Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

Created September 5, 2017 17:43
Show Gist options
  • Star 0 You must be signed in to star a gist
  • Fork 0 You must be signed in to fork a gist
  • Save anonymous/a2237291af4b3943ea0b3fca2a40557a to your computer and use it in GitHub Desktop.
Save anonymous/a2237291af4b3943ea0b3fca2a40557a to your computer and use it in GitHub Desktop.
Зачем процессору ядра

Зачем процессору ядра


Зачем процессору ядра



Что такое ядро в компьютере?
Чем восемь ядер процессора смартфона лучше четырех?
Вся правда о многоядерных процессорах


































В английском языке существует два часто употребляемых термина для процессоров, имеющих несколько ядер: Под многоядерностью процессора понимают, что несколько ядер являются интегрированными на одну интегральную схему изготовлены на одном кремниевом кристалле. Если же в один корпус были объединены несколько полупроводниковых кристаллов, то конструкцию называют многочиповый модуль англ. Термином многопроцессорный обозначают компьютеры, имеющие несколько физически раздельных процессоров например, серверные материнские платы часто имеют 2 или 4 сокета для подключения нескольких чипов , но управляемые одним экземпляром ОС. Понятие многоядерный [1] англ. Архитектура многоядерных процессоров во многом повторяет архитектуру симметричных мультипроцессоров SMP-машин только в меньших масштабах и со своими особенностями. Первые многоядерные процессоры first generation CMP представляли собой самые простые схемы: В многоядерных процессорах тактовая частота, как правило, намеренно снижена. Это позволяет уменьшить энергопотребление процессора без потери производительности: Удвоив количество ядер процессора и снизив в двое их тактовую частоту можно получить практически ту же производительность при этом энергопотребление такого процессора снизится в 4 раза. В некоторых процессорах тактовая частота каждого ядра может меняться в зависимости от его индивидуальной нагрузки. Ядро является полноценным микропроцессором, использующим все достижения микропроцессорной техники: Суперскалярность в ядре присутствует не всегда, если например производитель процессора стремится максимально упростить ядро. На процессорах компании Intel эта технология носит название Hyper-threading и удваивает число логических процессоров по сравнению с физическими. Многоядерные процессоры можно подразделить по наличию поддержки когерентности общей кэш-памяти между ядрами. Бывают процессоры с такой поддержкой и без неё. Способ связи между ядрами:. Во всех существующих на сегодня многоядерных процессорах кэш-памятью 1-го уровня обладает каждое ядро в отдельности, а кэш-память 2-го уровня существует в нескольких вариантах:. В приложениях, оптимизированных под многопоточность , наблюдается прирост производительности на многоядерном процессоре. Однако, если приложение не оптимизировано, то оно не будет получать практически никакой выгоды от дополнительных ядер, а может даже выполняться медленнее, чем на процессоре с меньшим количеством ядер, но большей тактовой частотой. Это в основном приложения, разработанные до появления многоядерных процессоров, либо приложения, в принципе не использующие многопоточность. Большинство операционных систем позволяют выполнять несколько приложений одновременно. При этом достигается выигрыш в производительности, даже если приложения однопоточные. На сегодня многими производителями процессоров, в частности Intel , AMD , IBM , ARM дальнейшее увеличение числа ядер процессоров признано как одно из приоритетных направлений увеличения производительности. Первым процессором предназначенным для массового использования, а не для встроенных систем , стал POWER4 с двумя ядрами PowerPC на одном кристалле, выпущенный компанией IBM в году. Двухядерный IBM PowerPCMP G5 был представлен в году. Этим процессором оснащались последние Power Mac G5. В марте года компания Sun Microsystems представила первый двухядерный процессор архитектуры SPARC: Компания Fujitsu в своей линейке SPARC64 представила двухядерный процессор SPARC64 VI только в году. В апреле года AMD выпустила 2-ядерный процессор Opteron архитектуры