أقصى عدد من النوى في الكمبيوتر. ما هو أفضل عدد النوى أو المعالج؟ طاقة البطارية وعمر البطارية

أهلاً بكم! في بعض الأحيان لا تعمل لعبة أو برنامج بكامل طاقته ، لأن. ليست كل النوى مسؤولة عن الأداء. في هذه المقالة ، سنرى كيفية استخدام جميع أنوية معالجك.

لكن لا تتوقع عصا سحرية. إذا كانت اللعبة أو البرنامج لا يدعمان تعدد النواة ، فلا يوجد شيء يمكن القيام به ، ما لم تتم إعادة كتابة التطبيق.

كيف يتم تشغيل كل أنوية وحدة المعالجة المركزية؟

لذلك ، ستكون هناك عدة طرق. من خلال هذا أظهر أول.

انتقل لبدء - تشغيل أو مفاتيح win + r

اختر الحد الأقصى لعدد المعالجات.

بالمناسبة ، يمكنك معرفة عدد أنوية المعالج. لكن هذه نوى افتراضية وليست نوى مادية. قد يكون المادي أقل.

• نذهب إلى مدير المهام - ctrl + shift + esc.
• أو ctrl + alt + del ومدير المهام.
• أو انقر بزر الماوس الأيمن على لوحة التحكم وحدد مدير المهام.

انتقل إلى علامة التبويب العمليات. ابحث عن اللعبة وانقر بزر الماوس الأيمن على العملية. بالمناسبة ، يجب أن تكون اللعبة قيد التشغيل. يمكنك طيها إما Win + D أو alt + tab.

اختر التطابق.

حدد الكل واضغط على موافق.

لمعرفة ما إذا كانت جميع النوى تعمل أم لا ، ننتقل في مدير المهام إلى علامة تبويب الأداء.

سيكون هناك رسم تخطيطي في جميع علامات التبويب.

إذا لم يكن كذلك ، فانقر مرة أخرى لضبط المراسلات ، تاركًا وحدة المعالجة المركزية 0 فقط ، انقر فوق "موافق". نغلق مدير المهام ، ونفتحه مرة أخرى ، ونكرر كل شيء ، ونفس الشيء ، ونحدد جميع المعالجات ونضغط على موافق.

في أجهزة الكمبيوتر المحمولة ، يتم تكوين توفير الطاقة أحيانًا بطريقة لا تسمح الإعدادات باستخدام جميع النوى.

• Win7 - انتقل إلى لوحة التحكم ، وانتقل إلى السلطة - تغيير إعدادات الخطة - تغيير إعدادات الطاقة المتقدمة - إدارة طاقة المعالج - الحد الأدنى من حالة المعالج.
• Win8 ، 10 - Or: الإعدادات - النظام - الطاقة والسكون - إعدادات الطاقة المتقدمة - إعدادات خطة الطاقة - تغيير إعدادات الطاقة المتقدمة - إدارة طاقة المعالج - الحد الأدنى من حالة المعالج

للاستخدام الكامل ، يجب أن يكون 100٪.

كيف تتحقق من عدد النوى التي تعمل؟

نبدأ ونرى عدد النوى النشطة.

لا تخلط بين هذه المعلمة وعدد المعالجات الافتراضية ، والتي يتم عرضها على اليمين.

ما الذي يؤثر على عدد نوى المعالج؟

كثير من الناس يخلطون بين مفهوم عدد النوى وتواتر المعالج. إذا قارنا هذا مع شخص ما ، فإن الدماغ هو معالج ، والخلايا العصبية هي نوى. النوى لا تعمل في جميع الألعاب والتطبيقات. على سبيل المثال ، إذا كانت هناك عمليتان قيد التشغيل في اللعبة ، واحدة ترسم الغابة ، والمدينة الأخرى واللعبة متعددة النواة ، عندئذٍ ستكون هناك حاجة إلى نواتين فقط لتحميل هذه الصورة. وإذا كان هناك المزيد من العمليات في اللعبة ، فسيتم إشراك جميع النوى.

وقد يكون الأمر على العكس من ذلك ، يمكن كتابة لعبة أو تطبيق بطريقة تجعل نواة واحدة فقط قادرة على تنفيذ إجراء واحد ، وفي هذه الحالة سيفوز المعالج ذو التردد العالي والبنية الأكثر تكوينًا (هذا عادة ما يكون السبب).

لذلك ، بشكل تقريبي ، يؤثر عدد أنوية المعالج على الأداء والسرعة.

تعليمات

إذا كان لديك نظام تشغيل Windows مثبتًا ، فيمكنك معرفة عدد النوى الموجودة في معالجك من خلال الخصائص. للقيام بذلك ، حدد رمز "الكمبيوتر" على سطح المكتب ، واضغط على Alt + Enter أو انقر بزر الماوس الأيمن وحدد "خصائص" في قائمة السياق.

ستفتح نافذة تحتوي على معلومات حول نظام التشغيل والمعالج وذاكرة الوصول العشوائي واسم الكمبيوتر. على اليمين ستكون هناك روابط ، من بينها تحتاج إلى العثور على "إدارة الأجهزة".

سيقوم المدير بسرد الأجهزة التي قمت بتثبيتها. في القائمة ، ابحث عن العنصر "المعالج" وانقر على السهم المجاور له. سيتم توسيع شريط يوضح عدد المعالجات لديك.

يمكنك تشغيل مدير المهام باستخدام تركيبة Ctrl + Shift + Esc. افتح علامة التبويب المسماة "الأداء". يتوافق عدد النوافذ في قسم "سجل وحدة المعالجة المركزية" مع عدد النوى في معالجك.

إذا تم تمكين المحاكاة متعددة النواة على الكمبيوتر ، فسيعرض مدير المهام عدد النوى المحاكية. يمكن تحديد ذلك إذا كانت جميع النوى تظهر نفس الحمل بالضبط. ثم قد تكون الأداة المساعدة المجانية CPU-Z مفيدة. تعرض علامة التبويب CPU جميع المعلومات حول المعالج. يوجد في الجزء السفلي نافذة أساسية ، حيث يشار إلى عدد النوى.

يمكنك استخدام برنامج معالج كمبيوتر آخر مجاني. يمكن تنزيله من موقع المطور. قم بتثبيت البرنامج على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. قم بتشغيل ملف PC Wizard.exe ، وانقر فوق علامة التبويب الأجهزة ، ثم انقر فوق المعالج. على اليمين ، ابحث عن قسم "العنصر" ، وفيه رقم العنصر الأساسي. يعرض قسم الوصف عدد النوى.

في بعض الأحيان ، يواجه المستخدم الذي يرغب بشكل خاص في تحسين أداء جهاز الكمبيوتر الخاص به مسألة نوع وتكرار وعدد النوى في معالجه. يمكن لأي شخص الحصول على هذه المعلومات ، وقضاء بضع دقائق فقط.

