Vilka är en processors kärnor? och de logiska trådarna eller kärnorna?

Att känna till datorns komponenter väl är viktigt när du installerar en bra konfiguration. Men inte alla vet att det är kärnorna i en processor, vilken skillnad som finns mellan en fysisk och en logisk kärna och vad är HyperThreading för Intel eller SMT of AMD.

Vill du veta mer? Missa inte vår artikel om processorkärnor!

Innehållsindex

Den centrala behandlingsenheten (processor) i en dator gör allt arbete, i princip kör program. Men moderna processorer erbjuder funktioner som multi-core och multithreading. Vissa datorer använder till och med flera processorer.

För några år sedan brukade klockhastigheten för en processor vara tillräcklig när man jämför prestanda. Men nu är saker inte så enkla längre.

Nu kan en processor som erbjuder flera kärnor eller flertrådar fungera betydligt bättre än en enkärnig processor med samma hastighet som inte erbjuder flera trådar.

Och datorer med flera processorer kan ha en ännu större fördel. Alla dessa funktioner är utformade så att datorer lättare kan köra flera processer samtidigt, vilket ökar prestandan genom multitasking eller under kraven från kraftfulla applikationer som videokodare och moderna spel. Så låt oss ta en titt på var och en av dessa funktioner och vad de kan betyda för dig.

I den här artikeln granskar vi några begrepp som kärnor kontra trådar, vad var och en är för och vad som gynnar datorn.

Du kommer säkert att vara intresserad av att läsa:

• Bästa processorer på marknaden Bästa moderkort på marknaden Bästa RAM-minne på marknaden Bästa grafikkort på marknaden

Vad är en processor?

Som 99% av PC-användare redan vet är en processor den centrala behandlingsenheten. Detta är kärnkomponenten i varje dator.

Med andra ord, allt det beräknar har en processor inuti, och det är där alla beräkningar utförs med hjälp av operativsysteminstruktioner.

En processor kan behandla en enda uppgift åt gången. Detta är inte särskilt bra för prestanda. Men det finns redan avancerade processorer som låter dig arbeta med flera samtidiga uppgifter och förbättra prestandan.

De gamla dagarna med flera processorer

Bild via allmänna wikimedia

När vi pratar om en processor, hänvisar vi till ett chip som sätts in i ett uttag på moderkortet. Så under de första dagarna hanterade en av dessa chips bara en uppgift åt gången.

I gamla dagar behövde människor mer prestanda från datorer. Vid den tiden var lösningen att inkludera flera processorer i en dator. Det vill säga, det fanns flera pluggar och flera chips.

De skulle alla vara anslutna till varandra och moderkortet. Därför kan tekniskt sett förväntas bättre prestanda från datorn. Detta var en ganska framgångsrik metod tills människor upptäckte nackdelarna.

• Det var nödvändigt att tillhandahålla en dedicerad strömförsörjning och installationsresurser för varje processor. Eftersom det var olika chips var fördröjningen för kommunikation för hög. Det här var inte riktigt bra prestanda: En uppsättning processorer kunde producera mycket värme på lång sikt. Så det skulle ta mycket resurser för att hantera den extra värmen.

Dual Socket Server Motherboard

Detta krävde ett moderkort med flera processoruttag. Moderkortet behövde också ytterligare hårdvara för att ansluta processorns uttag till RAM och andra resurser. Och det var så begreppen multithreading och multicore kom in i scenen.

För närvarande har de flesta datorer bara en processor. Den enda processorn kan ha flera kärnor eller HyperThreading-teknik, men det är fortfarande bara en fysisk processor som är insatt i ett enda uttag på moderkortet.

Multiprocessorsystem är inte särskilt vanliga bland dagens hemanvändar-datorer. Till och med ett högdrivet spelbord med flera grafikkort har i allmänhet bara en processor. Men det är möjligt att hitta system med flera processorer i superdatorer, servrar och avancerade system som behöver maximal effekt för komplexa uppgifter. Under dessa tider är det mycket mindre effektivt att ha ett team med flera processorer än det verkar, eftersom det finns mycket snabba processorer och många kärnor för hemanvändare som i9-7980XE.

Flera kärnor i en processor

Idén att ansluta olika processorer var inte riktigt bra för prestanda. Då kom idén att ha två processorer i ett enda chip.

Därför, som ett sätt att ta ett effektivt steg mot prestanda, inkluderade tillverkarna flera processorer i en enda processor. Dessa nya enheter kallades kärnor.

Från och med nu kallades dessa processorer "flerkärniga processorer". På detta sätt stötte det på två processorer när operativsystemet analyserade datorn.

I stället för att dedicera lagring och strömförsörjning till separata chips gjorde flera kärnprocessorer arbetet med extra prestanda.

