Tačiau užkariavus naujas dažnio rodiklių viršūnes, jį padidinti tapo sunkiau, nes tai turėjo įtakos procesorių TDP padidėjimui. Todėl kūrėjai pradėjo didinti procesorių plotį, pridedant branduolius, ir atsirado kelių branduolių koncepcija.
Tiesiog prieš 6–7 metus kelių branduolių procesoriai buvo praktiškai negirdėti. ne, kelių branduolių procesoriai iš tos pačios įmonės IBM egzistavo ir anksčiau, tačiau pasirodė pirmasis dviejų branduolių procesorius staliniai kompiuteriai, įvyko tik 2005 m., o šis procesorius vadinosi Pentium D. Taip pat 2005 metais iš AMD buvo išleistas dviejų branduolių Opteron, bet skirtas serverių sistemoms.
Šiame straipsnyje mes nesigilinsime į detales istoriniai faktai, tačiau kaip vieną iš procesoriaus savybių aptarsime šiuolaikinius kelių branduolių procesorius. Ir, svarbiausia, turime išsiaiškinti, ką šis kelių branduolių suteikia procesoriui, jums ir man.
Padidėjęs našumas dėl kelių branduolių
Procesoriaus našumo didinimo dėl kelių branduolių principas yra padalinti gijų vykdymą ( įvairios užduotys) keliems branduoliams. Apibendrinant galime pasakyti, kad beveik kiekvienas jūsų sistemoje veikiantis procesas turi kelias gijas.
tuoj pasakysiu Operacinė sistema gali praktiškai sukurti daug gijų sau ir atlikti visa tai vienu metu, net jei procesorius fiziškai yra vieno branduolio. Šiuo principu įgyvendinamas tas pats Windows daugiafunkcinis darbas (pavyzdžiui, vienu metu klausomasi muzikos ir rašomas tekstas).
Paimkime pavyzdį antivirusinė programa. Viena gija bus kompiuterio skenavimas, kita – antivirusinės duomenų bazės atnaujinimas (viską labai supaprastinome, kad suprastume bendrą koncepciją).
Ir pažiūrėkime, kas nutiks dviem skirtingais atvejais:
a) Vieno branduolio procesorius. Kadangi vienu metu veikia dvi gijos, turime sukurti vartotojui (vizualiai) tą patį vienalaikį vykdymą. Operacinė sistema daro kažką protingo:yra perjungimas tarp šių dviejų gijų vykdymo (šie jungikliai yra momentiniai ir laikas bėga milisekundėmis). Tai reiškia, kad sistema šiek tiek „atliko“ atnaujinimą, tada staiga perėjo į nuskaitymą, tada grįžo į atnaujinimą. Taigi jums ir man atrodo, kad šias dvi užduotis atliekame vienu metu. Bet kas prarasta? Žinoma, pasirodymas. Taigi pažvelkime į antrąjį variantą.
b) Kelių branduolių procesorius. IN tokiu atvejušis perjungimas neįvyks. Sistema aiškiai nusiųs kiekvieną giją į atskirą šerdį, o tai leis mums atsikratyti perjungimo iš gijos į giją, kuri kenkia veikimui (idealizuokime situaciją). Dvi gijos vykdomos vienu metu, tai yra kelių branduolių ir kelių gijų principas. Galiausiai kelių branduolių procesoriuje nuskaitysime ir atnaujinsime daug greičiau nei vieno branduolio procesoriuje. Tačiau yra vienas dalykas – ne visos programos palaiko kelių branduolių. Ne kiekviena programa gali būti optimizuota tokiu būdu. Ir viskas vyksta toli gražu ne taip idealu, kaip aprašėme. Tačiau kiekvieną dieną kūrėjai sukuria vis daugiau programų, kurių kodas puikiai optimizuotas vykdyti kelių branduolių procesoriuose.
Ar jums reikia kelių branduolių procesorių? Kasdienė priežastis
At procesoriaus pasirinkimas kompiuteriui (būtent galvodami apie branduolių skaičių), turėtumėte nustatyti pagrindinius užduočių tipus, kuriuos jis atliks.
Norėdami patobulinti savo žinias kompiuterinės įrangos srityje, galite perskaityti medžiagą apie procesoriaus lizdai .
Dviejų branduolių procesorius galima vadinti atskaitos tašku, nes nėra prasmės grįžti prie vieno branduolio sprendimų. Tačiau dviejų branduolių procesoriai skiriasi. Tai gali būti ne „naujausias“ „Celeron“, bet tai gali būti „Ivy Bridge“ „Core i3“, kaip ir „AMD Sempron“ ar „Phenom II“. Natūralu, kad dėl kitų rodiklių jų veikimas labai skirsis, todėl reikia į viską žiūrėti kompleksiškai ir lyginti kelių branduolius su kitais procesoriaus charakteristikos.
Pavyzdžiui, „Ivy Bridge“ „Core i3“ turi „Hyper-Treading“ technologiją, kuri leidžia apdoroti 4 gijas vienu metu (operacinė sistema mato 4 loginius branduolius, o ne 2 fizinius). Tačiau tas pats Celeronas tuo nesigiria.
Bet grįžkime tiesiai prie minčių apie reikalingas užduotis. Jei biuro darbui ir naršymui internete reikalingas kompiuteris, tuomet užteks dviejų branduolių procesoriaus.
Kalbant apie žaidimų našumą, daugumai žaidimų reikia 4 ar daugiau branduolių, kad jie būtų patogūs. Tačiau čia iškyla tas pats laimikis: ne visi žaidimai turi optimizuotą kodą 4 branduolių procesoriams, o jei jie yra optimizuoti, jie nėra tokie efektyvūs, kaip norėtume. Bet iš esmės dabar žaidimams optimalus sprendimas yra būtent 4 branduolių procesorius.
