A többmagos processzorok olyan központi feldolgozó egységek, amelyek kettőnél több processzormagot tartalmaznak. Az ilyen magok egy tokban vagy egy processzorlapkán helyezkedhetnek el.

Mi az a többmagos processzor?

A többmagos processzorok leggyakrabban olyan központi processzorokat jelentenek, amelyekben több számítási mag egy chipbe van integrálva (vagyis egyetlen szilícium chipen találhatók).

A többmagos processzorok órajele általában szándékosan alacsonyabb. Ez az energiafogyasztás csökkentése érdekében történik, miközben fenntartja a szükséges processzorteljesítményt. Mindegyik mag egy teljes értékű mikroprocesszor, amelyet az összes modern processzor jellemzői jellemeznek - többszintű gyorsítótárat használ, támogatja a soron kívüli kódvégrehajtást és a vektoros utasításokat.

Hyper-threading

A többmagos processzorok magjai támogathatják az SMT technológiát, amely lehetővé teszi több számítási szál végrehajtását és több logikai processzor létrehozását az egyes magok alapján. Az Intel által gyártott processzorokon ezt a technológiát „Hyper-threading”-nek hívják. Ennek köszönhetően megduplázhatja a logikai processzorok számát a fizikai chipek számához képest. Az ezt a technológiát támogató mikroprocesszorokban minden fizikai processzor képes egyidejűleg két szál állapotát fenntartani. Az operációs rendszer esetében ez úgy fog kinézni, mintha két logikai processzor lenne. Ha az egyik működésében szünet van (például arra vár, hogy a memóriából adatot kapjon), a másik logikai processzor elkezdi végrehajtani a saját szálát.

A többmagos processzorok típusai

A többmagos processzorok több típusra oszthatók. Lehet, hogy támogatják a megosztott gyorsítótár használatát, de nem is. A magok közötti kommunikáció a megosztott busz, a pont-pont kapcsolatok hálózata, a kapcsolóval ellátott hálózat vagy a megosztott gyorsítótár használatának elve alapján valósul meg.

Működés elve

A legtöbb modern többmagos processzor a következő séma szerint működik. Ha egy futó alkalmazás támogatja a többszálú feldolgozást, akkor több feladat egyidejű végrehajtására kényszerítheti a processzort. Például, ha a számítógép 4 magos, 1,8 GHz-es órajelű processzort használ, a program mind a négy magot egyszerre „terhelheti” munkával, miközben a processzor teljes frekvenciája 7,2 GHz lesz. Ha több program fut egyszerre, mindegyik használhatja a processzormagok egy részét, ami szintén a számítógép teljesítményének növekedéséhez vezet.

Sok operációs rendszer támogatja a többszálú feldolgozást, így a többmagos processzorok használata még azokban az alkalmazásokban is felgyorsíthatja a számítógépet, amelyek nem támogatják a többszálú feldolgozást. Ha csak egy alkalmazás működését vesszük figyelembe, akkor a többmagos processzorok használata csak akkor lesz indokolt, ha ez az alkalmazás többszálú feldolgozásra van optimalizálva. Ellenkező esetben a többmagos processzor sebessége nem különbözik a normál processzor sebességétől, sőt néha lassabban is működik.

...a fejlesztés során a magok száma egyre több lesz.

(Intel fejlesztők)

Több mag, és még mag, és még sok-sok más mag!..

...A közelmúltig nem hallottunk vagy tudtunk róla többmagos processzorokat, és ma már agresszíven lecserélik az egymagos processzorokat. Megkezdődött a többmagos processzorok fellendülése, ami még mindig csak csekély mértékben! – viszonylag magas áraik hátráltatják. De senki sem vonja kétségbe, hogy a jövő a többmagos processzoroké!

Mi az a processzormag

A modern központi mikroprocesszor középpontjában ( CPU– röv. angolról központi feldolgozó egység– központi számítástechnikai eszköz) a mag ( mag) egy körülbelül egy négyzetcentiméter területű szilíciumkristály, amelyen a processzor kapcsolási rajza, az ún. építészet (chip architektúra).

A mag a chip többi részéhez van csatlakoztatva (az úgynevezett "csomag" CPU csomag) flip-chip technológiával ( flip-chip, flip-chip kötés– fordított mag, rögzítés fordított kristályos módszerrel). Ez a technológia azért kapta a nevét, mert a mag kifelé néző - látható - része valójában az "alja" - hogy közvetlen érintkezést biztosítson a hűtő hűtőbordájával a jobb hőátadás érdekében. A hátoldalon (láthatatlan) maga az „interfész” - a kristály és a csomagolás közötti kapcsolat. A processzormag és a csomagolás közötti kapcsolat csapszegekkel történik ( Forrasztási dudorok).

A mag textolit alapon helyezkedik el, amelyen érintkezési utak futnak a „lábakhoz” (érintkezőlapokhoz), termikus interfésszel töltik ki és fém védőburkolattal borítják.

Az első (természetesen egymagos!) mikroprocesszor Intel 4004 1971. november 15-én mutatta be az Intel Corporation. 2300 tranzisztort tartalmazott, órajele 108 kHz, és 300 dollárba került.

A központi mikroprocesszor számítási teljesítményével szemben támasztott követelmények folyamatosan nőttek és növekszenek. De ha a korábbi processzorgyártóknak folyamatosan alkalmazkodniuk kellett a jelenlegi sürgető (egyre növekvő!) felhasználói igényekhez, akkor most a chipgyártók haladnak előre!

A hagyományos egymagos processzorok teljesítményének javulása hosszú ideig főként az órajel frekvenciájának következetes növekedése miatt következett be (a processzor teljesítményének körülbelül 80%-át az órajel frekvencia határozta meg), miközben ezzel egyidejűleg megnövelték az egyetlen tranzisztorok számát. Forgács. Az órajel további növelése (3,8 GHz-nél nagyobb órajelnél a chipek egyszerűen túlmelegednek!) azonban számos alapvető fizikai akadályba ütközik (mivel a technológiai folyamat már majdnem megközelítette az atom méretét: ma a processzorokat 45 nm-es technológiával állítják elő, és a szilícium atom mérete körülbelül 0,543 nm):

Először is, a kristályméret csökkenésével és az órajel frekvenciájának növekedésével a tranzisztorok szivárgási árama nő. Ez megnövekedett energiafogyasztáshoz és megnövekedett hőteljesítményhez vezet;

Másodszor, a memóriaelérési késleltetés részben semmissé teszi a magasabb órajel előnyeit, mivel a memóriaelérési idők nem követik a növekvő órajelet;

Harmadszor, egyes alkalmazások esetében a hagyományos soros architektúrák hatástalanná válnak, mivel az órajelek növekszik az úgynevezett „von Neumann szűk keresztmetszet” miatt, amely a szekvenciális számítási folyamatból eredő teljesítménykorlátozás. Ugyanakkor az RC jelátviteli késleltetések nőnek, ami további szűk keresztmetszet az órajel frekvenciájának növekedésével kapcsolatban.

A többprocesszoros rendszerek alkalmazása sem elterjedt, mivel bonyolult és drága többprocesszoros alaplapokat igényel. Ezért úgy döntöttek, hogy más eszközökkel tovább javítják a mikroprocesszorok teljesítményét. A koncepciót a leghatékonyabb iránynak ismerték el többszálú, amely a szuperszámítógépek világából indult ki, több parancsfolyam egyidejű párhuzamos feldolgozása.