AMD64 , предназначенный для серверов. В мае года Intel выпустила процессор Pentium D архитектуры x , ставший первым 2-ядерным процессором, предназначенным для персональных компьютеров. По сути Pentium D, созданный на основе ведущей у Intel архитектуры NetBurst , состоял из двух раздельных процессоров, помещённых на одну подложку, без каких-либо общих элементов. Так как компания Intel отказалась от архитектуры NetBurst в конце года, развитие Pentium D не получил. Настоящий многоядерный процессор Core Duo на более экономичной архитектуре Core был выпущен компанией Intel в январе года. В году компанией AMD освоено производство 8-ядерных процессоров для домашних компьютеров [8] и ядерных для серверных систем [9]. В августе года компанией AMD были выпущены первые ядерные серийные серверные процессоры Opteron серии кодовое наименование Interlagos. Процессор Interlagos объединяет в одном корпусе два 8-ядерных 4-модульных чипа и является полностью совместимым с существующей платформой AMD Opteron серии Socket G Сводные данные по истории микропроцессоров и их параметров представлены в обновляющейся английской статье: Хронология микропроцессоров , е годы. Например, для Xeon E7, Intel: Каждое ядро работало с тактовой частотой 3,16 ГГц, энергопотребление чипа достигало около Вт [13]. Каждое процессорное ядро представляет собой отдельный процессор с кэш-памятью 1 и 2 уровней. Ядра, память и системная шина связаны посредством топологии mesh network. Процессоры производятся по нм техпроцессу и работают на тактовой частоте 1,5 ГГц. Выпуск ядерных процессоров назначен на начало года. Микропроцессоры на основе этой архитектуры получат более 50 микроядер архитектуры x86 и начнут производиться в году по нм техпроцессу. Эти микропроцессоры не могут быть использованы в качестве центрального процессора , но из нескольких чипов этой архитектуры будут строиться вычислительные ускорители в виде отдельной карты расширения и конкурировать на рынках GPGPU и высокопроизводительных вычислений с решениями типа Nvidia Tesla и AMD FireStream. Микропроцессоры спроектированы с использованием RISC -архитектуры и, ознакомительные образцы планировалось произвести в году по нм техпроцессу GlobalFoundries. Компания Adapteva утверждает, что в дальнейшем число ядер данного микропроцессора может быть доведено до Планируется, что ядерный процессор в основной версии МГц , по оценкам, позволит получить 5,6 TFLOPS, потребляя всего 80 Ватт. Эта система, объединяющая 4-ядерный процессор ARM Cortex-A9 1,5 ГГц с мультимедийными блоками Neon и массив из 96 более простых и менее универсальных вычислительных ядер StemCell. Существует также тенденция внедрения многоядерных микроконтроллеров в мобильные устройства. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Проверено 13 августа Архивировано 2 марта года. Для улучшения этой статьи желательно: Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники , подтверждающие написанное. Гарвардская Фон Неймана Dataflow TTA. ASIP CISC EDGE EPIC MISC URISC RISC VLIW ZISC. Конвейер Внеочередное исполнение Переименование регистров Спекулятивное исполнение Предсказатель переходов Предвыборка кода. Бит Инструкций Суперскалярность Данных Задач. Многопоточность Superthreading Simultaneous multithreading Hyperthreading Аппаратная виртуализация. SISD SIMD MISD MIMD. DSP GPU SoC PPU Векторный процессор Математический сопроцессор Микропроцессор Микроконтроллер. Barrel shifter FPU BSB MMU TLB Регистровый файл Устройство управления АЛУ Демультиплексор Мультиплексор Микрокод Тактовая частота Корпус Регистры Кэш Кэш процессора. APM ACPI Clock gating Троттлинг Динамическое изменение напряжения. Технологии процессоров Параллельные вычислительные системы Многоядерные процессоры. Статьи без ссылок на источники Википедия: Статьи без источников тип: Статьи без изображений тип: Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Править Править вики-текст История. Эта страница последний раз была отредактирована 30 мая в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия. Конвейер Конвейер Внеочередное исполнение Переименование регистров Спекулятивное исполнение Предсказатель переходов Предвыборка кода.


Ноутбук lenovo g50 30 характеристики
Кино в волгограде расписание сеансов на неделю
Сделать медицинский сертификат

Зачем процессору ядра


Первые компьютерные процессоры с несколькими ядрами появились на потребительском рынке ещё в середине двухтысячных, но множество пользователей до сих пор не совсем понимает — что это такое, многоядерные процессоры, и как разобраться в их характеристиках. Частота многоядерных процессоров Виртуальная многоядерность, или Hyper-Threading Нужно ли компьютеру много ядер? Сколько ядер нужно в процессоре? Есть ли польза от многоядерных процессоров? Когда меньше ядер у процессора — лучше Многоядерные процессоры в мобильных телефонах и планшетах Как выбрать многоядерный процессор и не ошибиться? Микропроцессор — одно из главных устройств в компьютере. Процессор — микросхема, по площади сравнимая со спичечным коробком. Если угодно, процессор — это как мотор в автомобиле. Важнейшая часть, но совсем не единственная. Есть у машины ещё и колёса, и кузов, и проигрыватель с фарами. Системный блок — это корпус компьютера вместе со всеми составляющими частями — жёстким диском, оперативной памятью и многими другими деталями. Размер процессора по сравнению с монеткой. Есть процессоры и крупнее, есть и гораздо мельче. Функция процессора — вычисления. Не столь важно, какие именно. Дело в том, что вся работа компьютера завязана исключительно на арифметических вычислениях. А результаты таких вычислений выводятся на экран в виде игры, вордовского файла или просто рабочего стола. Главная часть компьютера, которая занимается вычислениями — вот, что такое процессор. Ядро — это, фактически, сам процессор. Его основная и главная часть. Если представить процессор в виде квартиры, то ядро — это крупная комната в такой квартире. Однокомнатная квартира — это одно процессорное ядро крупная комната-зал , кухня, санузел, коридор… Двухкомнатная квартира — это уже как два процессорных ядра вместе с прочими комнатами. Бывают и трёх-, и четырёх, и даже комнатные квартиры. Также и в случае с процессорами: Многоядерность — это разделение одного процессора на несколько одинаковых функциональных блоков. Количество блоков — это число ядер внутри одного процессора. Именно так стараются представить дело маркетологи, которым платят за создание такого рода заблуждений. Их задача — продавать дешёвые процессоры, притом — подороже и в огромных количествах. Но на самом деле количество ядер — далеко не главная характеристика процессоров. Вернёмся к аналогии процессоров и квартир. Двухкомнатная квартира дороже, удобнее и престижнее однокомнатной. Но только если эти квартиры находятся в одном районе, оборудованы одинаково, да и ремонт у них схожий. Существуют слабенькие четырёхядерные а то и 6-ядерные процессоры, которые значительно слабее двухядерных. Но поверить в это сложно: Однако именно так и бывает весьма и весьма часто. Для персональных компьютеров и ноутбуков одноядерные процессоры толком не выпускаются уже несколько лет, а встретить их в продаже — большая редкость. Число ядер начинается с двух. Четыре ядра — как правило, это более дорогие процессоры, но отдача от них присутствует. Существуют также 6-ядерные процессоры, невероятно дорогие и гораздо менее полезные в практическом плане. Мало какие задачи способны получить прирост производительности на этих монструозных кристаллах. Был эксперимент компании AMD создавать и 3-ядерные процессоры, но это уже в прошлом. Получилось весьма неплохо, однако их время прошло. Кстати, компания AMD также производит многоядерные процессоры, но, как правило, они ощутимо слабее конкурентов от Intel. Правда, и цена у них значительно ниже. Просто следует знать, что 4 ядра от AMD почти всегда окажутся заметно слабее, чем те же 4 ядра производства Intel. Теперь вы знаете, что у процессоров бывает 1, 2, 3, 4, 6 и 12 ядер. Одноядерные и ядерные процессоры — большая редкость. Трёхядерные процессоры — дело прошлого. Шестиядерные процессоры либо очень дороги Intel , либо не такие уж сильные AMD , чтобы переплачивать за число. Одна из характеристик компьютерных процессоров — их частота. Те самые мегагерцы а чаще — гигагерцы. Частота — важная характеристика, но далеко не единственная. Да, пожалуй, ещё и не самая главная. К примеру, двухядерный процессор с частотой 2 гигагерца — более мощное предложение, чем его одноядерный собрат с частотой 3 гигагерца. Совсем неверно считать, что частота процессора равна частоте его ядер, умноженной на количество ядер. Если проще, то у 2-ядерного процессора с частотой ядра 2 ГГц общая частота ни в коем случае не равна 4 гигагерцам! В данном случае, частота процессора равна именно 2 ГГц. Никаких умножений, сложений или других операций. Если высота потолков в каждой комнате — 3 метра, то общая высота квартиры останется такой же — всё те же три метра, и ни сантиметром выше. Сколько бы комнат не было в такой квартире, высота этих комнат не изменяется. Так же и тактовая частота процессорных ядер. Она не складывается и не умножается. Существуют ещё и виртуальные процессорные ядра. Очень похоже на то, как один-единственный жёсткий диск делится на несколько логических — локальные диски C, D, E и так далее. Hyper- Threading — весьма полезная в ряде задач технология. Иногда бывает так, что ядро процессора задействовано лишь наполовину, а остальные транзисторы в его составе маются без дела. Как если бы достаточно крупную комнату разделили перегородкой на две. Имеет ли практический смысл такая уловка с виртуальными ядрами? Чаще всего — да, хотя всё зависит от конкретных задач. Вроде, и комнат стало больше а главное — они используются рациональнее , но площадь помещения не изменилась. В офисах такие перегородки невероятно полезны, в некоторых жилых квартирах — тоже. В других случаях в перегораживании помещения разделении ядра процессора на два виртуальных смысла нет вообще. Отметим, что наиболее дорогие и производительные процессоры класса Core i7 в обязательном порядке оснащены Hyper- Threading. В них 4 физических ядра и 8 виртуальных. Получается, что одновременно на одном процессоре работают 8 вычислительных потоков. Менее дорогие, но также мощные процессоры Intel класса Core i5 состоят из четырёх ядер, но Hyper Threading там не работает. Получается, что Core i5 работают с 4 потоками вычислений. У них два ядра и никакого намёка на Hyper-Threading. Итого получается, что у Core i3 всего два вычислительных потока. Это же относится и к откровенно бюджетным кристаллам Pentium и Celeron. Все современные процессоры достаточно производительны для обычных задач. Просмотр интернета, переписка в соцсетях и по электронной почте, офисные задачи Word-PowerPoint-Excel: Двух ядер для обычной работы более чем достаточно. Процессор с большим количеством ядер не принесёт значительного прироста в скорости. Для игр следует обратить внимание на процессоры Core i3 или i5. Скорее, производительность в играх будет зависеть не от процессора, а от видеокарты. Редко в какой игре потребуется вся мощь Core i7. Поэтому считается, что игры требуют не более четырёх процессорных ядер, а чаще подойдут и два ядра. Для серьёзной работы вроде специальных инженерных программ, кодирования видео и прочих ресурсоёмких задач требуется действительно производительная техника. Часто здесь задействуются не только физические, но и виртуальные процессорные ядра. Чем больше вычислительных потоков, тем лучше. И не важно, сколько стоит такой процессор: Одновременно компьютер занимается несколькими задачами — хотя бы работа Windows кстати, это сотни разных задач и, в тот же момент, проигрывание фильма. Проигрывание музыки и просмотр интернета. Работа текстового редактора и включённая музыка. Два процессорных ядра — а это, по сути, два процессора, справятся с разными задачами быстрее одного. Два ядра сделают это несколько быстрее. Четыре — ещё быстрее, чем два. В первые годы существования технологии многоядерности далеко не все программы умели работать даже с двумя ядрами процессора. К году подавляющее большинство приложений отлично понимают и умеют пользоваться преимуществами нескольких ядер. Скорость обработки задач на двухядерном процессоре редко увеличивается в два раза, но прирост