Четыре ядра или два: Что лучше 4-ох или 2-ух ядерный процессор?

Что важнее для процессора? Количество ядер или потоков?

30.06.2020

процессоры
технологии
многопоточность

Процессорные ядра против потоков — это вопрос, который до сих пор грызет энтузиастов и любителей ПК. Что важнее для хорошего процессора, количество ядер или потоков? Что ж, как и следовало ожидать, на этот вопрос нельзя дать прямой ответ. Потоки в основном помогают ядрам обрабатывать информацию более эффективным образом. При этом потоки ЦП приносят реальную видимую производительность в очень специфических задачах, поэтому гиперпоточный ЦП не всегда может помочь вам достичь лучших результатов.

Что такое центральный процессор?

Процессор (центральный процессор) является ядром каждого смартфона, планшета, компьютера и сервера. Это критически важный компонент, который определяет, как ваш компьютер будет работать, и определяет, насколько хорошо он может выполнять свою работу.

Процессор принимает основные инструкции, которые вы вводите на своем компьютере, и распределяет эти задания по другим чипам в вашей системе. Перераспределяя сложные задачи на микросхемы, лучше всего оборудованные для их обработки, он позволяет вашему компьютеру работать на пиковом уровне.

Процессор иногда называют мозгом компьютера. Он расположен на материнской плате (также называемой основной платой) и является отдельным компонентом от компонента памяти.

Он действует на компонент памяти, который хранит все данные и информацию в вашей системе. Компонент памяти и процессор отделены от вашей видеокарты. Единственная функция видеокарты состоит в том, чтобы получать данные и преобразовывать их в изображения, которые вы видите на мониторе.

С развитием технологий из года в год, мы видим, что процессоры становятся все меньше и меньше. И они работают быстрее, чем когда-либо прежде. Вы поймете что значит быстрее, если узнаете кое-что о законе Мура, который получил свое название от соучредителя Intel Гордона Мура. Мур считает, что число транзисторов в интегральной схеме удваивается каждые два года.

Что делает процессор?

Как мы уже говорили ранее, процессор — это мозг вашего компьютера. Он берет данные из определенной программы или приложения, выполняет серию вычислений и выполняет команду. Он выполняет цикл из трех частей, иначе называемый повторяющимся циклом извлечения, декодирования и выполнения. На первом этапе процессор выбирает инструкции из памяти вашей системы. Как только он получает инструкции из памяти, он переходит ко второму этапу. Именно на этом втором этапе он декодирует эти инструкции.

Как только машина расшифровывает инструкции, она переходит к третьему этапу выполнения. Декодированная информация проходит через ЦП, чтобы достичь блоков, которые фактически должны выполнять требуемую функцию. В процессе декодирования он выполняет математические уравнения для отправки требуемого сигнала в вашу систему.

Этот цикл повторяется снова и снова для каждого действия и команды, которые вы выполняете. Процессор является важной частью любой системы, и он тесно работает с потоками. Различные процессоры имеют различное количество потоков, чтобы ограничить или увеличить производительность вашего компьютера.

Что же такое многопоточность?

Поток — это небольшая последовательность запрограммированных инструкций. Потоки относятся к наивысшему уровню кода, который может выполнять ваш процессор. Они обычно управляются планировщиком, который является стандартной частью любой операционной системы.

Чтобы создать поток, сначала должен быть запущен процесс. Затем, процесс создает поток, который выполняется, это может длится короткий или длительный период времени, в зависимости от процесса. Независимо от того, сколько времени будет выполнятся та или иная задача, создается впечатление, что ваш компьютер делает много вещей одновременно.

Каждый процесс имеет по крайней мере один поток, но нет максимального количества потоков, которое процесс может использовать. Для специализированных задач, чем больше у вас потоков, тем выше производительность вашего компьютера. С несколькими потоками один процесс может одновременно обрабатывать различные задачи.

Вы также услышите, как люди используют такие термины, как «многопоточность» и «гиперпоточность». Технология Hyper-Threading позволяет одному ядру ЦП выступать в качестве двух ядер, ускоряя выполнение конкретной программы или приложения.