Tehát a társaság mélyén Intel született Hyper-Threading technológia (HTT) egy szuperszálas adatfeldolgozási technológia, amely lehetővé teszi, hogy a processzor párhuzamosan akár négy programszálat is végrehajtson egymagos processzoron. Hyper-threading jelentősen növeli az erőforrás-igényes alkalmazások futtatásának hatékonyságát (például hang- és videószerkesztéssel kapcsolatos, 3D-szimuláció), valamint az operációs rendszer működése többfeladatos módban.

CPU Pentium 4 mellékelve Hyper-threading van egy fizikai mag, amely két részre oszlik logikus, ezért az operációs rendszer két különböző processzorként azonosítja (egy helyett).

Hyper-threading valójában ugródeszka lett az egy chipen két fizikai maggal rendelkező processzorok létrehozásához. Egy 2 magos chipben két mag (két processzor!) működik párhuzamosan, amelyek alacsonyabb órajel-frekvencián biztosítják O jobb teljesítmény, mivel két független utasításfolyam párhuzamosan (egyidejűleg!) fut le.

A processzor azon képességét, hogy egyidejűleg több programszálat hajtson végre, ún szálszintű párhuzamosság (TLP – szálszintű párhuzamosság). Szükség valamire TLP az adott helyzettől függ (egyes esetekben egyszerűen haszontalan!).

A processzorok létrehozásának fő problémái

Minden processzormagnak függetlennek kell lennie, független energiafogyasztással és szabályozható teljesítménnyel;

A szoftverpiacot olyan programokkal kell ellátni, amelyek az utasításelágazási algoritmust hatékonyan páros (páros számú magszámú processzorok esetén) vagy páratlan (páratlan számú magszámú processzorok esetén) szálra tudják bontani;

…

A sajtószolgálat szerint AMD, ma a 4 magos processzorok piaca a teljes mennyiség legfeljebb 2%-át teszi ki. Nyilvánvaló, hogy egy modern vásárló számára a 4 magos processzor otthoni szükségleteinek beszerzése sok okból még mindig kevéssé értelmes. Először is, ma gyakorlatilag nincs olyan program, amely hatékonyan kihasználná a 4 egyidejűleg futó szál előnyeit; másodsorban a gyártók pozíció 4 magos processzorok, mint Hi-End-megoldások felszereléshez való hozzáadásával a legmodernebb videokártyák és nagy merevlemezek – és ez végső soron megnöveli az amúgy is drágák költségeit …

Fejlesztők Intel azt mondják: „...a fejlődés során a magok száma egyre több lesz...”.

Mi vár ránk a jövőben

Egy társaságban Intel már nem a „többmagos”-ról beszélnek ( Többmagos) processzorok, mint a 2-, 4-, 8-, 16- vagy akár 32-magos megoldások esetében, de a „többmagos”-ról ( Sokmagos), ami egy teljesen új chip architektúra makrostruktúrát jelent, amely összehasonlítható (de nem hasonló) a processzor architektúrával Sejt.

Az ilyenek felépítése Sokmagos A -chip ugyanazzal az utasításkészlettel dolgozik, de egy erős központi magot vagy több nagy teljesítményű magot használ CPU, amelyet sok segédmag veszi körül, amely segít hatékonyabban feldolgozni az összetett multimédiás alkalmazásokat többszálú módban. Az "általános célú" magok, processzorok mellett Intel speciális magokkal is rendelkezik majd különféle feladatok elvégzésére – például grafika, beszédfelismerő algoritmusok, kommunikációs protokollok feldolgozására.

Pontosan ezt az architektúrát mutatta be Justin Rattner ( Justin R. Rattner), az ágazat vezetője Corporate Technology Group Intel, egy tokiói sajtótájékoztatón. Szerinte több tucat ilyen segédmag lehet egy új többmagos processzorban. Ellentétben a nagy, energiaigényes, nagy hőelvezetésű számítástechnikai magokkal, a többmagos kristályokkal Intel csak azokat a magokat aktiválja, amelyek az aktuális feladat elvégzéséhez szükségesek, míg a fennmaradó magok le lesznek tiltva. Ez lehetővé teszi, hogy a kristály pontosan annyi áramot fogyasszon, amennyire egy adott időpontban szüksége van.

2008 júliusában a társaság Intel arról számolt be, hogy fontolóra veszi több tíz, sőt több ezer számítási mag egy processzorba való integrálásának lehetőségét. Envar Galum cég vezető mérnöke ( Anwar Ghuloum) ezt írta a blogjában: „Végül azt javaslom, hogy fogadja meg a következő tanácsokat... a fejlesztőknek most már el kellene kezdeniük több tíz, száz és több ezer magon gondolkodni.” Elmondása szerint jelen pillanatban Intel olyan technológiákat kutat, amelyek méretezhetik a számítástechnikát „az általunk még el nem adott magok számával”.

Végső soron a többmagos rendszerek sikere a fejlesztőkön múlik, akiknek valószínűleg módosítaniuk kell a programozási nyelveket és át kell írniuk a meglévő könyvtárakat, mondta Galum.

Az új évezred első éveiben, amikor a CPU-frekvenciák végre átlépték az 1 GHz-es határt, egyes cégek (ne mutassunk ujjal az Intelre) azt jósolták, hogy az új NetBurst architektúra a jövőben elérheti a 10 GHz körüli frekvenciákat. A rajongók egy új korszak eljövetelére számítottak, amikor a CPU órajele nőni fog, mint a gomba az eső után. Több teljesítményre van szüksége? Csak frissítsen egy gyorsabb órajelű processzorra.

A Newton-alma hangosan az álmodozók fejére esett, akik a megahertzben látták a legegyszerűbb módot a PC teljesítményének további növelésére. A fizikai korlátok nem tették lehetővé az órajel-frekvencia exponenciális növelését a hőtermelés megfelelő növekedése nélkül, és a gyártástechnológiával kapcsolatos egyéb problémák is felmerültek. Valójában az elmúlt években a leggyorsabb processzorok 3-4 GHz-es frekvencián működnek.

Természetesen a fejlődést nem lehet megállítani, ha az emberek hajlandóak pénzt fizetni érte – elég sok felhasználó hajlandó jelentős összeget fizetni egy erősebb számítógépért. Ezért a mérnökök más módszereket kezdtek keresni a teljesítmény növelésére, különösen a parancsvégrehajtás hatékonyságának növelésével, és nem csak az órajelre hagyatkozva. A párhuzamosság is megoldásnak bizonyult - ha nem tudja gyorsabbá tenni a CPU-t, akkor miért ne adna hozzá egy ugyanolyan típusú második processzort, hogy növelje a számítási erőforrásokat?

A Pentium EE 840 az első kétmagos CPU, amely megjelenik a kiskereskedelemben.

A párhuzamossággal kapcsolatos fő probléma az, hogy a szoftvert kifejezetten úgy kell megírni, hogy a terhelést több szálon keresztül ossza el – ami azt jelenti, hogy a frekvenciával ellentétben nem kap azonnali árat. Amikor 2005-ben megjelentek az első kétmagos processzorok, nem nyújtottak nagy teljesítménynövekedést, mivel az asztali számítógépeken nagyon kevés szoftver volt a támogatásukra. Valójában a legtöbb kétmagos CPU lassabb volt, mint az egymagos CPU a legtöbb feladatban, mivel az egymagos CPU-k magasabb órajelen működtek.

Négy év azonban már eltelt, és sok minden megváltozott ezalatt. Sok szoftverfejlesztő úgy optimalizálta termékeit, hogy kihasználja a több mag előnyeit. Az egymagos processzorokat ma már nehezebb találni az értékesítésben, a két-, három- és négymagos CPU-k pedig meglehetősen gyakorinak számítanak.