تعليمات

إذا كنت بحاجة إلى مزيد من المعلومات التفصيلية حول المعالج وحول كل مركز من مراكزه ، فستحتاج إلى تثبيت برامج إضافية. قم بتنزيل وتثبيت TuneUp Utilities. تشغيل البرنامج. انتظر بينما يقوم البرنامج بفحص جهاز الكمبيوتر الخاص بك. في القائمة العلوية للبرنامج ، حدد علامة التبويب "إصلاح المشكلات". ثم انتقل إلى علامة التبويب "إظهار معلومات النظام". ستظهر نافذة بعنوان "نظرة عامة". هناك أيضًا معلومات حول عدد أنوية المعالج ، لكنها سطحية فقط.

لمزيد من المعلومات ، انقر فوق علامة التبويب أجهزة النظام. ستعرض النافذة معلومات حول نوع المعالج ومقدار ذاكرة التخزين المؤقت وإصدار BIOS. انتبه إلى نافذة "المعالج". بالإضافة إلى خصائصه ، هناك علامة تبويب "تفاصيل المعالج". انقر فوق علامة التبويب هذه ، وبعد ذلك سيتم فتح نافذة تحتوي على المعلومات الأكثر تفصيلاً لكل نواة معالج. في النافذة التي تظهر ، توجد أيضًا علامة تبويب "الميزات". بالنقر فوق علامة التبويب هذه ، سترى التقنيات التي يدعمها المعالج وأيها غير متوفر. إذا كان المعالج يدعم تقنية معينة ، فستظهر علامة اختيار خضراء بجوار اسمه.

فيديوهات ذات علاقة

يؤثر عدد النوى التي يحتوي عليها معالج الكمبيوتر بشكل مباشر على أدائه. تحتوي الطرز القوية الحديثة من الشركات المصنعة الرائدة على 3 أو 4 مراكز ، وبالتالي فهي عملية وسريعة. ومع ذلك ، فإن النسخ البسيطة أحادية النواة ، نظرًا لسعرها ، لم تغادر تمامًا سوق أجهزة الكمبيوتر.

تعليمات

لمعرفة عدد النوى الموجودة في معالج الكمبيوتر ، انتقل إلى قائمة "ابدأ" الموجودة على شريط الأدوات على سطح المكتب. ابحث عن "جهاز الكمبيوتر" وانقر عليه بزر الماوس الأيمن. حدد "مدير المهام" من القائمة التي تفتح. ستظهر نافذة جديدة بها قائمة بالحشو التقني المثبت على الكمبيوتر. ابحث عن "المعالج" في القائمة واعرض معلومات عنه. في الوقت نفسه ، سيكون من الممكن معرفة مدى صحة عمل الجهاز - إذا كان هناك خطأ ما في النظام ، فسيتم الإشارة إلى علامة تعجب أو تقاطع بجوار عنصر القائمة المقابل.

إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات التفصيلية حول تشغيل كل نواة ، فقم بتنزيل أي برنامج خاص على جهاز الكمبيوتر الخاص بك يقوم بمسح النظام ثم يعرض نتائج التحليل. مثال على ذلك هو TuneUp Utilities.

بعد تنزيل البرنامج ، قم بتشغيله ، وانتظر حتى يتحقق من جميع الملفات الضرورية. في الجزء العلوي من نافذة الأداة ، ابحث عن خيار "إصلاح المشكلات" ، وفيه - علامة التبويب "إظهار معلومات النظام". سيتم فتح نافذة "نظرة عامة" ، والتي ستشير بإيجاز إلى المعلومات الرئيسية المتعلقة بتشغيل المعالج.

للحصول على تقرير مفصل عن نوع المعالج ومقدار ذاكرة التخزين المؤقت وإصدار BIOS ، استخدم علامة التبويب "أجهزة النظام" في البرنامج. بالإضافة إلى ذلك ، في نافذة "المعالج" توجد علامة تبويب "تفاصيل". ادخله ، وبفضل الخيارات المتاحة فيه ، ستكتشف التقنيات التي يدعمها المعالج وأيها غير متوفر له ، وكذلك الحصول على معلومات شاملة حول تشغيل كل نواة على حدة (إذا كان هناك العديد من التقنيات) منهم في الكمبيوتر).

إذا أظهرت البرامج وجود أي أعطال أو عدم دقة في تشغيل النوى والمعالج بأكمله ، فاتصل على الفور بأخصائي للحصول على المساعدة - من المحتمل تمامًا أن يقتصر الأمر على إعادة تثبيت برامج التشغيل ، ولكن بهذه الطريقة ستقتصر على بالتأكيد تحمي نفسك من الضرر المحتمل.

مصادر:

• تنزيل TuneUp Utilities

المعالج أو CPU (وحدة المعالجة المركزية) - جهاز يقوم بمعالجة رمز البرنامج. يعتمد أداء الكمبيوتر بشكل أساسي على خصائص المعالج. رقائق متعددة النواة قادرة على تنفيذ تدفقات تعليمات متعددة في نفس الوقت.

تعليمات

يمكنك تحديد عدد النوى في المعالج باستخدام أدوات Windows. قم بتشغيل "مدير المهام" باستخدام مفاتيح الاختصار Alt + Ctrl + Delete أو انقر بزر الماوس الأيمن على مساحة فارغة على "شريط المهام" وحدد خيار "إدارة المهام". يمكنك أيضًا استخدام اختصار لوحة المفاتيح Shift + Ctrl + Esc.

انتقل إلى علامة التبويب "الأداء". يتوافق عدد نوى المعالج عادةً مع عدد النوافذ التي تعرض الرسم البياني للتحميل في قسم "محفوظات وحدة المعالجة المركزية". ومع ذلك ، يجب الاعتماد على هذه البيانات بحذر. ربما قمت بتمكين النواة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، أي تقليد معالج متعدد النواة على معالج أحادي النواة.

يمكنك العثور على معلومات حول المعالج على موقع الشركة المصنعة. اتصل بالقائمة المنسدلة بالنقر بزر الماوس الأيمن على أيقونة "جهاز الكمبيوتر" وحدد خيار "خصائص". ستعرض علامة التبويب "عام" معلومات أساسية عن النظام. أعد كتابة البيانات المتعلقة بالمعالج ، وانتقل إلى موقع الشركة المصنعة وابحث عن التفاصيل التي تهتم بها.

هناك طريقة أخرى: في "لوحة التحكم" ، انقر نقرًا مزدوجًا فوق "أدوات إدارية" ، ثم "إدارة الكمبيوتر" وحدد الأداة الإضافية "إدارة الأجهزة". قم بتوسيع عقدة المعالجات والكتابة فوق البيانات.

يمكنك معرفة الخصائص التقنية للمعالج ، بما في ذلك عدد النوى ، باستخدام برامج الجهات الخارجية. قم بتنزيل وتشغيل الأداة المساعدة CPU-Z المجانية. تعرض علامة التبويب CPU معلومات حول هذا الجهاز. في القسم الأدنى ، في نافذة Core ، يتم الإبلاغ عن عدد نوى المعالج.

برنامج مجاني آخر مفيد هو PC Wizard. قم بتنزيله من موقع المطور وقم بتثبيته على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. قم بتشغيل بالنقر المزدوج على Launcher PC Wizard.exe وانقر على زر "Hardware". ثم اضغط على أيقونة "المعالج". في الجزء الأيمن من النافذة ، في قسم "العنصر" ، ابحث عن سطر رقم النواة ، وفي قسم "الوصف" - عدد النوى.