Даже с одним ядром он может имитировать производительность, как если бы у вас было два ядра. Чем больше в процессоре ядер, тем больше  потоков. Чем больше у вас потоков, тем выше будет производительность вашей системы.

Что такое Hyper-Threading

Гиперпоточность дебютировала в 2002 году и была попыткой Intel донести до пользователей параллельные вычисления. Это немного уловка, так как ОС распознает потоки как отдельные ядра процессора.Когда вы используете Intel Chip, ваш диспетчер задач покажет вам удвоенное количество ядер и обработает их как таковые. Это позволяет им обмениваться информацией и ускорять процесс декодирования, разделяя ресурсы между ядрами. Intel утверждает, что эта технология может повысить производительность до 30%.

Как работают процессорные ядра и потоки?

Ядра процессора являются аппаратными. Они делают всю тяжелую работу. Потоки используются, чтобы помочь процессору более эффективно выполнять множество паралельных задач одновременно. Если у ЦП нет гиперпоточности или многопоточности, задачи будут планироваться менее эффективно, что заставит его больше работать, чтобы получить доступ к информации, которая важна для запуска определенных приложений.

Одно ядро может работать над одной задачей за раз. Множество ядер помогут вам запускать различные приложения более плавно. Например, если вы планируете запускать видеоигру, для ее запуска потребуется несколько ядер, в то время как другие ядра могут запускать фоновые приложения, такие как Skype, Spotify, Chrome или что-то еще. Многопоточность только делает обработку более эффективной. Это, конечно, приведет к повышению производительности, но также заставит процессор потреблять больше энергии, но так как, многопоточность уже включена в микросхемах, так что это не повод для беспокойства. Хотя процессор потребляет больше энергии, это редко вызывает повышение температуры.

Короче говоря, когда вы рассматриваете возможность обновления, большее количество потоков означает большую производительность или лучшую многозадачность, в зависимости от того, какие приложения вы используете. Если вы используете несколько программ одновременно, это определенно приведет к повышению производительности. 

Многоядерность

Первоначально процессоры имели одно ядро. Это означало, что на физическом процессоре был один центральный процессор. Для повышения производительности, процессоры заменяют на модели с большим количеством «ядер», или добавляют дополнительные центральные процессоры, если такая возможность предусмотренна производителем. Двухъядерный процессор имеет два центральных процессора, поэтому он представляется операционной системе как два процессора. Например, процессор с двумя ядрами может запускать два разных процесса одновременно. Это ускоряет вашу систему, потому что ваш компьютер может делать несколько вещей одновременно.

В отличие от многопоточности, здесь нет хитростей — двухъядерный ЦП буквально имеет два центральных процессора на чипе ЦП. Четырехъядерный процессор имеет четыре центральных процессора, восьмиъядерный процессор имеет восемь центральных процессоров и так далее.

Это помогает значительно повысить производительность, сохраняя при этом небольшой размер физического ЦП, чтобы он умещался в одном разъеме. Должен быть только один разъем ЦП с одним модулем ЦП, а не четыре различных разъема ЦП с четырьмя различными ЦП, каждый из которых требует собственного питания, охлаждения и другого аппаратного обеспечения. Время задержки меньше, потому что ядра могут обмениваться данными быстрее, поскольку все они находятся на одном чипе.

Диспетчер задач Windows показывает это наглядно. Здесь, например, вы можете видеть, что эта система имеет один фактический процессор (сокет) и четыре ядра. Многопоточность делает каждое ядро похожим на два ЦП для операционной системы, поэтому оно показывает 8 логических процессоров.

Выводы

В основном, больше ядер и больше потоков всегда будут означать лучшую производительность. Некоторые ориентированные на производительность программы, такие как редактирование видео, получат больше преимуществ от нескольких потоков. 