De felmerül a kérdés: hány CPU magra van valójában szüksége? Elég egy hárommagos processzor a játékhoz, vagy érdemesebb külön fizetni és négymagos chipet venni? Elég egy kétmagos processzor az átlagfelhasználónak, vagy tényleg számít a több mag? Mely alkalmazások vannak több magra optimalizálva, és melyek csak az olyan specifikációk változásaira reagálnak, mint a frekvencia vagy a gyorsítótár mérete?

Úgy gondoltuk, itt az ideje, hogy teszteljük a frissített csomagban található alkalmazásokat (bár a frissítés még nem fejeződött be) egy-, két-, három- és négymagos konfigurációkon, hogy meglássuk, milyen értékesek a többmagos processzorok. lett 2009-ben.

A tisztességes tesztek biztosítása érdekében egy négymagos processzort választottunk – egy Intel Core 2 Quad Q6600-at, 2,7 GHz-re túlhajtva. Miután futtattuk a teszteket a rendszerünkön, letiltottuk az egyik magot, újraindítottuk, és megismételtük a teszteket. Sorozatosan letiltottuk a magokat, és különböző számú aktív magra (egytől négyig) kaptunk eredményeket, miközben a processzor és frekvenciája nem változott.

A CPU-magok letiltása Windows alatt nagyon egyszerű. Ha tudni szeretné, hogyan kell ezt megtenni, írja be az „msconfig” kifejezést a Windows Vista „Keresés indítása” ablakába, és nyomja meg az „Enter” gombot. Ezzel megnyílik a Rendszerkonfigurációs segédprogram.

Ebben lépjen a „Boot” fülre, és nyomja meg a „Speciális beállítások” gombot.

Ekkor megjelenik a BOOT Advanced Options ablak. Jelölje be a "Processzorok száma" jelölőnégyzetet, és adja meg a szükséges processzormagok számát, amelyek aktívak lesznek a rendszerben. Minden nagyon egyszerű.

A megerősítés után a program újraindítást kér. Az újraindítás után láthatja az aktív magok számát a Windows Feladatkezelőben. A „Feladatkezelő” a Crtl+Shift+Esc billentyűk lenyomásával hívható meg.

Válassza a "Teljesítmény" fület a "Feladatkezelőben". Ebben minden processzor/mag terhelési grafikonja látható (legyen szó külön processzorról/magról vagy virtuális processzorról, ahogy az aktív Hyper-Threading támogatással rendelkező Core i7 esetében kapjuk) a „CPU használati előzmények” pontban. . Két gráf két aktív magot jelent, három - három aktív magot stb.

Most, hogy megismerkedett tesztjeink módszertanával, térjünk át a tesztszámítógép és a tesztprogramok konfigurációjának részletes vizsgálatára.

Tesztkonfiguráció

Rendszer hardver
CPU	Intel Core 2 Quad Q6600 (Kentsfield), 2,7 GHz, FSB-1200, 8 MB L2 gyorsítótár
Felület	MSI P7N SLI Platinum, Nvidia nForce 750i, BIOS A2
memória	A-Data EXTREME DDR2 800+, 2 x 2048 MB, DDR2-800, CL 5-5-5-18, 1,8 V
HDD	Western Digital Caviar WD50 00AAJS-00YFA, 500 GB, 7200 rpm, 8 MB gyorsítótár, SATA 3,0 Gbit/s
Háló	Integrált nForce 750i Gigabit Ethernet vezérlő
Videokártyák	Gigabyte GV-N250ZL-1GI 1 GB DDR3 PCIe
tápegység	Ultra HE1000X, ATX 2.2, 1000 W
Szoftver és illesztőprogramok
operációs rendszer	Microsoft Windows Vista Ultimate 64 bites 6.0.6001, SP1
DirectX verzió	DirectX 10
Platform-illesztőprogram	nForce Driver 15.25 verzió
Grafikus illesztőprogram	Nvidia Forceware 182.50

Tesztek és beállítások

3D játékok
Crysis	Minőségi beállítások a legalacsonyabbra, Objektumrészlet magasra, Fizika nagyon magasra, 1.2.1-es verzió, 1024x768, Összehasonlító eszköz, 3 futási átlag
4 halott maradt	Minőségi beállítások a legalacsonyabbra állítva, 1024x768, 1.0.1.1 verzió, időzített bemutató.
Világ konfliktusban	Minőségi beállítások a legalacsonyabbra állítva, 1024x768, Patch 1.009, Beépített referencia.
iTunes	Verzió: 8.1.0.52, Audio CD ("Terminator II" SE), 53 perc, alapértelmezett formátum AAC
Béna MP3	Verzió: 3.98 (64 bites), Audio CD ""Terminator II" SE, 53 perc, hullám MP3-ra, 160 Kb/s
TMPEG 4.6	Verzió: 4.6.3.268, Fájl importálása: "Terminator II" SE DVD (5 perc), Felbontás: 720x576 (PAL) 16:9
DivX 6.8.5	Kódolási mód: őrült minőség, továbbfejlesztett többszálú, SSE4 használatával engedélyezve, negyed pixeles keresés
XviD 1.2.1	Képernyőkódolás status=off
Fő koncepció hivatkozás 1.6.1	MPEG2 - MPEG2 (H.264), MainConcept H.264/AVC kodek, 28 mp HDTV 1920x1080 (MPEG2), Hang: MPEG2 (44,1 KHz, 2 csatornás, 16 bites, 224 Kb/s), Mód: PAL (25) FPS), Profil: Tom's hardverbeállítások a Qct-Core-hoz
Autodesk 3D Studio Max 2009 (64 bites)	Verzió: 2009, Sárkánykép renderelése 1920x1080 felbontásban (HDTV)
Adobe Photoshop CS3	Verzió: 10.0x20070321, Szűrés 69 MB-os TIF-fotóról, Benchmark: Tomshardware-Benchmark V1.0.0.4, Szűrők: Crosshatch, Glass, Sumi-e, ékezetes élek, szögletes körvonalak, szórt körvonalak
Grisoft AVG Antivirus 8	Verzió: 8.0.134, Vírusbázis: 270.4.5/1533, Benchmark: 334 MB ZIP/RAR tömörített fájlok mappája
WinRAR 3.80	3.80-as verzió, viszonyítási alap: THG-Workload (334 MB)
WinZip 12	12-es verzió, tömörítés=legjobb, viszonyítási alap: THG-Workload (334 MB)
3DMark Vantage	Verzió: 1.02, GPU és CPU pontszámok
PCMark Vantage	Verzió: 1.00, Rendszer, Memória, Merevlemez-meghajtó referenciaértékei, Windows Media Player 10.00.00.3646
SiSoftware Sandra 2009 SP3	CPU teszt = CPU aritmetikai/multimédiás, memóriateszt = sávszélesség referencia

Vizsgálati eredmények

Kezdjük a szintetikus tesztek eredményeivel, hogy aztán felmérhessük, mennyire felelnek meg a valós teszteknek. Fontos megjegyezni, hogy a szintetikus teszteket a jövőt szem előtt tartva írják, ezért jobban reagálniuk kell a magok számának változásaira, mint a valódi alkalmazásokra.

Kezdjük a 3DMark Vantage szintetikus játékteljesítményteszttel. Az "Entry" futtatást választottuk, amelyet a 3DMark a legalacsonyabb elérhető felbontáson futtat, így a CPU teljesítménye nagyobb hatással van az eredményekre.