لم يعد من المستغرب الآن أن يكون لجهاز الكمبيوتر أكثر من نواة واحدة. وعلى الأرجح ، سيأتي قريبًا الوقت الذي سيتوقف فيه إنتاج أجهزة الكمبيوتر أحادية النواة باعتباره غير ضروري. وبالتالي من المهم اليوم معرفة عدد النوى الموجودة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك. ستسمح لك هذه المعرفة بفهم ما إذا كان البائع في متجر الأجهزة قد خدع ، أو إذا كان بإمكانك إظهار قوة جهاز الكمبيوتر الخاص بك لأصدقائك. وهناك عدة طرق لمعرفة عدد النوى في الكمبيوتر.

الكمبيوتر ثنائي النواة هو جهاز كمبيوتر تحتوي وحدة المعالجة المركزية على نواتين. تتيح لك هذه التقنية زيادة إنتاجية عملها إلى حد كبير.

ما هو المعالج ثنائي النواة

المعالج ثنائي النواة هو معالج يحتوي على نواتين على نفس القالب. كل من النوى ، كقاعدة عامة ، لديها بنية Net Burst. تدعم بعض المعالجات ثنائية النواة أيضًا تقنية Hyper-Threading. تسمح هذه التقنية بمعالجة العمليات في أربعة تدفقات مستقلة. هذا يعني أن أحد هذه المعالجات ثنائية النواة بهذه التقنية (المادية) يحل محل أو يكافئ أربعة معالجات منطقية ، من وجهة نظر نظام التشغيل.

لذلك ، فإن كل نواة من المعالج ثنائي النواة لها ذاكرة تخزين مؤقت L2 خاصة بها من كمية معينة من الذاكرة ، بالإضافة إلى ذاكرة تخزين مؤقت مشتركة مع ضعف الذاكرة. كقاعدة عامة ، يبلغ حجم الرقائق التي تصنع عليها المعالجات ثنائية النواة حوالي مائتي ملليمتر مربع مع عدد من الترانزستورات يزيد عن مائتي مليون وحدة. تجدر الإشارة إلى أنه مع وجود هذا العدد الهائل من العناصر ، يبدو أن هذا المعالج يجب أن يولد كمية كبيرة من الحرارة ، وبالتالي ، يتم تبريده وفقًا لذلك. ومع ذلك ، فهي ليست كذلك.

أعلى درجة حرارة لسطح الكريستال حوالي 70 درجة مئوية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الجهد الكهربي الذي يغذي المعالج لا يتجاوز فولت ونصف ، وقوة التيار القصوى هي مائة وخمسة وعشرون أمبير. وبالتالي ، فإن زيادة عدد النوى لا يؤدي إلى زيادة كبيرة في استهلاك الطاقة ، وهو أمر مهم للغاية.

فوائد أجهزة الكمبيوتر ذات المعالجات ثنائية النواة

نشأت الحاجة إلى زيادة عدد نوى المعالج عندما أصبح واضحًا أن الزيادة الإضافية في تردد الساعة لم تؤد إلى تحسينات كبيرة في الأداء. تهدف أجهزة الكمبيوتر ذات المعالجات ثنائية النواة إلى استخدام التطبيقات التي تستخدم معالجة المعلومات متعددة الخيوط. لذلك ، فإن الاستفادة من مثل هذا الكمبيوتر غير ممكنة لجميع البرامج. تتضمن البرامج التي تستخدم قدرات مركزين ، على سبيل المثال ، برامج عرض مشاهد ثلاثية الأبعاد أو برامج معالجة صور الفيديو أو بيانات الصوت. أيضًا ، سيستفيد المعالج ثنائي النواة عند تشغيل عدة برامج على جهاز كمبيوتر في نفس الوقت. في هذا الصدد ، تُستخدم هذه المعالجات عادةً في أجهزة الكمبيوتر المصممة للعمل مع الرسومات ، وكذلك للعمل مع البرامج المكتبية. وبالتالي ، بالنسبة لاحتياجات الألعاب ، فإن تقنية النواة الثانية هذه عديمة الفائدة تقريبًا.

فيديوهات ذات علاقة

ولكن مع غزو قمم جديدة في مؤشرات التردد ، أصبح من الصعب زيادتها ، حيث أثر ذلك على زيادة المعالجات TDP. لذلك ، بدأ المطورون في زيادة عرض المعالجات ، أي إضافة النوى ، ونشأ مفهوم تعدد النواة.

منذ 6 إلى 7 سنوات ، لم تكن المعالجات متعددة النواة معروفة عمليًا. لا ، كانت المعالجات متعددة النواة من نفس شركة IBM موجودة من قبل ، ولكن ظهور أول معالج ثنائي النواة لـ أجهزة الكمبيوتر المكتبية، تم إطلاقه في عام 2005 فقط ، وكان يسمى هذا المعالج Pentium D. أيضًا ، في عام 2005 ، تم إصدار Opteron ثنائي النواة من AMD ، ولكن لأنظمة الخادم.

في هذه المقالة ، لن نتعمق في الحقائق التاريخية بالتفصيل ، لكننا سنناقش المعالجات الحديثة متعددة النواة كأحد خصائص وحدة المعالجة المركزية. والأهم من ذلك - نحن بحاجة إلى معرفة ما يقدمه هذا المعالج متعدد النواة من حيث الأداء بالنسبة للمعالج ولك وللي.

زيادة الأداء مع النوى المتعددة

مبدأ زيادة أداء المعالج بسبب عدة مراكز هو تقسيم تنفيذ الخيوط (المهام المختلفة) إلى عدة مراكز. باختصار ، تحتوي كل عملية تقريبًا على نظامك على مؤشرات ترابط متعددة.

سأحجز على الفور أن نظام التشغيل يمكنه فعليًا إنشاء العديد من سلاسل الرسائل لنفسه والقيام بكل ذلك في نفس الوقت ، حتى لو كان المعالج أحادي النواة فعليًا. يطبق هذا المبدأ نفس مهام Windows المتعددة (على سبيل المثال ، الاستماع إلى الموسيقى والكتابة في نفس الوقت).

لنأخذ برنامج مكافحة الفيروسات كمثال. سيكون لدينا مؤشر ترابط واحد يقوم بفحص الكمبيوتر ، والآخر - تحديث قاعدة بيانات مكافحة الفيروسات (لقد قمنا بتبسيط كل شيء من أجل فهم المفهوم العام).

وفكر فيما سيحدث في حالتين مختلفتين:

أ) معالج أحادي النواة.نظرًا لأن خيطين يعملان في نفس الوقت ، نحتاج إلى إنشاء هذا التزامن للتنفيذ للمستخدم (بصريًا). نظام التشغيل صعب:هناك تبديل بين تنفيذ هذين الموضوعين (هذه المفاتيح لحظية والوقت بالمللي ثانية). أي أن النظام "أجرى" التحديث قليلاً ، ثم تحول فجأة إلى المسح ، ثم عاد إلى التحديث. وهكذا ، بالنسبة لي وأنا ، يبدو أن هاتين المهمتين يتم تنفيذهما في وقت واحد. لكن ما الذي فقده؟ بالطبع الأداء. لنلقِ نظرة على الخيار الثاني.