Если ваша рабочая нагрузка включает в себя интенсивные задачи, такие как: работа с нагруженными базами данных, аналитическик задачами, редактированием видео, то многопоточные процессоры являются обязательными для вас. И Intel, и AMD предоставляют множество многоядерных, многопоточных процессоров, как для рабочих станций, так и для серверов малых и больших предприятий. 

Ядра или потоки: выясняем что важнее для процессора

  • Компьютерный магазин
  • Блог
  • Статьи на тему: Процессоры для ПК и серверов

Автор статьи: Сергей Коваль
([email protected] ru)

Опубликовано: 16 февраля 2021

В описании современных процессоров указаны количества ядер и потоков. Что обозначают эти цифры, на какие показатели следует ориентироваться при покупке процессора.


В спецификации каждого процессора обязательно присутствует информация о количестве ядер и потоков. Правила «чем больше, тем лучше», в этой ситуации никто не отменял, но давайте выясним, в каких задачах виртуальные ядра способны дать ощутимый прирост производительности, а в каких останутся бесполезными.

Зачем процессору несколько ядер?


Процессор – это вычислительный центр любого компьютера, планшета, смартфона и даже игровой консоли. Именно процессор принимает команды пользователя, вводимые в различных приложениях и программах, обрабатывает их и распределяет задачи между другими узлами системы – видеокартой , оперативной памятью , твердотельным диском .


Вот поэтому процессор – это мозговой центр каждого компьютера, отвечающий за его вычислительные способности и скорость работы.


Первые процессоры были едиными устройствами, которые принимали команды и выполняли их в строгой очередности. Одно ядро позволяло выбирать процессор при покупке только по показателям частоты. А недостаток производительности на первых порах компенсировали созданием двух- и многопроцессорных конфигураций. В таких сборках команды пользователя на ввод обрабатывал первый процессор, а остальные операции по возможности равномерно распределялись между остальными. Для сборки таких систем использовались двухпроцессорные платы или конфигурации на несколько сокетов.


Следующим шагом производители создали многоядерную архитектуру, позволяющую на площади, казалось бы, небольшого микрочипа размещать несколько вычислительных центров, которые по сути являлись самостоятельными процессорами. Так в продаже появились двух-, четырех- и восьмиядерные устройства, которые обрабатывали сразу несколько потоков информации.


Позже корпорация Intel в линейке процессоров Pentium внедрила техническую возможность выполнения одним ядром двух команд за такт, что стало началом новой эпохи в компьютерных технологиях – гиперпоточности процессоров. А сейчас специалисты компании активно работают над новой технологией реализации четырех потоков на одном ядре, и уже в ближайшее время подобные процессоры будут представлены публике.

Чем отличаются ядра и потоки


Ядро – это самостоятельный вычислительный блок в архитектуре процессора, способный выполнять линейную последовательность задач за определенный период времени. Если нагрузить одно ядро несколькими последовательностями задач, то оно будет попеременно переключаться между ними, обрабатывая по одной задаче из каждого потока. В масштабах системы это приводит к замедлению работы программ и сервисов.


Поток – это программно выделенная область в физическом ядре процессора. Такая виртуальная реализация позволяет разделять ресурсы ядра и работать параллельно с двумя разными последовательностями команд. Таким образом операционная система воспринимает поток, как отдельный вычислительный центр, следовательно, ресурс ядра используется более рационально, и скорость вычислений увеличивается.

Стоит ли ожидать удвоения производительности?


Виртуальное разделение вычислительной мощности процессора на потоки называется гиперпоточностью. На практике это не физическое увеличение количества ядер, следовательно, и вычислительный потенциал процессора остается постоянным.


Гиперпоточность – это инструмент, позволяющий процессору более оперативно выполнять команды операционной системы и распределять вычислительный ресурс.


Таким образом, удвоенное количество потоков по отношению к ядрам способно повысить эффективность процессора за счет одновременного выполнения нескольких задач каждым ядром. Но прирост, даже по заверениям лидера рынка в производстве процессоров Intel будет находиться в пределах 30%.


