Tietokoneen keskusyksikkö (CPU) suorittaa pohjimmiltaan laskennalliset työtä tekevät ohjelmat. Mutta nykyaikaiset prosessorit tarjoavat ominaisuuksia, kuten useat ytimet ja hyper-threading. Jotkin tietokoneet käyttävät jopa useita keskusyksiköitä. Olemme täällä auttamassa kaiken ratkaisemista.
CPU: n kellonopeus riitti suorituskyvyn vertailuun. Asiat eivät ole enää niin yksinkertaisia. CPU, joka tarjoaa useita ytimiä tai hypersäätö voi toimia merkittävästi paremmin kuin yhden ytimen suorittimen, jolla on sama nopeus, joka ei sisällä hyper-ketjutusta. Ja useilla suorittimilla varustetuilla tietokoneilla voi olla vielä suurempi etu. Kaikki nämä ominaisuudet on suunniteltu siten, että PC: t pystyvät suorittamaan useampia prosesseja samanaikaisesti, mikä lisää suorituskykyä monitulosten aikana tai tehokkaiden sovellusten, kuten videon koodaajien ja nykyaikaisten pelien, vaatimusten mukaisesti. Katsotaan siis kumpaakin näistä ominaisuuksista ja mitä he voivat merkitä sinulle.
Hyper-threading oli Intelin ensimmäinen yritys tuottaa rinnakkaislaskenta kuluttajille. Se käynnistyi Pentium 4 HT: n työpöydän suorittimilla jo vuonna 2002. Pentium 4: n päivillä oli vain yksi CPU-ydin, joten se pystyi suorittamaan vain yhden tehtävän kerrallaan - vaikka pystyi vaihtamaan tehtäviä nopeasti nopeasti että se tuntui monitoimilta. Hyper-threading yritti korjata sitä.
Yhtenäinen fyysinen CPU-ydin, jossa on hyper-ketjuttaminen, ilmenee kahdelle loogiselle suorittimelle käyttöjärjestelmälle. CPU on edelleen yksi keskusyksikkö, joten se on hieman huijaus. Vaikka käyttöjärjestelmä näkee jokaiselle ytimelle kaksi prosessoria, todellinen CPU-laitteistolla on vain yksi joukko suoritusresursseja jokaiselle ytimelle. CPU näyttää, että sillä on enemmän ytimiä kuin se, ja se käyttää omaa logiikkaa nopeuttaakseen ohjelman suorittamista. Toisin sanoen käyttöjärjestelmä on petkuttanut näkemään kaksi CPU: ta kullekin varsinaiselle CPU-ytimelle.
Hyper-threading mahdollistaa kahden loogisen CPU-ytimen jakavan fyysisiä suorituksen resursseja. Tämä voi nopeuttaa asioita jonkin verran - jos yksi virtuaalinen CPU pysähtyy ja odottaa, toinen virtuaalinen CPU voi lainata sen toteutusresurssit. Hyper-threading voi auttaa nopeuttamaan järjestelmääsi, mutta se ei ole läheskään yhtä hyvä kuin sillä on todellisia ylimääräisiä ytimiä.
Onneksi hyper-ketjuttaminen on nyt "bonus". Vaikka alkuperäiset kuluttajaprosessorit, joilla oli hyper-ketjuttaminen, sisälsivät vain yhden ytimen, joka naamioituivat useiksi ytimiksi, nykyaikaisilla Intel-prosessoreilla on nyt molemmat ytimet ja hyper-threading -teknologia. Dual-core-prosessori, jossa on hyper-ketjuttaminen, näkyy neljänä ytimänä käyttöjärjestelmään, kun taas nelisydän suorittimen, jossa hyper-ketjuttaminen, näkyy kahdeksana ytimenä. Hyper-threading ei korvaa ylimääräisiä ytimiä, mutta kaksisäikeinen CPU, jossa on hyper-ketjuttaminen, pitäisi toimia paremmin kuin dual-core-prosessori ilman hyper-ketjutusta.