ب) المعالج متعدد النواة.في هذه الحالة ، لن يحدث هذا التبديل. سيرسل النظام بوضوح كل مؤشر ترابط إلى نواة منفصلة ، مما سيسمح لنا نتيجة لذلك بالتخلص من التبديل من الخيط إلى الخيط الذي يضر بالأداء (لنجعل الوضع مثاليًا). يتم تشغيل خيطين في وقت واحد ، وهذا هو مبدأ خيوط المعالجة المتعددة ومتعددة النوى. في النهاية ، سنقوم بإجراء عمليات الفحص والتحديث بشكل أسرع على معالج متعدد النواة مقارنة بمعالج أحادي النواة. ولكن هناك مشكلة - ليست كل البرامج تدعم تعدد النواة. لا يمكن تحسين كل برنامج بهذه الطريقة. وكل شيء يحدث بعيدًا عن الكمال كما وصفناه. ولكن كل يوم ، ينشئ المطورون المزيد والمزيد من البرامج التي تم تحسين كودها بشكل مثالي للتنفيذ على المعالجات متعددة النواة.

هل المعالجات متعددة النواة ضرورية؟ المعقولية اليومية

في اختيار المعالجبالنسبة لجهاز الكمبيوتر (أي عند التفكير في عدد النوى) ، يجب على المرء تحديد الأنواع الرئيسية للمهام التي سيؤديها.

لتحسين المعرفة في مجال أجهزة الكمبيوتر ، يمكنك قراءة المواد المتعلقة بها مقابس المعالج .

يمكن أن يطلق على نقطة البداية معالجات ثنائية النواة ، حيث لا معنى للعودة إلى الحلول أحادية النواة. لكن المعالجات ثنائية النواة مختلفة. قد لا يكون سيليرون "الأحدث" ، أو قد يكون Core i3 على Ivy Bridge ، تمامًا مثل AMD - Sempron أو Phenom II. بطبيعة الحال ، بسبب المؤشرات الأخرى ، سيكون أداؤها مختلفًا جدًا ، لذلك تحتاج إلى النظر إلى كل شيء بشكل شامل ومقارنة تعدد النواة مع الآخرين. خصائص المعالج.

على سبيل المثال ، يحتوي Core i3 على Ivy Bridge على تقنية Hyper-Treading ، والتي تتيح لك معالجة 4 خيوط في وقت واحد (يرى نظام التشغيل 4 نوى منطقية ، بدلاً من نواتين مادية). ونفس سيليرون لا يتباهى بمثل هذا.

لكن دعنا نعود مباشرة إلى تأملات حول المهام المطلوبة. إذا كانت هناك حاجة إلى جهاز كمبيوتر للعمل المكتبي وتصفح الإنترنت ، فإن المعالج ثنائي النواة يكفي لذلك.

عندما يتعلق الأمر بأداء الألعاب ، فأنت بحاجة إلى 4 مراكز أو أكثر لتكون مرتاحًا في معظم الألعاب. ولكن هنا تبرز نقطة الالتقاء: ليست كل الألعاب لديها تعليمات برمجية مُحسّنة للمعالجات رباعية النوى ، وإذا تم تحسينها ، فلن تكون فعالة كما نرغب. ولكن ، من حيث المبدأ ، بالنسبة للألعاب الآن ، فإن الحل الأمثل هو بالضبط المعالج الأساسي الرابع.

اليوم ، نفس معالجات AMD ذات 8 نوى زائدة عن الحاجة للألعاب ، وعدد النوى الزائدة عن الحاجة ، ولكن الأداء ليس على قدم المساواة ، ولكن لديهم مزايا أخرى. ستساعد هذه النوى الثمانية نفسها كثيرًا في المهام التي تتطلب عملًا قويًا مع حمل عالي الجودة متعدد الخيوط. يتضمن ذلك ، على سبيل المثال ، عرض (حساب) الفيديو أو حوسبة الخادم. لذلك ، لمثل هذه المهام ، هناك حاجة إلى 6 أو 8 أو أكثر من النوى. وقريبًا ستكون الألعاب قادرة على تحميل 8 نوى أو أكثر بجودة عالية ، لذلك في المستقبل ، كل شيء وردي للغاية.

لا تنس أنه لا يزال هناك الكثير من المهام التي تنشئ تحميلًا مترابطًا. وعليك أن تسأل نفسك السؤال: هل أحتاج هذا الثماني النواة أم لا؟

تلخيصًا بسيطًا ، أود أن أشير مرة أخرى إلى أن مزايا النوى المتعددة تتجلى خلال العمل الحسابي "الثقيل" متعدد الخيوط. وإذا كنت لا تلعب ألعابًا ذات متطلبات باهظة ولا تقوم بأنواع معينة من العمل الذي يتطلب قوة حوسبة جيدة ، فإن إنفاق الأموال على معالجات متعددة النواة باهظة الثمن ببساطة لا معنى له (

• درس تعليمي

في هذه المقالة ، سأحاول وصف المصطلحات المستخدمة لوصف الأنظمة القادرة على تنفيذ برامج متعددة على التوازي ، أي متعدد النواة ، متعدد المعالجات ، متعدد الخيوط. ظهرت أنواع مختلفة من التوازي في وحدة المعالجة المركزية IA-32 في أوقات مختلفة وبترتيب غير متسق إلى حد ما. من السهل الخلط بينك وبين كل هذا ، خاصة وأن أنظمة التشغيل حريصة على إخفاء التفاصيل من برامج التطبيقات الأقل تعقيدًا.

الغرض من هذا المقال هو إظهار أنه مع وجود مجموعة متنوعة من التكوينات الممكنة للأنظمة متعددة المعالجات ومتعددة النواة ومتعددة الخيوط للبرامج التي تعمل عليها ، يتم إنشاء الفرص لكل من التجريد (تجاهل الاختلافات) ولأخذ التفاصيل في الاعتبار ( القدرة على تعلم التكوين برمجيًا).

تحذير حول العلامات ® ، ™ ، في المقالة

يشرح Mine لماذا يجب على موظفي الشركة استخدام علامات حقوق النشر في الاتصالات العامة. في هذه المقالة ، كان لا بد من استخدامها كثيرًا.

وحدة المعالجة المركزية

وبالطبع ، فإن أقدم مصطلح وأكثرها شيوعًا وغموضًا هو "المعالج".

في العالم الحديث ، المعالج هو ما نشتريه في صندوق بيع بالتجزئة جميل أو حزمة OEM غير جميلة. كيان غير قابل للتجزئة يتم إدخاله في مقبس على اللوحة الأم. حتى إذا لم يكن هناك موصل ولا يمكن إزالته ، أي إذا كان ملحومًا بإحكام ، فهذه شريحة واحدة.

تحتوي أنظمة الهاتف المحمول (الهواتف والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة) ومعظم أجهزة الكمبيوتر المكتبية على معالج واحد. تفتخر محطات العمل والخوادم أحيانًا بمعالجين أو أكثر على نفس اللوحة الأم.

يتطلب دعم وحدات المعالجة المركزية المتعددة في نظام واحد تغييرات عديدة في التصميم. كحد أدنى ، من الضروري توفير اتصالهم المادي (توفير عدة مآخذ على اللوحة الأم) ، وحل مشكلات تعريف المعالج (انظر لاحقًا في هذه المقالة ، بالإضافة إلى ملاحظتي) ، وتنسيق عمليات الوصول إلى الذاكرة وتقديم المقاطعات ( يجب أن تكون وحدة التحكم بالمقاطعة قادرة على توجيه المقاطعات إلى معالجات متعددة) ، وبالطبع الدعم من نظام التشغيل. لسوء الحظ ، لم أتمكن من العثور على إشارة موثقة للحظة التي تم فيها إنشاء أول نظام متعدد المعالجات على معالجات Intel ، ومع ذلك تدعي ويكيبيديا أن Sequent Computer Systems قد زودتها بالفعل في عام 1987 باستخدام معالجات Intel 80386. يتوفر دعم واسع النطاق لعدة شرائح في نظام واحد بدءًا من مع معالج Intel® Pentium.

إذا كان هناك العديد من المعالجات ، فلكل منهم موصل خاص به على اللوحة. في نفس الوقت ، كل منهم لديه نسخ مستقلة كاملة من جميع الموارد ، مثل السجلات ، وتنفيذ الأجهزة ، وذاكرة التخزين المؤقت. يتشاركون في ذاكرة مشتركة - ذاكرة الوصول العشوائي. يمكن ربط الذاكرة بهم بطرق مختلفة وغير تافهة ، ولكن هذه قصة منفصلة خارج نطاق هذا المقال. الشيء المهم هو أنه في أي حال ، يجب أن تخلق البرامج القابلة للتنفيذ وهم ذاكرة مشتركة متجانسة ، يمكن الوصول إليها من جميع المعالجات في النظام.

إستعد للإنطلاق! لوحة سطح المكتب Intel® D5400XS

النواة

تاريخياً ، ظهر تعدد النوى في Intel IA-32 في وقت متأخر عن Intel® HyperThreading ، لكنه يأتي بعد ذلك في التسلسل الهرمي المنطقي.

يبدو أنه إذا كان هناك المزيد من المعالجات في النظام ، فإن أداءه يكون أعلى (في المهام التي يمكنها استخدام جميع الموارد). ومع ذلك ، إذا كانت تكلفة الاتصالات بينهما مرتفعة للغاية ، فإن كل المكاسب من التوازي ستقتل بسبب التأخيرات الطويلة في نقل البيانات المشتركة. هذا هو بالضبط ما يتم ملاحظته في الأنظمة متعددة المعالجات - جسديًا ومنطقيًا ، فهما بعيدان جدًا عن بعضهما البعض. للتواصل بشكل فعال في مثل هذه الظروف ، يجب اختراع الحافلات المتخصصة مثل Intel® QuickPath Interconnect. استهلاك الطاقة وحجم وسعر الحل النهائي ، بالطبع ، لا تنقص من كل هذا. يجب أن يتم الإنقاذ من التكامل العالي للمكونات - يجب سحب الدوائر المنفذة لأجزاء من البرنامج المتوازي بالقرب من بعضها البعض ، ويفضل أن يكون ذلك على شريحة واحدة. بمعنى آخر ، يجب أن ينظم معالج واحد عدة نوى، متطابقة مع بعضها البعض في كل شيء ، ولكن تعمل بشكل مستقل.

تم تقديم أول معالجات IA-32 متعددة النواة من Intel في عام 2005. منذ ذلك الحين ، تزايد باطراد متوسط ​​عدد النوى في الخادم وسطح المكتب والأنظمة الأساسية للجوّال الآن.

على عكس اثنين من المعالجات أحادية النواة في نفس النظام ، والتي تشترك في الذاكرة فقط ، يمكن أن تشترك نواتان في ذاكرات التخزين المؤقت والموارد الأخرى المسؤولة عن التفاعل مع الذاكرة. غالبًا ما تظل ذاكرات التخزين المؤقت للمستوى الأول خاصة (لكل نواة خاصة بها) ، بينما يمكن مشاركة المستويين الثاني والثالث أو فصلهما. يقلل تنظيم النظام هذا من التأخير في تسليم البيانات بين النوى المجاورة ، خاصةً إذا كانوا يعملون في مهمة مشتركة.

صورة مجهرية لمعالج Intel رباعي النواة يحمل الاسم الرمزي Nehalem. يتم تمييز النوى المنفصلة وذاكرة التخزين المؤقت L3 المشتركة وكذلك روابط QPI إلى المعالجات الأخرى ووحدة التحكم في الذاكرة المشتركة.

فرط

حتى عام 2002 تقريبًا ، كانت الطريقة الوحيدة للحصول على نظام IA-32 قادرًا على تنفيذ برنامجين أو أكثر بالتوازي هي استخدام أنظمة متعددة المعالجات على وجه التحديد. قدم Intel® Pentium® 4 ، بالإضافة إلى خط Xeon ، الذي يحمل الاسم الرمزي Foster (Netburst) ، تقنية جديدة - تشديد الترابط أو فرط - Intel® HyperThreading (المشار إليها فيما يلي باسم HT).

لا جديد تحت الشمس. HT هي حالة خاصة لما يشار إليه في الأدبيات باسم multithreading المتزامن (SMT). على عكس النوى "الحقيقية" ، والتي هي نسخ كاملة ومستقلة ، في حالة HT ، يتم تكرار جزء فقط من العقد الداخلية في معالج واحد ، وهو المسؤول بشكل أساسي عن تخزين الحالة المعمارية - السجلات. تظل العقد التنفيذية المسؤولة عن تنظيم البيانات ومعالجتها في صيغة المفرد ، وفي أي وقت يتم استخدامها بواسطة واحد على الأكثر من الخيوط. مثل النوى ، تشترك النقاط المفرطة في ذاكرات التخزين المؤقت فيما بينها ، لكن البدء من أي مستوى يعتمد على النظام المحدد.

لن أحاول شرح جميع إيجابيات وسلبيات تصاميم SMT بشكل عام وتصميمات HT بشكل خاص. يمكن للقارئ المهتم أن يجد مناقشة مفصلة إلى حد ما للتكنولوجيا في العديد من المصادر ، وبالطبع ويكيبيديا. ومع ذلك ، سألاحظ النقطة المهمة التالية ، والتي تشرح القيود الحالية على عدد فروق الأسعار في الإنتاج الحقيقي.

حدود الموضوع

ما هي الحالات التي يكون فيها وجود متعدد النواة "غير أمين" في شكل HT مبررًا؟ إذا كان أحد مؤشرات ترابط التطبيق غير قادر على تحميل جميع العقد المنفذة داخل النواة ، فيمكن "استعارتها" إلى مؤشر ترابط آخر. هذا أمر نموذجي بالنسبة للتطبيقات التي بها "عنق زجاجة" ليس في العمليات الحسابية ، ولكن في الوصول إلى البيانات ، أي غالبًا ما يؤدي إلى فقدان ذاكرة التخزين المؤقت والانتظار حتى يتم تسليم البيانات من الذاكرة. خلال هذا الوقت ، سيتم إجبار kernel بدون HT على الخمول. يسمح لك وجود HT بالتبديل السريع لعقد التنفيذ المجانية إلى حالة معمارية أخرى (لأنها مكررة فقط) وتنفيذ تعليماتها. هذه حالة خاصة لخدعة تسمى إخفاء زمن الوصول ، عندما يتم إخفاء عملية طويلة واحدة ، تكون خلالها الموارد المفيدة خامدة ، من خلال التنفيذ المتوازي لمهام أخرى. إذا كان التطبيق يحتوي بالفعل على درجة عالية من استخدام موارد kernel ، فلن يسمح وجود مؤشرات الترابط بالتسريع - هناك حاجة إلى نواة "صادقة" هنا.

السيناريوهات النموذجية لتطبيقات سطح المكتب والخادم المصممة لهياكل الماكينات ذات الأغراض العامة لديها القدرة على تنفيذ التوازي باستخدام HT. ومع ذلك ، يتم "استنفاد" هذه الإمكانات بسرعة. ربما لهذا السبب ، في جميع معالجات IA-32 تقريبًا ، لا يتجاوز عدد خيوط المعالجة المركزية اثنين. في السيناريوهات النموذجية ، قد يكون الربح من استخدام ثلاثة أو أكثر من المبادلات المفرطة صغيرًا ، لكن الخسارة في حجم القالب واستهلاك الطاقة والتكلفة كبيرة.

لوحظ موقف آخر في المهام النموذجية التي يتم إجراؤها على مسرعات الفيديو. لذلك ، تتميز هذه البنى باستخدام تقنية SMT مع عدد أكبر من الخيوط. نظرًا لأن المعالجات المشتركة Intel® Xeon Phi (التي تم تقديمها في عام 2010) قريبة جدًا من الناحية الأيديولوجية والأنساب من بطاقات الفيديو ، فقد يكون لديهم أربعةفرط الترابط على كل نواة - تكوين فريد لـ IA-32.

المعالج المنطقي

من بين "المستويات" الثلاثة للتوازي الموصوفة (المعالجات ، النوى ، المبادلات) ، قد يكون بعضها أو حتى جميعها مفقودة في نظام معين. يتأثر هذا بإعدادات BIOS (يتم تعطيل متعدد النواة وخيوط المعالجة المتعددة بشكل مستقل) ، وميزات البنية الدقيقة (على سبيل المثال ، كان HT غائبًا عن Intel® Core ™ Duo ، ولكن تم إرجاعه مع إصدار Nehalem) ، وأحداث النظام (يمكن للخوادم متعددة المعالجات إيقاف تشغيل المعالجات الفاشلة في حالة حدوث أعطال والاستمرار في "الطيران" على الخوادم المتبقية). كيف تظهر حديقة الحيوان متعددة الطبقات من التزامن لنظام التشغيل ، وفي النهاية للتطبيقات؟

علاوة على ذلك ، للراحة ، نشير إلى عدد المعالجات والنوى والخيوط في بعض الأنظمة بثلاثة أضعاف ( x, ذ, ض)، أين xهو عدد المعالجات ذهو عدد النوى في كل معالج ، و ضهو عدد فروق الأسعار في كل نواة. فيما بعد ، سأشير إلى هذا الثلاثي البنية- مصطلح ثابت لا علاقة له بقسم الرياضيات. الشغل ص = xyzيحدد عدد الكيانات المسماة المعالجات المنطقيةأنظمة. يحدد العدد الإجمالي لسياقات عملية التطبيق المستقلة في نظام ذاكرة مشتركة يتم تنفيذه بالتوازي مع نظام التشغيل الذي يجب أن يأخذ في الاعتبار. أقول "قسري" لأنه لا يستطيع التحكم في ترتيب تنفيذ عمليتين على معالجات منطقية مختلفة. ينطبق هذا أيضًا على البيانات الفائقة: على الرغم من أنها تعمل "بالتتابع" على نفس النواة ، إلا أن الترتيب المحدد تمليه الأجهزة ولا يكون مرئيًا أو تتحكم فيه البرامج.

في أغلب الأحيان ، يخفي نظام التشغيل من التطبيقات النهائية ميزات الهيكل المادي للنظام الذي يعمل عليه. على سبيل المثال ، الطبولوجيا الثلاثة التالية: (2 ، 1 ، 1) ، (1 ، 2 ، 1) و (1 ، 1 ، 2) - سيتم تمثيل نظام التشغيل كمعالجين منطقيين ، على الرغم من أن أولهما يحتوي على معالجين ، والثاني له قلبان ، والثالث عبارة عن خيطين فقط.

يعرض Windows Task Manager 8 معالجات منطقية ؛ ولكن ما هو سعر ذلك في المعالجات والنوى و hyperthread؟

يعرض Linux top 4 معالجات منطقية.

يعد هذا مناسبًا تمامًا لمنشئي التطبيقات التطبيقية - فلا يتعين عليهم التعامل مع ميزات الأجهزة التي غالبًا ما تكون غير مهمة بالنسبة لهم.

تعريف البرمجيات للطوبولوجيا

بطبيعة الحال ، فإن تجريد الهيكل في عدد واحد من المعالجات المنطقية في بعض الحالات يخلق أسبابًا كافية للارتباك وسوء الفهم (في نزاعات الإنترنت الساخنة). تتطلب تطبيقات الحوسبة التي ترغب في الحصول على أفضل أداء من الأجهزة تحكمًا دقيقًا في المكان الذي سيتم فيه وضع خيوطها: بشكل أقرب معًا على خيوط المعالجة الفائقة المجاورة ، أو العكس ، بعيدًا عن المعالجات المختلفة. سرعة الاتصال بين المعالجات المنطقية داخل نفس النواة أو المعالج أسرع بكثير من سرعة نقل البيانات بين المعالجات. كما أن إمكانية عدم التجانس في تنظيم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) تعقد الصورة.

تتوفر معلومات حول هيكل النظام ككل ، بالإضافة إلى موضع كل معالج منطقي في IA-32 ، باستخدام تعليمات CPUID. منذ ظهور الأنظمة متعددة المعالجات الأولى ، تم تمديد مخطط تعريف المعالج المنطقي عدة مرات. حتى الآن ، تم تضمين أجزاء منه في الأوراق 1 و 4 و 11 من CPUID. يمكن تحديد أي من الأوراق المراد مشاهدتها من مخطط الكتلة التالي المأخوذ من المقالة:

لن أتحمل هنا كل تفاصيل الأجزاء الفردية لهذه الخوارزمية. إذا كان هناك اهتمام ، فيمكن تخصيص الجزء التالي من هذه المقالة لهذا الغرض. سوف أحيل القارئ المهتم إلى ، حيث يتم تحليل هذه المسألة بأكبر قدر ممكن من التفاصيل. سأقوم هنا أولاً بوصف موجز لما هو APIC وكيف يرتبط بالطوبولوجيا. بعد ذلك ، ضع في اعتبارك العمل مع الورقة 0xB (أحد عشر في النظام العشري) ، والتي تعد حاليًا أحدث كلمة في "مبنى apico".

معرف أيبك

APIC المحلي (وحدة تحكم المقاطعة القابلة للبرمجة المتقدمة) هو جهاز (الآن جزء من المعالج) مسؤول عن العمل مع المقاطعات القادمة إلى معالج منطقي معين. كل معالج منطقي له APIC الخاص به. ويجب أن يكون لكل منهم في النظام قيمة معرف APIC فريد. يتم استخدام هذا الرقم من قبل وحدات التحكم في المقاطعة للعنونة عند تسليم الرسائل ، ومن قبل أي شخص آخر (مثل نظام التشغيل) لتحديد المعالجات المنطقية. تم تطوير مواصفات وحدة التحكم في المقاطعة من Intel 8259 PIC من خلال Dual PIC و APIC و xAPIC إلى x2APIC.

في الوقت الحالي ، وصل عرض الرقم المخزن في معرف APIC إلى 32 بت كاملة ، على الرغم من أنه كان يقتصر في الماضي على 16 بت ، وحتى قبل ذلك إلى 8 بتات فقط. اليوم ، تنتشر بقايا الأيام الخوالي في جميع أنحاء CPUID ، ولكن يتم إرجاع كل 32 بت من معرف APIC في CPUID.0xB.EDX. كل معالج منطقي ينفذ بشكل مستقل تعليمة CPUID سيعيد قيمة مختلفة.

توضيح الروابط الأسرية

لا تقول قيمة معرف APIC في حد ذاتها شيئًا عن الهيكل. لمعرفة أي اثنين من المعالجات المنطقية الموجودة داخل نفس المعالج المادي (على سبيل المثال ، هما "أخوان" في النطاق الفائق) ، أيهما داخل نفس المعالج ، وأيهما معالجات مختلفة تمامًا ، تحتاج إلى مقارنة قيم معرف APIC الخاصة بهما. اعتمادًا على درجة العلاقة ، سوف تتطابق بعض وحدات البت الخاصة بهم. هذه المعلومات واردة في القوائم الفرعية CPUID.0xB ، والتي تم ترميزها باستخدام مُعامل في ECX. يصف كل واحد منهم موضع حقل البت لأحد مستويات الهيكل في EAX (بشكل أكثر دقة ، عدد البتات التي يجب تغييرها في معرف APIC إلى اليمين لإزالة المستويات الدنيا من الهيكل) ، وكذلك كنوع من هذا المستوى - مؤشر الترابط أو النواة أو المعالج - في ECX.

ستطابق المعالجات المنطقية داخل نفس النواة جميع بتات معرف APIC باستثناء تلك الموجودة في حقل SMT. بالنسبة للمعالجات المنطقية الموجودة في نفس المعالج ، كل وحدات البت باستثناء الحقول الأساسية و SMT. نظرًا لأن عدد الأوراق الفرعية لـ CPUID.0xB يمكن أن ينمو ، فإن هذا المخطط سيدعم وصف الهياكل مع عدد أكبر من المستويات ، إذا لزم الأمر في المستقبل. علاوة على ذلك ، سيكون من الممكن إدخال مستويات وسيطة بين المستويات الموجودة.

من النتائج المهمة لتنظيم هذا المخطط أنه في مجموعة جميع معرفات APIC لجميع المعالجات المنطقية للنظام يمكن أن يكون هناك "ثغرات" ، أي لن يذهبوا بالتتابع. على سبيل المثال ، في معالج متعدد النواة مع تعطيل HT ، قد تصبح جميع معرّفات APIC متساوية ، لأن أقل بت مهم مسؤول عن تشفير رقم مؤشر الترابط سيكون صفرًا دائمًا.

لاحظ أن CPUID.0xB ليس المصدر الوحيد للمعلومات حول المعالجات المنطقية المتاحة لنظام التشغيل. يتم ترميز قائمة جميع المعالجات المتاحة لها ، جنبًا إلى جنب مع قيم معرف APIC الخاصة بهم ، في جدول MADT ACPI.

أنظمة التشغيل والطوبولوجيا

توفر أنظمة التشغيل معلومات طوبولوجيا المعالج المنطقية للتطبيقات من خلال واجهاتهم الخاصة.

في نظام Linux ، توجد معلومات الهيكل في الملف الزائف / proc / cpuinfo ، بالإضافة إلى إخراج الأمر dmidecode. في المثال أدناه ، أقوم بتصفية محتويات cpuinfo على نظام رباعي النواة بخلاف HT ، وترك فقط الإدخالات المتعلقة بالطوبولوجيا:

نص مخفي

[بريد إلكتروني محمي]: ~ $ cat / proc / cpuinfo | grep "معالج \ | مادي \ معرف \ | أشقاء \ | كور \ | نوى \ | معالج": 0 معرف مادي: 0 أشقاء: معرف 4 نوى: 0 نوى وحدة المعالجة المركزية: 2 قمة: 0 apicid الأولي: 0 المعالج: 1 المعرف المادي: 0 الأخوة: 4 معرف النواة: 0 نوى وحدة المعالجة المركزية: 2 apicid: 1 apicid الأولي: 1 المعالج: 2 المعرف المادي: 0 الأشقاء: 4 core id: 1 CPU core: 2 apicid: 2 Apicid: 2 المعالج: 3 معرف مادي: 0 إخوة: 4 معرف النواة: 1 نوى وحدة المعالجة المركزية: 2 Apicid: 3 Apicid الأولي: 3

في FreeBSD ، يتم الإبلاغ عن الهيكل عبر آلية sysctl في متغير kern.sched.topology_spec مثل XML:

نص مخفي

[بريد إلكتروني محمي]: ~ sysctl kern.sched.topology_spec kern.sched.topology_spec: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 0, 1 مجموعة THREADمجموعة SMT 2, 3 مجموعة THREADمجموعة SMT 4, 5 مجموعة THREADمجموعة SMT 6, 7 مجموعة THREADمجموعة SMT

في نظام التشغيل MS Windows 8 ، يمكن رؤية معلومات الهيكل في مدير المهام.

مساء الخير أيها القراء الأعزاء في مدونة التكنولوجيا لدينا. اليوم ليس لدينا مراجعة ، ولكن نوع من المقارنة ، أي معالج أفضل 2 أو 4 نواة؟ أتساءل من يظهر نفسه أكثر برودة في 2018؟ ثم لنبدأ. دعنا نقول على الفور أنه في معظم الحالات ، ستنتقل راحة اليد إلى جهاز به عدد كبير من الوحدات المادية ، لكن الرقائق ذات النوى المزدوجة ليست بسيطة كما تبدو للوهلة الأولى.

ربما خمن الكثيرون بالفعل أننا سننظر في جميع الممثلين الحاليين من Intel لعائلة Pentium Coffee Lake و "hyperstump" الشهير G4560 (بحيرة Kaby). ما مدى ملاءمة النماذج في العام الحالي وهل يجدر التفكير في شراء AMD Ryzen أكثر إنتاجية أو نفس Core i3 مع 4 مراكز.

لم يتم النظر عن عمد في عائلة AMD Godavari و Bristol Ridge لسبب واحد بسيط - ليس لديها إمكانات أخرى ، واتضح أن النظام الأساسي نفسه لم يكن الأكثر نجاحًا ، كما هو متوقع.

في كثير من الأحيان ، يتم شراء هذه الحلول إما عن طريق الجهل أو "للتغيير" كنوع من أرخص تجميع للإنترنت والأفلام عبر الإنترنت. لكننا لسنا سعداء بشكل خاص بهذا الوضع.

الاختلافات بين رقائق 2-core و 4-core

ضع في اعتبارك النقاط الرئيسية التي تميز الفئة الأولى من الرقائق عن الثانية. على مستوى الأجهزة ، يمكنك أن ترى أن عدد وحدات الحوسبة فقط هو الذي يختلف. في حالات أخرى ، يتم توحيد النوى بواسطة ناقل تبادل بيانات عالي السرعة ، وهو وحدة تحكم ذاكرة مشتركة للعمل المثمر والفعال مع ذاكرة الوصول العشوائي.

غالبًا ما تكون ذاكرة التخزين المؤقت L1 لكل نواة قيمة فردية ، ولكن يمكن أن تكون L2 إما هي نفسها للجميع ، أو فردية أيضًا لكل كتلة. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يتم استخدام ذاكرة التخزين المؤقت L3 بشكل إضافي.

من الناحية النظرية ، يجب أن تكون الحلول رباعية النوى أسرع وأكثر قوة بمقدار ضعفين ، نظرًا لأنها تؤدي عمليات أكثر بنسبة 100٪ لكل ساعة (سنأخذ نفس التردد وذاكرة التخزين المؤقت وعملية التصنيع وجميع المعلمات الأخرى كأساس). لكن في الممارسة العملية ، يتغير الوضع تمامًا بشكل غير خطي.

ولكن هنا يستحق الإشادة: في تعدد مؤشرات الترابط ، يتم الكشف عن جوهر 4 نوى بالكامل.

لماذا لا تزال المعالجات ثنائية النواة شائعة؟

إذا نظرت إلى قطاع الأجهزة المحمولة من الإلكترونيات ، يمكنك أن ترى هيمنة 6-8 رقائق نووية ، والتي تبدو عضوية قدر الإمكان ويتم تحميلها بشكل متوازٍ عند أداء جميع المهام. لماذا هذا؟ أنظمة التشغيل Android و iOS هي أنظمة حديثة جدًا تتمتع بمستوى عالٍ من المنافسة ، وبالتالي فإن تحسين كل تطبيق هو مفتاح النجاح في مبيعات الأجهزة.

مع صناعة الكمبيوتر الشخصي ، الوضع مختلف ، وإليك السبب:

التوافق.عند تطوير أي برنامج ، يسعى المطورون إلى إرضاء الجماهير الجديدة والقديمة على حد سواء بأجهزة ضعيفة. هناك المزيد من التركيز على المعالجات ثنائية النواة على حساب الدعم ثماني النواة.

موازاة المهام.على الرغم من هيمنة التكنولوجيا في عام 2018 ، لا يزال الحصول على برنامج يعمل مع نوى وخيوط متعددة لوحدة المعالجة المركزية بشكل متوازٍ ليس بالأمر السهل. إذا كان الأمر يتعلق بحساب العديد من التطبيقات المختلفة تمامًا ، فلا توجد أسئلة ، ولكن عندما يتعلق الأمر بالحسابات داخل برنامج واحد ، فالأمر أسوأ بالفعل: عليك أن تحسب بانتظام معلومات مختلفة تمامًا ، مع عدم نسيان نجاح المهام والغياب من الأخطاء في الحسابات.

في الألعاب ، يكون الموقف أكثر إثارة للاهتمام ، حيث يكاد يكون من المستحيل تقسيم أحجام المعلومات إلى "مشاركات" متساوية. نتيجة لذلك ، نحصل على الصورة التالية: وحدة حوسبة واحدة مزيتة بنسبة 100٪ ، والباقي ثلاثة ينتظرون دورهم.

استمرارية.كل حل جديد يعتمد على التطورات السابقة. إن كتابة الكود من البداية ليس مكلفًا فحسب ، ولكنه غالبًا ما يكون غير مربح لمركز التطوير ، لأنه "سيكون لدى الناس ما يكفي ، ولا يزال مستخدمو الرقائق ثنائية النواة نصيب الأسد."

خذ على سبيل المثال العديد من المشاريع العبادة مثل Lineage 2 و AION و World of Tanks. تم إنشاؤها جميعًا على أساس المحركات القديمة التي يمكنها تحميل قلب مادي واحد فقط بشكل مناسب ، وبالتالي فإن تردد الرقاقة فقط يلعب الدور الرئيسي في العمليات الحسابية.
التمويل.لا يستطيع الجميع إنشاء منتج جديد تمامًا ، مصمم ليس لـ 4.8 ، 16 موضوعًا. إنه مكلف للغاية وغير مبرر في معظم الحالات. خذ على سبيل المثال نفس عبادة GTA V ، والتي "ستأكل" كلاً من 12 و 16 خيطًا دون أي مشاكل ، ناهيك عن النوى.

لقد تجاوزت تكلفة تطويرها 200 مليون دولار ، وهي في حد ذاتها باهظة الثمن بالفعل. نعم ، كانت اللعبة ناجحة ، لأن مصداقية Rockstar بين اللاعبين كانت ضخمة. ماذا لو كانت شركة ناشئة؟ هنا أنت تفهم بالفعل كل شيء.

هل المعالجات متعددة النواة ضرورية؟

دعونا نلقي نظرة على الموقف من وجهة نظر الشخص العادي البسيط. يشعر معظم المستخدمين بالرضا عن مركزين للأسباب التالية:

• احتياجات منخفضة
• تعمل معظم التطبيقات بثبات ؛
• الألعاب ليست أولوية قصوى ؛
• تكلفة تجميع منخفضة
• المعالجات نفسها رخيصة.
• الغالبية تشتري الحلول الجاهزة ؛
• بعض المستخدمين ليس لديهم فكرة عما يبيعونه في المتاجر ويشعرون بالرضا.

هل من الممكن اللعب على مركزين؟ نعم ، لا مشكلة ، والتي أثبتت مجموعة Intel Core i3 حتى الجيل السابع نجاحها لعدة سنوات. كما تحظى Pentium Kaby Lake بشعبية كبيرة ، والتي قدمت لأول مرة في التاريخ دعمًا لـ Hyper Threading.
هل يجب أن أشتري الآن نوى ، وإن كان ذلك مع 4 خيوط؟ حصريا لمهام المكتب. بدأ عصر هذه الرقائق يتلاشى تدريجياً ، وبدأت الشركات المصنعة في التحول بشكل كبير إلى 4 نوى مادية كاملة ، وبالتالي لا يجب أن تفكر في Pentium و Core i3 Kaby Lake على المدى الطويل. لقد تخلت AMD عن مركزين بالكامل.