А вот об увеличении энергопотребления и чрезмерном нагреве волноваться не стоит. Так как виртуальное разделение выполнено на производстве, то компанией просчитаны все рабочие параметры, такие как мощность и TDP, указанные в спецификации.

Что выбирать: ядра или потоки?


Поскольку ядра – это физические «мозговые центры», занимающиеся вычислениями, то за общую производительность центрального процессора отвечают именно они. Поэтому количеством ядер, ну и еще частотой процессора определяется его производительность.


Но и количество потоков также заслуживает внимания. Разберем на примере:


Двухъядерный процессор с двумя потокам нагружается операционной системой четырьмя параллельными последовательностями команд, например, от открытых игр и программ. Команды так и останутся в четырех «очередях», и ядра будут попеременно производить вычисления из каждой. При этом производительность ядра зачастую избыточна для обработки одной команды. Поэтому часть вычислительного потенциала ядра, а значит и процессора останется в резерве.


Если же взять аналогичный процессор с двумя ядрами, но уже на четыре потока, то все четыре очереди будут задействованы одновременно, по максимуму загружая ядра. Следовательно, задачи будут решены быстрее, а простоя вычислительных мощностей удастся избежать.


На практике это дает нам возможность одновременно запускать несколько программ: работать с документами, слушать музыку, общаться в мессенджерах и выполнять поиск в браузере. При этом программы будут работать эффективно, быстро, без торможений и зависаний.


В производственных масштабах для комплектации рабочих станций или серверов также следует отдать предпочтение большему количеству потоков при равных числах ядер. За исключением особых случаев, таких как работа с 1С, когда решающую роль играет тактовая частота, и ряда других приложений, активно использующих TCP/IP стек. В этих случаях распараллеливание вызывает существенную задержку при обработке пакетов .


Таким образом, чем больше ядер будет в процессоре, тем выше его производительность и скорость выполнения различных задач. А удвоенное количество потоков позволяет повысить эффективность процессора и задействовать его технический потенциал на полную.


В заключении интересное видео от компании Intel о том, как они создают микрочипы.

  • Все посты
  • KVM-оборудование (equipment)
  • Powerline-адаптеры
  • Безопасность (security)
  • Беспроводные адаптеры
  • Блоки питания (power supply)
  • Видеокарты (videocard)
  • Видеонаблюдение (CCTV)
  • Диски HDD и твердотельные SSD
  • Дисковые полки (JBOD)
  • Звуковые карты (sound card)
  • Инструменты (instruments)
  • Источники бесперебойного питания (ИБП, UPS)
  • Кабели и патч-корды
  • Коммутаторы (switches)
  • Компьютерная периферия (computer peripherals)
  • Компьютеры (PC)
  • Контроллеры (RAID, HBA, Expander)
  • Корпусы для ПК
  • Материнские платы для ПК
  • Многофункциональные устройства (МФУ)
  • Модули памяти для ПК, ноутбуков и серверов
  • Мониторы (monitor)
  • Моноблоки (All-in-one PC)
  • Настольные системы хранения данных (NAS)
  • Ноутбуки (notebook, laptop)
  • Общая справка
  • Охлаждение (cooling)
  • Планшеты (tablets)
  • Плоттеры (plotter)
  • Принтеры (printer)
  • Программное обеспечение (software)
  • Программное обеспечение для корпоративного потребителя
  • Проекторы (projector)
  • Процессоры для ПК и серверов
  • Рабочие станции (workstation)
  • Распределение питания (PDU)
  • Расходные материалы для оргтехники
  • Расширители Wi-Fi (повторители, репиторы)
  • Роутеры (маршрутизаторы)
  • Серверы и серверное оборудование
  • Сетевые карты (network card)
  • Сетевые фильтры (surge protector)
  • Сканеры (scanner)
  • Телекоммуникационные шкафы и стойки
  • Телефония (phone)
  • Тонкие клиенты (thin client)
  • Трансиверы (trensceiver)
  • Умные часы (watch)

В чем разница между двухъядерными и четырехъядерными процессорами?