Šiandien tie patys 8 branduolių AMD procesoriai žaidimams yra pertekliniai, perteklinis yra branduolių skaičius, tačiau našumas neprilygsta, tačiau jie turi kitų privalumų. Tie patys 8 branduoliai labai padės atliekant užduotis galingas darbas su aukštos kokybės kelių sriegių apkrova. Tai apima, pavyzdžiui, vaizdo įrašų atvaizdavimą (skaičiavimą) arba serverio skaičiavimą. Todėl tokioms užduotims atlikti reikia 6, 8 ar daugiau branduolių. Ir netrukus žaidimus bus galima efektyviai įkelti 8 ir daugiau branduolių, todėl ilgalaikėje perspektyvoje viskas yra labai rožinė.
Nepamirškite, kad vis dar yra daug užduočių, kurios sukuria vienos gijos apkrovą. Ir verta užduoti sau klausimą: ar man reikia šio 8 branduolinio bloko, ar ne?
Apibendrinant noriu dar kartą pastebėti, kad kelių branduolių pranašumai išryškėja atliekant „sunkų“ skaičiavimo kelių gijų darbą. Ir jei nežaidžiate žaidimų su dideliais reikalavimais ir neatliekate tam tikro darbo, kuriam reikia geros skaičiavimo galios, tada tiesiog nėra prasmės leisti pinigų brangiems kelių branduolių procesoriams (
* Visada dabartinės problemos, į ką reikėtų atkreipti dėmesį renkantis procesorių, kad nesuklystumėte.
Mūsų tikslas šiame straipsnyje yra aprašyti visus veiksnius, turinčius įtakos procesoriaus veikimui ir kitoms veikimo charakteristikoms.
Turbūt ne paslaptis, kad procesorius yra pagrindinis kompiuterio skaičiavimo blokas. Netgi galima sakyti – svarbiausia kompiuterio dalis.
Būtent jis apdoroja beveik visus kompiuteryje vykstančius procesus ir užduotis.
Ar tai būtų vaizdo įrašų žiūrėjimas, muzika, naršymas internete, rašymas ir skaitymas atmintyje, 3D ir vaizdo apdorojimas, žaidimai. Ir daug daugiau.
Todėl pasirinkti C centrinis P procesoriaus, turėtumėte su juo elgtis labai atsargiai. Gali pasirodyti, kad nuspręsite įdiegti galingą vaizdo plokštę ir jos lygio neatitinkantį procesorių. Tokiu atveju procesorius neatskleis vaizdo plokštės potencialo, o tai sulėtins jos veikimą. Procesorius bus visiškai pakrautas ir tiesiogine prasme verda, o vaizdo plokštė lauks savo eilės, dirbdama 60–70% savo galimybių.
Štai kodėl renkantis subalansuotą kompiuterį, Ne išlaidas nepaisykite procesoriaus galingos vaizdo plokštės naudai. Procesoriaus galios turi pakakti, kad išnaudotų vaizdo plokštės potencialą, antraip tai tik iššvaistyti pinigai.
Intel vs. AMD
*pagauti amžinai
Korporacija Intel, turi didžiulius žmogiškaisiais ištekliais, ir beveik neišsenkančius finansus. Daug naujovių puslaidininkių pramonėje ir naujų technologijų ateina iš šios įmonės. Procesoriai ir tobulinimas Intel, vidutiniškai iki 1-1,5 metų lenkia inžinierių pasiekimus AMD. Bet, kaip žinia, už galimybę turėti daugiausia šiuolaikinės technologijos- turite sumokėti.
Procesoriaus kainų politika Intel, remiasi tiek branduolių skaičius, talpyklos kiekis, bet ir įjungta architektūros „šviežumas“., našumas per laikrodįvatų,lustų apdorojimo technologija. Talpyklos atminties reikšmė, „techninio proceso subtilybės“ ir kt svarbias savybes Procesorius bus aptartas toliau. Už tokių technologijų ir nemokamo dažnio daugiklio turėjimą taip pat teks sumokėti papildomą sumą.
Bendrovė AMD, skirtingai nei įmonė Intel, siekia, kad galutiniam vartotojui būtų prieinami savo procesoriai ir kompetentinga kainų politika.
Galima net taip sakyti AMD– « Žmonių antspaudas“ Kainų etiketėse rasite tai, ko jums reikia už labai patrauklią kainą. Paprastai praėjus metams po pasirodymo nauja technologijaįmonėje Intel, technologijos analogas pasirodo iš AMD. Jei nesiekiate aukščiausio našumo ir daugiau dėmesio skiriate kainai, o ne pažangių technologijų prieinamumui, tuomet įmonės produktai AMD- tik tau.
Kainų politika AMD, labiau pagrįsta branduolių skaičiumi ir labai mažai talpyklos atminties kiekiu bei architektūriniais patobulinimais. Kai kuriais atvejais už galimybę turėti trečiojo lygio talpyklos atmintį turėsite sumokėti šiek tiek papildomai ( Fenomas turi 3 lygių talpyklą, Atlonas turinys tik ribotas, 2 lygis). Bet kartais AMD lepina savo gerbėjus galimybė atrakinti pigesnių procesorių prie brangesnių. Galite atrakinti branduolius arba talpyklą. Tobulinti Atlonas prieš Fenomas. Tai įmanoma dėl modulinės architektūros ir kai kurių pigesnių modelių trūkumo, AMD tiesiog išjungia kai kuriuos blokus brangesnių (programinės įrangos) luste.
Šerdys– praktiškai nesikeičia, skiriasi tik jų skaičius (tiesa procesoriams 2006-2011 metų). Dėl savo procesorių moduliškumo įmonė puikiai parduoda atmestus lustus, kurie, išjungus kai kuriuos blokus, tampa procesoriumi iš mažiau produktyvios linijos.
