מעבדים הליבה מרובות: האם יותר תמיד טוב?

מעבדים הליבה מרובות כבר זמין במחשבים אישיים במשך יותר מעשור. הסיבה לכך היא כי המעבדים היו להכות מגבלות פיזיות במונחים של מהירויות השעון שלהם וכמה יעיל הם יכולים להיות מקורר עדיין לשמור על דיוק. על ידי מעבר ליבות נוספות על שבב מעבד יחיד, יצרנים נמנעו בעיות עם מהירויות השעון על ידי הכפלת ביעילות את כמות הנתונים שיכול להיות מטופלים על ידי המעבד . כאשר הם שוחררו במקור, זה היה רק ​​שתי ליבות במעבד יחיד אבל עכשיו יש אפשרויות עבור ארבעה, שישה ואפילו שמונה. בנוסף לכך, ישנה טכנולוגיית Hyper-Threading של אינטל שמכפילה כמעט את הליבות שמערכת ההפעלה רואה. לאחר שתי ליבות במעבד אחד יש תמיד יתרונות מוחשיים הודות לאופי ריבוי משימות של מערכות הפעלה מודרניות. אחרי הכל, ייתכן שאתה גולש באינטרנט או להקליד את הדו"ח בזמן תוכנית אנטי וירוס פועל ברקע. השאלה האמיתית עבור אנשים רבים עשויה להיות אם יותר מ 2 הוא מועיל באמת ואם כן, כמה?

הַשׁחָלָה

לפני שנכנס לתוך היתרונות והחסרונות של ליבות מעבד מרובות חשוב להבין את הרעיון של השחלה. חוט הוא פשוט זרם יחיד של נתונים מתוכנית דרך המעבד במחשב. כל יישום מייצר משלה או נושאים מרובים בהתאם איך זה פועל. עם ריבוי משימות, מעבד ליבה בודד יכול לטפל רק בחוט יחיד בכל פעם, כך שהמערכת תעבור במהירות בין החוטים כדי לעבד את הנתונים באופן דומה.

היתרון של בעל מספר ליבות הוא כי המערכת יכולה להתמודד עם יותר מחוט אחד. כל ליבה יכולה להתמודד עם זרם נפרד של נתונים. זה מגדיל מאוד את הביצועים של מערכת המפעילה יישומים בו זמנית. מאז השרתים נוטים להיות מפעיל יישומים מרובים בכל זמן נתון, זה פותח במקור שם אבל כמו מחשבים אישיים יש יותר מורכבים ריבוי משימות גדל, הם נהנו גם יש ליבות נוספות.

תוכנה תלויה

בעוד הרעיון של מעבדים הליבה מרובות נשמע מושך מאוד, יש אזהרה גדולה ליכולת זו. כדי לראות את היתרונות האמיתיים של המעבדים המרובים להיראות, התוכנה שפועלת במחשב חייבת להיות כתובה כדי לתמוך בריבוי הליכי משנה. ללא התוכנה תומכת תכונה כזו, האשכולות יהיה לרוץ בעיקר דרך ליבה אחת ובכך משפיל את היעילות. אחרי הכל, אם זה יכול לרוץ רק על ליבה אחת במעבד מרובע ליבות , זה יכול להיות למעשה מהר יותר להפעיל אותו על מעבד ליבה כפולה עם מהירויות שעון בסיס גבוהות יותר.

למרבה המזל, כל מערכות ההפעלה הנוכחית העיקריים יש יכולת multithreading. אבל multithreading חייב להיות גם כתוב לתוך התוכנה היישום. למרבה המזל התמיכה multitreading בתוכנות הצרכן השתפרה מאוד אבל עבור תוכניות פשוטות רבות, תמיכה multithreading עדיין לא מיושם בשל המורכבות. לדוגמה, תוכנית דואר או דפדפן אינטרנט לא צפוי לראות יתרונות עצומים multithreading כמו לומר גרפיקה או עריכת וידאו תוכנית שבה חישובים מורכבים נעשים על ידי המחשב.