Если вы какое-то время работали с компьютерами, вы, вероятно, знаете, что четырехъядерные процессоры быстрее двухъядерных. Но почему?

Ответ сводится к простой математике.

 

Двухъядерный и четырехъядерный

Как вы, возможно, уже догадались по названиям, двухъядерный процессор имеет два ядра, а четырехъядерный — четыре. Наличие нескольких ядер позволяет вашему компьютеру выполнять несколько процессов одновременно.

Однако большее количество ядер не всегда означает более высокую скорость обработки. В конце концов, независимо от того, сколько ядер в вашей системе, все они используют одну и ту же память и путь данных к материнской плате. Таким образом, хотя четырехъядерный чип может выполнять инструкции в четыре раза быстрее, чем одноядерный (или в два раза быстрее, чем двухъядерный), это не означает, что он может получать инструкции из оперативной памяти в четыре раза быстрее.

Что это значит для обычного пользователя?

В большинстве случаев, чтобы большее количество ядер действительно имело значение, это будет зависеть от того, для чего вы их используете. Другими словами, если программное обеспечение, которое вы используете, не знает, как правильно использовать удвоенное количество ядер, оно не будет выполнять задачи с удвоенной скоростью.

 

Популярные ссылки

Ищете дополнительную информацию о ЦП? Ищите в нашей базе знаний!

Заинтересованы в других статьях о веб-хостинге? Перейдите на нашу страницу «Категории» с помощью панели слева или ознакомьтесь с этими популярными статьями:

  • Конфигурация DNS: все, что вам нужно знать
  • Что такое Cron Job?
  • Как устранить ошибку 421 Служба недоступна и другие проблемы со службой FTP

Популярные теги в этой категории включают: DNS, FTP, IIS, записи MX и другие.

Не видите то, что ищете? Воспользуйтесь строкой поиска вверху, чтобы выполнить поиск по всей нашей базе знаний.

 

Отличие Hivelocity

Ищете лучшее решение для выделенного сервера? Ищете услуги частного облака или колокейшн? Ознакомьтесь с обширным списком продуктов Hivelocity, чтобы узнать о выгодных предложениях и предложениях.

Благодаря лучшему в своем классе обслуживанию клиентов, доступным ценам, широкому спектру полностью настраиваемых опций и уникальной сети Hivelocity — это решение для хостинга, которого вы так долго ждали.

Не уверены, какая из наших услуг лучше всего подходит для ваших конкретных нужд? Позвоните или пообщайтесь с одним из наших агентов по продажам сегодня и узнайте, что Hivelocity может сделать для вас.

Нужна более персонализированная помощь?

Если у вас есть какие-либо дополнительные проблемы, вопросы или вам нужна помощь в проверке этого или чего-либо еще, свяжитесь с нами из своей учетной записи my.hivelocity.net и предоставьте учетные данные своего сервера в зашифрованном поле для наилучшего возможного. безопасность и поддержка.

Если вы не можете связаться со своей учетной записью my.hivelocity.net или находитесь в пути, свяжитесь с нами по электронной почте с действительной учетной записью my.hivelocity.net по адресу: [email protected] Мы также доступны для вы через наш телефон и систему чата 24/7/365.

Сколько ядер? Больше всегда лучше?

 

Популярное аппаратное слово — многоядерность. Такие компании, как AMD и Intel, выпускают процессоры с большим количеством ядер, чем когда-либо. Они захватывающие, особенно в игровом мире, но нужны ли они вам? Мы изучаем, что именно делают многоядерные процессоры и действительно ли они могут улучшить ваш бизнес.

Что такое многоядерный процессор?

Многоядерный процессор — это компьютерный процессор с двумя или более отдельными процессорами (ЦП), называемыми ядрами, каждый из которых считывает и выполняет инструкции программы, как если бы компьютер имел несколько процессоров.

В одноядерном процессоре производительность ЦП ограничена временем, затрачиваемым на обмен данными с кешем и ОЗУ. Приблизительно 75% процессорного времени используется для ожидания результатов доступа к памяти. Чтобы повысить производительность своих процессоров, производители выпускают больше многоядерных машин. ЦП с несколькими ядрами может работать значительно лучше, чем одноядерный ЦП с той же скоростью.

