Vícejádrové procesory byly od konce 90. let k dispozici v osobních počítačích. Vícejádrové návrhy se zabývaly problémem, že procesory narazili na strop jejich fyzických omezení, pokud jde o jejich časové rychlosti a jak účinně by mohly být chlazeny a stále si udržují přesnost. Přesunutím na další jádra na jediném procesorovém čipu se výrobcům vyhnuli potížím s rychlostí hodin tím, že účinně vynásobí množství dat, které by CPU mohli zpracovávat.
Když byly původně propuštěny, byly jen dvě jádra v jediném procesoru, ale nyní existují možnosti pro čtyři, šest a dokonce i deset a více. Vedle tohoto přidávání jader technologii Intel Hyper-Threading prakticky zdvojnásobuje jádra, která tento operační systém vidí.
Mít dvě jádra v jediném procesoru vždy měl hmatatelný přínos díky multitaskingové povaze moderních operačních systémů. Koneckonců, můžete prohlížet web nebo zadávat zprávu, zatímco běží antivirový program na pozadí. Skutečná otázka pro mnoho lidí může být, jestliže má více než dvě skutečně přínosné a pokud ano, kolik?
Závit
A vlákno je jednoduše jediný proud dat z programu, který prochází procesorem v počítači. Každá aplikace vytváří vlastní nebo více závitů v závislosti na tom, jak je spuštěna. Při multitaskingu může procesor s jedním jádrem pracovat pouze s jedním vláknem najednou, takže systém rychle přepíná mezi vlákny a zpracovává data zdánlivě souběžným způsobem.
Výhodou toho, že má více jader, je, že systém zvládne víc než jedno vlákno. Každé jádro může zpracovávat samostatný datový tok. Tato architektura výrazně zvyšuje výkon systému, který provozuje souběžné aplikace. Vzhledem k tomu, že servery mají tendenci provozovat mnoho souběžných aplikací v daný čas, byla technologie původně vyvinutá pro podnikové zákazníky - ale vzhledem k tomu, že osobní počítače se složitější a multitasking zvýšily, měli také výhody z toho, že mají jádra navíc.
Závislost softwaru
Zatímco koncepce vícejádrových procesorů zní přitažlivě, existují hlavní výhrady k této technologii. Aby bylo možné vidět skutečné přínosy více procesorů, musí být software, který je spuštěn v počítači, zapsán, aby byl podporován multithreading. Bez softwaru podporujícího takovou funkci budou vlákna primárně procházet jediným jádrem, čímž se sníží účinnost. Koneckonců, pokud může pracovat pouze s jedním jádrem v čtyřjádrovém procesoru, může být ve skutečnosti rychlejší spuštění na dvoujádrovém procesoru s vyššími rychlostí základních hodin.
Všechny hlavní současné operační systémy podporují multithreading schopnost. Ale multithreading musí být také zapsán do aplikačního softwaru. Podpora multithreading ve spotřebitelském softwaru se v průběhu let zlepšila, ale pro mnoho jednoduchých programů, podpora multithreadingu stále není implementována kvůli složitosti tvorby softwaru. Například poštovní program nebo webový prohlížeč pravděpodobně nevidí obrovské přínosy pro multithreading stejně jako grafika nebo program pro editaci videa, kde počítač zpracovává složité výpočty.
Dobrým příkladem pro vysvětlení této tendence je podívat se na typickou počítačovou hru. Většina her vyžaduje nějakou formu vykreslování motoru k zobrazení toho, co se děje ve hře. Navíc nějaká umělá inteligence ovládá události a postavy ve hře. S jedním jádrem musí obě tyto funkce fungovat přepnutím mezi oběma. Tento přístup není efektivní. Pokud by systém měl více procesorů, vykreslování a AI by mohly probíhat na samostatném jádře - ideální situaci pro vícejádrový procesor.
Je 4> 2?
Překračování dvou jader představuje určitý koncepční problém, jelikož odpověď na jakýkoli daný počítačový kupující závisí na softwaru, který obvykle používá. Například mnoho her stále nabízí malý výkonový rozdíl mezi dvěma a čtyřmi jádry. V podstatě neexistují hry, které by viděly hmatatelné přínosy z více než čtyř procesorových jader.
Na druhou stranu program kódování videa, který překóduje video, pravděpodobně zaznamená obrovské výhody, protože jednotlivé vykreslování rámců může být předáno různým jádrům a pak je sdruženo do jednoho proudu softwaru. Tak mít osm jader bude ještě výhodnější než mít čtyři.
Hodiny rychlosti
Čím vyšší je rychlost hodin, tím rychleji procesor. Rychlost hodin se stává více mlhavou, když uvažujete o rychlostech vzhledem k vícenásobným jádrům, jelikož procesory chrlí více datových vláken díky extra jádrům, ale každá z těchto jader bude pracovat s nižšími rychlostmi kvůli tepelným omezením.
Například procesor s dvojitým jádrem může podporovat základní frekvence 3,5 GHz pro každý procesor, zatímco čtyřjádrový procesor může pracovat pouze na 3,0 GHz. Stačí se podívat na jedno jádro na každém z nich, dual-core procesor bude moci o 14 procent rychleji než na quad-jádro. Takže pokud máte program, který je pouze jediný závit, procesor s dvojitým jádrem je ve skutečnosti účinnější. Pak opět, pokud váš software může používat všechny čtyři procesory, čtyřjádrový procesor bude skutečně o 70 procent rychlejší než procesor se dvěma jádry.
Závěry
Většinou má vyšší procesor pro výpočet jádra obecně lepší, pokud to váš software a typické případy použití podporují. Většina procesorů s dvojitým nebo čtyřjádrovým procesorem bude pro běžného uživatele počítače více než dost.Většina spotřebitelů nevidí žádný hmatatelný přínos z překročení čtyř procesorových jader, protože existuje tak malý nespecializovaný software, který je může využít. Jediní lidé, kteří by měli uvažovat o takových procesorech s vysokým počtem jader, jsou ti, kteří provádějí složité úkoly, jako je například editace stolních videí nebo komplikované vědecké a matematické programy.
Podívejte se na naši zkušenost s počítačem jak rychle potřebuji? článek, abyste získali lepší představu o tom, jaký typ procesoru nejlépe odpovídá vašim počítačovým potřebám.
