Osnove CPU-a Više CPU-ova, jezgri i Hyper-Threading objašnjeno
Središnja procesorska jedinica (CPU) na vašem računalu u osnovi radi računalne programe za rad. No, moderni procesori nude značajke kao što su višestruke jezgre i hiper-navođenje. Neka računala koriste čak i više procesora. Ovdje smo da pomognemo sve riješiti.
Brzina takta za CPU nekad je bila dovoljna za usporedbu performansi. Stvari više nisu tako jednostavne. CPU koji nudi višestruke jezgre ili hiper-navođenje može značajno bolje funkcionirati od jednojezgrenog CPU-a iste brzine koji nema značajku hiper-navoja. Računala s više procesora mogu imati još veću prednost. Sve ove značajke dizajnirane su tako da osobnim računalima omogućuju jednostavnije upravljanje višestrukim procesima u isto vrijeme, čime se povećavaju performanse pri obavljanju više zadataka ili zahtjevima moćnih aplikacija kao što su video enkoderi i moderne igre. Dakle, pogledajmo svaku od ovih značajki i što bi oni mogli značiti za vas.
Hyper-Threading
Hyper-threading je bio Intelov prvi pokušaj da unese paralelne račune u osobna računala. On je debitirao na desktop procesorima s Pentium 4 HT-om još 2002. godine. Pentium 4 je imao samo jednu CPU jezgru, tako da je mogao obavljati samo jedan zadatak odjednom - čak i ako je bio u mogućnosti prebacivati se između zadataka dovoljno brzo. da se činilo kao višezadaćnost. Hyper-threading je to pokušao nadoknaditi.
Jedna fizička jezgra CPU-a s hiper-threadingom pojavljuje se kao dva logička CPU-a za operativni sustav. CPU je još uvijek jedan CPU, tako da je malo varanje. Dok operativni sustav vidi dva CPU-a za svaku jezgru, stvarni CPU hardver ima samo jedan skup resursa za izvršavanje za svaku jezgru. CPU se pretvara da ima više jezgri nego što to čini i koristi vlastitu logiku za ubrzavanje izvršavanja programa. Drugim riječima, operativni sustav je prevaren da vidi dva CPU-a za svaku stvarnu CPU jezgru.
Hyper-threading omogućuje dva logička CPU-a da dijele fizičke resurse izvršenja. To može donekle ubrzati stvari - ako je jedan virtualni CPU zaustavljen i čeka, drugi virtualni CPU može posuditi njegove resurse izvršenja. Hyper-threading može ubrzati vaš sustav, ali to nije ni približno jednako dobro kao stvarna dodatna jezgra.
Srećom, hiper-navođenje je sada "bonus". Dok su izvorni procesori s hiper-navojem imali samo jednu jezgru koja se maskira kao više jezgri, moderni Intelovi CPU-i sada imaju i više jezgri i hiper-threading tehnologiju. Vaš dvojezgreni CPU s hiper-navojem pojavljuje se kao četiri jezgre na vašem operativnom sustavu, dok se vaš četverojezgreni CPU s hiper-navojem pojavljuje kao osam jezgri. Hyper-threading nije zamjena za dodatne jezgre, ali dual-core CPU s hiper-threadingom trebao bi biti bolji od dual-core CPU-a bez hiper-navoja.
Više jezgri
Izvorno, procesori su imali jednu jezgru. To je značilo da je fizički CPU na sebi imao jednu središnju procesorsku jedinicu. Kako bi povećali učinkovitost, proizvođači dodaju dodatne "jezgre" ili središnje procesne jedinice. CPU s dvije jezgre ima dvije središnje procesorske jedinice, pa se operacijskom sustavu čini kao dva procesora. CPU s dvije jezgre, na primjer, može pokrenuti dva različita procesa u isto vrijeme. To ubrzava vaš sustav jer vaše računalo može raditi više stvari odjednom.
Za razliku od hiper-navoja, ovdje nema trikova - dual-core CPU doslovno ima dvije središnje procesorske jedinice na CPU čipu. Četverojezgreni CPU ima četiri centralne procesorske jedinice, okta-core CPU ima osam središnjih procesorskih jedinica i tako dalje.
To značajno poboljšava performanse, a fizičku jedinicu CPU-a drži malom tako da se uklapa u jednu utičnicu. Potrebno je imati samo jedan CPU socket s jednom CPU jedinicom umetnutom u njega - ne četiri različite CPU utičnice s četiri različita CPU-a, od kojih svaka treba vlastitu snagu, hlađenje i drugi hardver. Manje je kašnjenja jer jezgre mogu brže komunicirati jer su sve na istom čipu.
Upravitelj zadataka sustava Windows to pokazuje prilično dobro. Ovdje, na primjer, možete vidjeti da ovaj sustav ima jedan stvarni CPU (socket) i četiri jezgre. Hyperthreading čini svaku jezgru izgleda kao dva CPU-a za operativni sustav, tako da prikazuje 8 logičkih procesora.
Više CPU-ova
Većina računala ima samo jedan CPU. Taj jedan CPU može imati više jezgri ili hiper-threading tehnologiju, ali je još uvijek samo jedan fizički CPU jedinica umetnuta u jedan CPU socket na matičnoj ploči.
Prije nego što su se pojavili hiper-navojni procesori i procesori s više jezgri, ljudi su pokušavali dodati dodatnu procesorsku snagu računalima dodavanjem dodatnih procesora. To zahtijeva matičnu ploču s više procesorskih utičnica. Matična ploča također treba dodatni hardver za povezivanje tih procesorskih utičnica s RAM-om i drugim resursima. U ovoj vrsti postavljanja ima puno nadzemnih troškova. Postoji dodatna latencija ako CPU-i moraju međusobno komunicirati, sustavi s više procesora troše više energije, a matična ploča treba više utičnica i hardvera.
Danas sustavi s višestrukim procesorima nisu uobičajeni među kućnim računalima. Čak i snažna gaming desktop s više grafičkih kartica obično će imati samo jedan CPU. Pronaći ćete višestruke CPU sustave među superračunalima, poslužiteljima i sličnim high-end sustavima koji trebaju toliko snage za smanjivanje brojeva koliko mogu dobiti.
Što više računala ima procesora ili jezgara, to više stvari može učiniti odjednom, što poboljšava performanse na većini zadataka. Većina računala sada ima procesore s više jezgri - najučinkovitija opcija o kojoj smo razgovarali. Na modernim pametnim telefonima i tabletima pronaći ćete čak i procesore s više jezgri. Intelovi CPU-ovi također imaju hiper-navoj, što je vrsta bonusa. Neka računala koja trebaju veliku količinu CPU-a mogu imati više procesora, ali je mnogo manje učinkovita nego što zvuči.
Kredit za slike: lungstruck na Flickru, Mike Babcock na Flickr, DeclanTM na Flickr
