CPU Basics Flere CPUer, Cores, og Hyper-Threading Forklart

Den sentrale behandlingsenheten (CPU) i datamaskinen din gjør det i utgangspunktet beregnende arbeidsprogrammer. Men moderne CPUer tilbyr funksjoner som flere kjerner og hyper-threading. Noen PCer bruker selv flere CPUer. Vi er her for å hjelpe med å sortere alt ut.

Klokkehastigheten for en CPU pleide å være nok når man sammenlignet ytelsen. Ting er ikke så enkle lenger. En CPU som tilbyr flere kjerner eller hyper-threading kan utføre betydelig bedre enn en single-core CPU med samme hastighet som ikke har hyper-threading. Og PCer med flere CPUer kan ha en enda større fordel. Alle disse funksjonene er utformet slik at PC-er lettere kan kjøre flere prosesser samtidig, noe som øker ytelsen din når du multitasking eller under krav fra kraftige programmer som video-kodere og moderne spill. Så, la oss ta en titt på hver av disse funksjonene og hva de kan bety for deg.

Hyper-Threading

Hyper-threading var Intels første forsøk på å bringe parallell beregning til forbruker-PCer. Den debuterte på skrivebords-CPUer med Pentium 4 HT tilbake i 2002. Pentium 4-dagene av dagen hadde bare en enkelt CPU-kjerne, så det kunne egentlig bare utføre en oppgave om gangen - selv om det var i stand til å bytte mellom oppgaver raskt nok at det virket som multitasking. Hyper-threading forsøkte å gjøre opp for det.

En enkelt fysisk CPU-kjerne med hyper-threading vises som to logiske CPUer til et operativsystem. CPUen er fortsatt en enkelt CPU, så det er litt av en juks. Mens operativsystemet ser to CPUer for hver kjerne, har den faktiske CPU-maskinvaren bare et enkelt sett med eksekveringsressurser for hver kjerne. CPUen utgir at den har flere kjerner enn den gjør, og bruker sin egen logikk for å fremskynde programgjennomføringen. Med andre ord, blir operativsystemet lurt til å se to CPUer for hver faktisk CPU-kjerne.

Hyper-threading gjør at de to logiske CPU-kjernene kan dele fysiske eksekveringsressurser. Dette kan feste opp ting litt - hvis en virtuell CPU stanses og venter, kan den andre virtuelle CPU låne sine eksekveringsressurser. Hyper-threading kan bidra til å øke hastigheten på systemet ditt, men det er ikke nær så godt som å ha faktiske ekstra kjerner.

Heldigvis er hyper-threading nå en "bonus". Mens de originale forbrukerprosessorer med hyper-threading bare hadde en enkelt kjerne som masqueraded som flere kjerner, har moderne Intel-prosessorer nå både flere kjerner og hyper-threading-teknologi. Din dual-core CPU med hyper-threading vises som fire kjerner til operativsystemet, mens din quad-core CPU med hyper-threading vises som åtte kjerner. Hyper-threading er ikke erstatning for flere kjerner, men en dual-core CPU med hyper-threading bør utføre bedre enn en dual-core CPU uten hyper-threading.

Flere kjerner

Opprinnelig hadde CPUer en enkelt kjerne. Det betydde at den fysiske prosessoren hadde en enkelt sentralbehandlingsenhet på den. For å øke ytelsen, legger produsentene til flere "kjerner" eller sentrale prosesseringsenheter. En dual-core CPU har to sentrale prosessorer, slik at operativsystemet ser ut som to CPUer. En CPU med to kjerner, for eksempel, kan kjøre to forskjellige prosesser på samme tid. Dette øker systemet, fordi datamaskinen din kan gjøre flere ting samtidig.

I motsetning til hyper-threading er det ingen triks her - en dual-core CPU har bokstavelig talt to sentrale prosesseringsenheter på CPU-brikken. En fire-core CPU har fire sentrale prosesseringsenheter, en okta-core CPU har åtte sentrale prosessorer, og så videre.

Dette bidrar dramatisk til å forbedre ytelsen samtidig som den fysiske CPU-enheten er liten, slik at den passer i en enkelt kontakt. Det trenger bare å være en enkelt CPU-kontakt med en enkelt CPU-enhet satt inn i den - ikke fire forskjellige CPU-stikkontakter med fire forskjellige CPUer, hver med egen kraft, kjøling og annen maskinvare. Det er mindre ventetid fordi kjernene kan kommunisere raskere, da de er alle på samme chip.

Windows 'Oppgavebehandling viser dette ganske bra. Her kan du for eksempel se at dette systemet har en faktisk CPU (socket) og fire kjerner. Hyperthreading gjør at hver kjerne ser ut som to CPUer til operativsystemet, så det viser 8 logiske prosessorer.

Flere CPUer

De fleste datamaskiner har bare en enkelt CPU. Den ene CPU-en kan ha flere kjerner eller hyper-threading-teknologi, men det er fortsatt bare en fysisk CPU-enhet satt inn i en enkelt CPU-kontakt på hovedkortet.

Før de ble prosessert og flere kjerneprosessorer, forsøkte folk å legge til ekstra prosessorkraft på datamaskiner ved å legge til flere CPUer. Dette krever et hovedkort med flere CPU-kontakter. Hovedkortet trenger også ekstra maskinvare for å koble de CPU-kontaktene til RAM-en og andre ressurser. Det er mye overhead i denne typen oppsett. Det er ekstra ventetid hvis CPUene må kommunisere med hverandre, systemer med flere CPUer bruker mer strøm, og hovedkortet trenger flere kontakter og maskinvare.

Systemer med flere CPUer er ikke veldig vanlige blant hjemmebruker-PCer i dag. Selv et høyt drevet spill skrivebord med flere grafikkort vil generelt bare ha en enkelt CPU. Du finner flere CPU-systemer blant superdatamaskiner, servere og lignende high-end systemer som trenger så mye nummer-knuste strøm som de kan få.

Jo flere CPUer eller kerner en datamaskin har, desto flere ting kan det gjør samtidig, noe som bidrar til å forbedre ytelsen på de fleste oppgaver. De fleste datamaskiner har nå CPUer med flere kjerner - det mest effektive alternativet vi har diskutert. Du vil også finne CPUer med flere kjerner på moderne smarttelefoner og tabletter. Intel CPUer har også hyper-threading, noe som er litt av en bonus. Noen datamaskiner som trenger mye CPU-strøm, kan ha flere CPUer, men det er mye mindre effektivt enn det høres ut.

Image Credit: Lungstruck på Flickr, Mike Babcock på Flickr, DeclanTM på Flickr