Useat ydinprosessorit ovat olleet saatavilla tietokoneissa yli vuosikymmenen ajan. Syynä on, että prosessorit osuivat fyysisiin rajoituksiin niiden kellotaajuuksien suhteen ja kuinka tehokkaasti ne voitaisiin jäähdyttää ja silti säilyttää tarkkuuden. Siirtymällä ylimääräisiin ytimiin yhdellä prosessorisirulla valmistajat välttäneet ongelmat kelloa nopeammin kertomalla tehokkaasti CPU: n käsittelemän datamäärän. Kun ne alunperin julkaistiin, se oli vain kaksi ydintä yhdellä prosessorilla, mutta nyt on vaihtoehtoja neljäksi, kuudeksi ja kahdeksaksi. Lisäksi on olemassa Intelin Hyper-Threading -tekniikka, joka virtuaalisesti kaksinkertaistaa käyttöjärjestelmän näkemät ytimet. Kahden ytimen yhdellä jalostajalla on aina ollut konkreettisia etuja nykyaikaisten käyttöjärjestelmien monikäyttöisyyden ansiosta. Loppujen lopuksi voit selata verkkoa tai kirjoittaa raportin, kun virustentorjuntaohjelma toimii taustalla. Todellinen kysymys monille ihmisille voi olla, jos yli kaksi on todella hyödyllistä ja jos niin, kuinka monta?
Threading
Ennen siirtymistä useiden prosessoriytimien etuja ja haittoja varten on tärkeää ymmärtää ketjuttamisen käsite. Lanka on yksinkertaisesti yksittäinen tietovirta ohjelmasta tietokoneen prosessorin kautta. Jokainen sovellus luo omat tai useat viestiketjunsa sen mukaan, miten se toimii. Monitoiminnolla yhden ydinprosessorin voi käsitellä vain yhtä säiettä kerrallaan, joten järjestelmä vaihtaa nopeasti ketjujen välillä tietojen käsittelemiseksi näennäisesti samanaikaisesti.
Useiden ytimien etu on se, että järjestelmä pystyy käsittelemään useampaa kuin yhtä säiettä. Jokainen ydin voi käsitellä erillistä tietovirtaa. Tämä suurentaa huomattavasti samanaikaisten sovellusten käynnissä olevan järjestelmän suorituskykyä. Koska palvelimilla on yleensä useita sovelluksia tiettynä ajankohtana, sitä alun perin kehitettiin siellä, mutta henkilökohtaiset tietokoneet saivat monimutkaisempia ja monitoimityöntekijöitä, mutta heillä oli myös hyötyä ylimääräisistä ytimistä.
Ohjelmisto riippuvainen
Vaikka useiden ydinprosessoreiden käsite kuulostaa erittäin houkuttelevalta, tämä kyky on suuri. Jotta monen prosessorin todelliset edut näkyisivät, tietokoneessa käynnissä oleva ohjelmisto on kirjoitettava tukemaan monisäikeistä versiota. Ilman ohjelmistoa, joka tukee tällaista ominaisuutta, langat kulkevat ensisijaisesti yhden ytimen läpi, mikä heikentää tehokkuutta. Loppujen lopuksi, jos se voi toimia vain yhdellä ytimellä neljän ytimen prosessorilla , se voi itse asiassa olla nopeampi käyttää sitä kaksoisydinprosessorilla, jolla on korkeammat peruskellonopeudet.
Onneksi kaikki tärkeimmät nykyiset käyttöjärjestelmät ovat monisäikeinen ominaisuus. Monisäikeisyys on kuitenkin kirjoitettava sovellusohjelmaan. Onneksi monijulkaisujen tuki kuluttajaprojekteissa on parantunut huomattavasti, mutta monien yksinkertaisten ohjelmien osalta monisäikeinen tuki ei ole vielä toteutettu monimutkaisuuden vuoksi. Esimerkiksi postiohjelma tai web-selain ei todennäköisesti näe suurta hyötyä monisäikeiseksi, kuten sanoa grafiikka- tai videonmuokkausohjelma, jossa tietokoneella tehdään monimutkaisia laskutoimituksia.