Naturligtvis fanns det andra fördelar också. Eftersom båda processorerna var på samma chip var latensen lägre. Detta hjälpte till att förbättra kommunikationen och hastigheten. För närvarande kan du se ett brett utbud av flerkärniga processorer på marknaden.

Till exempel i tvåkärniga processorer finns det två behandlingsenheter. Och om vi implementerar det, i fallet med Quad Core-processorer hittar vi fyra behandlingsenheter.

Till skillnad från multiträdning finns det inga trick här: En processor med två kärnor har bokstavligen två processorer på chipet. En fyrkärnig processor har fyra centrala processorenheter, en åttakärniga processor har åtta centrala processorenheter, och så vidare.

Detta hjälper till att förbättra prestandan dramatiskt och samtidigt hålla den fysiska processorn liten för att passa i ett enda uttag.

Det behöver bara finnas ett enda processoruttag med en enda processor insatt i det, inte fyra uttag med fyra processorer, som var och en behöver sin egen ström, kylning och annan hårdvara. Det är mindre latens eftersom kärnorna kan kommunicera snabbare eftersom de alla är på samma chip.

Intel HyperThreading

Parallell databehandling har funnits i branschen ett tag. Det var dock Intel som förde fördelarna med det till personlig datoranvändning. Och där kallades den Intel Hyper-Threading Technology.

Intels Hyper-Threading-teknik gör att ditt operativsystem tror att det finns flera processorer; i själva verket finns det bara en. Det är en slags låtsas att förbättra prestanda och hastighet.

HyperThreading var Intels första försök att föra parallell databehandling till konsumentdatorer. Det debuterade på stationära processorer med Pentium 4 HT 2002.

Dessa Pentium 4s hade en enda kärna, så de kunde bara utföra en uppgift åt gången. Men HyperThreading tycktes kompensera för det. Med denna Intel-teknik visas en fysisk kärna med flera trådar som två logiska processorer i ett operativsystem. Processorn är fortfarande en, så det är lite av en dummy. Medan operativsystemet ser två processorer för varje kärna, har den faktiska processorhårdvaran bara en enda uppsättning exekveringsresurser för varje kärna.

Således låtsas processorn ha fler kärnor än den har, och använder sin egen logik för att påskynda programmets körning. Med andra ord luras operativsystemet till att se två processorer för varje kärna.

Vid den tiden inrättade vi en Pentium 4, som pojken från butiken kallade honom som "NASA PC". Vilka gånger dessa!

HyperThreading gör att de två logiska kärnorna på processorn kan dela fysiska exekveringsresurser. Detta kan snabba upp saker: om en virtuell processor sitter fast och väntar, kan den andra virtuella processorn låna sina exekveringsresurser. HyperThreading kan hjälpa till att påskynda systemet, men det är inte lika bra som att ha verkliga extra kärnor.

Lyckligtvis är multithreading nu en "bonus". Medan de ursprungliga konsumentprocessorerna med HyperThreading bara hade en enda kärna som förklädde sig som flera kärnor, har moderna Intel-processorer nu både flera kärnor och HyperThreading-teknik.

En flertrådad dual-core processor visas som fyrkärnor i operativsystemet, medan en fyrkärnig processor med HyperThreading verkar ha åtta kärnor.

Multitrådning kan inte ersätta ytterligare kärnor, men en dual-core-processor med HyperThreading borde fungera bättre än en dual-core-processor utan HyperThreading.

Maskinvarukörningsresurserna kommer att delas upp och beställs för att ge bästa hastighet till flera processer. Som ni ser är hela arbetet virtuellt. Denna HyperThreading kan ofta erbjuda en 10-30% prestandaökning på den uppgift som körs. AMD har också den här tekniken men istället för HyperThreading kallar den SMT. Fungerar den? Det är samma sak.

Är flera kärnor och trådar värda det?

Om din dator har en flerkärnig processor betyder det att det finns flera processorer. Det betyder också att den kan ha bättre prestanda än en enda kärnprocessor.

Och om vi pratar om HyperThreading, kommer en enkärnig processor med den här tekniken att fungera bättre än en av dessa processorer som saknar denna multitasking-teknik.

Å andra sidan, att en processor är flertrådad är något virtuellt. I detta fall använder tekniken ytterligare logik för att hantera flera uppgifter. På grund av detta kommer den totala prestandan inte vara synlig. Så om du verkligen vill jämföra en enkärnig processor eller en flerkärnig processor kan vi bekräfta att de senare alltid är bättre. Spel som Battlefield eller multiplayer erbjuder alltid bättre prestanda med en processor med flera logiska kärnor i områden med många explosioner.

Vad tyckte du om vår artikel om vad är processorns kärnor ? Tyckte du att det var intressant? Saknar du något?