Conceptes bàsics de la CPU: s’expliquen diverses CPU, nuclis i hiperfilats

La unitat central de processament (CPU) del vostre equip realitza el treball computacional, bàsicament executant programes. Però les CPU modernes ofereixen funcions com múltiples nuclis i hiper-threading. Alguns PC fins i tot fan servir diverses CPU. Som aquí per ajudar-vos a solucionar-ho tot.

RELACIONATS:Per què no podeu utilitzar la velocitat de rellotge de la CPU per comparar el rendiment de l'ordinador

La velocitat de rellotge d’una CPU solia ser suficient per comparar el rendiment. Les coses ja no són tan senzilles. Una CPU que ofereix diversos nuclis o hiper-threading pot tenir un rendiment significativament millor que una CPU d’un sol nucli de la mateixa velocitat que no compta amb hyper-threading. I els equips amb diverses CPU poden tenir un avantatge encara més gran. Totes aquestes funcions estan dissenyades per permetre a les PC executar més processos al mateix temps amb més facilitat, augmentant el vostre rendiment en multitarea o sota les exigències d’aplicacions potents com ara codificadors de vídeo i jocs moderns. Per tant, fem una ullada a cadascuna d’aquestes funcions i al que poden significar per a vosaltres.

Hiperfilaritat

Hyper-threading va ser el primer intent d’Intel d’aportar un càlcul paral·lel als ordinadors de consum. Va debutar en CPU d'escriptori amb el Pentium 4 HT el 2002. Els Pentium 4 del dia només presentaven un nucli de CPU únic, de manera que realment només podia realitzar una tasca a la vegada, fins i tot si era capaç de canviar entre tasques prou ràpidament. que semblava multitarea. Hyper-threading va intentar compensar-ho.

Un únic nucli de CPU físic amb hiper-threading apareix com a dues CPU lògiques d’un sistema operatiu. La CPU continua sent una sola CPU, de manera que és una mica tramposa. Tot i que el sistema operatiu veu dues CPU per a cada nucli, el maquinari de la CPU real només té un únic conjunt de recursos d’execució per a cada nucli. La CPU pretén que té més nuclis que no pas i utilitza la seva pròpia lògica per accelerar l'execució del programa. En altres paraules, el sistema operatiu és enganyat perquè vegi dues CPU per cada nucli de CPU real.

L'hiper-threading permet als dos nuclis lògics de la CPU compartir recursos d'execució física. Això pot accelerar una mica les coses: si una CPU virtual està aturada i espera, l'altra CPU virtual pot demanar prestat els seus recursos d'execució. La hiperflexió pot ajudar a accelerar el sistema, però no és tan bona com tenir nuclis addicionals reals.

Afortunadament, l'hiper-threading és ara un "avantatge". Tot i que els processadors de consumidors originals amb hiper-threading només tenien un nucli únic que es feia passar per diversos nuclis, les modernes CPU Intel tenen ara nuclis múltiples i tecnologia de hyper-threading. La vostra CPU de doble nucli amb hiper-threading apareix com a quatre nuclis al vostre sistema operatiu, mentre que la vostra CPU de quatre nuclis amb hyper-threading apareix com a vuit nuclis. L'hiper-threading no substitueix els nuclis addicionals, però una CPU de doble nucli amb hyper-threading hauria de tenir un rendiment millor que una CPU de doble nucli sense hiper-threading.

Múltiples nuclis

Originalment, les CPU tenien un sol nucli. Això significava que la CPU física tenia una sola unitat de processament central. Per augmentar el rendiment, els fabricants afegeixen "nuclis" addicionals o unitats de processament centrals. Una CPU de doble nucli té dues unitats centrals de processament, de manera que apareix al sistema operatiu com a dues CPU. Una CPU amb dos nuclis, per exemple, podria executar dos processos diferents alhora. Això accelera el vostre sistema, perquè l’ordinador pot fer diverses coses alhora.

A diferència de l’hiper-threading, aquí no hi ha trucs: una CPU de doble nucli té literalment dues unitats centrals de processament al xip de CPU. Una CPU de quatre nuclis té quatre unitats centrals de processament, una CPU octa-core té vuit unitats centrals de processament, etc.

Això ajuda a millorar dràsticament el rendiment mantenint la unitat física de la CPU petita perquè encaixi en un sol sòcol. Només cal que hi hagi un sòcol de CPU únic amb una sola unitat de CPU inserida; no quatre sòcols de CPU diferents amb quatre CPU diferents, cadascun necessitant la seva pròpia alimentació, refrigeració i altre maquinari. Hi ha menys latència perquè els nuclis es poden comunicar més ràpidament, ja que tots estan al mateix xip.

El gestor de tasques de Windows ho mostra bastant bé. Aquí, per exemple, podeu veure que aquest sistema té una CPU (socket) real i quatre nuclis. Hyperthreading fa que cada nucli sembli dues CPU al sistema operatiu, de manera que mostra 8 processadors lògics.

Múltiples CPU

RELACIONATS:Per què no podeu utilitzar la velocitat de rellotge de la CPU per comparar el rendiment de l'ordinador

La majoria d’ordinadors només tenen una sola CPU. Aquesta CPU única pot tenir diversos nuclis o tecnologia d’hiper-threading, però encara és només una unitat física de CPU inserida en un sòcol de CPU a la placa base.

Abans que apareguessin CPUs multi-nuclis i hiper-threading, la gent va intentar afegir una potència de processament addicional als equips afegint CPU addicionals. Això requereix una placa base amb diversos sòcols de CPU. La placa base també necessita maquinari addicional per connectar aquests sòcols de CPU a la memòria RAM i altres recursos. Hi ha moltes despeses generals en aquest tipus de configuració. Hi ha latència addicional si les CPU necessiten comunicar-se entre si, els sistemes amb diverses CPU consumeixen més energia i la placa base necessita més sòcols i maquinari.

Els sistemes amb diverses CPU no són gaire habituals entre els ordinadors d’usuaris domèstics. Fins i tot un escriptori de jocs d’alta potència amb diverses targetes gràfiques en general només té una sola CPU. Trobareu diversos sistemes de CPU entre superordinadors, servidors i sistemes similars de gamma alta que necessiten tanta potència de reducció de números com puguin obtenir.

Com més CPU o nuclis tingui un ordinador, més coses pot fer alhora, cosa que contribueix a millorar el rendiment de la majoria de tasques. La majoria d’ordinadors tenen ara CPU amb diversos nuclis, l’opció més eficient que hem comentat. Fins i tot trobareu CPU amb diversos nuclis en smartphones i tauletes moderns. Les CPU Intel també inclouen un hiper-threading, que és una mena de bonificació. Alguns equips que necessiten una gran quantitat d’alimentació de la CPU poden tenir diverses CPU, però és molt menys eficient del que sembla.

Crèdit de la imatge: lungstruck a Flickr, Mike Babcock a Flickr, DeclanTM a Flickr


$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found