多核处理器：它是什么以及它的用途

通常的趋势是在个人计算机中找到一个多核处理器 ，因此，如果您仍然不知道我们在说什么，那么现在是时候迎接这些处理器了。 实际上，他们已经在我们身边工作了近十年 ，这为我们提供了越来越多的功能和更大的信息处理能力，使我们的计算机成为带有台式机的真正数据中心。

内容索引

多核处理器彻底改变了市场， 首先是大公司和数据中心的消费，然后是普通用户 ，从而进入了高性能设备的新时代。 甚至我们的智能手机都具有多核处理器。

电脑中处理器的功能是什么

但是，在我们开始了解多核处理器的全部含义之前，值得刷新一点内存，定义处理器的真正用途 。 在这一点上也许看起来很愚蠢，但是并不是每个人都知道当前时代的这一重要组成部分 ，现在是时候了。

处理器，CPU或中央处理器由电子电路组成，该电子电路由晶体管 ，逻辑门和具有电信号的线路构成， 能够执行任务和指令 。 这些指令是由计算机程序以及人类甚至其他程序的交互（或不交互）生成的。 这样，我们能够通过计算机根据数据执行生产性任务。

如果没有处理器，就无法想到计算机和任何其他电子设备。 它可能或多或少地复杂，但是任何能够执行特定任务的设备都需要该单元将电信号转换为数据 ，甚至转换为物理任务，例如对人类有用的装配线。

处理器的核心是什么

像任何其他组件一样， 处理器由内部的不同元素组成 。 我们称这种元素组合为架构 ，而我们当前在计算机处理器中拥有的架构是x86 ， 这是一组代码，参数和电子组件，这些组合在一起，能够通过简单地计算来计算这些指令 。逻辑和算术运算。

CPU内部结构

处理器的核心是负责处理所有这些信息的单元或集成电路。 它由数百万个具有功能逻辑结构的晶体管组成，能够处理以操作数和运算符形式输入的信息，以生成允许程序运行的结果。 因此，它是处理器的基本实体。

为了使您听起来不错，处理器的核心由以下主要元素组成：

• 控制单元（UC） ：它负责同步引导处理器 （在这种情况下为核心）的操作。 它以电信号的形式向不同的组件（CPU，RAM，外围设备）发出命令，以便它们同步工作。 算术逻辑单元（ALU） ：负责使用接收到的数据对整数执行所有逻辑和算术运算器寄存器 ：寄存器是允许存储正在执行的指令和执行的结果的单元。

还有什么更多的核心？

制造商一直在争夺最强大，最快的产品，在电子产品领域也是如此。 在当时，创建频率超过1 GHz的处理器是一个里程碑 。 如果您不知道，GHz会衡量处理器能够执行的操作数

GHz：什么是千兆赫兹，什么是千兆赫兹

争夺更多GHz的竞赛

第一个达到1 GHz的处理器是1992年的DEC Alpha ，但在个人计算机的CPU方面，直到1999年， 英特尔，奔腾III和AMD以及Athlon才制造出达到这一数字的处理器。 。 目前，制造商只有一件事：“ GHz越多越好 ”，因为每单位时间可以执行更多的操作。

几年后，制造商发现其处理器的GHz数量受到限制，为什么？ 因为由于其核心中产生了大量的热量，所以使材料和散热器的完整性达到了极限。 同样，频率增加的每个Hz都会触发消耗 。

拥有更多核心的竞赛

在此极限下，制造商必须进行模式转变，这就是新目标的出现，即“ 核心越多越好” 。 让我们想想，如果原子核负责执行操作，那么增加原子核的数量就可以增加一倍，三倍……可以完成的运算数量 。 显然是这样，使用两个内核，我们可以同时执行两个操作，使用四个内核，我们可以同时执行其中的四个操作。

英特尔奔腾至尊版840

英特尔设定的使用NetBurst架构达到10 GHz的目标被遗忘了，直到现在仍未实现，至少对于普通用户可用的冷却系统还没有实现。 因此，在电源和处理能力上实现良好可伸缩性的最佳方法是使处理器具有一定数量的内核并且频率也一定 。

开始实施双核处理器，要么制造两个单独的处理器，要么更好地将两个DIE（电路）集成在一个芯片上 。 从而节省了主板上的大量空间，尽管在实现其与其他组件（例如缓存，总线等）的通信结构时需要更大的复杂性。

首批具有多个内核的处理器

在这一点上，非常有趣的是要知道哪些是第一个出现在市场上的多核处理器 。 就像您可以想象的那样，开始是一如既往地用于企业在服务器上使用，也总是像IBM一样。 第一个多核处理器是IBM POWER4 ，它在单个DIE上具有两个内核，其基本频率为1.1 GHz ，于2001年制造。

但是直到2005年 ，台式机才出现了第一个供用户大量使用的双核处理器 。 英特尔提前几周通过带有HiperThreading的 Intel Pentium Extreme Edition 840从AMD手中抢走了钱包，后来又发布了AMD Athlon X2 。

此后，制造商开始奔跑，并开始不加选择地引入原子核，从而使晶体管小型化 。 当前，制造工艺基于AMD在其第三代Ryzen中实现的仅7 nm的晶体管以及由Intel实现的12 nm的晶体管。 这样，我们设法在同一芯片中引入了更多的内核和电路 ，从而提高了处理能力并降低了功耗。 实际上，我们市场上有多达32核处理器，即AMD的Threadrippers。

我们需要什么来利用处理器的核心

逻辑看起来非常简单，插入内核并增加并行进程的数量。 但是起初，这对于硬件制造商尤其是软件创作者来说真是头疼。

并且是这些程序仅设计（编译）成与内核一起使用。 我们不仅需要处理器在物理上能够同时执行多个同时操作，而且还需要生成这些指令的程序可以通过与每个可用内核进行通信来做到这一点 。 即使是操作系统，也必须更改其体系结构才能有效地同时使用多个内核。

通过这种方式，程序员开始工作，并开始在多核支持下编译新程序，因此当前，程序能够有效地使用计算机上可用的所有核。 因此将执行线程增加到必要的数量。 因为，除了核心之外，执行线程的概念也出现了。

在多核处理器中，必须并行执行程序执行的进程，这意味着每个核都设法与另一个并行执行 ，并且一个接一个接一个地连续执行任务 。 从程序同时创建不同任务的这种方法称为流程线程，工作线程，英文线程或简称为Threads 。 操作系统和程序都必须能够创建并行处理线程 ，以利用处理器的全部功能。 CAD设计，视频编辑或程序的表现非常出色 ，而游戏确实还有路要走。

处理器的线程是什么？ 原子核的差异

超线程和SMT

由于上述结果，出现了处理器制造商的技术。 其中最著名的是Intel开始在其处理器中使用的HyperThreading ，后来AMD会首先使用CMT技术自行实现，然后再发展到SMT（同步多线程）。

这项技术包含两个内核合而为一 ，但是它们不是真正的内核， 而是逻辑上的，在编程中称为处理线程或线程 。 我们之前已经讨论过了。 这个想法是再次在内核之间划分工作量，将要在线程中执行的每个任务分段 ，以便在内核空闲时执行它们。

例如，有些处理器只有两个内核，但是由于这些技术，它们只有4个线程。 英特尔主要在其高性能英特尔酷睿处理器和笔记本电脑CPU中使用它，而AMD已在整个 Ryzen处理器 系列中实现了它。

什么是超线程？

如何知道我的处理器有多少个内核

我们已经知道什么是内核，什么线程以及它们对多核处理器的重要性。 因此，我们剩下的最后一件事就是知道如何知道我们的处理器有多少个内核 。

您应该知道Windows有时无法区分内核和线程，因为它们会以内核或处理器的名称出现， 例如在“ msiconfig”工具中 。 如果打开“ 任务管理器” ，然后转到“性能”部分，则可以看到一个列表，其中显示了CPU的内核数和逻辑处理器数。 但是将向我们显示的图形将直接是逻辑核心的图形，就像打开性能监视器时出现在图形中的图形一样。

如何知道我的处理器有多少个内核

结论和有趣的链接

我们到了最后，希望我们能对多核处理器是什么以及与该主题相关的最重要的概念进行有意义的解释。 目前， 有多达32个核心和64个线程的真实怪物 。 但是，要使处理器有效，不仅内核的数量及其频率很重要， 而且其构建方式 ，数据总线的效率和通信以及内核的工作方式也很重要， 在这里英特尔遵循以下原则：领先AMD 。 我们很快就会看到新的Ryzen 3000s ，它有望超越英特尔最强大的台式机处理器，因此请继续关注我们的评论。

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