Večstopenjski procesorji so na voljo v osebnih računalnikih od konca devetdesetih let prejšnjega stoletja. Večjedrni modeli so rešili težavo, s katero so procesorji dosegli zgornjo mejo svojih fizičnih omejitev v smislu njihove hitrosti ura in kako učinkovito so lahko ohlajeni in še vedno ohranjajo natančnost. S premikanjem na dodatna jedra na enem procesorskem čipu se proizvajalci izognejo težavam z uro hitrostjo, saj učinkovito pomnožijo količino podatkov, ki bi jih lahko obdelal CPU.
Ko so bili prvotno sproščeni, je bilo le dva jedra v enem CPU-ju, zdaj pa obstajajo možnosti za štiri, šest in celo 10 ali več. Poleg tega dodajanja jeder Intelova tehnologija Hyper-Threading praktično podvoji jedra, ki jih vidi operacijski sistem.
Z dvema jedroma v enem procesorju so vedno imeli oprijemljive koristi zaradi večopravilne narave sodobnih operacijskih sistemov. Navsezadnje lahko brskate po spletu ali vnesete poročilo, medtem ko v ozadju deluje protivirusni program. Resnično vprašanje za mnoge ljudi je lahko, če ima več kot dva resnično koristno in če je tako, koliko?
Navijanje
A nit je preprosto en sam tok podatkov iz programa, ki poteka skozi procesor na računalniku. Vsaka aplikacija ustvari lastno eno ali več niti, odvisno od tega, kako se izvaja. Pri večopravilnostih lahko enojjedrni procesor hkrati roča samo eno nit, zato sistem hitro preklopi med niti za obdelavo podatkov na navidezno sočasno.
Korist, ki ima več jeder je, da lahko sistem roča več kot eno nit. Vsako jedro lahko obdeluje ločen tok podatkov. Ta arhitektura močno poveča učinkovitost sistema, ki izvaja hkratne aplikacije. Ker strežniki pogosto vodijo veliko hkratnih aplikacij v določenem času, je bila tehnologija prvotno razvita za poslovne uporabnike - vendar so se osebni računalniki povečali zapletene in večopravilnost, povečala pa so se tudi dodatna jedra.
Odvisnost od programske opreme
Čeprav koncept multi-core procesorjev zveni privlačen, obstaja velika opozorilo za to tehnologijo. Da bi videli prave prednosti več procesorjev, mora biti programska oprema, ki se izvaja v računalniku, napisana za podporo večnitnem tisku. Brez programske opreme, ki podpira takšno funkcijo, bodo niti pretežno potekale skozi eno jedro in tako poslabšale učinkovitost. Konec koncev, če lahko deluje samo na eno jedro v štirikolesnem procesorju, je lahko dejansko hitrejši, če ga želite zagnati na dvojedrnem procesorju z višjimi baznimi taktami.
Vsi večji trenutni operacijski sistemi podpirajo večnitne zmogljivosti. Toda multithreading je treba zapisati tudi v programsko opremo. Podpora multithreading v potrošniški programski opremi se je v preteklih letih izboljšala, vendar za številne preproste programe se podpora za večnitna podpora še vedno ne izvaja zaradi kompleksnosti izdelave programske opreme. Na primer, poštni program ali spletni brskalnik verjetno ne bo videl velikih koristi za multithreading, kolikor bi program za urejanje grafike ali videoposnetka, če bi računalnik obdeloval zapletene izračune.
Dober primer za razlago te težnje je pogled na tipično računalniško igro. Večina iger zahteva, da se prikaže kakšen dogodek se dogaja v igri. Poleg tega igra neke vrste umetna inteligenca nadzoruje dogodke in znake v igri. Z enim jedrom morajo obe funkciji delovati tako, da preklopita med njima. Ta pristop ni učinkovit. Če bi sistem imel več procesorjev, bi lahko oddajanje in AI potekalo na ločenem jedru - idealna situacija za večjezični procesor.
Je 4> 2?
Če presegata dve jedri, predstavlja nekaj konceptualnega izziva, saj je odgovor za kateri koli kupec računalnika odvisen od programske opreme, ki jo običajno uporablja. Na primer, mnoge igre še vedno ponujajo malo razliko med dvema in štirima jedrima. V bistvu ni iger, ki vidijo oprijemljive koristi od štirih procesorskih jeder.
Po drugi strani pa program za kodiranje videoposnetkov, ki pretvarja videoposnetek, bo verjetno videl velike koristi, saj se lahko posamezna obdelava okvirja prenese na različna jedra in nato s programsko opremo združena v en sam tok. Tako bo imelo osem jeder še bolj koristne kot štiri.
Hitrost ure
Čim višja je hitrost procesorja. Hitrost uro postane bolj nebulozna, ko upoštevate hitrost glede na več jeder, ker procesorji zaradi večjih jeder krčijo več podatkovnih niti, vendar bodo vsa ta jedra delovala z nižjimi hitrosti zaradi toplotnih omejitev.
Na primer, dvojedrni procesor lahko podpira izhodiščno taktno frekvenco 3,5 GHz za vsak procesor, četrdežilni procesor pa lahko deluje le pri 3,0 GHz. Če pogledamo eno jedro na vsakem od njih, bo procesor z dvema jedroma sposoben okrog 14 odstotkov hitreje kot na štirikolesniku. Če torej imate program, ki je samo enojni, je dvojedrni procesor dejansko bolj učinkovit. Potem, če lahko vaša programska oprema uporablja vse štiri procesorje, bo quad-core procesor dejansko približno 70 odstotkov hitrejši od tega dual-core procesorja.
Sklepi
Večinoma je višji števec procesorjev za več računalnikov običajno boljši, če jo podpirajo vaša programska oprema in tipični primeri uporabe. V večini primerov bo dvojedrni ali štirikolesni procesor več kot dovolj zmogljiv za osnovnega uporabnika računalnika.Večina potrošnikov ne bo videla nobenih oprijemljivih koristi, če bi presegla štiri procesorska jedra, saj je tako malo ne-specializirane programske opreme, ki bi jo lahko izkoristila. Edini ljudje, ki bi morali razmisliti o takšnih procesorjih z visoko vsebnostjo jedra, so tisti, ki opravljajo zapletene naloge, kot so urejanje videa na namizju ali zapleteni znanstveni in matematični programi.
Oglejte si našo Kako hitro potrebujem računalnik? članek, da bi dobili boljšo predstavo o tem, kakšen procesor naj najbolje ustreza vašim računalniškim potrebam.