Hyvä esimerkki selittää tämä on tarkastella tyypillistä PC-peliä. Useimmat pelit vaativat jonkinlaista renderointimoottoria, jotta ne voivat näyttää, mitä pelissä tapahtuu. Tämän lisäksi on olemassa jonkinlainen keinotekoinen älykkyys hallita tapahtumia ja merkkejä peliin. Yhdellä ytimellä molempien on toimittava vaihtamalla näiden kahden välillä. Tämä ei välttämättä ole tehokasta. Jos järjestelmässä oli useita prosessoreja, renderointi ja AI voisivat kulloinkin toimia erillisellä ytimellä. Tämä näyttää ihanteelliselta tilanteelta usean ytimen prosessorille.
Tämä on erinomainen esimerkki siitä, kuinka useat kierteet voivat hyötyä ohjelmasta. Mutta samassa esimerkissä neljä prosessoriydintä ovat parempia kuin kaksi. Tämä on erittäin vaikea vastaus kysymykseen, koska se on erittäin riippuvainen ohjelmistosta. Esimerkiksi monissa peleissä on vielä hyvin vähän suorituskykyä eroa kahden ja neljän ytimen välillä. Ei ole olennaisesti mitään pelejä, jotka näkevät konkreettisia hyötyjä yli neljän prosessorin ytimiä. Palaaminen sähköpostin tai web-selailun esimerkkeihin, jopa quad-ytimellä ei ole todellista hyötyä. Toisaalta videokoodausohjelma, joka on transkoodaava video, näkyy todennäköisesti valtavia etuja, koska yksittäinen kehyksen renderointi voidaan siirtää eri ytimiin ja sitten yhdistää ohjelmistoon yhdeksi virraksi. Näin ollen kahdeksalla ytimellä on vieläkin edullisempaa kuin neljä.
Kellonopeudet
Yksi asia, joka mainittiin lyhyesti, on kellotaajuus. Useimmat ihmiset ovat vielä tuttuja siitä, että mitä nopeampi kellonopeus, sitä nopeampi prosessori on. Kellonopeudet muuttuvat hämärämpään, kun käsitellään myös useita ytimiä. Tämä liittyy siihen, että prosessori voi nyt käsitellä useita dataketjuja ylimääräisten ytimien vuoksi, mutta jokainen näistä ytimistä ajetaan pienemmillä nopeuksilla termisten rajoitusten vuoksi.
Esimerkiksi kahden ytimen prosessorilla voi olla peruskellonopeudet 3,5 GHz kullekin prosessorille, kun taas neljän ytimen prosessori voi toimia vain 3,0 GHz. Kaksois-ydinprosessori on vain noin neljätoista prosenttia nopeampi kuin quad-core-mallissa. Joten jos sinulla on vain yksi kierre ohjelma, dual-core prosessori on todella parempi. Jälleen kerran, jos sinulla on jotain, joka voi käyttää kaikkia neljää prosessoria, kuten videon transkoodausta, quad-core-prosessori on todellisuudessa noin seitsemänkymmentä prosenttia nopeampi kuin dual-core-prosessori.
Mitä tämä tarkoittaa? No, sinun täytyy tarkkailla prosessoria ja ohjelmistoa saadaksesi hyvän käsityksen siitä, miten se toimii yleisesti. Yleensä moninkertainen ydinprosessori on parempi valinta, mutta se ei välttämättä tarkoita sitä, että sinulla on parempi yleinen suorituskyky.
johtopäätökset
Suurin osa, jolla on suurempi ydinlaskuprosessori, on yleensä hyvä asia, mutta se on hyvin monimutkainen asia. Suurin osa dual core- tai quad core -prosessorista tulee olemaan enemmän kuin tarpeeksi voimaa perustietokoneen käyttäjälle. Suurin osa kuluttajista ei näe mitään konkreettisia etuja ylittämästä yli neljää prosessorisydämiä tällä hetkellä, koska on niin vähän ohjelmistoja, että ne voivat hyödyntää sitä. Ainoat henkilöt, jotka pitävät tällaisia korkean ytimen laskentaprosessoreita, ovat sellaisia tehtäviä, kuten työpöydän videon editointi tai monimutkainen tieteen ja matematiikan ohjelmat. Tästä syystä suosittelemme lukijoita tarkistamaan kuinka nopea PC tarvitsemme? artikkeli saada paremman käsityksen siitä, minkä tyyppisen prosessorin parhaiten sopivat niiden tietotekniikan tarpeisiin.