A majdnem lineáris növekedés elég érdekes. A legnagyobb növekedés egy magról kettőre való átálláskor figyelhető meg, de a skálázhatóság még ekkor is elég szembetűnő. Most térjünk át a PCMark Vantage tesztre, amely a rendszer általános teljesítményét hivatott bemutatni.

A PCMark eredményei azt sugallják, hogy a végfelhasználó számára előnyös lesz a CPU magok számának háromra növelése, a negyedik mag pedig éppen ellenkezőleg, kissé csökkenti a teljesítményt. Nézzük meg, mi okozza ezt az eredményt.

A memória alrendszer tesztjében ismét akkor láthatjuk a legnagyobb teljesítménynövekedést, amikor egy CPU magról kettőre váltunk.

Úgy tűnik, hogy a termelékenységi tesztnek van a legnagyobb hatása a PCMark teszt összesített eredményére, mivel ebben az esetben a teljesítménynövekedés három magnál ér véget. Nézzük meg, hogy egy másik szintetikus teszt, a SiSoft Sandra eredménye hasonló-e.

Kezdjük a SiSoft Sandra aritmetikai és multimédiás tesztjeivel.

A szintetikus tesztek meglehetősen lineáris teljesítménynövekedést mutatnak, ha egy CPU magról négyre váltunk. Ez a teszt kifejezetten a négy mag hatékony felhasználására készült, de kételkedünk abban, hogy a valós alkalmazások ugyanazt a lineáris előrehaladást látják.

A Sandra memóriateszt arra is utal, hogy három mag nagyobb memóriasávszélességet biztosít az iSSE2 egész számokkal pufferelt műveletei során.

A szintetikus tesztek után ideje megnézni, mit kapunk az alkalmazástesztekben.

A hangkódolás hagyományosan olyan szegmens, ahol az alkalmazások vagy nem profitáltak jelentős mértékben a több magból, vagy nem optimalizálták őket a fejlesztők. Alább láthatók a Lame és az iTunes eredményei.

A Lame nem mutat sok előnyt több mag használata esetén. Érdekes módon páros számú mag mellett kis teljesítménynövekedést tapasztalunk, ami elég furcsa. A különbség azonban kicsi, ezért előfordulhat, hogy egyszerűen a hibahatáron belül van.

Ami az iTunes-t illeti, két mag aktiválása után kis teljesítménynövekedést tapasztalunk, de több mag nem csinál semmit.

Kiderült, hogy sem a Lame, sem az iTunes nincs több CPU magra optimalizálva hangkódoláshoz. Másrészt, amennyire tudjuk, a videó kódoló programok gyakran több magra vannak optimalizálva, eredendően párhuzamos természetük miatt. Nézzük a videó kódolási eredményeket.

A videó kódolási tesztjeinket a MainConcept Reference segítségével kezdjük.

Figyelje meg, hogy a magok számának növelése mekkora hatással van az eredményre: a kódolási idő kilenc percről egymagos 2,7 GHz-es Core 2 processzoron mindössze két perc és 30 másodpercre csökken, ha mind a négy mag aktív. Teljesen világos, hogy ha gyakran átkódolja a videót, akkor jobb, ha négymagos processzort vesz.

Hasonló előnyöket fogunk látni a TMPGEnc tesztekben?

Itt láthatja a hatást a kódoló kimenetére. Míg a DivX kódolót nagymértékben több CPU magra optimalizálták, az Xvid nem mutat ilyen észrevehető előnyt. Azonban még az Xvid is 25%-kal csökkenti a kódolási időt, amikor egy magról kettőre vált.

Kezdjük a grafikai teszteket Adobe Photoshoppal.

Mint látható, a CS3 verzió nem veszi észre a kernelek hozzáadását. Furcsa eredmény egy ilyen népszerű programnál, bár valljuk be, hogy nem a Photoshop CS4 legújabb verzióját használtuk. A CS3 eredményei még mindig nem inspirálóak.

Vessünk egy pillantást az Autodesk 3ds Max 3D-s megjelenítési eredményeire.

Nyilvánvaló, hogy az Autodesk 3ds Max „szereti” a további magokat. Ez a funkció a 3ds Max-ban még akkor is jelen volt, amikor a program DOS-környezetben futott, mivel a 3D-s megjelenítési feladat végrehajtása olyan sokáig tartott, hogy a hálózat több számítógépén kellett szétosztani. Ismétlem, az ilyen programok esetében nagyon kívánatos a négymagos processzorok használata.

A víruskereső teszt nagyon közel áll a valós körülményekhez, mivel szinte mindenki használ víruskereső szoftvert.

Az AVG víruskereső csodálatos teljesítménynövekedést mutat a processzormagok számának növekedésével. A víruskereső vizsgálat során a számítógép teljesítménye drámaian csökkenhet, és az eredmények egyértelműen azt mutatják, hogy a több mag jelentősen csökkenti a vizsgálat idejét.

A WinZip és a WinRAR nem nyújt észrevehető előnyöket több magon. A WinRAR teljesítménynövekedést mutat két magon, de semmi többet. Érdekes lesz látni, hogyan teljesít a most megjelent 3.90-es verzió.

2005-ben, amikor megjelentek a kétmagos asztali számítógépek, egyszerűen nem volt olyan játék, amely teljesítménynövekedést mutatott volna, amikor az egymagos CPU-król a többmagos processzorokra váltottak. De az idők megváltoztak. Hogyan hat a több CPU mag a modern játékokra? Indítsunk el néhány népszerű játékot, és nézzük meg. Játéktesztjeinket alacsony, 1024x768-as felbontással és alacsony szintű grafikus részletezéssel futtattuk le, hogy minimalizáljuk a grafikus kártya hatását, és meghatározzuk, hogy ezek a játékok mekkora hatással vannak a CPU teljesítményére.

Kezdjük a Crysissel. Az összes lehetőséget minimálisra csökkentettük, kivéve az objektum részleteit, amelyet „Magas”-ra állítottunk, és a Fizikát is, amelyet „Nagyon magas”-ra állítottunk. Ennek eredményeként a játék teljesítménye jobban függ a CPU-tól.

A Crysis lenyűgöző függőséget mutatott a CPU magok számától, ami meglehetősen meglepő, mivel úgy gondoltuk, hogy jobban reagál a videokártya teljesítményére. Mindenesetre látható, hogy a Crysisben az egymagos CPU-k fele olyan képkocka sebességet adnak, mint a négymagos (de ne feledje, ha a játék jobban függ a videokártya teljesítményétől, akkor az eredmények terjedése különböző számokkal CPU magok száma kisebb lesz) . Az is érdekes, hogy a Crysis csak három magot tud használni, mivel a negyedik hozzáadása nem okoz észrevehető változást.

De tudjuk, hogy a Crysis komolyan használja a fizikai számításokat, ezért nézzük meg, mi lenne a helyzet egy kevésbé fejlett fizikával rendelkező játékban. Például a Left 4 Deadben.

Érdekes módon a Left 4 Dead is hasonló eredményt mutat, bár a teljesítménynövekedés oroszlánrésze egy második mag hozzáadása után következik be. Három magra való áttéréskor enyhe növekedés tapasztalható, de ehhez a játékhoz nincs szükség negyedik magra. Érdekes trend. Lássuk, mennyire lesz jellemző a World in Conflict valós idejű stratégiára.

Az eredmények ismét hasonlóak, de egy meglepő tulajdonságot látunk - három CPU mag valamivel jobb teljesítményt nyújt, mint négy. A különbség közel van a hibahatárhoz, de ez ismét megerősíti, hogy a negyedik magot nem használják a játékokban.

Ideje levonni a következtetéseket. Mivel rengeteg adatot kaptunk, egyszerűsítsük a helyzetet az átlagos teljesítménynövekedés kiszámításával.

Először is szeretném elmondani, hogy a szintetikus tesztek eredményei túl optimisták, ha a több mag használatát valós alkalmazásokkal hasonlítjuk össze. A szintetikus tesztek teljesítménynövekedése, amikor egy magról többre vált, szinte lineárisnak tűnik, és minden új mag a teljesítmény 50%-át növeli.

Az alkalmazásokban reálisabb előrelépést látunk – körülbelül 35%-os növekedés a második CPU-maghoz képest, 15%-os növekedés a harmadiktól és 32%-os növekedés a negyediktől. Furcsa, hogy ha hozzáadunk egy harmadik magot, akkor csak a felét kapjuk annak a haszonnak, amit a negyedik mag ad.

Az alkalmazásoknál azonban jobb az egyes programokat nézni, nem pedig az összesített eredményt. Valójában például a hangkódoló alkalmazásoknak egyáltalán nincs haszna a magok számának növeléséből. Másrészt a videokódoló alkalmazásoknak nagy haszna van a több CPU magnak, bár ez nagyban függ a használt kódolótól. A 3ds Max 3D renderelő program esetében azt látjuk, hogy erősen többmagos környezetekre van optimalizálva, és a 2D képszerkesztő alkalmazások, mint a Photoshop, nem reagálnak a magok számára. Az AVG víruskereső jelentős teljesítménynövekedést mutatott több magon, de a fájltömörítő segédprogramok nyeresége nem olyan nagy.

Ami a játékokat illeti, ha egy magról kettőre lépünk, a teljesítmény 60%-kal növekszik, és miután egy harmadik magot adunk a rendszerhez, további 25%-os különbséget kapunk. A negyedik mag nem nyújt semmilyen előnyt az általunk kiválasztott játékokban. Persze, ha több játékot vállalnánk, a helyzet változhat, de mindenesetre a hárommagos Phenom II X3 processzorok nagyon vonzó és olcsó választásnak tűnnek egy játékos számára. Fontos megjegyezni, hogy a nagyobb felbontások és a vizuális részletek hozzáadásával a magszám miatti különbség kisebb lesz, mivel a grafikus kártya lesz a döntő tényező a képkockasebességben.

Négy mag.

Minden elmondott és tett alapján számos következtetést lehet levonni. Összességében nem kell professzionális felhasználónak lenni ahhoz, hogy hasznot húzzon a többmagos CPU telepítéséből. A helyzet jelentősen megváltozott a négy évvel ezelőttihez képest. A különbség persze első pillantásra nem tűnik olyan jelentősnek, de azért elég érdekes megfigyelni, hogy az elmúlt néhány évben mennyi alkalmazás lett többszálas működésre optimalizálva, különösen azok a programok, amelyek jelentős teljesítménynövekedést tudnak elérni ezzel az optimalizálással. Tulajdonképpen elmondhatjuk, hogy ma már nincs értelme az egymagos CPU-kat ajánlani (ha még lehet ilyet találni), kivéve az alacsony fogyasztású megoldásokat.

Ezen kívül vannak olyan alkalmazások, amelyekhez azt tanácsolják a felhasználóknak, hogy minél több maggal rendelkező processzorokat vásároljanak. Ezek közül kiemeljük a videókódoló programokat, a 3D-s megjelenítést és az optimalizált munkaalkalmazásokat, beleértve a víruskereső szoftvereket. Ami a játékosokat illeti, elmúltak azok az idők, amikor elég volt egy egymagos processzor erős grafikus kártyával.

A keresőmodul nincs telepítve.

Egymagos vagy kétmagos?

Victor Kuts

A mikroprocesszorok területén a közelmúlt legjelentősebb eseménye a két számítási maggal felszerelt CPU-k széles körű elérhetősége volt. A kétmagos architektúrára való áttérés annak köszönhető, hogy a processzorok teljesítményének növelésére szolgáló hagyományos módszerek teljesen kimerítették magukat – az órajel-frekvenciák növelésének folyamata a közelmúltban megakadt.

Például a kétmagos processzorok megjelenése előtti utolsó évben az Intel 400 MHz-el tudta növelni CPU-inak frekvenciáját, az AMD pedig még kevésbé - mindössze 200 MHz-rel. A teljesítményt javító egyéb módszerek, például a buszsebesség és a gyorsítótár méretének növelése szintén elvesztették korábbi hatékonyságukat. Így a kétmagos processzorok bevezetése, amelyek egy chipben két processzormagot tartalmaznak, és megosztják a terhelést, most a leglogikusabb lépésnek bizonyult a modern számítógépek teljesítményének növelésének bonyolult és kényes útján.

Mi az a kétmagos processzor? A kétmagos processzor elvileg egy SMP rendszer (Symmetric MultiProcessing; egy olyan kifejezés, amely több egyenlő processzorral rendelkező rendszert jelöl), és lényegében nem különbözik egy hagyományos kétprocesszoros rendszertől, amely két független processzorból áll. Így megkapjuk a kétprocesszoros rendszerek minden előnyét anélkül, hogy bonyolult és nagyon drága kétprocesszoros alaplapokra lenne szükség.

Az Intel ezt megelőzően már kísérletet tett a végrehajtott utasítások párhuzamosítására - itt a HyperThreading technológiáról beszélünk, amely egy „fizikai” processzor erőforrásainak (gyorsítótár, csővezeték, végrehajtási egységek) felosztását biztosítja két „virtuális” processzor között. . A teljesítménynövekedés (a HyperThreadingre optimalizált egyedi alkalmazásokban) körülbelül 10-20% volt. Míg egy teljes értékű kétmagos processzor, amely két „becsületes” fizikai magot tartalmaz, 80-90%-kal vagy még ennél is nagyobb teljesítménynövekedést biztosít (természetesen mindkét mag képességeinek teljes kihasználásával).

A kétmagos processzorok népszerűsítésének fő kezdeményezője az AMD volt, amely 2005 elején kiadta az első kétmagos Opteron szerverprocesszort. Ami az asztali processzorokat illeti, az Intel itt kezdeményezte, és nagyjából egy időben bejelentette az Intel Pentium D és Intel Extreme Edition processzorokat. Igaz, az AMD által gyártott Athlon64 X2 processzorok hasonló sorozatáról szóló bejelentés csak néhány napot késett.

Kétmagos Intel processzorok

Az első kétmagos Intel Pentium D 8xx processzorok a Smithfield magon alapultak, ami nem más, mint két Prescott mag egy félvezető lapkán kombinálva. Ugyanitt található egy döntőbíró is, amely figyeli a rendszerbusz állapotát, és segít megosztani a hozzáférést a magok között, amelyek mindegyike saját 1 MB-os második szintű gyorsítótárral rendelkezik. Egy ilyen, 90 nm-es technológiai technológiával készült kristály mérete elérte a 206 négyzetmétert. mm, a tranzisztorok száma pedig megközelíti a 230 milliót.

A haladó felhasználók és rajongók számára az Intel Pentium Extreme Edition processzorokat kínál, amelyek a HyperThreading technológia támogatásával (és egy feloldatlan szorzóval) különböznek a Pentium D-től, aminek köszönhetően az operációs rendszer négy logikai processzorként érzékeli őket. Mindkét processzor összes többi funkciója és technológiája teljesen azonos. Többek között támogatja a 64 bites EM64T utasításkészletet (x86-64), az energiatakarékos EIST (Enhanced Intel SpeedStep), C1E (Enhanced Halt State) és TM2 (Thermal Monitor 2) technológiákat, valamint az NX-bites információkat. védelmi funkció. Így a Pentium D és Pentium EE processzorok közötti jelentős árkülönbség nagyrészt mesterséges.

Ami a kompatibilitást illeti, a Smithfield magon alapuló processzorok potenciálisan bármelyik LGA775-ös alaplapra telepíthetők, amennyiben az megfelel az Intel alaplap tápmoduljára vonatkozó követelményeinek.

De az első palacsinta, mint általában, katasztrófa volt - sok alkalmazásban (amelyek többsége nem többszálú feldolgozásra van optimalizálva) a kétmagos Pentium D processzorok nemcsak hogy nem teljesítették jobban az egymagos Prescott processzorokat, amelyek ugyanazon az órajelen működtek. , de néha még elveszett is nekik. Nyilvánvalóan a probléma a magok Quad Pumped Bus processzorbuszon keresztüli interakciójában rejlik (a Prescott mag fejlesztésekor nem volt lehetőség a magok számának növelésével a teljesítmény skálázására).

A kétmagos Intel processzorok első generációjának hiányosságainak kiküszöbölésére az év legelején megjelent 65 nm-es Presler magon alapuló processzorokat (két különálló Cedar Mill mag található ugyanazon a hordozón) hívtak. . A „finomabb” technikai folyamat lehetővé tette a magok területének és energiafogyasztásuk csökkentését, valamint az órajelek növelését. A Presler magon alapuló kétmagos processzorokat Pentium D-nek hívták 9xx indexszel. Ha összehasonlítjuk a Pentium D 800-as és 900-as sorozatú processzorokat, az energiafogyasztás észrevehető csökkenése mellett az új processzorok megduplázták a második szintű gyorsítótárat (1 MB helyett magonként 2 MB) és az ígéretes Vanderpool virtualizációs technológia támogatását ( Intel virtualizációs technológia). Ezenkívül megjelent a Pentium Extreme Edition 955 processzor, amelyen engedélyezték a HyperThreading technológiát, és 1066 MHz-es rendszerbusz-frekvencián működtek.

Hivatalosan a Presler magra épülő, 1066 MHz-es buszfrekvenciájú processzorok csak az i965 és i975X sorozatú lapkakészletekre épülő alaplapokkal kompatibilisek, míg a 800 MHz-es Pentium D a legtöbb esetben minden olyan alaplapon működik, amely támogatja ezt a buszt. De ismét felvetődik a kérdés ezeknek a processzoroknak a tápellátásával kapcsolatban: a Pentium EE és Pentium D hőcsomagja a fiatalabb modell kivételével 130 W, ami közel harmadával több, mint a Pentium 4-é. Maga az Intel szerint a kétmagos rendszer stabil működése csak legalább 400 W teljesítményű tápegységek használata esetén lehetséges.

Az Intel leghatékonyabb modern, kétmagos asztali processzorai kétségtelenül az Intel Core 2 Duo és a Core 2 eXtreme (Conroe core). Architektúrájuk a P6 család architektúrájának alapelveit fejleszti, azonban az alapvető újítások száma akkora, hogy ideje beszélni az Intel új, 8. generációs processzorarchitektúrájáról (P8). Az alacsonyabb órajel ellenére az alkalmazások túlnyomó többségében teljesítményben érezhetően felülmúlják a P7 processzorcsaládot (NetBurst) - elsősorban az egyes órajelciklusokban végrehajtott műveletek számának növekedése, valamint a veszteségek csökkentése miatt. a P7 csővezeték nagy hossza.

A Core 2 Duo vonal asztali processzorai több változatban is elérhetők:
- E4xxx sorozat - FSB 800 MHz, 2 MB L2 cache közös mindkét magban;
- E6xxx sorozat - FSB 1066 MHz, gyorsítótár mérete 2 vagy 4 MB;
- X6xxx sorozat (eXtreme Edition) - FSB 1066 MHz, gyorsítótár mérete 4 MB.

Az "E" betűkód az 55-75 watt energiafogyasztási tartományt jelzi, az "X" - 75 watt felett. A Core 2 eXtreme csak a megnövelt órajelben különbözik a Core 2 Duo-tól.

Minden Conroe processzor jól fejlett Quad Pumped Bus-t és LGA775 foglalatot használ. Ami azonban nem jelenti a régebbi alaplapokkal való kompatibilitást. Az 1067 MHz-es órajel támogatása mellett az új processzorok alaplapjainak tartalmazniuk kell egy új feszültségszabályozó modult (VRM 11). Ezeknek a követelményeknek elsősorban az Intel 975 és 965 sorozatú lapkakészletekre épülő alaplapok frissített változatai, valamint az NVIDIA nForce 5xx Intel Edition és ATI Xpress 3200 Intel Edition felelnek meg.

Az elkövetkező két évben az Intel processzorai minden osztályban (mobil, asztali és szerver) az Intel Core architektúrára épülnek, és a fő fejlesztés a chipek magjainak számának növelése és a külső interfészek fejlesztése irányába mutat. . Az asztali számítógépek piacán ez a processzor a Kentsfield lesz – az Intel első négymagos processzora a nagy teljesítményű asztali PC-szegmensben.

Kétmagos AMD processzorok

Az AMD Athlon 64 X2 kétmagos processzorcsalád két magot (Toledo és Manchester) használ egyetlen szerszámon belül, amelyeket 90 nm-es SOI technológiát alkalmazó technológiai technológiával gyártanak. Mindegyik Athlon 64 X2 mag saját működtető készlettel és dedikált második szintű gyorsítótárral rendelkezik; megosztanak egy memóriavezérlőt és egy HyperTransport buszvezérlőt. A magok közötti különbség a második szintű gyorsítótár méretében van: Toledo L2 gyorsítótára magonként 1 MB, míg Manchesterben ennek fele (egyenként 512 KB). Minden processzor 128 KB L1 gyorsítótárral rendelkezik, és maximális hőleadásuk nem haladja meg a 110 W-ot. A Toledo mag körülbelül 233,2 millió tranzisztorból áll, és körülbelül 199 négyzetméteres területtel rendelkezik. mm. A manchesteri mag területe észrevehetően kisebb - 147 négyzetméter. mm., a tranzisztorok száma 157 millió.

A kétmagos Athlon64 X2 processzorok az Athlon64-től örököltek, és támogatják a Cool`n`Quiet energiatakarékos technológiát, a 64 bites AMD64 bővítményeket, az SSE - SSE3-at és az NX bites információvédelmi funkciót.

A kétmagos Intel processzorokkal ellentétben, amelyek csak DDR2 memóriával működnek, az Athlon64 X2 DDR400 memóriával (Socket 939), amely 6,4 GB/s maximális sávszélességet biztosít, és DDR2-800 (Socket AM2) a maximális átviteli sebesség 12,8 GB/s.

Az összes meglehetősen modern alaplapon az Athlon64 X2 processzorok probléma nélkül működnek - az Intel Pentium D-vel ellentétben nem támasztanak különösebb követelményeket az alaplap tápmoduljának kialakításával kapcsolatban.

Egészen a közelmúltig az AMD Athlon64 X2 számított a legproduktívabbnak az asztali processzorok között, ám az Intel Core 2 Duo megjelenésével a helyzet gyökeresen megváltozott - utóbbiak vitathatatlanul vezető szerepet töltenek be, különösen a játék- és multimédiás alkalmazásokban. Ezenkívül az új Intel processzorok alacsonyabb energiafogyasztással és sokkal hatékonyabb energiagazdálkodási mechanizmusokkal rendelkeznek.