Bendrovė jau daug metų dirbo prie visiškai naujos architektūros kodiniu pavadinimu Buldozeris, bet išleidimo metu 2011 metų naujieji procesoriai neparodė geriausio našumo. AMD Aš kaltinau operacines sistemas, kad nesuprato dviejų branduolių ir „kitų daugiasriegių sriegių“ architektūrinių ypatybių.
Įmonės atstovų teigimu, norint patirti pilną šių procesorių veikimą, reikėtų palaukti specialių pataisymų ir pataisų. Tačiau pradžioje 2012 metų įmonės atstovai atidėjo architektūrai palaikančio atnaujinimo išleidimą Buldozeris antram pusmečiui.
Procesoriaus dažnis, branduolių skaičius, kelių gijų.
Per laikus Pentium 4 ir prieš jį - CPU dažnis, buvo pagrindinis procesoriaus našumo veiksnys renkantis procesorių.
Tai nenuostabu, nes procesorių architektūros buvo specialiai sukurtos aukštiems dažniams pasiekti, o tai ypač atsispindėjo procesoriuje Pentium 4 apie architektūrą NetBurst. Aukštas dažnis nebuvo veiksmingas naudojant ilgą vamzdyną, kuris buvo naudojamas architektūroje. Netgi Athlon XP dažnį 2GHz, pagal produktyvumą buvo didesnis nei Pentium 4 c 2,4 GHz. Taip ir buvo svarus vanduo rinkodara. Po šios klaidos įmonė Intel supratau savo klaidas ir grįžo į gėrio pusę Pradėjau dirbti ne su dažnio komponentu, o su našumu per laikrodį. Iš architektūros NetBurst Turėjau atsisakyti.
Ką pas mus tas pats suteikia kelių branduolių?
Keturių branduolių procesorius su dažniu 2,4 GHz, kelių gijų programose teoriškai bus apytikslis vieno branduolio procesoriaus ekvivalentas, kurio dažnis 9,6 GHz arba 2 branduolių procesorius su dažniu 4,8 GHz. Bet tai tik teoriškai. Praktiškai Tačiau du dviejų branduolių procesoriai dviejų lizdų pagrindinėje plokštėje bus greitesni nei vienas 4 branduolių procesorius tuo pačiu veikimo dažniu. Autobuso greičio apribojimai ir atminties delsa daro savo.
* taikoma ta pati architektūra ir talpyklos atminties kiekis
Daugiagyslis leidžia atlikti instrukcijas ir skaičiavimus dalimis. Pavyzdžiui, reikia atlikti tris aritmetines operacijas. Pirmieji du yra vykdomi kiekviename procesoriaus branduolyje, o rezultatai pridedami prie talpyklos atminties, kur kitą veiksmą su jais gali atlikti bet kuris iš laisvų branduolių. Sistema yra labai lanksti, tačiau be tinkamo optimizavimo ji gali neveikti. Todėl optimizavimas kelių branduoliams yra labai svarbus procesoriaus architektūrai OS aplinkoje.
Programos, kurios „myli“ ir naudoti kelių gijų: archyvuotojai, vaizdo grotuvai ir koduotuvai, antivirusinės priemonės, defragmentavimo programos, grafinis redaktorius , naršyklės, Blykstė.
Be to, kelių gijų „mėgėjai“ apima tokias operacines sistemas kaip Windows 7 Ir Windows Vista, taip pat daugelis OS branduolio pagrindu Linux, kurios veikia pastebimai greičiau su kelių branduolių procesoriumi.
Dauguma žaidimus, kartais visiškai pakanka 2 branduolių procesoriaus aukštu dažniu. Tačiau dabar viskas išeina daugiau žaidimų„pritaikytas“ daugiasriegiams siūlams. Imk bent jau šiuos Smėlio dėžėžaidimai kaip GTA 4 arba Prototipas, kuriame 2 branduolių procesorius, kurio dažnis mažesnis 2,6 GHz– nesijaučiate patogiai, kadrų dažnis nukrenta žemiau 30 kadrų per sekundę. Nors šiuo atveju greičiausiai tokių incidentų priežastis yra „silpnas“ žaidimų optimizavimas, laiko trūkumas arba „netiesioginės“ tų, kurie perkėlė žaidimus iš konsolių į PC.
Perkant naują procesorių žaidimams, dabar turėtumėte atkreipti dėmesį į procesorius su 4 ar daugiau branduolių. Tačiau vis tiek neturėtumėte pamiršti 2 branduolių procesorių iš „aukštesnės kategorijos“. Kai kuriuose žaidimuose šie procesoriai kartais jaučiasi geriau nei kai kurie kelių branduolių procesoriai.
Procesoriaus talpyklos atmintis.
yra tam skirta procesoriaus lusto sritis, kurioje apdorojami ir saugomi tarpiniai duomenys tarp procesoriaus branduolių, RAM ir kitų magistralių.
Jis veikia labai dideliu taktiniu dažniu (dažniausiai tokiu pat kaip ir pats procesorius), turi labai didelį pralaidumą ir procesoriaus branduoliai dirbti su ja tiesiogiai ( L1).
Dėl jos trūkumas, procesorius gali būti neaktyvus atliekant daug laiko reikalaujančias užduotis ir laukti, kol į talpyklą bus apdoroti nauji duomenys. Taip pat talpyklos atmintis tarnauja dažnai pasikartojančių duomenų įrašai, kuriuos esant reikalui galima greitai atkurti be nereikalingų skaičiavimų, procesoriaus vėl negaišti jiems laiko.
Našumas taip pat padidėja dėl to, kad talpyklos atmintis yra suvienodinta, o visi branduoliai gali vienodai naudoti duomenis iš jos. Tai suteikia papildomos funkcijos kelių gijų optimizavimui.