производительности есть почти всегда. Поэтому укоренившийся миф о том, что, якобы, программы не могут использовать несколько ядер — устаревшая информация. Когда-то действительно было так, сегодня ситуация улучшилась кардинально. Преимущества от нескольких ядер неоспоримы, это факт. Во-первых, 4, 6 и 8-ядерные процессоры ощутимо дороже своих двухядерных собратьев. Значительная прибавка в цене далеко не всегда оправдана с точки зрения в производительности. Нет никакого смысла покупать гораздо более дорогой ноутбук с 4-ядерным 8-поточным Core i7, если на этом ноутбуке будут обрабатываться лишь текстовые файлы, просматриваться интернет и так далее. А от батарейки такой мощный ноутбук проработает гораздо меньше, чем экономичный и нетребовательный Core i3. Мода на несколько вычислительных ядер внутри одного процессора касается и мобильных аппаратов. Смартфоны вместе с планшетами с большим количеством ядер почти никогда не используют все возможности своих микропроцессоров. Двухядерные мобильные компьютеры иногда действительно работают чуть быстрее, но 4, а тем более 8 ядер — откровеннейший перебор. Аккумулятор расходуется совершенно безбожно, а мощные вычислительные устройства попросту простаивают без дела. Вывод — многоядерные процессоры в телефонах, смартфонах и планшетах — лишь дань маркетингу, а не насущная необходимость. Компьютеры — более требовательные устройства, чем телефоны. Два процессорных ядра им действительно нужны. Четыре — не помешают. Практическая часть сегодняшней статьи актуальна на год. Вряд ли в ближайшие годы что-то серьёзно поменяется. Речь пойдёт только о процессорах производства Intel. Да, AMD предлагает неплохие решения, но они менее популярны, да и разобраться в них сложнее. Заметим, что таблица основана на процессорах образца годов. Более старые образцы имеют другие характеристики. Также мы не стали упоминать редкие варианты CPU, например — одноядерный Celeron бывают и такие даже сегодня, но это нетипичный вариант, который почти не представлен на рынке. Не следует выбирать процессоры исключительно по количеству ядер внутри них — есть и другие, более важные характеристики. Таблица лишь облегчит выбор многоядерного процессора, но конкретную модель а их десятки в каждом классе следует покупать только после тщательного ознакомления с их параметрами: Вся правда о многоядерных процессорах Первые компьютерные процессоры с несколькими ядрами появились на потребительском рынке ещё в середине двухтысячных, но множество пользователей до сих пор не совсем понимает — что это такое, многоядерные процессоры, и как разобраться в их характеристиках. Отключение кэша редиректов в Google Chrome и FireFox. Для чего нужен Microsoft. NET Framework, и где его скачать. Где скачать и как установить драйвер для видеокарты. Раскладка клавиатуры и переключение языков в Windows. Маломощные компьютеры и нетбуки. Задача процессоров Atom — минимальное энергопотребление. Производительность у них минимальна. Самые дешёвые процессоры для настольных ПК и ноутбуков. Производительности достаточно для офисных задач, но это совсем не игровые CPU. Столь же недорогие и малопроизводительные процессоры Intel, как и Celeron. Отличный выбор для офисных компьютеров. Pentium оснащаются чуть более ёмким кэшем, и, иногда, слегка повышенными характеристиками по сравнению с Celeron. Это уже довольно мощные CPU при не слишком высоких ценах. Хороший выбор для домашнего или мощного офисного компьютера без особой требовательности к производительности. Полноценные 4-ядерники Core i5 — довольно дорогие процессоры. Их производительности не хватает лишь в самых требовательных задачах. Самые мощные, но особенно дорогие процессоры Intel. Как правило, редко оказываются быстрее Core i5, и лишь в некоторых программах. Альтернатив им просто нет.


Многоядерность процессора или характеристика количества ядер
Технологическая инструкция pdf
Что означает большой палец правой руки
Многоядерный процессор
Как выбрать обои для коридора в квартире
Акриловое укрепление ногтей в домашних условиях
Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment