Au trecut mult timpurile în care se putea auzi de la un prieten: „Uau, ai un procesor dual-core?!” Număr de nuclee procesoare moderne crește într-un ritm fenomenal. Deja puteți cumpăra pentru puțini bani și două - și trei - și un procesor quad-core. Cu un buget puțin mai mare, puteți cumpăra cu ușurință un procesor cu șase sau opt nuclee. Dar pozițiile de conducere sunt încă ocupate de procesoare dual-core și quad-core mai familiare. Aici, la cumpărare, apare întrebarea: pe care să o alegeți - cu două sau cu patru nuclee? La prima vedere, răspunsul este evident - acolo unde există mai multe nuclee, cel mai puternic. Dar totul nu este atât de simplu aici.
Patru nuclee mai puțin puternice. În general, aceste mici diferențe nu ar trebui să conducă la experiențe foarte diferite. Procesorul unui computer este cel mai important element al său, cel pe care se bazează computerul pentru a efectua toate operațiunile sale. Deși procesorul nu este singurul punct de pe computer care procesează informații, computerul nu funcționează fără intervenția procesorului, chiar dacă este minim.
Părțile importante ale procesorului sunt. Procesorul este introdus în placa de bază folosind un conector. Partea superioară este echipată cu un sistem de răcire pentru evacuarea căldurii generate de funcționarea sa. Dacă procesorul nu poate disipa căldura în mod eficient, se va supraîncălzi și durata de viață a acestuia va fi mult redusă sau va înceta să funcționeze direct.
Desigur, numărul de nuclee ar trebui să crească viteza de lucru. Dar se întâmplă adesea ca un program sau un sistem de operare pur și simplu să nu poată utiliza toate capacitățile unui procesor quad-core. De asemenea, un procesor quad-core poate fi complet inutil dacă aveți, de exemplu, puțină memorie RAM, un hard disk lent sau o placă de bază nu prea bună. Apoi, nu va avea niciun sens din două nuclee suplimentare - acestea vor fi pur și simplu inactive.
Frecvența de funcționare: Aceasta este cea mai clasică caracteristică a microprocesoarelor. Măsurat în hertz, indică numărul de cicluri efectuate într-o secundă. Cu alte cuvinte, este viteza cu care rulează diferitele etape de execuție în procesor. Număr de nuclee: procesoarele actuale pot avea unul sau mai multe nuclee în încapsulare. Fiecare nucleu este practic un procesor ca cel descris mai sus. Miezurile funcționează împărțind munca între ele, rezultând o creștere semnificativă a puterii. Numărul și nivelurile de cache.
O caracteristică care distinge mai multe modele de același producător este cache-ul. În cazul procesoarelor de interconectare divizată, acestea se caracterizează și prin frecvența și lățimea de bandă a conexiunii lor la podul nordic. Acesta este creierul hardware-ului computerului nostru. Trimite instrucțiuni pentru a rula programe instalate pe computer. Microprocesorul este o componentă din siliciu care este încorporată în placa de bază și are radiator și ventilator ca suporturi pentru a preveni supraîncălzirea și deteriorarea.
De asemenea, depinde în ce scop folosiți computerul. Dacă tastați doar texte, ascultați muzică, vizionați filme, jucați jocuri care nu necesită multă putere pe computer sau, din când în când, mergeți la Internet pentru a vă verifica e-mailul - nu aveți nevoie de mai mult de două nuclee. Procesorul dual-core este perfect pentru computer de birou... Dacă, de exemplu, ești un jucător pasionat care iubește jocuri puternice - atunci ar trebui să cumperi un quad-core. Cu toate acestea, nu uitați de cele de mai sus: jucați cu o placă video de mică putere sau mică berbecFolosirea a patru nuclee este o risipă de bani, deoarece aceste nuclee nu vă vor ajuta în niciun fel.
Microprocesorul unui computer este cea mai importantă componentă hardware și am putea asigura că acesta a evoluat de-a lungul anilor, așa că trebuie să îi cunoaștem caracteristicile și să ne echilibrăm nevoile pentru a cunoaște care este cea mai potrivită pentru noi. Când îl porniți, aveți acces la dispozitivele de intrare și ieșire ale computerului nostru, precum și la componentele interne, cum ar fi o placă video, hDD etc.
