakej frekvencii ako pretaktovaný procesor.

Vo všeobecnosti platí, že čím väčšia je vyrovnávacia pamäť, tým rýchlejšie CPU. V akých aplikáciách presne?

Všetky aplikácie, ktoré používajú veľa údajov, pokynov a vlákien s pohyblivou rádovou čiarkou, intenzívne využívajú vyrovnávaciu pamäť. Vyrovnávacia pamäť je veľmi populárna archivátorov, video kódovače, antivírusy A grafický editor atď.

Priaznivé je veľké množstvo vyrovnávacej pamäte hry. Najmä stratégie, autosimulátory, RPG, SandBox a všetky hry, kde je veľa malých detailov, častíc, geometrických prvkov, informačných tokov a fyzikálnych efektov.

Vyrovnávacia pamäť hrá veľmi dôležitú úlohu pri odomykaní potenciálu systémov s 2 alebo viacerými grafickými kartami. Koniec koncov, určitá časť zaťaženia pripadá na interakciu jadier procesorov, a to ako medzi sebou, tak aj na prácu s prúdmi niekoľkých video čipov. V tomto prípade je dôležitá organizácia vyrovnávacej pamäte a veľká vyrovnávacia pamäť úrovne 3 je veľmi užitočná.

Cache pamäť je vždy vybavená ochranou proti možným chybám ( ECC), ak sa zistia, opravia sa. Je to veľmi dôležité, pretože malá chyba vo vyrovnávacej pamäti sa pri spracovaní môže zmeniť na obrovskú nepretržitú chybu, ktorá zrúti celý systém.

Proprietárne technológie.

(hyper-threading, HT)–

technológia bola prvýkrát použitá v procesoroch Pentium 4, ale nie vždy to fungovalo správne a často to procesor viac spomaľovalo ako zrýchľovalo. Dôvodom bolo, že potrubie bolo príliš dlhé a systém predikcie vetiev nebol úplne vyvinutý. Používané spoločnosťou Intel, zatiaľ neexistujú žiadne analógy technológie, pokiaľ ju nepovažujete za analóg? čo inžinieri spoločnosti implementovali AMD v architektúre Buldozér.

Princíp systému spočíva v tom, že pre každé fyzické jadro jedno dve výpočtové vlákna, namiesto jedného. Teda ak máte 4-jadrový procesor s HT (Jadro i 7), potom máte virtuálne vlákna 8 .

Zvýšenie výkonu je dosiahnuté vďaka tomu, že dáta môžu vstúpiť do potrubia už v jeho strede, a nie nevyhnutne na začiatku. Ak sú niektoré bloky procesora schopné vykonať túto akciu nečinné, dostanú úlohu na vykonanie. Nárast výkonu nie je rovnaký ako pri skutočných fyzických jadrách, ale je porovnateľný (~50-75%, v závislosti od typu aplikácie). Je dosť zriedkavé, že v niektorých aplikáciách, HT negatívne ovplyvňuje za výkon. Je to spôsobené zlou optimalizáciou aplikácií pre túto technológiu, neschopnosťou pochopiť, že existujú „virtuálne“ vlákna a nedostatkom obmedzovačov pre rovnomerné zaťaženie vlákien.

TurboZosilnenie – veľmi užitočná technológia, ktorá zvyšuje pracovnú frekvenciu najpoužívanejších procesorových jadier v závislosti od úrovne ich zaťaženia. Je to veľmi užitočné, keď aplikácia nevie využiť všetky 4 jadrá a zaťaží len jedno či dve, pričom sa zvýši ich pracovná frekvencia, čím sa výkon čiastočne kompenzuje. Spoločnosť má analóg tejto technológie AMD, je technológia Turbo jadro.

, 3 viem! inštrukcie. Navrhnuté na zrýchlenie procesora multimédiá výpočtovej techniky (video, hudba, 2D/3D grafika atď.), a tiež urýchliť prácu programov ako sú archivátory, programy na prácu s obrázkami a videom (s podporou inštrukcií z týchto programov).

3viem! - dosť stará technológia AMD, ktorý okrem iného obsahuje ďalšie pokyny na spracovanie multimediálneho obsahu SSE prvá verzia.

* Konkrétne schopnosť streamovať reálne čísla s jednou presnosťou.

Mať najnovšiu verziu je veľkým plusom, procesor začne vykonávať určité úlohy efektívnejšie so správnou optimalizáciou softvéru. Procesory AMD majú podobné mená, ale mierne odlišné.

* Príklad - SSE 4.1 (Intel) - SSE 4A (AMD).

Okrem toho tieto inštrukčné sady nie sú identické. Sú to analógy s malými rozdielmi.

Cool'n'Quiet, SpeedStep CoolCore Očarený Polovicu Štát (C1E) AT. d.

Tieto technológie pri nízkej záťaži znižujú frekvenciu procesora znížením násobiča a napätia jadra, deaktiváciou časti vyrovnávacej pamäte atď. Vďaka tomu sa procesor oveľa menej zahrieva, spotrebuje menej energie a vytvára menej hluku. Ak je potrebné napájanie, procesor sa v zlomku sekundy vráti do normálneho stavu. Pri štandardných nastaveniach Bios Sú takmer vždy zapnuté, v prípade potreby ich možno deaktivovať, aby sa znížilo možné „zamrznutie“ pri prepínaní 3D hier.

Niektoré z týchto technológií riadia rýchlosť otáčania ventilátorov v systéme. Ak napríklad procesor nepotrebuje zvýšený odvod tepla a nie je zaťažený, rýchlosť ventilátora procesora sa zníži ( AMD Cool'n'Quiet, Intel Speed ​​​​Step).

Virtualizačná technológia Intel A Virtualizácia AMD.