דוגמה טובה להסביר זאת היא להסתכל על משחק מחשב טיפוסי. רוב המשחקים דורשים צורה כלשהי של מנוע טיוח כדי להציג את מה שקורה במשחק. בנוסף לכך, יש איזה בינה מלאכותית לשלוט אירועים ודמויות במשחק. עם ליבה אחת, שני אלה חייבים לתפקד על ידי מעבר בין השניים. זה לא בהכרח יעיל. אם המערכת היו מעבדים מרובים, טיוח ו- AI יכול כל לרוץ על ליבה נפרדת. זה נראה כמו מצב אידיאלי עבור מעבד ליבות מרובות.

זוהי דוגמה מצוינת איך חוטים מרובים יכולים להועיל תוכנית. אבל באותו הדוגמה, הוא ארבע ליבות מעבד הולך להיות טוב יותר מאשר שניים? זו שאלה קשה מאוד לענות שכן הוא תלוי מאוד על התוכנה. לדוגמה, משחקים רבים עדיין יש הבדל ביצועים קטנים מאוד בין שתי ליבות ארבע. יש למעשה לא משחקים לראות יתרונות מוחשיים מעבר ארבע ליבות מעבד. חוזר לדוא"ל או לדפדף באינטרנט דוגמאות, אפילו מרובע הליבה יהיה כל כך תועלת אמיתית. מצד שני, תוכנית קידוד וידאו כי הוא ההמרה וידאו צפויה לראות יתרונות עצומים כמו טיוח מסגרת הפרט יכול להיות מועבר ליבות שונות ולאחר מכן נאסף לתוך זרם אחד על ידי התוכנה. כך שיש שמונה ליבות יהיה אפילו מועיל יותר מאשר שיש ארבע.

מהירויות שעון

דבר אחד שהוזכר בקצרה הוא מהירויות שעון. רוב האנשים עדיין מכירים את העובדה כי ככל מהירות השעון, מהר יותר את המעבד יהיה. מהירויות השעון להיות מעורפל יותר כאשר אתה גם התמודדות עם ליבות מרובות. זה קשור לעובדה שהמעבד יכול כעת לעבד נתונים מרובים עקב הליבות הנוספות, אבל כל אחת מהליבות הללו תפעל במהירויות נמוכות יותר בגלל ההגבלות התרמיות.

לדוגמה, מעבד כפול ליבה עשוי להיות מהירויות שעון בסיס של 3.5 GHz עבור כל מעבד, בעוד מעבד ארבע ליבות יכול לפעול רק ב 3.0GHz. רק להסתכל על ליבה אחת על כל אחד מהם, מעבד ליבה כפולה יוכלו על כארבעה עשר אחוזים מהר יותר מאשר על ארבע ליבות. לכן, אם יש לך תוכנית כי הוא רק אחד threaded, מעבד ליבה כפולה הוא למעשה טוב יותר. ואז שוב, אם יש לך משהו שיכול להשתמש בכל ארבעת המעבדים כגון המרת וידאו, אז מעבד ארבע ליבות יהיה למעשה להיות בערך שבעים אחוז מהר יותר מאשר מעבד ליבה כפולה.

אז מה כל זה אומר? ובכן, אתה צריך לקחת מקרוב על המעבד וגם את התוכנה כדי לקבל מושג טוב איך זה יבצע הכולל. באופן כללי, מעבד ליבות מרובות הוא בחירה טובה יותר, אבל זה לא בהכרח אומר כי תהיה לך ביצועים טובים יותר.

מסקנות

על פי רוב, בעל מעבד ליבה גבוהה יותר הוא בדרך כלל דבר טוב אבל זה עניין מאוד מסובך. על פי רוב, מעבד ליבה כפולה או מרובע ליבה הולך להיות יותר כוח מספיק עבור משתמש מחשב בסיסי. רוב הצרכנים יראו שום יתרונות מוחשיים מעבר מעבר ארבע ליבות מעבד כרגע יש כל כך מעט תוכנה שיכולה לנצל את זה. האנשים היחידים שיש לקחת בחשבון כזה גבוה הליבה לספור מעבדים הם אלה הולך משימות כגון עריכת וידאו שולחן העבודה או מסובך מדע ומתמטיקה תוכניות. בגלל זה, אנו ממליצים בחום הקוראים לבדוק כמה מהר של המחשב שלי אני צריך? מאמר כדי לקבל מושג טוב יותר איזה סוג של מעבד כדי להתאים בצורה הטובה ביותר את צרכי המחשוב שלהם.