Az AMD nem volt megelégedve ezzel a helyzettel, és válaszul 2007 közepén bejelentette egy új, 4 magos, továbbfejlesztett mikroarchitektúrával rendelkező processzor kiadását, a K8L néven. Minden magja külön, egyenként 512 KB méretű L2 gyorsítótárral és egy 2 MB méretű közös 3. szintű gyorsítótárral rendelkezik (a processzor további verzióiban az L3 gyorsítótár növelhető). Az ígéretes AMD K8L architektúráról magazinunk egyik soron következő számában lesz bővebben szó.

Egy mag vagy kettő?

Már az asztali processzorok piacának jelenlegi helyzetére való felületes pillantás is azt jelzi, hogy az egymagos processzorok korszaka fokozatosan a múlté – a világ mindkét vezető gyártója átállt a főként többmagos processzorok gyártására. A szoftverek azonban – ahogy az már nem egyszer megtörtént – továbbra is elmaradnak a hardver fejlettségi szintjétől. A több processzormag képességeinek teljes kiaknázása érdekében ugyanis a szoftvernek képesnek kell lennie több párhuzamosan feldolgozott szálra „szakadni”. Csak ezzel a megközelítéssel válik lehetségessé a terhelés elosztása az összes rendelkezésre álló számítási mag között, ami jobban csökkenti a számítási időt, mint az órajel frekvenciájának növelésével. Míg a modern programok túlnyomó többsége nem tudja kihasználni a kétmagos vagy különösen a többmagos processzorok által biztosított összes képességet.

Milyen típusú felhasználói alkalmazások párhuzamosíthatók a leghatékonyabban, azaz a programkód speciális feldolgozása nélkül, lehetővé teszik több párhuzamosan végrehajtható feladat (programszál) kiválasztását, és így több processzormagot is megterhelhetünk egyszer? Végül is csak az ilyen alkalmazások biztosítanak észrevehető teljesítménynövekedést a többmagos processzorok bevezetésétől.

A többfeldolgozásból származó legnagyobb előnyöket az olyan alkalmazások jelentik, amelyek kezdetben lehetővé teszik a számítások természetes párhuzamosítását az adatmegosztással, például valósághű számítógépes renderelő csomagok – 3DMax és hasonlók. A multimédiás fájlokat (audió és videó) egyik formátumból a másikba kódoló alkalmazásokban is jó teljesítménynövekedés várható. Ezenkívül a 2D képszerkesztési feladatok grafikus szerkesztőkben, például a népszerű Photoshopban jól alkalmazhatók a párhuzamosításra.

Nem ok nélkül használják a fent felsorolt ​​kategóriák mindegyikének alkalmazását széles körben a tesztekben, amikor a Hyper-Threading virtuális többfeldolgozás előnyeit akarják bemutatni. És nincs mit mondani a valódi többfeldolgozásról.

A modern 3D-s játékalkalmazásokban azonban nem szabad számottevő sebességnövekedést várni több processzortól. Miért? Mert egy tipikus számítógépes játékot nem lehet könnyen párhuzamosítani két vagy több folyamatra. Ezért a második logikai processzor a legjobb esetben is csak segédfeladatokat hajt végre, amelyek gyakorlatilag nem biztosítanak teljesítménynövekedést. A játék többszálas verziójának fejlesztése pedig a kezdetektől fogva meglehetősen bonyolult, és jelentős munkát igényel – néha sokkal többet, mint egy egyszálas verzió létrehozása. Ezek a munkaerőköltségek egyébként gazdasági szempontból még nem biztos, hogy megtérülnek. Végül is a számítógépes játékgyártók hagyományosan a felhasználók legszélesebb körére összpontosítanak, és csak akkor kezdik el használni a számítógépes hardver új képességeit, ha azok széles körben elterjedtek. Ez egyértelműen látszik a videokártya-képességek játékfejlesztők általi használatán. Például miután megjelentek a shader technológiákat támogató új videochipek, a játékfejlesztők sokáig figyelmen kívül hagyták őket, és a lecsupaszított tömeges megoldások képességeire összpontosítottak. Így még a haladó játékosok sem, akik az akkori évek legkifinomultabb videokártyáit vásárolták, soha nem kaptak normális játékokat, amelyek minden képességüket kihasználták. Nagyjából hasonló helyzet figyelhető meg ma a kétmagos processzorokkal. Ma már nem sok olyan játék van, amely még igazán HyperThreading technológiát használ, annak ellenére, hogy a tömeges processzorok a támogatásával már több éve teljes gyártásban vannak.

Az irodai alkalmazásokban a helyzet nem ilyen egyértelmű. Először is, az ebbe az osztályba tartozó programok ritkán működnek egyedül – sokkal gyakoribb az a helyzet, amikor több párhuzamosan futó irodai alkalmazás fut a számítógépen. Például egy felhasználó szövegszerkesztővel dolgozik, miközben egy webhely betöltődik a böngészőbe, és a háttérben víruskeresés történik. Nyilvánvaló, hogy több alkalmazás futtatása lehetővé teszi több processzor egyszerű használatát és teljesítménynövekedést. Sőt, a Windows XP összes verziója, beleértve a Home Editiont is (amelyet kezdetben megtagadtak a többmagos processzorok támogatásától), már képes kihasználni a kétmagos processzorok előnyeit azáltal, hogy programszálakat oszt el közöttük. Így biztosítva a nagy hatékonyságot számos háttérprogram végrehajtásában.

Így a nem optimalizált irodai alkalmazásoktól is számíthatunk némi hatásra, ha párhuzamosan futnak, de nehéz megérteni, hogy egy ekkora teljesítménynövekedés megéri-e egy kétmagos processzor jelentős költségnövekedését. Emellett a kétmagos processzorok (különösen az Intel Pentium D processzorok) bizonyos hátránya, hogy azok az alkalmazások, amelyek teljesítményét nem maga a processzor feldolgozási teljesítménye, hanem a memóriaelérés sebessége korlátozza, nem biztos, hogy akkora előnyt jelent több maggal rendelkezik.

Következtetés

Kétségtelen, hogy a jövő mindenképpen a többmagos processzoroké, de manapság, amikor a meglévő szoftverek nagy része nincs új processzorokra optimalizálva, előnyeik nem olyan nyilvánvalóak, mint a gyártók próbálják bemutatni reklámanyagaikban. Igen, egy kicsit később, amikor a többmagos processzorokat támogató alkalmazások száma meredeken növekszik (elsősorban a 3D-s játékokra vonatkozik, amelyekben az új generációs CPU-k jelentősen tehermentesítik a grafikus rendszert), ezek megvásárlása tanácsos lesz, de most... Régóta ismert, hogy a processzorok „növekedésért” vásárlása messze nem a leghatékonyabb befektetés.

Másrészről a fejlődés gyors, és egy normális ember számára talán túlzás is évente számítógépet váltani. Így az egymagos processzorokra épülő, meglehetősen modern rendszerek minden tulajdonosának nem kell túl sokat aggódnia a közeljövőben - rendszerei még egy ideig „pariban lesznek”, míg azok számára, akik új számítógép vásárlását tervezik, továbbra is ajánlja figyelmét a kétmagos processzorok viszonylag olcsó, alacsony kategóriás modelljeire.

Amikor új laptopot vásárol vagy számítógépet épít, a processzor a legfontosabb döntés. De sok a zsargon, különösen a kernelekkel kapcsolatban. Melyik processzort válasszuk: kétmagos, négymagos, hatmagos vagy nyolcmagos. Olvassa el a cikket, hogy megértse, mit jelent ez valójában.