Tieto hardvérové ​​technológie umožňujú pomocou špeciálnych programov spustiť niekoľko operačných systémov naraz bez výraznej straty výkonu. Používa sa aj na správnu prevádzku serverov, pretože na nich je často nainštalovaných viac OS.

Vykonať Zakázať Trocha ANie eXecute Trocha – technológia určená na ochranu počítača pred útokmi vírusov a softvérovými chybami, ktoré môžu spôsobiť zlyhanie systému pretečenie vyrovnávacej pamäte.

Intel 64 , AMD 64 , EM 64 T – táto technológia umožňuje procesoru pracovať ako v OS s 32-bitovou architektúrou, tak aj v OS so 64-bitovou architektúrou. systém 64 bit– z pohľadu benefitov sa pre bežného používateľa líši tým, že tento systém dokáže využiť viac ako 3,25GB RAM. Na 32-bitových systémoch použite b O Väčšie množstvo pamäte RAM nie je možné z dôvodu obmedzeného množstva adresovateľnej pamäte*.

Väčšinu aplikácií s 32-bitovou architektúrou je možné spustiť na systéme so 64-bitovým OS.

* Čo môžete urobiť, ak v roku 1985 nikto nemohol ani len pomyslieť na také obrovské, na vtedajšie pomery, objemy pamäte RAM.

Okrem toho.

Pár slov o.

Tento bod stojí za to venovať veľkú pozornosť. Čím tenší je technický proces, tým menej energie procesor spotrebuje a v dôsledku toho sa menej zahrieva. A okrem iného má vyššiu bezpečnostnú rezervu na pretaktovanie.

Čím je technický proces prepracovanejší, tým viac dokážete „zabaliť“ do čipu (nielen) a zvýšiť tak možnosti procesora. Odvod tepla a spotreba energie sa tiež úmerne zníži v dôsledku nižších strát prúdu a zmenšenia plochy jadra. Môžete si všimnúť tendenciu, že s každou novou generáciou rovnakej architektúry na novom technologickom procese rastie aj spotreba energie, ale nie je to tak. Ide len o to, že výrobcovia smerujú k ešte vyššej produktivite a prekračujú hranicu odvodu tepla predchádzajúcej generácie procesorov kvôli zvýšeniu počtu tranzistorov, čo nie je úmerné zníženiu technického procesu.

Zabudované v procesore.

Ak nepotrebujete vstavané video jadro, potom by ste si s ním nemali kupovať procesor. Získate len horší odvod tepla, extra kúrenie (nie vždy), horší potenciál pretaktovania (nie vždy) a preplatené peniaze.

Navyše tie jadrá, ktoré sú zabudované v procesore, sú vhodné len na načítanie OS, surfovanie po internete a pozeranie videí (a nie akejkoľvek kvality).

Trendy na trhu sa stále menia a možnosť kúpiť si výkonný procesor od Intel Bez video jadra vypadáva čoraz menej. Pri procesoroch sa objavila politika vynúteného uloženia vstavaného video jadra Intel pod kódovým názvom Piesočný most, ktorej hlavnou inováciou bolo zabudované jadro na rovnakom technickom procese. Video jadro je umiestnené spolu s procesorom na jednom čipe a nie také jednoduché ako v predchádzajúcich generáciách procesorov Intel. Pre tých, ktorí to nevyužívajú, sú tu nevýhody v podobe nejakého preplatku za procesor, posunutie zdroja vykurovania voči stredu krytu rozvodu tepla. Existujú však aj výhody. Deaktivované video jadro, môže byť použité pre veľmi rýchlu technológiu kódovania videa Rýchla synchronizácia v spojení so špeciálnym softvérom, ktorý túto technológiu podporuje. Nabudúce, Intel sľubuje rozšírenie obzorov využitia vstavaného video jadra pre paralelné výpočty.

Zásuvky pre procesory. Životnosť platformy.

Intel má pre svoje platformy tvrdé pravidlá. Životnosť každého (dátum začiatku a konca predaja procesora) zvyčajne nepresahuje 1,5 - 2 roky. Okrem toho má spoločnosť niekoľko paralelných vývojových platforiem.

Spoločnosť AMD, má opačnú politiku kompatibility. Na jej platforme AM 3, všetky procesory budúcej generácie, ktoré podporujú DDR3. Aj keď plošina dosiahne AM 3+ a neskôr buď nové procesory pre AM 3, alebo nové procesory budú kompatibilné so starými základnými doskami a bezbolestný upgrade pre vašu peňaženku bude možné vykonať len výmenou procesora (bez výmeny základnej dosky, RAM a pod.) a flashovaním základnej dosky. Jediné nuansy nekompatibility môžu nastať pri zmene typu, pretože bude potrebný iný pamäťový radič zabudovaný do procesora. Kompatibilita je teda obmedzená a nepodporujú ju všetky základné dosky. Vo všeobecnosti však platí, že pre používateľov s obmedzeným rozpočtom alebo pre tých, ktorí nie sú zvyknutí úplne meniť platformu každé 2 roky, je voľba výrobcu procesora jasná – toto AMD.

chladenie CPU.

Štandardne sa dodáva s procesorom BOX-nový chladič, ktorý si jednoducho poradí so svojou úlohou. Je to kus hliníka s nie veľmi vysokou rozptylovou plochou. Efektívne chladiče s tepelnými trubicami a k ​​nim pripevnenými platňami sú navrhnuté pre vysoko účinný odvod tepla. Ak nechcete počuť extra hluk z ventilátora, mali by ste si kúpiť alternatívny, efektívnejší chladič s tepelnými trubicami alebo uzavretý alebo otvorený systém kvapalinového chladenia. Takéto chladiace systémy navyše poskytnú možnosť pretaktovania procesora.

Záver.

Zohľadnili sa všetky dôležité aspekty ovplyvňujúce výkon a výkon procesora. Zopakujme si, čomu by ste mali venovať pozornosť:

• Vyberte výrobcu
• Architektúra procesora
• Technický proces
• Frekvencia procesora
• Počet jadier procesora
• Veľkosť a typ vyrovnávacej pamäte procesora
• Podpora technológie a výučby
• Vysoko kvalitné chladenie

Dúfame, že vám tento materiál pomôže pochopiť a rozhodnúť sa pri výbere procesora, ktorý splní vaše očakávania.

Prvé počítačové procesory s viacerými jadrami sa objavili na spotrebiteľskom trhu už v polovici roku 2000, ale mnohí používatelia stále celkom nechápu, čo sú viacjadrové procesory a ako pochopiť ich vlastnosti.

Video formát článku „Celá pravda o viacjadrových procesoroch“

Jednoduché vysvetlenie otázky „čo je to procesor“

Mikroprocesor je jedným z hlavných zariadení v počítači. Tento suchý oficiálny názov sa často skracuje na jednoducho „procesor“). Procesor je mikroobvod s plochou porovnateľnou so zápalkovou škatuľkou. Ak chcete, procesor je ako motor v aute. Najdôležitejšia časť, ale nie jediná. Auto má aj kolesá, karosériu a prehrávač so svetlometmi. Výkon „stroja“ však určuje procesor (ako motor automobilu).

Mnoho ľudí nazýva procesor systémová jednotka - „škatuľa“, v ktorej sú umiestnené všetky komponenty počítača, ale to je zásadne nesprávne. Systémovou jednotkou je skriňa počítača spolu so všetkými jej komponentmi – pevným diskom, pamäťou RAM a mnohými ďalšími časťami.

Funkcia procesora - Výpočet. Nezáleží na tom, ktoré presne. Faktom je, že všetka práca na počítači je založená výlučne na aritmetických výpočtoch. Sčítanie, násobenie, odčítanie a iná algebra - to všetko robí mikroobvod nazývaný „procesor“. A výsledky takýchto výpočtov sa zobrazujú na obrazovke vo forme hry, súboru Word alebo len pracovnej plochy.

Hlavná časť počítača, ktorá vykonáva výpočty, je čo je procesor.

Čo je jadro procesora a viacjadro

Od začiatku storočí procesorov boli tieto mikroobvody jednojadrové. Jadrom je v skutočnosti samotný procesor. Jeho hlavná a hlavná časť. Procesory majú aj iné časti – povedzme „nohy“ – kontakty, mikroskopické „elektrické vedenie“ – ale je to blok, ktorý je zodpovedný za výpočty, tzv. jadro procesora. Keď sa procesory stali veľmi malými, inžinieri sa rozhodli skombinovať niekoľko jadier do jedného „puzdra“ procesora.

Ak si predstavíte procesor ako byt, tak jadrom je v takomto byte veľká miestnosť. Jednoizbový byt je jedno procesorové jadro (veľká izba-predsieň), kuchyňa, kúpeľňa, chodba... Dvojizbový byt sú ako dve procesorové jadrá spolu s ďalšími miestnosťami. K dispozícii sú troj-, štvor- a dokonca aj 12-izbové byty. To isté platí pre procesory: vo vnútri jedného „bytového“ kryštálu môže byť niekoľko „izbových“ jadier.

Viacjadrový- Ide o rozdelenie jedného procesora na niekoľko rovnakých funkčných blokov. Počet blokov je počet jadier vo vnútri jedného procesora.

Typy viacjadrových procesorov

Existuje mylná predstava: „čím viac jadier má procesor, tým lepšie“. Presne takto sa snažia vec prezentovať marketéri, ktorí sú platení za vytvorenie tohto druhu mylnej predstavy. Ich úlohou je predávať lacné procesory, navyše za vyššie ceny a v obrovských množstvách. V skutočnosti však počet jadier nie je ani zďaleka hlavnou charakteristikou procesorov.

Vráťme sa k analógii procesorov a bytov. Dvojizbový byt je drahší, pohodlnejší a prestížnejší ako jednoizbový. Ale iba v prípade, že sa tieto byty nachádzajú v rovnakej oblasti, sú rovnako vybavené a ich rekonštrukcia je podobná. Existujú slabé štvorjadrové (alebo aj 6-jadrové) procesory, ktoré sú výrazne slabšie ako dvojjadrové. Ale je ťažké tomu uveriť: samozrejme, kúzlo veľkých čísel 4 alebo 6 proti „nejakým“ dvom. Presne toto sa však stáva veľmi, veľmi často. Pôsobí ako ten istý štvorizbový byt, ale v zničenom stave, bez rekonštrukcie, v úplne odľahlej lokalite – a ešte za cenu luxusného dvojizbového bytu v úplnom centre.

Koľko jadier je vo vnútri procesora?

Pre osobné počítače a notebooky sa jednojadrové procesory už niekoľko rokov riadne nevyrábajú a v predaji ich nájdete len veľmi zriedka. Počet jadier začína od dvoch. Štyri jadrá - spravidla ide o drahšie procesory, ale existuje z nich návratnosť. Existujú tiež 6-jadrové procesory, ktoré sú neuveriteľne drahé a z praktického hľadiska oveľa menej užitočné. Len málo úloh môže dosiahnuť zvýšenie výkonu na týchto monštruóznych kryštáloch.

Spoločnosť AMD uskutočnila experiment na vytvorenie 3-jadrových procesorov, ale to je už minulosť. Dopadlo to celkom dobre, ale ich čas už uplynul.

Mimochodom, AMD vyrába aj viacjadrové procesory, ale spravidla sú výrazne slabšie ako konkurenti od Intelu. Je pravda, že ich cena je oveľa nižšia. Musíte len vedieť, že 4 jadrá od AMD sa takmer vždy ukážu ako výrazne slabšie ako rovnaké 4 jadrá od Intelu.

Teraz viete, že procesory sa dodávajú s 1, 2, 3, 4, 6 a 12 jadrami. Jednojadrové a 12-jadrové procesory sú veľmi zriedkavé. Trojjadrové procesory sú minulosťou. Šesťjadrové procesory sú buď veľmi drahé (Intel), alebo nie také silné (AMD), že si za číslo priplatíte. 2 a 4 jadrá sú najbežnejšie a najpraktickejšie zariadenia, od najslabších po najvýkonnejšie.

Frekvencia viacjadrového procesora

Jednou z charakteristík počítačových procesorov je ich frekvencia. Tie isté megahertzové (a častejšie gigahertzové). Frekvencia je dôležitá charakteristika, ale zďaleka nie jediná. Áno, možno nie to najdôležitejšie. Napríklad 2-gigahertzový dvojjadrový procesor je výkonnejšia ponuka ako jeho 3-gigahertzový jednojadrový súrodenec.

Je úplne nesprávne predpokladať, že frekvencia procesora sa rovná frekvencii jeho jadier vynásobenej počtom jadier. Zjednodušene povedané, 2-jadrový procesor s frekvenciou jadra 2 GHz nemá celkovú frekvenciu v žiadnom prípade rovnajúcu sa 4 gigahertzom! Dokonca ani pojem „spoločná frekvencia“ neexistuje. V tomto prípade, Frekvencia procesora rovný presne 2 GHz. Žiadne násobenie, sčítanie alebo iné operácie.

A opäť „premeníme“ spracovateľov na byty. Ak je výška stropov v každej miestnosti 3 metre, celková výška bytu zostane rovnaká - rovnaké tri metre a nie o centimeter vyššia. Bez ohľadu na to, koľko izieb je v takomto byte, výška týchto miestností sa nemení. Tiež taktovanie jadier procesora. Nesčítava sa a nenásobí.

Virtuálne viacjadrové alebo Hyper-Threading

Existujú tiež jadrá virtuálnych procesorov. Technológia Hyper-Threading v procesoroch Intel núti počítač „myslieť si“, že vo vnútri dvojjadrového procesora sú v skutočnosti 4 jadrá. Podobne ako jeden pevný disk rozdelené do niekoľkých logických- lokálne jednotky C, D, E atď.

HyperThreading je veľmi užitočná technológia pre množstvo úloh.. Niekedy sa stáva, že jadro procesora je využité len na polovicu a zvyšné tranzistory v jeho zložení sú nečinné. Inžinieri prišli na spôsob, ako zabezpečiť fungovanie aj týchto „lenivých“ jadier, a to tak, že každé jadro fyzického procesora rozdelia na dve „virtuálne“ časti. Je to, ako keby bola pomerne veľká miestnosť rozdelená na dve časti.

Má to nejaký praktický zmysel? trik s virtuálnymi jadrami? Najčastejšie - áno, aj keď všetko závisí od konkrétnych úloh. Zdá sa, že je viac izieb (a čo je najdôležitejšie, používajú sa racionálnejšie), ale plocha miestnosti sa nezmenila. V kanceláriách sú takéto priečky neuveriteľne užitočné a tiež v niektorých obytných bytoch. V ostatných prípadoch nemá zmysel miestnosť rozdeľovať (rozdeľovať jadro procesora na dve virtuálne).

Všimnite si, že najdrahšie a procesory produktívnej triedyCorei7 je povinná výbavaHyperNavliekanie závitov. Majú 4 fyzické jadrá a 8 virtuálnych. Ukazuje sa, že na jednom procesore pracuje súčasne 8 výpočtových vlákien. Lacnejšie, ale aj výkonné procesory triedy Intel Corei5 pozostávajú zo štyroch jadier, no Hyper Threading tam nefunguje. Ukazuje sa, že Core i5 pracuje so 4 vláknami výpočtov.

Procesory Corei3- typický „priemer“, čo sa týka ceny aj výkonu. Majú dve jadrá a žiadny náznak Hyper-Threadingu. Celkovo sa ukazuje, že Corei3 iba dve výpočtové vlákna. To isté platí pre úprimne rozpočtové kryštály Pentium aCeleron. Dve jadrá, žiadne hyper-threading = dve vlákna.

Potrebuje počítač veľa jadier? Koľko jadier potrebuje procesor?

Všetky moderné procesory sú dostatočne výkonné na bežné úlohy. Prezeranie internetu, korešpondencia na sociálnych sieťach a e-mailom, kancelárske úlohy Word-PowerPoint-Excel: na túto prácu sa hodí slabý Atom, budgetový Celeron a Pentium, nehovoriac o výkonnejšom Core i3. Dve jadrá sú na bežnú prácu viac než dostatočné. Procesor s veľkým počtom jadier neprinesie výrazné zvýšenie rýchlosti.

Pri hrách by ste mali venovať pozornosť procesoromCorei3 aleboi5. Herný výkon skôr nebude závisieť od procesora, ale od grafickej karty. Málokedy bude hra vyžadovať plný výkon Core i7. Preto sa verí, že hry nevyžadujú viac ako štyri jadrá procesora a častejšie sú vhodné dve jadrá.

Pre serióznu prácu, ako sú špeciálne inžinierske programy, kódovanie videa a iné úlohy náročné na zdroje Vyžaduje sa skutočne produktívne vybavenie. Často sa tu používajú nielen fyzické, ale aj virtuálne procesorové jadrá. Čím viac výpočtových vlákien, tým lepšie. A nezáleží na tom, koľko taký procesor stojí: pre profesionálov nie je cena taká dôležitá.

Majú viacjadrové procesory nejaké výhody?

Samozrejme áno. Zároveň sa počítač venuje niekoľkým úlohám - minimálne beží Windows (mimochodom, ide o stovky rôznych úloh) a zároveň hrá film. Prehrávanie hudby a prehliadanie internetu. Práca textového editora a zahrnutá hudba. Dve jadrá procesora – a to sú v skutočnosti dva procesory – si poradia s rôznymi úlohami rýchlejšie ako jeden. Dve jadrá to urobia o niečo rýchlejšie. Štvorka je ešte rýchlejšia ako dvojka.

V prvých rokoch existencie viacjadrovej technológie neboli všetky programy schopné pracovať ani s dvoma jadrami procesora. Do roku 2014 drvivá väčšina aplikácií chápe a dokáže využívať výhody viacerých jadier. Rýchlosť spracovania úloh na dvojjadrovom procesore sa málokedy zdvojnásobí, no takmer vždy dôjde k zvýšeniu výkonu.

Preto je hlboko zakorenený mýtus, že programy nemôžu využívať viacero jadier, zastarané informácie. Kedysi to tak naozaj bolo, dnes sa situácia dramaticky zlepšila. Výhody viacerých jadier sú nepopierateľné, to je fakt.

Keď má procesor menej jadier, je to lepšie

Nemali by ste kupovať procesor podľa nesprávneho vzorca „čím viac jadier, tým lepšie“. Toto je nesprávne. Po prvé, 4, 6 a 8-jadrové procesory sú podstatne drahšie ako ich dvojjadrové náprotivky. Výrazné zvýšenie ceny nie je vždy opodstatnené z hľadiska výkonu. Napríklad, ak sa ukáže, že 8-jadrový procesor je len o 10% rýchlejší ako CPU s menším počtom jadier, ale je 2-krát drahší, potom bude ťažké ospravedlniť takýto nákup.

Po druhé, čím viac jadier má procesor, tým je žravejší z hľadiska spotreby energie. Nemá zmysel kupovať oveľa drahší notebook so 4-jadrovým (8-vláknovým) Core i7, ak tento notebook bude spracovávať iba textové súbory, prehliadať internet a pod. S dvojjadrovým (4 vláknam) Core i5 nebude žiadny rozdiel a klasické Core i3 s iba dvoma výpočtovými vláknami nebude horšie ako jeho významnejší „kolegu“. A takto výkonný notebook vydrží na batériu oveľa menej ako ekonomický a nenáročný Core i3.

Viacjadrové procesory v mobilných telefónoch a tabletoch

Móda viacerých výpočtových jadier vo vnútri jedného procesora platí aj pre mobilné zariadenia. Smartfóny a tablety s veľkým počtom jadier takmer nikdy nevyužívajú plné možnosti svojich mikroprocesorov. Dvojjadrové mobilné počítače niekedy skutočne pracujú o niečo rýchlejšie, ale 4 a ešte viac 8 jadier sú úprimne prehnané. Batéria sa spotrebúva úplne bezbožne a výkonné počítačové zariadenia jednoducho nečinne stoja. Záver – viacjadrové procesory v telefónoch, smartfónoch a tabletoch sú len poctou marketingu, a nie naliehavou potrebou. Počítače sú náročnejšie zariadenia ako telefóny. Naozaj potrebujú dve jadrá procesora. Štyri neublížia. 6 a 8 sú prehnané pre bežné úlohy a dokonca aj hry.

Ako si vybrať viacjadrový procesor a nepomýliť sa?

Praktická časť dnešného článku je relevantná pre rok 2014. Je nepravdepodobné, že by sa v najbližších rokoch niečo výrazne zmenilo. Budeme sa baviť iba o procesoroch vyrábaných spoločnosťou Intel. Áno, AMD ponúka dobré riešenia, ale sú menej populárne a ťažšie pochopiteľné.

Upozorňujeme, že tabuľka je založená na procesoroch z rokov 2012-2014. Staršie vzorky majú iné vlastnosti. Nespomenuli sme ani zriedkavé možnosti CPU, napríklad jednojadrový Celeron (také existujú aj dnes, ale ide o atypickú možnosť, ktorá na trhu takmer nie je zastúpená). Procesory by ste si nemali vyberať iba podľa počtu jadier v nich - existujú aj iné, dôležitejšie vlastnosti. Tabuľka vám len uľahčí výber viacjadrového procesora, no konkrétny model (a v každej triede ich sú desiatky) by ste si mali kúpiť až po dôkladnom oboznámení sa s ich parametrami: frekvencia, odvod tepla, generácia, vyrovnávacia pamäť veľkosť a ďalšie vlastnosti.

CPU	Počet jadier	Výpočtové vlákna	Typické aplikácie
Atom	1-2	1-4	Nízkoenergetické počítače a netbooky. Cieľom procesorov Atom je minimalizovať spotrebu energie. Ich produktivita je minimálna.
Celeron	2	2	Najlacnejšie procesory pre stolné počítače a notebooky. Výkon postačuje na kancelárske úlohy, no nejde vôbec o herné CPU.
Pentium	2	2	Procesory Intel sú rovnako lacné a málo výkonné ako Celeron. Skvelá voľba pre kancelárske počítače. Pentiá sú vybavené o niečo väčšou vyrovnávacou pamäťou a niekedy mierne zvýšeným výkonom v porovnaní s Celeronom
Core i3	2	4	Dve pomerne výkonné jadrá, z ktorých každé je rozdelené na dva virtuálne „procesory“ (Hyper-Threading). To sú už dosť výkonné CPU za nie príliš vysoké ceny. Dobrá voľba pre domáci alebo výkonný kancelársky počítač bez veľkých nárokov na výkon.
Core i5	4	4	Plnohodnotné 4-jadrové procesory Core i5 sú pomerne drahé. Ich výkon chýba len pri tých najnáročnejších úlohách.
Core i7	4-6	8-12	Najvýkonnejšie, no najmä drahé procesory Intel. Spravidla sú zriedka rýchlejšie ako Core i5 a iba v niektorých programoch. Jednoducho k nim neexistujú žiadne alternatívy.

Stručné zhrnutie článku „Celá pravda o viacjadrových procesoroch“. Namiesto poznámky

• jadro CPU- jeho súčasť. V skutočnosti je to nezávislý procesor vo vnútri puzdra. Dvojjadrový procesor - dva procesory v jednom.
• Viacjadrový porovnateľný s počtom izieb v byte. Dvojizbové byty sú lepšie ako jednoizbové, ale len pri rovnakých ostatných vlastnostiach (umiestnenie bytu, stav, plocha, výška stropu).
• Vyhlásenie, že čím viac jadier má procesor, tým je lepší- marketingový ťah, úplne nesprávne pravidlo. Byt sa totiž nevyberá len podľa počtu izieb, ale aj podľa jeho polohy, rekonštrukcie a ďalších parametrov. To isté platí pre viacero jadier vo vnútri procesora.
• Existuje „virtuálne“ viacjadrové— Technológia Hyper-Threading. Vďaka tejto technológii je každé „fyzické“ jadro rozdelené na dve „virtuálne“. Ukazuje sa, že 2-jadrový procesor s Hyper-Threadingom má len dve skutočné jadrá, no tieto procesory súčasne spracovávajú 4 výpočtové vlákna. Ide o skutočne užitočnú funkciu, no 4-vláknový procesor nemožno považovať za štvorjadrový.
• Pre stolné procesory Intel: Celeron - 2 jadrá a 2 vlákna. Pentium - 2 jadrá, 2 vlákna. Core i3 - 2 jadrá, 4 vlákna. Core i5 - 4 jadrá, 4 vlákna. Core i7 - 4 jadrá, 8 vlákien. Procesory pre notebooky (mobilné) Intel majú rôzny počet jadier/vlákien.
• Pre mobilné počítače je energetická efektívnosť (v praxi výdrž batérie) často dôležitejšia ako počet jadier.

Pravdepodobne každý používateľ, ktorý sa málo vyzná v počítačoch, sa pri výbere centrálneho procesora stretol s množstvom nepochopiteľných charakteristík: technický proces, vyrovnávacia pamäť, zásuvka; Obrátil som sa o radu na priateľov a známych, ktorí boli kompetentní vo veci počítačového hardvéru. Pozrime sa na rozmanitosť rôznych parametrov, pretože procesor je najdôležitejšou súčasťou vášho PC a pochopenie jeho vlastností vám dodá istotu pri kúpe a ďalšom používaní.

CPU

Procesor osobného počítača je čip, ktorý je zodpovedný za vykonávanie akýchkoľvek operácií s údajmi a riadi periférne zariadenia. Je obsiahnutý v špeciálnom silikónovom obale nazývanom matrica. Pre krátke označenie použite skratku - CPU(centrálna spracovateľská jednotka) príp CPU(z anglického Central Processing Unit – centrálne spracovateľské zariadenie). Na trhu moderných počítačových komponentov existujú dve konkurenčné spoločnosti, Intel a AMD, ktorí sa neustále zúčastňujú pretekov o výkon nových procesorov, neustále zlepšujúcich technologický proces.

Technický proces

Technický proces je veľkosť používaná pri výrobe procesorov. Určuje veľkosť tranzistora, ktorého jednotkou je nm (nanometer). Tranzistory zase tvoria vnútorné jadro CPU. Pointa je, že neustále zlepšovanie výrobných techník umožňuje zmenšiť veľkosť týchto komponentov. Vďaka tomu je ich na čipe procesora umiestnených oveľa viac. To pomáha zlepšovať výkon CPU, takže jeho parametre vždy označujú použitú technológiu. Napríklad Intel Core i5-760 je vyrobený pomocou 45 nm procesnej technológie a Intel Core i5-2500K je vyrobený pomocou 32 nm procesu. Na základe týchto informácií môžete posúdiť, aký moderný je procesor a aký je lepší je výkonovo k svojmu predchodcovi, no pri výbere musíte brať do úvahy aj množstvo ďalších parametrov.

Architektúra

Procesory sa vyznačujú aj takou charakteristikou, akou je architektúra - súbor vlastností, ktoré sú vlastné celej rodine procesorov, zvyčajne vyrábaných počas mnohých rokov. Inými slovami, architektúra je ich organizácia alebo vnútorný dizajn CPU.

Počet jadier

Core- najdôležitejší prvok centrálneho procesora. Je to časť procesora, ktorá dokáže vykonávať jedno vlákno inštrukcií. Jadrá sa líšia veľkosťou vyrovnávacej pamäte, frekvenciou zbernice, výrobnou technológiou atď. Výrobcovia im pri každom ďalšom technologickom procese priraďujú nové mená (napríklad jadro procesora AMD je Zambezi a Intel je Lynnfield). S rozvojom technológií výroby procesorov je možné umiestniť viac ako jedno jadro do jedného puzdra, čo výrazne zvyšuje výkon CPU a pomáha vykonávať niekoľko úloh súčasne, ako aj používať niekoľko jadier v programoch. Viacjadrové procesory bude schopný rýchlo zvládnuť archiváciu, dekódovanie videa, prevádzku moderných videohier atď. Napríklad rady procesorov Intel Core 2 Duo a Core 2 Quad, ktoré využívajú dvojjadrové a štvorjadrové CPU. V súčasnosti sú bežne dostupné procesory s 2, 3, 4 a 6 jadrami. Väčšie množstvo z nich sa používa v serverových riešeniach a bežný používateľ PC ich nevyžaduje.

Frekvencia

Výkon ovplyvňuje okrem počtu jadier aj frekvencia hodín. Hodnota tejto charakteristiky odráža výkon CPU v počte hodinových cyklov (operácií) za sekundu. Ďalšou dôležitou vlastnosťou je frekvencia zbernice(FSB - Front Side Bus) demonštrujúca rýchlosť výmeny dát medzi procesorom a periférnymi zariadeniami počítača. Frekvencia hodín je úmerná frekvencii zbernice.

Zásuvka

Aby bol budúci procesor pri inovácii kompatibilný s existujúcou základnou doskou, musíte poznať jeho päticu. Volá sa zásuvka konektor, v ktorom je CPU nainštalovaný na základnej doske počítača. Typ zásuvky je charakterizovaný počtom nožičiek a výrobcom procesora. Rôzne pätice zodpovedajú konkrétnym typom CPU, takže každá pätica umožňuje inštaláciu konkrétneho typu procesora. Intel používa päticu LGA1156, LGA1366 a LGA1155, zatiaľ čo AMD používa AM2+ a AM3.

Cache

Cache- množstvo pamäte s veľmi vysokou prístupovou rýchlosťou, potrebné na zrýchlenie prístupu k údajom, ktoré sú trvalo umiestnené v pamäti s nižšou prístupovou rýchlosťou (RAM). Pri výbere procesora nezabúdajte, že zvýšenie veľkosti vyrovnávacej pamäte má pozitívny vplyv na výkon väčšiny aplikácií. Cache CPU má tri úrovne ( L1, L2 a L3), ktorý sa nachádza priamo na jadre procesora. Prijíma dáta z RAM pre vyššiu rýchlosť spracovania. Za zváženie tiež stojí, že pre viacjadrové procesory je uvedené množstvo vyrovnávacej pamäte prvej úrovne pre jedno jadro. Vyrovnávacia pamäť L2 vykonáva podobné funkcie, je však pomalšia a má väčšiu veľkosť. Ak plánujete používať procesor na úlohy náročné na zdroje, potom bude vhodnejší model s veľkou vyrovnávacou pamäťou druhej úrovne, pretože pre viacjadrové procesory je uvedená celková veľkosť vyrovnávacej pamäte L2. Najvýkonnejšie procesory, ako AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon, sú vybavené vyrovnávacou pamäťou L3. Cache tretej úrovne je najmenej rýchla, ale môže dosiahnuť 30 MB.

Spotreba energie

Spotreba energie procesora úzko súvisí s jeho výrobnou technológiou. S ubúdajúcimi nanometrami technického procesu, zvyšovaním počtu tranzistorov a zvyšovaním taktovacej frekvencie procesorov sa zvyšuje spotreba CPU. Napríklad procesory Intel Core i7 vyžadujú až 130 wattov alebo viac. Napätie dodávané do jadra jasne charakterizuje spotrebu procesora. Tento parameter je obzvlášť dôležitý pri výbere CPU, ktoré sa má použiť ako multimediálne centrum. Moderné modely procesorov využívajú rôzne technológie, ktoré pomáhajú bojovať proti nadmernej spotrebe energie: vstavané teplotné senzory, automatické riadiace systémy pre napätie a frekvenciu jadier procesora, režimy šetrenia energie pri nízkej záťaži procesora.

Pridané vlastnosti

Moderné procesory získali schopnosť pracovať v 2- a 3-kanálovom režime s pamäťou RAM, čo výrazne ovplyvňuje jeho výkon, a tiež podporujú väčšiu sadu inštrukcií, čím sa ich funkčnosť zvyšuje na novú úroveň. GPU vďaka technológii spracovávajú video samy, a tým zaťažujú CPU DXVA(z anglického DirectX Video Acceleration - zrýchlenie videa komponentom DirectX). Intel používa vyššie uvedenú technológiu Turbo zrýchlenie dynamicky meniť taktovaciu frekvenciu centrálneho procesora. Technológia Rýchlostný krok riadi spotrebu CPU v závislosti od aktivity procesora a Virtualizačná technológia Intel hardvér vytvára virtuálne prostredie na používanie viacerých operačných systémov. Moderné procesory možno tiež rozdeliť na virtuálne jadrá pomocou technológie Hyper Threading. Napríklad dvojjadrový procesor je schopný rozdeliť takt jedného jadra na dve, výsledkom čoho je vysoký výpočtový výkon pri použití štyroch virtuálnych jadier.

Pri premýšľaní o konfigurácii vášho budúceho počítača nezabudnite na grafickú kartu a jej GPU(z anglického Graphics Processing Unit - grafická procesorová jednotka) - procesor vašej grafickej karty, ktorý je zodpovedný za vykresľovanie (aritmetické operácie s geometrickými, fyzickými objektmi atď.). Čím vyššia je frekvencia jeho jadra a frekvencia pamäte, tým menšie bude zaťaženie centrálneho procesora. Hráči by mali venovať osobitnú pozornosť GPU.

V skutočnosti sa nič také nedeje. Aby sme pochopili, prečo osemjadrový procesor nezdvojnásobuje výkon smartfónu, je potrebné nejaké vysvetlenie. Budúcnosť procesorov smartfónov je teraz. Čoraz rozšírenejšie sú osemjadrové procesory, o ktorých sa ešte nedávno mohlo len snívať. Ukazuje sa ale, že ich úlohou nie je zvyšovať výkon zariadenia.

Tieto vysvetlenia boli uverejnené v článku „Octa-core vs Quad-core: Má to rozdiel? na stránkach zdrojov Dôveryhodné recenzie.

Samotné výrazy „okta-jadro“ a „štvorjadro“ odrážajú počet jadier CPU.

Kľúčovým rozdielom medzi týmito dvoma typmi procesorov je však spôsob inštalácie jadier procesorov.

So štvorjadrovým procesorom môžu všetky jadrá pracovať súčasne, čo umožňuje rýchly a flexibilný multitasking, plynulejšie 3D hranie, rýchlejší výkon fotoaparátu a ďalšie.

Moderné osemjadrové čipy sa zase jednoducho skladajú z dvoch štvorjadrových procesorov, ktoré si medzi sebou rozdeľujú rôzne úlohy v závislosti od ich typu. Najčastejšie osemjadrový čip obsahuje sadu štyroch jadier s nižším taktom ako druhá sada. Keď je potrebné dokončiť komplexnú úlohu, prirodzene ju prevezme rýchlejší procesor.

Presnejší výraz ako „okta-jadro“ by bol „dvojité štvorjadro“. Ale neznie to tak pekne a na marketingové účely sa to nehodí. Preto sa tieto procesory nazývajú osemjadrové.

Prečo potrebujeme dve sady procesorových jadier?

Aký je dôvod kombinácie dvoch sád procesorových jadier, ktoré si navzájom odovzdávajú úlohy v jednom zariadení? Pre zaistenie energetickej účinnosti! Toto riešenie je potrebné pre smartfón napájaný z batérie, ale nie pre hlavnú jednotku, ktorá je neustále napájaná z palubného zdroja auta.

Výkonnejší procesor spotrebuje viac energie a batériu je potrebné nabíjať častejšie. A batérie sú oveľa slabším článkom smartfónu ako procesory. Výsledkom je, že čím je procesor smartfónu výkonnejší, tým potrebuje väčšiu kapacitu batérie.

Na väčšinu úloh smartfónov však nebudete potrebovať taký vysoký výpočtový výkon, aký dokáže poskytnúť moderný procesor. Navigácia medzi domácimi obrazovkami, kontrola správ a dokonca aj webová navigácia sú úlohy menej náročné na procesor.

Ale HD video, hry a práca s fotografiami sú také úlohy. Preto sú osemjadrové procesory celkom praktické, hoci toto riešenie možno len ťažko nazvať elegantným. Slabší procesor zvláda úlohy menej náročné na zdroje. Výkonnejší – náročnejší na zdroje. Výsledkom je zníženie celkovej spotreby energie v porovnaní so situáciou, keď by všetky úlohy zvládol iba procesor s vysokou taktovacou frekvenciou. Duálny procesor teda primárne rieši problém zvýšenia energetickej účinnosti, nie výkonu.

Technologické vlastnosti

Všetky moderné osemjadrové procesory sú založené na architektúre ARM, takzvanej big.LITTLE.

Táto osemjadrová architektúra big.LITTLE bola ohlásená v októbri 2011 a umožnila štyrom nízkovýkonným jadrám Cortex-A7 pracovať v spojení so štyrmi vysokovýkonnými jadrami Cortex-A15. ARM odvtedy tento prístup opakuje každý rok a ponúka schopnejšie čipy pre obe sady procesorových jadier na osemjadrovom čipe.

Niektorí z hlavných výrobcov čipov pre mobilné zariadenia zameriavajú svoje úsilie na tento big.LITTLE „okta-jadrový“ príklad. Jedným z prvých a najpozoruhodnejších bol vlastný čip Samsungu, slávny Exynos. Jeho osemjadrový model sa používa už od Samsungu Galaxy S4, aspoň v niektorých verziách zariadení spoločnosti.

Nedávno Qualcomm tiež začal používať big.LITTLE vo svojich osemjadrových procesorových čipoch Snapdragon 810. Práve na tomto procesore sú založené také známe novinky na trhu smartfónov ako HTC One M9 a G Flex 2, ktorý sa stal pre LG veľkým počinom.

Začiatkom roka 2015 NVIDIA predstavila Tegra X1, nový supervýkonný mobilný procesor, ktorý spoločnosť zamýšľa pre automobilové počítače. Hlavnou črtou X1 je jeho GPU náročné na konzolu, ktoré je tiež založené na architektúre big.LITTLE. To znamená, že sa stane aj osemjadrovým.

Je v tom veľký rozdiel pre bežného používateľa?

Je veľký rozdiel medzi štvorjadrovým a osemjadrovým procesorom smartfónu pre bežného používateľa? Nie, v skutočnosti je veľmi malý, hovorí Trusted Reviews.

Pojem „okta-jadro“ je trochu mätúci, no v skutočnosti znamená duplikáciu štvorjadrových procesorov. Výsledkom sú dve nezávisle fungujúce štvorjadrové sady spojené do jedného čipu na zlepšenie energetickej účinnosti.

Potrebuje každé moderné zariadenie osemjadrový procesor? Nie je to potrebné, napríklad Apple zabezpečuje slušnú energetickú účinnosť svojich iPhonov iba dvojjadrovým procesorom.

Osemjadrová architektúra ARM big.LITTLE je teda jedným z možných riešení jednej z najdôležitejších otázok ohľadom smartfónov – výdrže batérie. Len čo sa nájde iné riešenie tohto problému, trend osádzania dvoch štvorjadrových sád do jedného čipu ustane a takéto riešenia vyjdú z módy.