Alkuperäisesti keskusyksiköillä oli yksi ydin. Tämä tarkoitti sitä, että fyysisellä CPU: lla oli yksi ainoa keskusyksikkö. Suorituskyvyn lisäämiseksi valmistajat lisäävät muita "ytimiä" tai keskusyksikköjä. Dual-core-keskusyksiköllä on kaksi keskusyksikköä, joten käyttöjärjestelmälle näyttää olevan kaksi prosessoria. Esimerkiksi kahden ytimen omaava CPU voisi suorittaa kaksi eri prosessia samanaikaisesti. Tämä nopeuttaa järjestelmääsi, koska tietokoneesi voi tehdä useita asioita kerralla.
Toisin hyper-threading, ei ole mitään temppuja täällä - dual-core CPU on kirjaimellisesti kaksi keskusyksikköä CPU siru. Neljän ytimen suorittimessa on neljä keskusyksikköä, okta-core-CPU: ssa on kahdeksan keskusyksikköä ja niin edelleen.
Tämä parantaa merkittävästi suorituskykyä ja pitää fyysisen CPU-yksikön pienenä, joten se sopii yhteen liitäntään. Tarvitaan vain yksi CPU-liitäntä, johon on lisätty yksi CPU-yksikkö - ei neljä erilaista CPU-liitäntää, joissa on neljä erilaista prosessoria, joista jokainen tarvitsee omaa virtaa, jäähdytystä ja muuta laitteistoa. Vähemmän latenssi, koska ytimet voivat kommunikoida nopeammin, koska ne kaikki ovat samassa sirussa.
Windowsin Task Manager näyttää tämän melko hyvin. Tässä esimerkkinä näet, että tällä järjestelmällä on yksi todellinen CPU (socket) ja neljä ydintä. Hyperthreading tekee jokaisesta ydimmistä näyttävän kaksi prosessoria käyttöjärjestelmään, joten se näyttää 8 loogista prosessoria.
Useimmilla tietokoneilla on vain yksi keskusyksikkö. Kyseisellä yksittäisellä CPU: lla voi olla useita ytimiä tai hyper-threading -tekniikkaa, mutta se on silti vain yksi fyysinen CPU-yksikkö, joka on sijoitettu emolevyn yhteen CPU-liitäntään.
Ennen kuin hyper-ketjuttaminen ja monen ytimen suorittimet nousivat, ihmiset yrittivät lisätä ylimääräistä prosessointitehoa tietokoneisiin lisäämällä ylimääräisiä suorittimia. Tämä edellyttää emolevyä, jossa on useita CPU-liitäntöjä. Emolevy tarvitsee myös lisälaitteistoa liittää nämä CPU-liitännät RAM-muistiin ja muihin resursseihin. Tällaisessa asennuksessa on paljon yläpuolella. On lisäksi viivettä, jos prosessorit tarvitsevat kommunikointia keskenään, järjestelmät, joissa useat suorittimet käyttävät enemmän virtaa, ja emolevy tarvitsee enemmän liitäntöjä ja laitteita.
Järjestelmät, joissa on useita suorittimia, eivät ole kovin yleisiä kotikäyttäjille tänään. Jopa korkean virtalähteen pelipöydällä, jossa on useita näytönohjaimia, on yleensä vain yksi keskusyksikkö. Löydät useita CPU-järjestelmiä supertietokoneiden, palvelimien ja vastaavien huipputason järjestelmien välillä, jotka tarvitsevat niin monta kappaletta kuin ne voivat saada.
Mitä enemmän tietokoneita tai ytimiä tietokoneessa on, sitä enemmän se voi tehdä samanaikaisesti, mikä parantaa suorituskykyä useimmissa tehtävissä. Useimmissa tietokoneissa on nyt useampia ytimiä käyttävät prosessorit, mikä on tehokkain vaihtoehto, josta olemme keskustelleet. Löydät jopa useita ytimiä käyttäviä keskusyksiköitä nykyaikaisissa älypuhelimissa ja tablet-laitteissa. Intel-suorittimissa on myös hyper-threading, joka on eräänlainen bonus. Jotkin tietokoneet, jotka tarvitsevat paljon CPU-tehoa, voivat olla useita keskusyksiköitä, mutta se on paljon vähemmän tehokasta kuin se kuulostaa.
Image Credit: Flickr, Flickr, Mike, Flickr, DeclanTM Flickrissä