Несколько ядер позволяют ПК с большей легкостью запускать несколько процессов одновременно, повышая производительность при многозадачности или при работе с мощными приложениями и программами.

Потоки

Поток — это строка данных из программы, которая проходит через процессор компьютера. Каждое приложение создает свои потоки. Когда компьютер выполняет несколько задач, поскольку одноядерный процессор может одновременно управлять одним потоком, система должна быстро переключаться между потоками для обработки данных.

Преимущество наличия нескольких ядер заключается в том, что каждое ядро ​​может одновременно обрабатывать разные потоки данных, что позволяет гораздо быстрее передавать данные в любой момент времени.

Тактовые частоты

Высокая тактовая частота означает более быстрый процессор. Например, четырехъядерный процессор может поддерживать тактовую частоту 3,0 ГГц, а двухъядерный – тактовую частоту 3,5 ГГц для каждого процессора. Это означает, что двухъядерный процессор может работать на 14% быстрее.

Итак, если у вас однопоточная программа, двухъядерный процессор действительно более эффективен. С другой стороны, если ваша программа может использовать все 4 процессора, то четырехъядерный процессор будет примерно на 70% быстрее, чем двухъядерный процессор.

Как это связано с бизнесом?

Когда несколько ядер одновременно работают над инструкциями с более низкой скоростью, чем одно ядро, они достигают неизмеримой скорости обработки. Многоядерные процессоры обеспечивают высокопроизводительные вычисления (HPC). HPC будет выполнять сложные вычисления и разбивать их на более мелкие части. Используя программное обеспечение, каждая часть вычислений может быть решена несколькими ядрами ЦП. Думайте об этом как о том, что вы берете суперкомпьютер и разбиваете его на более мелкие, более управляемые строительные блоки, которые затем можно использовать для решения сложных научных задач.

Таким образом, высокопроизводительные вычисления позволяют пользователям выполнять сложные задачи при относительно низком энергопотреблении, что является важным фактором для таких устройств, как ноутбуки, мобильные телефоны или портативные компьютеры, работающие от аккумуляторов. Такой вид энергосбережения и, в конечном счете, снижения затрат — это один из способов, который может принести пользу вашему бизнесу.

Если ваш бизнес связан с виртуализацией, базами данных и облачными технологиями, вам также могут подойти многоядерные процессоры.

Например, большинству программ для компьютерной графики требуется механизм визуализации, чтобы показать, что происходит в анимации. Тип искусственного интеллекта управляет персонажами, симуляциями и событиями в виртуальной среде. Используя одно ядро, все события должны работать, чередуясь между каждым процессом. Многоядерная обработка необходима для того, чтобы эти инструкции работали без дрожания или чрезвычайно длительного времени обработки.

Это относится не только к виртуализации. Если вы работаете с видео, программы кодирования видео получат существенные преимущества, поскольку однокадровый рендеринг может выполняться отдельными ядрами, а затем объединяться в поток посредством многоядерного процесса.

Для управления базами данных, научного анализа или всего, что требует обработки огромных объемов данных на высоких скоростях, высокопроизводительные вычисления, обеспечиваемые многоядерной обработкой, также необходимы.

В принципе, многоядерный процессор лучше, если программа его поддерживает. Обычному пользователю компьютера достаточно четырехъядерного или двухъядерного процессора. Многие бизнес-компьютеры теперь поставляются с ними в стандартной комплектации, хотя большинство пользователей и владельцев бизнеса не увидят реальных преимуществ от использования четырех процессорных ядер, потому что для их использования недостаточно неспециализированного программного обеспечения.

Однако, если вы выполняете сложные задачи, такие как визуализация сложного проекта, научный анализ, математические программы или редактирование видео на рабочем столе, вы можете рассмотреть возможность использования процессоров с большим количеством ядер.

Читайте также: