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处理器的核心是什么? 和逻辑线程或核心?

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Anonim

组装良好的配置时,了解计算机的组件至关重要。 但是并不是所有人都知道它们是处理器的核心,物理和逻辑核心之间存在什么区别,以及英特尔的超线程技术或AMD的SMT是什么。

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计算机中的中央处理器(处理器)完成所有工作,基本上运行程序。 但是现代处理器提供了诸如多核和多线程的功能。 有些PC甚至使用多个处理器。

几年前,在比较性能时,处理器的时钟速度曾经足够。 但是现在事情不再那么简单了。

现在,提供多核或多线程的处理器可以比不提供多线程的相同速度的单核处理器显着提高性能。

具有多个处理器的PC可以具有更大的优势。 所有这些功能旨在使PC可以更轻松地同时运行多个进程 ,通过多任务处理或在视频编码器和现代游戏等强大应用程序的需求下提高性能。 因此,让我们看一下这些功能中的每一个以及它们可能对您意味着什么。

在本文中,我们回顾了一些概念,例如核心与线程 ,每个概念是什么以及对PC有什么好处。

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什么是处理器?

正如99%的PC用户已经知道的那样,处理器是中央处理器。 这是每台计算机的核心组件。

换句话说,它计算的所有内容都在内部装有处理器,并且可以在其中借助操作系统指令执行所有计算。

处理器一次可以处理一个任务 。 这对性能不是很好。 但是已经有了高级处理器,使您可以同时处理多个任务并提高性能。

多个处理器的过去

图片来自Commons Wikimedia

当我们谈论处理器时,我们指的是插入主板上插槽中的芯片 。 因此,在早期,其中一种芯片一次只能处理一项任务。

在过去,人们需要计算机提供更高的性能。 当时,解决方案是在一台计算机中包含多个处理器 。 也就是说,有多个插头和多个芯片。

它们将彼此连接并与主板连接。 因此,从技术上讲,可以期望PC具有更好的性能。 在人们发现不利之处之前,这是一种相当成功的方法。

  • 必须为每个处理器提供专用的电源和安装资源。 由于它们是不同的芯片,因此通信延迟太高。 这并不是真正好的性能,从长远来看,一组处理器会产生大量热量 。 因此,处理额外的热量将需要大量资源。

双插槽服务器主板

这要求主板具有多个处理器插槽 。 主板还需要其他硬件,以将那些处理器插槽连接到RAM和其他资源。 这就是多线程和多核概念进入市场的方式。

当前,大多数计算机只有一个处理器。 该单个处理器可以具有多个内核或超线程技术,但是它仍然只是插入主板上单个插槽中的物理处理器。

在当今的家用PC中,多处理器系统并不是很普遍。 即使是带有多个图形卡的高性能游戏台式机,通常也只有一个处理器。 但是,有可能在超级计算机,服务器和高端系统中找到具有多个处理器的系统, 这些系统需要最大的功率来完成复杂的任务。 在这些时候,拥有多个处理器的团队的效率将比看上去低得多,因为对于i9-7980XE这样的家庭用户来说,它们具有非常快的处理器和许多内核。

一个处理器中有多个内核

连接不同处理器的想法并不能真正提高性能。 然后,想到在单个芯片中包含两个处理器。

因此,作为朝着性能迈出有效步伐的一种方式,制造商在单个处理器中包含了多个处理器。 这些新单位称为核子

从现在开始,这些处理器被称为“多核处理器”。 这样,当操作系统分析计算机时,它遇到了两个处理器。

多核处理器没有将存储和电源分配给单独的芯片,而是做了额外的性能工作。

当然,还有其他优点。 由于两个处理器都在同一芯片上,因此延迟较低。 这有助于改善沟通和速度。 当前,您可以在市场上看到各种各样的多核处理器。

例如,在双核处理器中,有两个处理单元。 如果我们付诸实践,在四核处理器的情况下,我们发现有4个处理单元。

与多线程不同,这里没有技巧:双核处理器实际上在芯片上有两个处理器。 四核处理器具有四个中央处理单元,八核处理器具有八个中央处理单元,依此类推。

这有助于显着提高性能,同时保持物理处理器较小,以适合单个插槽。

只需有一个带有单个处理器的处理器插槽,而不是四个带有四个处理器的插槽,每个插槽都需要自己的电源,散热和其他硬件。 由于内核都在同一芯片上,因此可以更快地进行通信,因此延迟时间更短。

英特尔超线程

并行计算已经在行业中存在了一段时间。 但是,正是英特尔将其优势带入了个人计算领域。 那里被称为英特尔超线程技术。

英特尔的超线程技术使您的操作系统相信有多个处理器。 实际上只有一个。 提高性能和速度是一种伪装。

超线程是英特尔将并行计算引入消费类PC的首次尝试。 它于2002年在奔腾4 HT台式机处理器上首次亮相。

那些奔腾4s具有单个内核 ,因此它们一次只能执行一个任务。 但是超线程似乎弥补了这一点。 借助这一英特尔技术 ,单个多线程物理核心在一个操作系统中显示为两个逻辑处理器。 处理器仍然是一个,因此有点虚构。 虽然操作系统为每个内核看到两个处理器,但是实际的处理器硬件对于每个内核只有一组执行资源。

因此,处理器假装具有比其更多的内核,并使用其自己的逻辑来加速程序的执行 。 换句话说,操作系统被诱骗为每个内核看到两个处理器。

那时我们建立了奔腾4,商店里的那个男孩给他起了个昵称,叫做“ NASA PC”。 那些时间什么!

超线程允许处理器的两个逻辑核心共享物理执行资源。 这样可以加快速度:如果一个虚拟处理器卡住并等待,另一虚拟处理器可以借用其执行资源。 HyperThreading可以帮助加快系统速度,但不如拥有真正的附加内核那样好。

幸运的是,多线程现在是“奖励”。 最初带有HyperThreading的消费类处理器只有一个内核伪装成多个内核,而现代的Intel处理器现在同时具有多个内核和HyperThreading技术。

具有多线程的双核处理器在操作系统中显示为四核,而具有HyperThreading的四核处理器显示为具有八个核。

多线程不能替代其他内核,但是具有HyperThreading的双核处理器应比没有HyperThreading的双核处理器具有更好的性能。

硬件执行资源将被划分和排序,以使多个进程获得最佳速度。 如您所见,整个工作是虚拟的。 这种超线程技术通常可以将正在运行的任务的性能提高10-30%。 AMD也有这项技术,但它不是HyperThreading,而是称为SMT。 是一样的

值得拥有多个内核和线程吗?

如果您的计算机具有多核处理器 ,则意味着有多个CPU。 这也意味着它可以比单核处理器具有更好的性能。

而且,如果我们谈论HyperThreading,则采用这种技术的单核处理器将比缺少这种多任务处理技术的处理器中的一种更好。

另一方面,处理器正在多线程是虚拟的。 在这种情况下,该技术使用其他逻辑来管理多个任务。 因此,整体性能将不会真正可见。 因此,如果您真的想比较单核处理器或多核处理器,我们可以肯定后者总是更好。 像《战地风云》或多人游戏这样的游戏,在爆炸频繁的区域使用具有多个逻辑核心的处理器,始终可以提供更好的性能。

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