Jūsu datorā esošais centrālais procesora bloks (CPU) pamatā ir skaitļošanas darba izpildes programmas. Bet mūsdienu CPU piedāvā funkcijas, piemēram, vairāku serdeņu un hiper-threading. Daži datori pat izmanto vairākus procesorus. Mēs esam šeit, lai palīdzētu viss kārtot.
Salīdzinot veiktspēju, pietiek ar CPU pulksteņa ātrumu. Lietas vairs nav tik vienkārši. CPU, kas piedāvā vairākus serdeņus vai hiper-vītņošanu, var darboties ievērojami labāk nekā viena centra CPU ar tādu pašu ātrumu, kas neietver hiper-vītņošanu. Un datoriem ar vairākiem procesoriem var būt vēl lielāka priekšrocība. Visas šīs funkcijas ir izstrādātas, lai ļautu datoriem vieglāk palaist vairākus procesus vienlaicīgi - palielinot veiktspēju, veicot vairākuzdevumus vai izmantojot jaudīgas lietotnes, piemēram, video kodētājus un mūsdienu spēles. Tātad, ieskatieties katru no šīm funkcijām un to, ko viņi var nozīmēt jums.
Hyper-threading bija Intel pirmais mēģinājums paralēli aprēķināt patērētāju datorus. 2002. gada sākumā tā tika dekonstruēta ar datoru CPU ar Pentium 4 HT. Dienas Pentium 4 programmām bija tikai viens CPU kodols, tādēļ tas patiešām varēja izpildīt tikai vienu uzdevumu vienlaicīgi - pat ja tas spēja pārslēgties starp uzdevumiem pietiekami ātri ka tas šķita multitasking. Hiper-vītņošana mēģināja kompensēt to.
Viens fiziskais CPU kodols ar hiper-vītņošanu darbojas kā divi loģiski procesori operētājsistēmai. CPU joprojām ir viens CPU, tāpēc tas ir mazliet krāpnieks. Kamēr operētājsistēma redz katram kodolam divus procesorus, faktiskajam CPU aparatam ir tikai viens izpildes resursu komplekts katram kodolam. CPU izliekas, ka tai ir vairāk serdeņu nekā tas ir, un tā izmanto savu loģiku, lai paātrinātu programmas izpildi. Citiem vārdiem sakot, operētājsistēma tiek sagrābta, lai redzētu divus CPU par katru faktisko CPU kodolu.
Hyper-threading ļauj diviem loģiskajiem CPU kodoliem dalīties fiziskās izpildes resursos. Tas var nedaudz paātrināt lietas - ja viens virtuālais CPU ir apstājies un gaida, otru virtuālo CPU var aizņemties izpildes resursus. Hyper-threading var palīdzēt jūsu sistēmai paātrināt, taču tas nav tik tuvu tikpat labs kā faktiskajiem papildu serdeņiem.
Par laimi, hiper-vītne tagad ir "prēmijaklis". Lai gan sākotnējiem patērētāju procesoriem ar hiper-vītnēm bija tikai viens kodols, kas maskēts kā vairāki serdeņi, mūsdienu Intel procesoriem tagad ir gan vairāku serdeņu, gan hiper-vītņošanas tehnoloģija. Jūsu divkodolu centrālais procesors ar hiper-vītņu darbību jūsu operētājsistēmā tiek parādīts kā četri serdeņi, savukārt jūsu četrkodolu centrālais procesors ar hiper-vītņošanu ir astoņi serdeņi. Hyper-threading nevar aizstāt papildu serdeņus, bet divkodolu procesors ar hiper-vītņu darbību būtu labāks par divkodolu procesoru bez hiper-vītņošanas.
Sākotnēji CPU bija viens kodols. Tas nozīmēja, ka fiziskajam centrālajam procesoram tajā bija vienots centrālais procesors. Lai palielinātu veiktspēju, ražotāji pievieno papildu "kodolus" vai centrālos procesorus. Dual-core procesoram ir divi centrālie procesori, tāpēc operētājsistēmai ir divi procesori. Piemēram, CPU ar diviem kodoliem vienlaikus var darbināt divus dažādus procesus. Tas paātrina jūsu sistēmu, jo jūsu dators var vienlaikus veikt vairākas lietas.
Atšķirībā no hiper-vītņošanas šeit trikiem nav - divu kodolu procesors burtiski satur divus centrālos procesorus CPU mikroshēmā. Quad-core procesoram ir četri centrālie procesori, octa-core CPU ir astoņi centrālie procesori un tā tālāk.
Tas palīdz ievērojami uzlabot veiktspēju, vienlaikus saglabājot fizisko CPU vienību mazu, tādēļ tā ietilpst vienā kontaktligzdā. Tam vajag tikai vienu CPU ligzdu ar vienu tajā ievietotu CPU vienību - ne četras dažādas CPU ligzdas ar četriem dažādiem procesoriem, katram no tiem ir nepieciešama jauda, dzesēšana un cita aparatūra. Ir mazāk latentuma, jo serdeņi var sazināties ātrāk, jo tie visi ir vienā mikroshēmā.
Windows Task Manager parāda to diezgan labi. Piemēram, šeit jūs varat redzēt, ka šai sistēmai ir viens faktiskais CPU (ligzda) un četri serdeņi. Pārlūkprogramma HyperTreading padara operētājsistēmu par diviem centrālajiem procesoriem, tāpēc tajā ir 8 loģiski procesori.
Lielākajai daļai datoru ir tikai viens CPU. Šim vienkāršajam procesoram var būt vairāki serdeņi vai hiper-vītņošanas tehnoloģija, taču tas joprojām ir tikai viens fiziskais CPU vienība, kas ievietots vienā mātesplatē esošajā CPU ligzdā.
Pirms hiper-vītņu un daudzu kodolu centrālajiem centriem tika mēģināts pievienot datoriem papildu apstrādes jaudu, pievienojot papildu CPU. Tam nepieciešama mātesplatē ar vairākām CPU ligzdām. Pamatplatei ir arī nepieciešama papildu aparatūra, lai savienotu šos CPU ligzdas ar RAM un citiem resursiem. Šāda veida iestatījumos ir daudz pieskaitāmu izmaksu. Ja vēlamies, lai CPU būtu savstarpēji sazināties, sistēmām ar vairākiem centrālajiem procesoriem ir lielāka jauda, un mātesplatei ir vajadzīgas vairākas kontaktligzdas un aparatūra.
Sistēmas ar vairākiem centrālajiem centriem šodien nav ļoti bieži sastopamas mājas lietotāju datoros. Pat jaudīgam spēļu darbvirsmai ar vairākām grafiskām kartēm parasti būs tikai viens CPU. Starp superdatoriem, serveriem un līdzīgām augstākās klases sistēmām jūs atradīsiet vairākas centrālās sistēmas, kam ir tik daudz krāpšanās jaudas, kādas tās var iegūt.
Jo vairāk procesoru vai serdeņu ir dators, jo vairāk lietas var darīt uzreiz, palīdzot uzlabot veiktspēju lielākajā daļā uzdevumu. Lielākajā daļā datoru tagad ir vairāku procesoru centrmezgli - visefektīvākais risinājums, ko esam apsprieduši. Mūsdienu viedtālruņos un planšetdatoros jūs pat atradīsit procesorus ar vairākiem serdeņiem. Intel procesoriem ir arī hiper-vītņošana, kas ir sava veida prēmija. Dažiem datoriem, kam nepieciešams liels daudzums CPU jaudas, var būt vairāki procesori, taču tas ir daudz mazāk efektīvi, nekā izklausās.
Attēlu kredīts: Flickr, Mike Babcock, Flickr, DeclanTM no Flickr