Procesoarele sunt creiere mici, cu instrucțiuni care ne permit să controlăm hardware-ul de calcul prin comenzi introduse printr-o tastatură sau un mouse. Procesorul are o placă specială care permite o suprafață de contact mai mare și, la rândul său, protejează miezul. Nucleul este procesorul, care, la rândul său, este sudat pe o placă de bakelită sau o cutie verde. Procesorul are multe contacte care acționează ca comunicatori prin care stabilesc o conexiune între placa de baza și procesor.
Și încă ceva. Mulți oameni mai cred că dacă există de două ori mai multe nuclee, atunci procesorul va funcționa de două ori mai repede. Aceasta este o concepție greșită, deoarece câștigul de viteză va fi mai mic. De asemenea, un procesor quad-core consumă mai multă energie electrică, respectiv se încălzește mai mult, ceea ce înseamnă că este nevoie de un răcitor mai puternic, care poate crește zgomotul computerului. Deși acest lucru, desigur, nu este atât de important.
Datorită performanțelor pe care le oferă, echipa noastră poate îndeplini mai multe sarcini în același timp și poate oferi mai multe productivitate ridicată și viteză în comparație cu procesoarele single core. Acest tip de memorie este utilizat pentru a optimiza procesorul nostru atunci când administrăm procese.
Această sarcină a fost realizată de o componentă externă care a fost inclusă în placa de bază, dar care este acum integrată în procesor de către producători. Este utilizat în mod obișnuit în laptopuri, astfel încât designul acestui hardware este mic și ușor. Performanța de care aveți nevoie pentru a face lucrurile. Acestea îndeplinesc cele mai înalte cerințe ale companiei dvs. pentru prețuri competitive și optimizare a productivității și a capacității de reacție la proces. Performanță îmbunătățită în virtualizare, gestionarea bazelor de date și servere web.
Desigur, în timpul nostru, cumpărarea unui procesor dual-core poate fi miop, deoarece, adesea, adăugând puțini bani, puteți lua patru nucleare... Patru nuclee - cumpărați cu o marjă pentru viitor, deoarece este posibil procesoare dual core va ieși din uz în câțiva ani. Și în această etapă este imposibil să dai un răspuns exact - totul depinde de scopul computerului tău. În general, alegerea, ca întotdeauna, revine utilizatorului.
Acestea oferă o combinație fără precedent de performanță și capabilități integrate pentru a susține centrele de date virtuale, cloud-urile private și eficiența costurilor. Acestea sunt inima unui centru de date flexibil și eficient care să răspundă nevoilor dvs. diverse.
Ce marcă de procesor este potrivită pentru mine
Funcționarea procesorului este complexă datorită instrucțiunilor sale interne, dar putem învăța logica procesului pentru a înțelege mai bine pașii. În prezent, există două mărci principale de procesoare și oferă o mare varietate de opțiuni, de la scăzut la ridicat. Decizia cu privire la care dintre aceste procesoare să cumpere va depinde de sarcinile pe care dorim să le realizăm cu hardware-ul computerului. Dacă vrem să îl dedicăm unui computer acasă sau la birou sau, dacă vrem, acestui echipament pentru dezvoltare multimedia, editare etc. chiar dacă ne prefacem că lansează aplicații ultima generație joc video.
Ce este un nucleu de procesor
În centrul unui microprocesor central modern (CPU - prescurtat de la unitatea centrală de procesare engleză - dispozitiv de calcul central) există un nucleu (nucleu) - un cristal de siliciu cu o suprafață de aproximativ un centimetru pătrat, pe care este implementată o diagramă schematică a unui procesor prin elemente logice microscopice, așa-numita arhitectură ( arhitectura cip).
De ce este important să cunoașteți tipul de soclu
Ca reamintire, alegerea mărcii nu contează cu adevărat, deoarece ambele au modele de procesoare care se pot potrivi nevoilor lor. Vă recomandăm să verificați specificațiile, să cunoașteți profitabilitatea și beneficiile pe care le au de oferit. Soclul este partea plăcii de bază în care este încorporat procesorul, este important să știm tipul pe care îl folosește procesorul nostru pentru a afla care placă de bază este compatibilă. Astfel, atunci când achiziționăm piese pentru asamblarea noilor noastre echipamente, nu vom avea dificultăți în implementarea acestuia sau, dacă planificăm o actualizare, este necesar să verificăm aceste date.
Miezul este conectat la restul cipului (denumit „ambalaj”, pachet CPU) prin tehnologia „flip-chip” (flip-chip, flip-chip bonding - miez inversat, lipire prin metoda matriței inversate). Această tehnologie și-a luat numele, deoarece partea orientată spre exterior - vizibilă - a miezului este de fapt „partea inferioară” - pentru a oferi contact direct cu radiatorul de răcire pentru o mai bună disipare a căldurii. Pe partea din spate (invizibilă) se află „interfața” în sine - conexiunea dintre cristal și pachet. Conectarea nucleului procesorului la ambalaj se face folosind Solder Bumps.
Ce este un procesor multi-core
Soclul permite comunicarea între microprocesor și placa de bază. Laptopurile notebook nu au o priză în sine, deoarece procesorul este lipit pe placa de bază pentru probleme de design și spațiu. Faptul că procesorul are două nuclee permite un răspuns mai rapid la comenzile pe care le dăm, totuși nu toate aplicațiile sunt folosite pentru a profita de acest lucru. Deși tendința actuală este că totul este mai flexibil, mai rapid și mai fiabil. Cand procesoare multi-core avantajul este că sistemul nostru de operare va fi mai relaxat, deși acest lucru nu înseamnă că orele de lucru vor fi reduse la jumătate.
Miezul este situat pe o bază textolită, de-a lungul căreia se desfășoară căile de contact către „picioare” (tampoane de contact), este umplută cu o interfață termică și închisă cu un capac metalic de protecție.
Ce este un procesor multi-core
Un procesor multi-core este un microprocesor central care conține 2 sau mai multe nuclee de calcul pe un cip de procesor sau într-un singur pachet.
Când avem un procesor cu mai mult de două nuclee, putem rula o mulțime de sarcini în același timp, ceea ce ne oferă acestea este mai multe avantaje și o tendință pentru viitoarele procesoare de a avea nuclee multiple cu progres tehnologic. După cum am menționat deja, nu toate aplicațiile execută instrucțiuni în paralel pentru a putea profita de această caracteristică, deși există unele care o fac.
Un alt aspect pe care trebuie să îl luăm în considerare este puterea fiecărui nucleu și viteza acestuia, așa că vom înțelege cum procesor puternic este verificat de fapt. În cazul designerilor grafici, putem menționa că sunt flexibili în aplicarea filtrelor, funcționează video prin faptul că pot lucra cu mai multe cadre în același timp, în jocurile de strategie, atunci când se redează cu redare 3D.
Pentru ce este multicore?
Primul microprocesor (în mod natural, cu un singur nucleu!) Intel 4004 a fost introdus la 15 noiembrie 1971 de Intel Corporation. Acesta conținea 2300 de tranzistoare, la care s-a lucrat frecvența ceasului 108 kHz și costă 300 USD.
Cerințele de putere de calcul ale microprocesorului central au crescut constant și continuă să crească. Dar dacă producătorii de procesoare anterioare trebuiau să se adapteze constant cererilor urgente (în continuă creștere!) Actuale ale utilizatorilor de PC-uri, acum producătorii de cipuri sunt înaintea jocului!
Putem spune că avem procesor quad-core mai mult decât suficient pentru o performanță generală bună dacă vorbim despre aplicații de proiectare precum cele anterioare dacă au mai mult de patru nuclee pe măsură ce utilizează această caracteristică. Avantajele acestor hibrizi sunt redarea fișierelor multimedia precum fotografii, videoclipuri, jocuri video etc. și, de asemenea, consum și performanță îmbunătățite în comparație cu alte echipamente.
Procesoarele sunt cea mai importantă parte a echipei noastre, putem spune că acesta este elementul care ne va oferi recomandări pentru a determina ce tip de hardware de calculator dorim să avem, procesorul gamma de bază ne va oferi instrumentele de care avem nevoie pentru a efectua sarcini de bază, cum ar fi: office control, navigare, redare multimedia etc. un procesor de nivel mediu ne va oferi un computer capabil să ruleze unele jocuri video în funcție de specificațiile hardware necesare, efectuând mai multe sarcini în același timp și profitând de procesorul de bază.
Pentru o lungă perioadă de timp, creșterea performanței procesoarelor tradiționale single-core s-a datorat în principal unei creșteri secvențiale a frecvenței ceasului (aproximativ 80% din performanța procesorului a fost determinată de frecvența ceasului), cu o creștere simultană a numărului de tranzistoare pe un cristal. Cu toate acestea, o creștere suplimentară a frecvenței ceasului (la o frecvență de ceas mai mare de 3,8 GHz, cipurile pur și simplu se supraîncălzesc!) Se confruntă cu o serie de bariere fizice fundamentale (deoarece proces tehnologic aproape foarte aproape de dimensiunea unui atom: astăzi procesoarele sunt produse folosind tehnologia de 45 nm, iar dimensiunea unui atom de siliciu este de aproximativ 0,543 nm):
Un procesor multi-core de înaltă performanță, care ne permite să facem 100% multitasking, oferă performanțe ridicate pentru ultima generație de aplicații precum jocuri video, programe de editare video, fotografie și multe altele. răspuns rapid și fiabil în procese specializate precum gestionarea bazelor de date, dezvoltarea de aplicații etc.
Soluția constă în performanțele pe care le dorim pentru echipa noastră, trebuie să ne asigurăm că specificațiile fiecărui procesor, avantajele și limitările sale, nu trebuie să suporte costuri suplimentare la o dată ulterioară. Amintiți-vă, de asemenea, că alte componente ale computerului nostru afectează performanța și performanța acestuia, deoarece cu procesorul trebuie să luăm în considerare tipul de placă de bază, memorie, placă video etc. vor fi achiziționate în funcție de nevoile noastre.
În primul rând, pe măsură ce dimensiunea cristalului scade și frecvența ceasului crește, curentul de scurgere al tranzistoarelor crește. Acest lucru duce la un consum mai mare de energie și la creșterea puterii de căldură;
În al doilea rând, beneficiile vitezei mai mari de ceas sunt parțial compensate de latența memoriei, deoarece timpul de acces la memorie nu se potrivește cu viteza crescută a ceasului;
Care este arhitectura procesorului?
Răspunsul la întrebarea care este mai bun, fie că este vorba de mai multe nuclee sau mai des, nu este simplu și necesită înțelegerea unora dintre conceptele anterioare.
Care este frecvența procesorului
Determină rata la care sunt sincronizate elementele interne ale procesorului. La început, acest lucru a fost foarte important, deoarece este direct legat de viteza computerului, dar în zilele noastre servește doar pentru a compara procesoarele care au exact aceeași familie.Procesoarele care rulează încă la jumătate de viteză sau frecvența de funcționare pot fi mai rapide. Compararea a două procesoare pe baza frecvenței lor de funcționare și a numărului de nuclee nu are sens, deoarece arhitectura lor este cea care determină modul în care funcționează.
În al treilea rând, pentru unele aplicații, arhitecturile secvențiale tradiționale devin ineficiente odată cu creșterea vitezei ceasului datorită așa-numitului „blocaj de von Neumann” - o limitare a performanței rezultată dintr-un flux secvențial de calcul. În acest caz, întârzierile de transmitere a semnalului rezistiv-capacitive cresc, ceea ce reprezintă un blocaj suplimentar asociat cu o creștere a frecvenței ceasului.
Dacă îl puteți folosi fără probleme pentru a compara micronii din aceeași familie și generație, deși este întotdeauna mai bine să utilizați alte măsuri. Desigur, mulți dintre voi sunteți deja familiarizați cu o mare varietate de procesoare. Nu este nevoie de multă înțelegere în această chestiune pentru a ști ce este potrivit pentru noi și ce nu, pentru că totul depinde de noi de utilizarea computerului nostru. Pentru cei care nu știu, procesorul este creierul logic al computerului. Funcțiile sale principale includ gestionarea sistemului de operare, executarea aplicațiilor și coordonarea diverse dispozitivealcătuind echipamentul.
De asemenea, utilizarea sistemelor multiprocesor nu este răspândită, deoarece necesită sisteme multiprocesor complexe și costisitoare. plăci de bază... Prin urmare, sa decis căutarea unei creșteri suplimentare a performanței microprocesorului prin alte mijloace. Cea mai eficientă direcție a fost recunoscută ca conceptul multithreading, care a luat naștere în lumea supercomputerelor - este prelucrarea simultană paralelă a mai multor fluxuri de comenzi.
Așadar, în interiorul Intel s-a născut Hyper-Threading Technology (HTT) - o tehnologie de prelucrare a datelor super-threading, care permite procesorului să execute până la patru fire de program simultan într-un procesor single-core. Hyper-threading îmbunătățește semnificativ eficiența executării aplicațiilor care utilizează resurse mari (de exemplu, legate de editare audio și video, modelare 3D), precum și funcționarea sistemului de operare în modul multitasking.
Un procesor Pentium 4 cu Hyper-threading activat are un nucleu fizic, care este împărțit în două logice, astfel încât sistemul de operare îl detectează ca doi diferite procesoare (în loc de unul).
Hyper-threading-ul a devenit de fapt o trambulină pentru crearea de procesoare cu două nuclee fizice pe o singură matriță. Într-un cip cu 2 nuclee, două nuclee (două procesoare!) Funcționează în paralel, care la o frecvență de ceas mai mică oferă performanțe mai mari, deoarece două fluxuri de instrucțiuni independente sunt executate în paralel (simultan!).
Arhitectură multicore
Procesoarele multi-core pot fi clasificate în funcție de suportul pentru coerența memoriei cache (partajată) între nuclee. Există procesoare cu și fără un astfel de suport.
Metoda de comunicare între nuclee: rețea de magistrală partajată (Mesh) pe rețeaua de legături punct-la-punct cu un comutator de memorie cache partajată
Capacitatea unui procesor de a executa mai multe fire în același timp se numește paralelism la nivel de fir (TLP). Necesitatea unui TLP depinde de situația specifică (în unele cazuri pur și simplu nu este utilă!).
Principalele probleme legate de crearea procesoarelor multi-core
Fiecare miez al procesorului trebuie să fie independent - cu consum de energie independent și putere controlată;
Piaţă software trebuie să fie prevăzute cu programe capabile să împartă în mod eficient algoritmul de ramificare a instrucțiunilor într-un număr par (pentru procesoare cu un număr par de nuclee) sau impar (pentru procesoare cu un număr impar de nuclee);
Avantajele procesoarelor multi-core
Capacitatea de a distribui munca programelor, de exemplu, principalele sarcini ale aplicațiilor și sarcinile de fundal sistem de operare, peste mai multe nuclee;
Creșteți viteza programelor;
Procesele intensive din punct de vedere computerizat sunt mult mai rapide;
Utilizarea mai eficientă a aplicațiilor multimedia solicitante din punct de vedere al calculației (de exemplu, editoare video);
Consum redus de energie;
Munca utilizatorului PC-ului devine mai confortabilă;
Dezavantaje ale procesoarelor multi-core
Costul crescut de producție al procesoarelor multi-core (în comparație cu cele single-core) îi obligă pe producătorii de cipuri să își mărească costurile, iar acest lucru limitează parțial cererea;
Deoarece două sau mai multe nuclee funcționează simultan cu memoria RAM, este necesar să le „învățăm” să funcționeze fără conflicte;
Consumul crescut de energie necesită utilizarea unor circuite de alimentare puternice;
Este necesar un sistem de răcire mai puternic;
Numărul de software optimizat pentru multicore este neglijabil (majoritatea programelor sunt concepute pentru a funcționa în modul clasic single-core, deci pur și simplu nu pot utiliza puterea de calcul a nucleelor \u200b\u200bsuplimentare);
Sistemele de operare care acceptă procesoare multi-core (de exemplu, Windows XP SP2 și mai mare) utilizează resursele de calcul ale nucleelor \u200b\u200bsuplimentare pentru propriile nevoi de sistem;
Trebuie admis că în prezent, procesoarele multicore sunt utilizate extrem de ineficient. În plus, în practică procesoare n-core nu efectuați calcule de ori mai rapid decât cele cu un singur nucleu: deși câștigul de performanță se dovedește a fi semnificativ, depinde în mare măsură de tipul de aplicație. Pentru programele care nu sunt proiectate să funcționeze cu procesoare multi-core, viteza crește cu doar 5%. Dar programele optimizate pentru procesoarele multi-core sunt deja cu 50% mai rapide.