Ši technika dabar naudojama 3 lygio talpykla. Procesoriams Intel buvo procesoriai su vieninga 2 lygio talpia atmintimi ( C2D E 7***,E 8***), kurio dėka ji atsirado šis metodas padidinti kelių sriegių našumą.
Peršokant procesorių gali tapti talpyklos atmintis silpnoji vieta, neleidžiantis procesoriaus įsibėgėti viršijant maksimalų veikimo dažnį be klaidų. Tačiau pliusas yra tas, kad jis veiks tuo pačiu dažniu kaip ir peršokęs procesorius.
Apskritai, kuo didesnė talpyklos atmintis, tuo greičiau CPU. Kokiose programose tiksliai?
Visos programos, kurios naudoja daug slankiojo kablelio duomenų, instrukcijų ir gijų, naudoja daug talpyklos atminties. Laikinoji atmintis yra labai populiari archyvuotojai, vaizdo kodavimo įrenginiai, antivirusinės priemonės Ir grafinis redaktorius ir tt
Palankios didelis skaičius talpyklos prisiminimai yra žaidimus. Ypač strategijos, automatiniai simuliatoriai, RPG, SandBox ir visi žaidimai, kuriuose yra daug smulkių detalių, dalelių, geometrijos elementų, informacijos srautų ir fizinių efektų.
Laikinoji atmintis atlieka labai svarbų vaidmenį išlaisvinant sistemų, kuriose yra 2 ar daugiau vaizdo plokščių, potencialą. Galų gale, dalis apkrovos tenka procesoriaus branduolių sąveikai tiek tarpusavyje, tiek dirbant su kelių vaizdo lustų srautais. Būtent šiuo atveju svarbus yra talpyklos atminties organizavimas, o didelė 3 lygio talpyklos atmintis yra labai naudinga.
Laikinoji atmintis visada aprūpinta apsauga nuo galimų klaidų ( ECC), jei jie aptinkami, jie taisomi. Tai labai svarbu, nes nedidelė klaida atminties talpykloje, apdorojus, gali virsti milžiniška, nuolatine klaida, kuri sugadins visą sistemą.
Patentuotos technologijos.
(hiper gijos, HT)–
technologija pirmą kartą buvo panaudota procesoriuose Pentium 4, tačiau jis ne visada veikė tinkamai ir dažnai sulėtino procesorių labiau nei pagreitino. Priežastis buvo ta, kad dujotiekis buvo per ilgas, o atšakų numatymo sistema nebuvo iki galo išvystyta. Naudojamas įmonės Intel, technologijos analogų kol kas nėra, nebent laikytume analogu? ką įgyvendino įmonės inžinieriai AMD architektūroje Buldozeris.
Sistemos principas yra tas, kad kiekvienai fizinei šerdims po vieną dvi skaičiavimo gijos, vietoj vieno. Tai yra, jei turite 4 branduolių procesorių su HT (Core i 7), tada turite virtualias gijas 8 .
Našumo padidėjimas pasiekiamas dėl to, kad duomenys į konvejerį gali patekti jau jo viduryje, o nebūtinai pradžioje. Jei kai kurie procesoriaus blokai, galintys atlikti šį veiksmą, yra neaktyvūs, jie gauna užduotį vykdyti. Našumo padidėjimas nėra toks pat kaip tikrų fizinių branduolių, bet palyginamas (~50-75%, priklausomai nuo taikymo tipo). Gana retai kai kuriose programose HT neigiamai veikia už atlikimą. Taip yra dėl prasto šios technologijos programų optimizavimo, nesugebėjimo suprasti, kad yra „virtualios“ gijos ir tolygiai gijų apkrovos ribotuvų.
TurboPadidinti – labai naudinga technologija, kuri padidina dažniausiai naudojamų procesoriaus branduolių veikimo dažnį, priklausomai nuo jų apkrovos lygio. Tai labai naudinga, kai programa nemoka išnaudoti visų 4 branduolių ir įkelia tik vieną ar du, o jų veikimo dažnis didėja, o tai iš dalies kompensuoja našumą. Įmonė turi šios technologijos analogą AMD, yra technologija Turbo branduolys.
, 3 dabar! nurodymus. Sukurta pagreitinti procesorių multimedija kompiuterija (vaizdo įrašas, muzika, 2D/3D grafika ir kt.), taip pat pagreitinti programų, tokių kaip archyvai, darbo su vaizdais ir vaizdo įrašais, darbą (pagal šių programų instrukcijas).
3dabar! – gana sena technika AMD, kuriame yra papildomų nurodymų, kaip apdoroti daugialypės terpės turinį, be to SSE pirmoji versija.
* Konkrečiai kalbant, galimybė srautu apdoroti vieno tikslumo realiuosius skaičius.
Buvimas nauja versija– yra didelis pliusas, procesorius pradeda veikti efektyviau tam tikras užduotis su tinkamu programinės įrangos optimizavimu. Procesoriai AMD dėvėti panašūs vardai, bet šiek tiek kitaip.
* Pavyzdys – SSE 4.1 („Intel“) – SSE 4A (AMD).
Be to, šie instrukcijų rinkiniai nėra tapatūs. Tai yra analogai su nedideliais skirtumais.
Kietas ir tylus, SpeedStep CoolCore Užburtas Pusė valstybė (C1E) IrT. d.
Šios technologijos, esant mažoms apkrovoms, sumažina procesoriaus dažnį, sumažindamos daugiklio ir šerdies įtampą, išjungdamos dalį talpyklos ir pan. Tai leidžia procesoriui daug mažiau įkaisti, sunaudoti mažiau energijos ir sukelti mažiau triukšmo. Jei reikia maitinimo, procesorius per sekundės dalį grįš į įprastą būseną. Pagal standartinius nustatymus Bios Jie beveik visada įjungiami, jei pageidaujama, juos galima išjungti, kad sumažintumėte galimą „užšalimą“ perjungiant 3D žaidimus.
Kai kurios iš šių technologijų valdo ventiliatorių sukimosi greitį sistemoje. Pavyzdžiui, jei procesoriui nereikia didesnio šilumos išsklaidymo ir jis nėra apkrautas, procesoriaus ventiliatoriaus greitis sumažinamas ( AMD Cool'n'Quiet, Intel Speed Step).
„Intel“ virtualizacijos technologija Ir AMD virtualizavimas.
Šios aparatinės įrangos technologijos leidžia naudoti specialios programos vienu metu paleiskite kelias operacines sistemas be reikšmingo našumo praradimo. Be to, jis naudojamas tinkamas veikimas serverių, nes dažnai juose įdiegta daugiau nei viena OS.
Vykdyti Išjungti Bit IrNr Vykdyti Bit – technologija, skirta apsaugoti kompiuterį nuo virusų atakų ir programinės įrangos klaidų, dėl kurių sistema gali sugesti buferio perpildymas.
Intel 64 , AMD 64 , EM 64 T – ši technologija leidžia procesoriui dirbti tiek OS su 32 bitų architektūra, tiek OS su 64 bitų architektūra. Sistema 64 bitų– naudos požiūriu paprastam vartotojui skiriasi tuo, kad šioje sistemoje galima naudoti daugiau nei 3,25 GB laisvosios kreipties atmintis. 32 bitų sistemose naudokite b O Didesnis RAM kiekis neįmanomas dėl riboto adresuojamos atminties* kiekio.
Daugumą programų su 32 bitų architektūra galima paleisti sistemoje su 64 bitų OS.
* Ką daryti, jei dar 1985 metais niekas net negalėjo pagalvoti apie tokius milžiniškus, pagal to meto standartus, RAM kiekius.
Papildomai.
Keletas žodžių apie.
Šis punktas vertas dėmesio atidus dėmesys. Kuo plonesnis techninis procesas, tuo mažiau procesorius sunaudoja energijos ir dėl to mažiau įkaista. Ir, be kita ko, jis turi didesnę saugumo ribą įsijungimui.
Kuo labiau patobulintas techninis procesas, tuo daugiau galite „įvynioti“ į lustą (ir ne tik) ir padidinti procesoriaus galimybes. Dėl mažesnių srovės nuostolių ir mažesnio šerdies ploto taip pat proporcingai sumažėja šilumos išsklaidymas ir energijos suvartojimas. Galima pastebėti tendenciją, kad su kiekviena naujos kartos tos pačios architektūros naujam technologiniam procesui energijos suvartojimas taip pat didėja, tačiau taip nėra. Tiesiog gamintojai juda link dar didesnio našumo ir peržengia ankstesnės kartos procesorių šilumos išsklaidymo liniją dėl išaugusio tranzistorių skaičiaus, kuris nėra proporcingas techninio proceso mažėjimui.
Įmontuotas į procesorių.
Jei jums nereikia integruoto vaizdo šerdies, neturėtumėte pirkti procesoriaus su juo. Jūs gausite tik blogesnį šilumos išsklaidymą, papildomą šildymą (ne visada), blogesnį įsijungimo potencialą (ne visada) ir permokėtus pinigus.
Be to, tie branduoliai, kurie yra įmontuoti į procesorių, tinka tik OS įkelti, naršyti internete ir žiūrėti vaizdo įrašus (ir ne bet kokios kokybės).
Rinkos tendencijos vis dar keičiasi ir galimybė įsigyti galingą procesorių iš Intel Be vaizdo šerdies jis iškrenta vis mažiau. Su procesoriais atsirado priverstinio integruoto vaizdo šerdies įvedimo politika Intel pagal Kodinis pavadinimas Smėlio tiltas, kurios pagrindinė naujovė buvo tame pačiame techniniame procese įmontuotas branduolys. Vaizdo įrašo branduolys yra kartu su procesoriumi ant vieno lusto, ir ne taip paprasta, kaip ankstesnių kartų procesoriuose Intel. Tiems, kurie jo nenaudoja, yra trūkumų: tam tikra permoka už procesorių, šildymo šaltinio poslinkis šilumos paskirstymo dangtelio centro atžvilgiu. Tačiau yra ir privalumų. Išjungtas vaizdo šerdis, gali būti naudojamas labai sparčiai vaizdo kodavimo technologijai Greitas sinchronizavimas kartu su specialia programine įranga, kuri palaiko šią technologiją. Ateityje, Intelžada plėsti integruoto vaizdo branduolio panaudojimo lygiagrečiam skaičiavimui horizontus.
Lizdai procesoriams. Platformos tarnavimo laikas.
Intel savo platformoms turi griežtą politiką. Kiekvieno eksploatavimo trukmė (procesoriaus pardavimo pradžios ir pabaigos datos) paprastai neviršija 1,5–2 metų. Be to, bendrovė turi keletą lygiagrečiai besivystančių platformų.
Bendrovė AMD, turi priešingą suderinamumo politiką. Ant jos platformos 3 AM, visi būsimos kartos procesoriai, kurie palaiko DDR3. Net kai platforma pasiekia AM 3+ o vėliau arba nauji procesoriai 3 AM, arba nauji procesoriai bus suderinami su senais pagrindinės plokštės, ir neskausmingą piniginės atnaujinimą galite padaryti pakeitę tik procesorių (nekeičiant pagrindinės plokštės, RAM ir t.t.) ir mirksėdami pagrindinę plokštę. Vieninteliai nesuderinamumo niuansai gali atsirasti keičiant tipą, nes reikės kito procesoriuje įmontuoto atminties valdiklio. Taigi suderinamumas yra ribotas ir palaikomas ne visose pagrindinėse plokštėse. Tačiau apskritai taupančiam vartotojui arba tiems, kurie nėra įpratę visiškai keisti platformos kas 2 metus, procesoriaus gamintojo pasirinkimas yra aiškus - tai AMD.
CPU aušinimas.
Standartiškai komplektuojamas su procesoriumi DĖŽĖ-naujas aušintuvas, kuris tiesiog susidoros su savo užduotimi. Tai aliuminio gabalas, kurio sklaidos plotas nėra labai didelis. Efektyvūs aušintuvai su šilumos vamzdeliais ir prie jų pritvirtintomis plokštėmis yra skirti itin efektyviam šilumos išsklaidymui. Jei nenorite girdėti papildomo ventiliatoriaus triukšmo, tuomet turėtumėte įsigyti alternatyvų, efektyvesnį aušintuvą su šilumos vamzdeliais, arba uždarą ar atvirą skysčio aušinimo sistemą. Tokios aušinimo sistemos papildomai suteiks galimybę peršokti procesorių.
Išvada.
Visi svarbius aspektus kurie turi įtakos procesoriaus veikimui ir veikimui, buvo peržiūrėti. Pakartokime, į ką turėtumėte atkreipti dėmesį:
- Pasirinkite gamintoją
- Procesoriaus architektūra
- Techninis procesas
- CPU dažnis
- Procesoriaus branduolių skaičius
- Procesoriaus talpyklos dydis ir tipas
- Technologijų ir instrukcijų palaikymas
- Aukštos kokybės aušinimas
Mes tikimės ši medžiaga padės suprasti ir apsispręsti dėl jūsų lūkesčius atitinkančio procesoriaus pasirinkimo.
Įtraukti kelių branduolių procesoriai Esamasis laikas nieko nenustebinsi. Priešingai, visi stengiasi, kad jų kompiuteris palaikytų kuo daugiau branduolių, todėl veiktų greičiau, ir tai yra teisinga.
Kalbant apie procesorius, rinkoje jau seniai buvo tik du gamintojai – Intel ir AMD. Ir jei pastarieji kalba apie savo 8 ir 10 branduolių procesorius (tai reiškia, kad jų yra daug, vadinasi, jie yra galingesni), tai pirmieji turi 2 ir 4 branduolius, bet koncentruojasi į jų gijas (nereikia rašyti piktai komentarai, kad branduolių taip pat yra daugiau, nes toliau aprašomi namuose naudojami procesoriai).
Ir jei pažvelgsite į lyginamuosius procesoriaus našumo grafikus, pamatysite, kad 4 branduolių procesorius (ne visi) iš „Intel“ pralenks 8 branduolių procesorių iš AMD. Kodėl taip yra? Juk 4 yra mažiau nei 8, vadinasi, turėtų būti silpnesnis... Bet pasigilinus (ne tiesiai į talpyklas, dažnį, magistralę ir pan.), pamatysi vieną dalyką įdomus žodis, kuris dažnai naudojamas apibūdinti „Intel“ procesorius - Hipersriegio palaikymas.
„Hyper-threading“ technologija („hipertrendinga“ bendrine kalba) buvo išrasta „Intel“ ir naudojama tik jų procesoriuose (ne visuose). Per daug nesigilinsiu į jo detales, jei norite, galite apie tai paskaityti. Ši technologija leidžia padalyti kiekvieną branduolį į dvi dalis, todėl vietoj vieno fizinio turime du loginius (arba virtualius) ir veikiančius. Windows sistema mano, kad vietoj vieno įrengti du.
Kaip sužinoti, kiek gijų yra procesoriuje?
Jei norite sužinoti apie konkretų procesorių, dažniausiai parduotuvėse esančiame aprašyme jie nurodo „Hyper-threading“ palaikymą įterpdami šią frazę arba tiesiog santrumpą HT. Jei tokio aprašymo nėra, visada galite naudoti teisingiausią informaciją oficialiame „Intel“ puslapyje http://ark.intel.com/ru/search/advanced/?s=t&HyperThreading=true
Rekomenduoju naudoti tik šią informaciją, nes ji pati tiksliausia.
Jei norite sužinoti jau būdamas sistemoje ir kaip tiksliai tos pačios gijos naudojamos jūsų sistemoje, nieko nėra paprasčiau.
Paleiskite jį bet kuriuo patogiu būdu (paprasčiausias būdas yra sparčiųjų klavišų kombinacija Ctrl + Shift + Esc) iš bet kurios vietos (netgi skaitydami šį straipsnį) ir, jei turite Windows 7, eikite į skirtuką Performance.
Atkreipkite dėmesį į viršutinę procesoriaus apkrovos eilutę ir konkrečiai į „kvadratų“ skaičių. Būtent tiek jų bus – tiek bus branduolių, įskaitant visas gijas. Tiksliau, čia rodomi visi loginiai/virtualūs branduoliai, tai ir yra gijos.
Jei turite „Windows 8“, 8.1 ar 10, tokio skirtuko nebus, bet yra „Performance“.
Čia pabrėžiau, kur reikia atkreipti dėmesį. Beje, ne veltui dešiniuoju pelės mygtuku spustelėjau šį grafiką, nes pasirinkus Logical Processes, grafikas pasikeis ir bus panašus į esantį Windows 7, t.y. Kiekvienam branduoliui bus 8 „kvadratai“ ir apkrovos grafikai.
Jei turite priešingą vaizdą, t.y. Rodomas ne vienas, o keli grafikai, vadinasi, šis elementas pasirenkamas paties grafiko ypatybėse.
Žinoma, yra keletas kitų būdų tai padaryti, o šiuo atveju – srautai.
Pavyzdžiui, galite paskambinti sistemos ypatybei (spartusis klavišas Win + R ir įvesti systeminfo) ir pamatyti ten.
Supratę kelių gijų teoriją, panagrinėkime praktinį pavyzdį – „Pentium 4“. Jau šio procesoriaus kūrimo etape „Intel“ inžinieriai toliau stengėsi didinti jo našumą, nekeisdami programinės įrangos sąsaja. Buvo apsvarstyti penki paprasčiausi būdai:
1. Padidinkite laikrodžio dažnį.
2. Dviejų procesorių įdėjimas į vieną lustą.
3. Naujų funkcinių blokų įvedimas.
1. Konvejerio pratęsimas.
2. Daugialypių sriegių naudojimas.
Akivaizdžiausias būdas pagerinti našumą yra padidinti laikrodžio greitį nekeičiant kitų parametrų. Paprastai kiekvienas paskesnis procesoriaus modelis turi šiek tiek didesnį taktinį dažnį nei ankstesnis. Deja, didinant laikrodžio dažnį tiesia linija, kūrėjai susiduria su dviem problemomis: padidėjusiu energijos suvartojimu (tai svarbu nešiojamiesiems kompiuteriams ir kitiems baterijomis maitinamiems skaičiavimo įrenginiams) ir perkaitimu (dėl to reikia sukurti efektyvesnius šilumos šalintuvus).
Antrasis būdas – dviejų procesorių įdėjimas į lustą – yra gana paprastas, tačiau jo metu lusto užimamas plotas padvigubinamas. Jei kiekvienas procesorius turi savo talpyklą, plokštelėje esančių lustų skaičius sumažėja perpus, tačiau tai taip pat reiškia, kad gamybos sąnaudos padvigubėja. Jei abu procesoriai dalijasi laikinąja atmintimi, galima išvengti reikšmingo užimto ploto padidėjimo, tačiau tokiu atveju iškyla kita problema – talpyklos atminties kiekis vienam procesoriui sumažėja perpus, o tai neišvengiamai paveikia našumą. Be to, jei profesionalus serverio programos gali visiškai išnaudoti kelių procesorių išteklius, tada įprastuose darbalaukio programos vidinis paralelizmas išvystytas daug mažiau.
Naujų funkcinių blokų įdiegimas taip pat nėra sunkus, tačiau čia svarbu išlaikyti pusiausvyrą. Kokia prasmė turėti tuziną ALU blokų, jei lustas negali duoti konvejeriui komandų tokiu greičiu, kuris leistų įkelti visus šiuos blokus?
Konvejeris su padidintu etapų skaičiumi, galintis padalinti užduotis į mažesnius segmentus ir jas apdoroti per trumpą laiką, viena vertus, padidina produktyvumą, kita vertus, pagerina Neigiamos pasekmės neteisingas šakų, talpyklos praleidimų, pertraukimų ir kitų įvykių, kurie sutrikdo įprastą instrukcijų apdorojimo procesoriuje srautą, numatymas. Be to, norint visiškai realizuoti prailginto dujotiekio galimybes, būtina padidinti laikrodžio dažnį, o tai, kaip žinome, padidina energijos suvartojimą ir šilumos išsklaidymą.
Galiausiai, galite įdiegti daugiasriegius. Šios technologijos pranašumas yra papildomos programinės įrangos gijos įdiegimas, leidžiantis naudoti aparatinės įrangos išteklius, kurie kitu atveju būtų nenaudojami. Pagal rezultatus eksperimentiniai tyrimai„Intel“ kūrėjai išsiaiškino, kad padidinus lusto plotą 5%, įdiegus daugelio programų daugiasriegius ryšius, našumas padidėja 25%. Pirmasis „Intel“ procesorius, palaikantis daugiagiją, buvo 2002 m. „Xeon“. Vėliau, pradedant nuo 3,06 GHz, „Pentium 4“ eilutėje buvo įdiegtas daugiasriegis sriegis.
Pagrindinis hipergijos principas yra dviejų programos gijų (arba procesų – procesorius neskiria procesų nuo programos gijų) vienu metu vykdymas. Operacinė sistema „Pentium 4“ hipersrieginį procesorių traktuoja kaip dviejų procesorių kompleksą su bendromis talpyklomis ir pagrindine atmintimi. Operacinė sistema atlieka planavimą kiekvienai programos gijai atskirai. Tokiu būdu vienu metu gali veikti dvi programos. Pvz., pašto programa gali siųsti arba gauti žinutes fone vartotojui bendraujant su interaktyvi programa- tai yra, demonas ir vartotojo programa vykdomi vienu metu, tarsi sistemoje būtų du procesoriai.
Taikomosios programos, kurios gali būti vykdomos kaip kelios gijos, gali naudoti abu „virtualiuosius procesorius“. Pavyzdžiui, vaizdo įrašų redagavimo programos paprastai leidžia vartotojams taikyti filtrus visiems kadrams. Tokie filtrai reguliuoja ryškumą, kontrastą, spalvų balansas ir kitos rėmo savybės. Esant tokiai situacijai, programa gali priskirti vieną virtualų procesorių apdoroti lyginius kadrus, o kitą – nelyginius kadrus. Tokiu atveju abu procesoriai veiks visiškai nepriklausomai vienas nuo kito.
Kadangi programinės įrangos gijos pasiekia tuos pačius aparatinės įrangos išteklius, būtinas šių gijų koordinavimas. Hyperthreading kontekste „Intel“ nustatė keturias naudingas išteklių pasidalijimo valdymo strategijas: išteklių dubliavimą ir standųjį, slenkstinį ir visišką išteklių bendrinimą. Pažvelkime į šias strategijas.
Pradėkime nuo išteklių dubliavimo. Kaip žinoma, kai kurie ištekliai yra dubliuojami, siekiant organizuoti programų srautus. Pavyzdžiui, kadangi kiekvienai programos gijai reikalingas individualus valdymas, reikalingas antras programos skaitiklis. Be to, į fizinius registrus būtina įdiegti antrąją architektūrinių registrų (EAX, EBX ir kt.) atvaizdavimo lentelę; taip pat pertraukimo valdiklis yra dubliuojamas, nes pertraukimai tvarkomi atskirai kiekvienai gijai.
Toliau pateikiama sudėtingo išteklių skirstymo (dalijimosi ištekliais) tarp programos gijų technika. Pavyzdžiui, jei procesoriuje yra eilė tarp dviejų funkcinių konvejerinio etapų, tai pusė lizdų gali būti skirta 1 gijai, kita pusė 2 gijai. Dalijimasis ištekliais yra lengvai įgyvendinamas, nesukelia disbalanso ir užtikrina visiška nepriklausomybė programos gijas viena nuo kitos. Visiškai pasidalijus visus išteklius, vienas procesorius efektyviai virsta dviem. Kita vertus, gali būti situacija, kai viena programos gija nenaudoja išteklių, kurie galėtų būti naudingi antrajai gijai, bet neturi prieigos teisių. Dėl to ištekliai, kuriuos būtų galima panaudoti, yra nenaudojami.
Sunkaus dalijimosi priešingybė yra visiškas dalijimasis ištekliais. Pagal šią schemą bet kuri programos gija gali pasiekti reikiamus išteklius ir jie aptarnaujami tokia tvarka, kokia gaunamos prieigos užklausos. Apsvarstykite situaciją, kai greitoji gija, kurią daugiausia sudaro sudėjimo ir atimties operacijos, egzistuoja kartu su lėta gija, įgyvendinančia daugybos ir padalijimo operacijas. Jei instrukcijos iš atminties iškviečiamos greičiau nei atliekamos daugybos ir padalijimo operacijos, komandų, iškviečiamų lėtoje gijoje ir eilėje į konvejerį, skaičius palaipsniui didės. Galiausiai šios komandos užpildys eilę, todėl greitas srautas sustos dėl vietos trūkumo. Visiškas išteklių pasidalijimas išsprendžia neoptimalių išlaidų problemą bendri ištekliai, bet sukuria jų vartojimo disbalansą – vienas srautas gali sulėtinti arba sustabdyti kitą.
Tarpinė schema įgyvendinama slenkstinių išteklių pasidalijimo rėmuose. Pagal šią schemą bet kuri programos gija gali dinamiškai gauti tam tikrą (ribotą) išteklių kiekį. Taikant pakartotiniams ištekliams, šis metodas suteikia lankstumo, negresia, kad viena iš programos gijų prastovos dėl nesugebėjimo gauti išteklių. Jei, pavyzdžiui, uždrausite kiekvienai gijai užimti daugiau nei 3/4 komandų eilės, padidėjęs lėtos gijos išteklių suvartojimas netrukdys vykdyti greitosios.
„Pentium 4“ hipergijos modelis sujungia skirtingas išteklių dalijimosi strategijas. Taigi bandoma išspręsti visas su kiekviena strategija susijusias problemas. Dubliuojami ištekliai, kuriuos nuolat turi pasiekti abi gijos (konkrečiai, programos skaitiklis, registro žemėlapio lentelė ir pertraukų valdiklis). Dubliuojant šiuos išteklius lusto plotas padidėja tik 5% – sutikite, labai priimtina kelių gijų kaina. Ištekliai, kurių yra tokiais kiekiais, kad jų beveik negautų viena gija (pavyzdžiui, talpyklos eilutės), paskirstomi dinamiškai. Prieiga prie išteklių, kurie kontroliuoja dujotiekio veikimą (ypač daugybės jo eilių), yra padalinta - kiekvienai programos gijai suteikiama pusė laiko tarpsnių. Pagrindinis „Netburst“ architektūros vamzdynas, įdiegtas „Pentium 4“, parodytas pav. 8,7; Baltos ir pilkos sritys šioje iliustracijoje rodo išteklių paskirstymo tarp baltos ir pilkos programos gijų mechanizmą.
Kaip matote, visos eilės šioje iliustracijoje yra padalintos – kiekvienai programos gijai skirta pusė laiko tarpsnių. Nė viena programos gija negali apriboti kitos programos. Paskirstymo ir pakeitimo blokas taip pat yra padalintas. Planuoklio ištekliai paskirstomi dinamiškai, bet pagal tam tikrą slenkstį – kad nė viena gija negalėtų užimti visų eilės vietų. Visiems kitiems konvejerio etapams yra visiškas atskyrimas.
Tačiau naudojant daugiagiją, ne viskas taip paprasta. Netgi tokia progresyvi technika turi trūkumų. Sunkus išteklių skaidymas nėra susijęs su rimtomis išlaidomis, tačiau dinamiškas skaidymas, ypač atsižvelgiant į slenksčius, reikalauja stebėti išteklių suvartojimą vykdymo metu. Be to, kai kuriais atvejais programos veikia daug geriau be kelių gijų, nei naudojant ją. Tarkime, kad jei turite dvi programos gijas, kiekvienai iš jų reikia 3/4 talpyklos, kad jos tinkamai veiktų. Jei jie būtų vykdomi pakaitomis, kiekvienas būtų pakankamai efektyvus su nedideliu talpyklos praleidimų skaičiumi (žinoma, kad tai susiję su papildomomis išlaidomis). Lygiagrečio vykdymo atveju kiekvienas turėtų žymiai daugiau talpyklos praleidimų, o galutinis rezultatas būtų prastesnis nei be kelių gijų.
Papildomos informacijos apie RepPit 4 daugiasriegio mechanizmą galite rasti.
