Mitu tuumaprotsessorit on juba enam kui kümne aasta jooksul saadaval personaalarvutite jaoks. Põhjus seisneb selles, et töötlejad tabasid füüsilisi piiranguid oma kella kiiruste ja nende efektiivse jahutamise mõttes ning säilitavad täpsuse. Ühe protsessori kiibi lisamärke liigutades vältisid tootjad kella kiirustega seotud probleeme, korrutades tõhusalt andmete koguse, mida CPU saaks käidelda. Kui need algselt vabastati, oli see vaid kaks südamikku ühes CPU-s, kuid nüüd on olemas ka neli, kuus ja isegi kaheksat valikut. Lisaks sellele on Inteli Hyper-Threading tehnoloogia, mis peaaegu kahekordistab südamikud, mida operatsioonisüsteem näeb. Tänu kaasaegsete operatsioonisüsteemide multifunktsionaalsele laadile on alati ühes töötlejal kaks südamikku olnud alati käegakatsutavat kasu. Lõppude lõpuks võib viirusetõrjeprogrammi taustal töötada veebi sirvides või aruande sisestamisel. Paljude inimeste tegelik küsimus võib olla siis, kui rohkem kui kaks on tõesti kasulikud ja kui jah, siis mitu?
Threading
Enne mitme protsessori südamiku eeliste ja puuduste saamist on oluline, et mõista keermestamise kontseptsiooni. Niit on lihtsalt üks andmevoog programmi kaudu protsessor arvutis. Iga rakendus genereerib oma või mitme niidi sõltuvalt sellest, kuidas see töötab. Multidistsipliiniga saab ühe tuumaga protsessor korraga käsitseda ainult ühe keerme, nii et süsteem vahetab voolu otseselt andmete töötlemiseks näiliselt paralleelselt.
Mitme südamiku olemasolu eeliseks on see, et süsteem suudab töödelda rohkem kui ühte niitu. Iga tuum saab töödelda eraldi andmevoogu. See suurendab oluliselt samaaegselt töötavate süsteemide töötamist. Kuna serverid töötavad teatud ajahetkel mitu rakendust, arendati seda esialgselt välja, kuid kui personaalarvutid said keerukamaks ja multitegumtöötluseks suurenenud, kasutavad nad ka lisamärke.
Tarkvara sõltuv
Kuigi mitme tuumaprotsessorite kontseptsioon kõlab väga ahvatlevana, on selle võime jaoks suur hoiatus. Selleks, et näha mitme protsessori tõelisi eeliseid, peab arvutisse töötatav tarkvara olema kirjutatud multijooksu toetamiseks. Ilma tarkvara, mis sellist funktsiooni toetaks, töötavad niidid peamiselt ühe tuumaga, mis seega halvendab tõhusust. Lõppude lõpuks, kui see saab töötada ainult ühe tuumaga quad-core protsessoris , võib see tegelikult olla kiirem, et käivitada selle suurema baaskiirendusega kahetuumalise protsessoriga.
Õnneks on kõikidel suurematel olemasolevatel operatsioonisüsteemidel paljujada. Kuid ka multijälgimist tuleb kirjutada rakendustarkvara hulka. Õnneks on tarkvaratarkvara multi-threading toetus tunduvalt paranenud, kuid paljude lihtsate programmide puhul ei toimu multiprobleemide toetamist keerukuse tõttu. Näiteks ei pruugi e-posti programm ega veebibrauser suurelt kasulikult mitut järjestust kasu saada, öeldes graafikat või videote redigeerimise programmi, kus arvuti teeb keerukaid arvutusi.
Hea näide selle seletamiseks on vaadelda tüüpilist PC-mängu. Enamik mänge vajavad mingit vormingut, mis näitab, mis mängus toimub. Lisaks sellele on mängus sündmuste ja tähemärkide juhtimiseks mingisugune tehisintellekt. Ühe südamiku korral peavad need mõlemad toimima, lülitades nende kahe. See ei pruugi olla tõhus. Kui süsteemil oli mitu protsessorit, võib renderdamine ja AI-l olla eraldi südamik. See näeb välja ideaalseks olukorraks mitme tuumaprotsessoriga.
See on suurepärane näide sellest, kuidas mitmed niidid saavad programmi kasuks. Kuid samas samas näites on neli protsessori südamikku parem kui kaks? See on väga raske vastatav küsimus, sest see sõltub tarkvarast väga suurel määral. Näiteks paljudel mängudel on kahe ja nelja südamiku vahel väga vähe jõudlusvahetust. Sisuliselt ei ole mänge, mis näevad käegakatsutavat kasu üle nelja protsessori südamiku. E-posti või veebibrauserit näidete tagasipöördumiseks ei pruugi isegi neljakordne kasu olla. Teisest küljest näitab video transkodeerimise video kodeerimise programm tõenäoliselt tohutut kasu, sest üksiku raami renderdamist saab edastada erinevatele südamikele ja seejärel tarkvara üheks vooguks jagada. Seega on kaheksa südamikku veelgi kasulikum kui neli.
Kell kiirused
Üks lühidalt mainitud on kella kiirus. Enamik inimesi on ikka veel kursis sellega, et mida suurem on kella kiirus, seda kiiremini saab protsessor. Kellade kiirused muutuvad õlgadeks, kui tegelete ka mitmete südamikega. See on seotud tõsiasjaga, et töötleja saab nüüd täiendavate südamike tõttu töödelda mitut andmevoogu, kuid kõik need südamikud töötavad termiliste piirangute tõttu väiksemates kiirustes.
Näiteks võib kahetuumaline protsessor iga protsessori jaoks kasutada baaskõiki 3,5 GHz, samas kui neljakordne protsessor võib töötada ainult 3,0 GHz juures. Kui vaadata igast neist ainult ühte südamikku, on kahetuumaline protsessor võimeline umbes neliteist protsenti kiiremini kui quad-core. Seega, kui teil on ainult ühe keermestatud programm, on kahetuumaline protsessor tegelikult parem. Siis, kui teil on midagi, mis võib kasutada kõiki nelja protsessorit nagu video transkodeerimist, siis on quad-core protsessor tegelikult umbes 70% kiirem kui see kahetuumaline protsessor.
Mida see kõik tähendab? Noh, peate silmas pidama töötlejat ja tarkvara, et saada hea ülevaade sellest, kuidas see üldiselt toimib. Üldiselt on mitu tuumaprotsessorit parem valik, kuid see ei tähenda tingimata, et teil oleks üldine jõudlus parem.
Järeldused
Enamasti on kõrgem tuumarakenduse protsessor üldiselt hea, kuid see on väga keeruline asi. Suurem osa dual-core või quad-core protsessor hakkab olema rohkem kui piisavalt jõudu põhilised arvuti kasutaja. Enamik tarbijaid ei näe käegakatsutavat kasu üle nelja protsessori südamiku praegusest, kuna seal on nii vähe tarkvara, mis seda ära kasutab. Ainukesed inimesed, kes peaksid selliseid kõrge tuumaga arvu protsessorite arvates arvestama, on sellised käimasolevad ülesanded nagu töölaua video redigeerimine või keerulised teadus- ja matemaatika programmid. Sellepärast soovitame lugejatel kontrollida, kui kiire on arvuti vaja. et paremini mõista, millist tüüpi protsessor vastab kõige paremini nende arvutusvajadustele.