Kétmagos vagy négymagos, a lehető legegyszerűbb

Legyen egyszerű. Itt van minden, amit tudnod kell:

• Csak egy processzorchip van. Ez a chip lehet egy, kettő, négy, hat vagy nyolc mag.
• Jelenleg egy 18 magos processzor a legjobb, amit a fogyasztói PC-ken kaphat.
• Minden "mag" a chip azon része, amely a feldolgozást végzi. Lényegében minden mag egy központi feldolgozó egység (CPU).

Sebesség

Most az egyszerű logika azt diktálja, hogy a több mag általánosságban gyorsabbá teszi a processzort. De ez nem mindig van így. Ez egy kicsit bonyolultabb.

A több mag csak akkor ad nagyobb sebességet, ha egy program fel tudja osztani a feladatait a magok között. Nem minden program a feladatok magok közötti felosztására készült. Erről később.

Az egyes magok órajele szintén döntő tényező a sebességben, akárcsak az architektúra. Egy újabb, nagyobb órajellel rendelkező kétmagos processzor gyakran felülmúlja a régebbi, alacsonyabb órajelű négymagos processzort.

Energiafelhasználás

A több mag magasabb CPU-fogyasztást is eredményez. Amikor a processzor be van kapcsolva, az összes magot látja el árammal, nem csak az érintetteket.

A chipgyártók igyekeznek csökkenteni az energiafogyasztást és energiahatékonyabbá tenni a processzorokat. Az általános szabály azonban az, hogy a négymagos processzor több energiát fogyaszt a laptopból, mint a kétmagos processzor (és ezért gyorsabban lemeríti az akkumulátort).

Hőleadás

Mindegyik mag befolyásolja a processzor által termelt hőt. Általános szabály, hogy több mag magasabb hőmérsékletet eredményez.

Az extra hő miatt a gyártóknak jobb radiátorokat vagy más hűtési megoldásokat kell beépíteniük.

Ár

A több mag nem mindig magasabb ár. Ahogy korábban említettük, az órajel, az építészeti változatok és egyéb szempontok is szerepet játszanak.

De ha minden más tényező egyenlő, akkor több mag magasabb árat kap.

Mindent a szoftverről

Íme egy kis titok, amit a processzorgyártók nem akarnak tudni. Nem az a lényeg, hogy hány magot használsz, hanem az, hogy milyen szoftvert futtatsz rajtuk.

A programokat kifejezetten úgy kell megtervezni, hogy kihasználják a több processzor előnyeit. Ez a fajta "többszálú szoftver" nem olyan gyakori, mint gondolná.

Fontos megjegyezni, hogy még ha többszálú programról van szó, az is fontos, hogy mire használják. Például a Google Chrome webböngésző több folyamatot támogat, valamint az Adobe Premier Pro videószerkesztő szoftver.

Az Adobe Premier Pro különböző motorokat kínál a szerkesztés különböző aspektusaihoz. Tekintettel a videószerkesztésben részt vevő sok rétegre, ez logikus, mivel minden mag más-más feladaton dolgozhat.

Hasonlóképpen, a Google Chrome különböző kerneleket kínál a különböző lapokon való futtatáshoz. De ebben rejlik a probléma. Ha egyszer megnyit egy weboldalt egy lapon, az általában statikus marad. Nincs szükség további feldolgozásra; a munka többi része az oldal tárolása a RAM-ban. Ez azt jelenti, hogy bár a kernel használható a háttér elrendezésére, ez nem szükséges.

Ez a Google Chrome-példa azt szemlélteti, hogy még a többszálú szoftverek sem nyújtanak jelentős teljesítménynövekedést.

Két mag nem duplázza meg a sebességet

Tehát tegyük fel, hogy megfelelő szoftverrel rendelkezik, és az összes többi hardver ugyanaz. Egy négymagos processzor kétszer olyan gyors lesz, mint egy kétmagos processzor? Nem.

A magok növelése nem oldja meg a szoftverméretezési problémát. A magokra skálázás bármely szoftver elméleti képessége, hogy a megfelelő feladatokat a megfelelő magokhoz rendelje, így minden mag az optimális sebességgel számol. Nem ez történik valójában.

A valóságban a feladatok egymás után (mint a legtöbb többszálú program) vagy véletlenszerűen vannak felosztva. Tegyük fel például, hogy egy tevékenység elvégzéséhez három feladatot kell végrehajtania, és öt ilyen tevékenysége van. A szoftver azt mondja az 1. magnak, hogy oldja meg az 1. feladatot, míg a 2. mag a másodikat, a 3. mag a harmadikat; Eközben a 4-es mag tétlen.

Ha a harmadik feladat a legnehezebb és leghosszabb, akkor a szoftvernek érdemes lenne a harmadik feladatot a 3. és 4. mag között felosztani. De nem ezt teszi. Ehelyett, bár az 1. és 2. mag gyorsabban teljesíti a feladatot, a műveletnek meg kell várnia, amíg a 3. mag befejeződik, majd együtt kell kiszámítani az 1., 2. és 3. mag eredményeit.

Ez csak egy körforgásos módja annak, hogy elmondhassuk, hogy a szoftver – akárcsak manapság – nincs úgy optimalizálva, hogy teljes mértékben kihasználja a több mag előnyeit. És a magok megduplázása nem egyenlő a sebesség megduplázásával.

Hol fog igazán segíteni több mag?

Most, hogy tudja, mit csinálnak a magok, és a teljesítményük korlátait, fel kell tennie magának a kérdést: "Szükségem van több magra?" Nos, ez attól függ, hogy mit tervez velük.

Ha gyakran játszik számítógépes játékokkal, akkor kétségtelenül hasznos lesz több mag a számítógépen. A nagy stúdiók új népszerű játékainak túlnyomó többsége támogatja a többszálú architektúrát. A videojáték továbbra is nagymértékben függ attól, hogy milyen grafikus kártyával rendelkezik, de a többmagos processzor is segít.

Minden olyan szakember, aki video- vagy audioprogramokkal dolgozik, több magból profitál. A legnépszerűbb hang- és videószerkesztő eszközök többszálú feldolgozást használnak.

Photoshop és design

Ha Ön tervező, akkor a nagyobb órajel és a több CPU gyorsítótár jobban növeli a sebességet, mint a több mag. Még a legnépszerűbb tervezőszoftver, az Adobe Photoshop is nagyrészt támogatja az egyszálas vagy enyhén menetes folyamatokat. A sok mag nem lesz jelentős ösztönző erre.

Gyorsabb webböngészés

Ahogy már mondtuk, a több mag nem jelent gyorsabb webböngészést. Bár minden modern böngésző támogatja a többfolyamatos architektúrát, a kernelek csak akkor segítenek, ha a háttérben lévő lapok nagy feldolgozási teljesítményt igénylő webhelyek.

Irodai feladatok

Minden alapvető Office-alkalmazás egyszálú, így a négymagos processzor nem növeli a sebességet.

Több magra van szüksége?

Általánosságban elmondható, hogy a négymagos processzorok gyorsabban teljesítenek, mint a kétmagos processzorok általános számítástechnikában. Minden megnyitott program a saját kernelén fog futni, így ha a feladatok szét vannak választva, a sebesség jobb lesz. Ha sok programot használ egyszerre, gyakran vált közöttük, és saját feladatot rendel hozzájuk, válasszon sok magos processzort.

Csak ezt tudd: A rendszer általános teljesítménye olyan terület, ahol túl sok tényező van. Ne várjon varázslatos teljesítménynövekedést egyetlen alkatrész, még a processzor cseréjétől sem.