Maksimalan broj jezgara u računaru. Što je bolje više jezgri ili frekvencije procesora? Snaga baterije i vijek trajanja baterije

Zdravo svima! Ponekad igra ili program ne radi punim kapacitetom, jer. Nisu sve jezgre odgovorne za performanse. U ovom članku ćemo vidjeti kako koristiti sve jezgre vašeg procesora.

Ali ne očekujte čarobni štapić. ako igra ili program ne podržavaju više jezgre, onda se ništa ne može učiniti, osim ako se aplikacija ne prepiše.

Kako pokrenuti sve jezgre procesora?

Dakle, biće nekoliko načina. Ovim pokazujem prvo.

Idite na početak - trčanje ili tipke win + r

Odaberite svoj maksimalni broj procesora.

Usput, možete saznati broj jezgri procesora. Ali ovo su virtuelna jezgra, a ne fizička. Fizički može biti manji.

• Idemo u upravitelj zadataka - ctrl + shift + esc.
• Ili ctrl+alt+del i upravitelj zadataka.
• Ili kliknite desnim tasterom miša na kontrolnu tablu i izaberite upravitelja zadataka.

Idite na karticu Procesi. Pronađite igru ​​i kliknite desnim tasterom miša na proces. Usput, igra bi trebala biti pokrenuta. Možete ga skupiti ili Win + D ili alt + tab.

Odaberite da odgovara.

Odaberite sve i pritisnite ok.

Da vidimo rade li sve jezgre ili ne, u upravitelju zadataka idemo na karticu performansi.

U svim karticama će biti dijagram.

Ako nije, kliknite ponovo da postavite korespondenciju, ostavljajući samo CPU 0, kliknite na ok. Zatvaramo task manager, otvaramo ga ponovo, ponavljamo sve, isto, biramo sve procesore i pritisnemo ok.

U prijenosnim računalima, štednja energije je ponekad konfigurirana na takav način da postavke ne dozvoljavaju korištenje svih jezgara.

• Win7 - Idite na kontrolnu tablu, idite na napajanje - Promjena postavki plana - promijenite napredne postavke napajanja - upravljanje napajanjem procesora - minimalno stanje procesora.
• Win8, 10 - Ili: postavke - sistem - napajanje i mirovanje - napredne postavke napajanja - postavke plana napajanja - promjena naprednih postavki napajanja - upravljanje napajanjem procesora - minimalno stanje procesora

Za punu upotrebu, mora biti 100%.

Kako provjeriti koliko jezgara radi?

Počinjemo i vidimo broj aktivnih jezgara.

Nemojte brkati ovaj parametar sa brojem virtuelnih procesora, koji su prikazani desno.

Šta utiče na broj procesorskih jezgara?

Mnogi ljudi brkaju koncept broja jezgara i frekvencije procesora. Ako ovo uporedimo sa osobom, onda je mozak procesor, neuroni su jezgra. Jezgra ne rade u svim igrama i aplikacijama. Ako se, na primjer, u igrici pokreću 2 procesa, jedan crta šumu, a drugi grad i igra je višejezgarna, onda su za učitavanje ove slike potrebne samo 2 jezgre. A ako ima više procesa u igri, onda su uključena sva jezgra.

A može biti i obrnuto, igra ili aplikacija može biti napisana na način da samo jedno jezgro može izvršiti jednu radnju, a u ovoj situaciji će pobijediti procesor sa višom frekvencijom i najkomponovanom arhitekturom (ovo obično je zašto).

Stoga, grubo govoreći, broj procesorskih jezgri utječe na performanse i brzinu.

Uputstvo

Ako imate instaliran Windows operativni sistem, kroz svojstva možete saznati koliko jezgara ima vaš procesor. Da biste to učinili, odaberite ikonu "Računar" na radnoj površini, pritisnite Alt + Enter ili kliknite desnim klikom i odaberite "Svojstva" u kontekstnom izborniku.

Otvoriće se prozor sa informacijama o operativnom sistemu, procesoru, RAM-u i nazivu računara. S desne strane će se nalaziti veze među kojima morate pronaći "Upravitelj uređaja".

Menadžer će navesti hardver koji ste instalirali. Na listi pronađite stavku "Procesor" i kliknite na strelicu pored nje. Proširiće se traka koja prikazuje broj procesora koje imate.

Možete pokrenuti upravitelj zadataka koristeći kombinaciju Ctrl+Shift+Esc. Otvorite karticu pod nazivom "Performanse". Broj prozora u odjeljku "CPU History" odgovara broju jezgara u vašem procesoru.

Ako računar ima omogućenu simulaciju više jezgara, tada će Task Manager pokazati broj simuliranih jezgara. To se može odrediti ako sve jezgre pokazuju potpuno isto opterećenje. Tada bi besplatni uslužni program CPU-Z mogao dobro doći. Kartica CPU prikazuje sve informacije o procesoru. Na dnu se nalazi prozor Core, gdje je naznačen broj jezgara.

Možete koristiti drugi besplatni program PC Wizard. Može se preuzeti sa web stranice programera. Instalirajte program na svom računaru. Pokrenite datoteku PC Wizard.exe, kliknite na karticu Hardver, a zatim na Procesor. Na desnoj strani pronađite odjeljak "Element" i u njemu Broj osnovne stavke. Odeljak Opis prikazuje broj jezgara.

Ponekad se korisnik koji posebno želi poboljšati performanse svog računara suočava sa pitanjem vrste, frekvencije i broja jezgara u svom procesoru. Svatko može dobiti ovu informaciju, utrošivši samo nekoliko minuta.

Uputstvo

Ako su vam potrebne detaljnije informacije o procesoru i o svakoj njegovoj jezgri, morat ćete instalirati dodatne programe. Preuzmite i instalirajte TuneUp Utilities. Pokrenite program. Sačekajte dok program skenira vaš računar. U gornjem meniju programa izaberite karticu "Popravi probleme". Zatim idite na karticu "Prikaži informacije o sistemu". Pojavit će se prozor pod nazivom "Pregled". Postoje i informacije o broju jezgara vašeg procesora, ali su samo površne.

Za više informacija kliknite na karticu Sistemski uređaji. Prozor će prikazati informacije o tipu procesora, količini keš memorije, verziji BIOS-a. Obratite pažnju na prozor "Procesor". Pored njegovih karakteristika, tu je i kartica "Detalji o procesoru". Kliknite na ovu karticu, nakon čega će se otvoriti prozor sa najdetaljnijim informacijama za svako jezgro procesora. U prozoru koji se pojavi nalazi se i kartica "Funkcije". Klikom na ovu karticu vidjet ćete koje tehnologije podržava procesor, a koje nisu dostupne. Ako procesor podržava određenu tehnologiju, pored njegovog imena će biti zelena kvačica.

Povezani video zapisi

Koliko jezgara sadrži procesor računara direktno utiče na njegove performanse. Moderni moćni modeli vodećih proizvođača imaju 3 ili 4 jezgre, te su stoga funkcionalni i brzi. Međutim, jednostavne 1-jezgrene kopije, zbog svoje cijene, još nisu u potpunosti napustile tržište računalne opreme.

Uputstvo

Da biste saznali koliko jezgara ima procesor vašeg računara, idite na meni "Start" koji se nalazi na traci sa alatkama na radnoj površini. Pronađite "Moj računar" i kliknite desnim tasterom miša na njega. Odaberite "Task Manager" sa liste koja se otvori. Pojavit će se novi prozor sa listom tehničkih dodataka instaliranih na računaru. Pronađite "Procesor" na listi i pogledajte informacije o njemu. Istovremeno će se moći vidjeti koliko ispravno radi oprema - ako nešto nije u redu u sistemu, uz odgovarajuću stavku liste će biti naznačen uzvičnik ili križić.

Ako želite da dobijete detaljnije informacije o radu svakog jezgra, preuzmite bilo koji poseban program na svoj računar koji skenira sistem i zatim prikazuje rezultate analize. Primjer je TuneUp Utilities.

Nakon što se program preuzme, pokrenite ga, pričekajte da provjeri sve potrebne datoteke. Na vrhu prozora uslužnog programa pronađite opciju "Popravi probleme", a u njoj - karticu "Prikaži informacije o sistemu". Otvara se prozor "Pregled" koji će ukratko naznačiti glavne informacije u vezi sa radom procesora.

Da biste dobili detaljan izvještaj o tipu procesora, količini keš memorije i verziji BIOS-a, koristite karticu "System Devices" u programu. Osim toga, u prozoru "Procesor" postoji kartica "Detalji". Uđite u njega i zahvaljujući opcijama dostupnim u njemu saznaćete koje tehnologije podržava procesor, a koje nisu dostupne za njega, kao i dobiti sveobuhvatne informacije o radu svakog pojedinačnog jezgra (ako ih ima nekoliko od njih u računaru).

Ako programi pokažu prisustvo bilo kakvih kvarova ili netočnosti u radu jezgri i cijelog procesora, odmah se obratite stručnjaku za pomoć - sasvim je moguće da će se stvar ograničiti na ponovnu instalaciju upravljačkih programa, ali na taj način ćete sigurno se zaštitite od mogućih oštećenja.

Izvori:

• Preuzmite TuneUp Utilities

Procesor, ili CPU (centralna procesorska jedinica) - uređaj koji obrađuje programski kod. Performanse računara uglavnom zavise od karakteristika procesora. Čipovi s više jezgara su sposobni da izvršavaju više tokova instrukcija paralelno.

Uputstvo

Možete odrediti broj jezgara u procesoru pomoću Windows alata. Pokrenite "Task Manager" koristeći prečice Alt + Ctrl + Delete ili kliknite desnim tasterom miša na prazan prostor na "Taskbar" i odaberite opciju "Task Manager". Možete koristiti i prečicu na tastaturi Shift+Ctrl+Esc.

Idite na karticu "Performanse". Broj procesorskih jezgara obično odgovara broju prozora koji prikazuju graf opterećenja u odjeljku "CPU History". Međutim, na ove podatke treba se oslanjati s oprezom. Možda imate kernele omogućene na vašem računaru, tj. imitacija višejezgrenog procesora na jednojezgrenom.

Informacije o procesoru možete pronaći na web stranici proizvođača. Pozovite padajući meni desnim klikom na ikonu "Moj računar" i odaberite opciju "Svojstva". Kartica "Općenito" će prikazati osnovne informacije o sistemu. Prepišite podatke koji se odnose na procesor, idite na web stranicu proizvođača i pronađite detalje koji vas zanimaju.

Postoji još jedan način: u "Control Panel" dvaput kliknite na "Administrative Tools", zatim "Computer Management" i odaberite "Device Manager" dodatak. Proširite čvor Procesori i prepišite podatke.

Tehničke karakteristike procesora, uključujući broj jezgara, možete saznati pomoću programa trećih strana. Preuzmite i pokrenite besplatni CPU-Z uslužni program. Kartica CPU prikazuje informacije o ovom uređaju. U najnižem delu, u prozoru Core, prijavljuje se broj procesorskih jezgara.

Još jedan praktičan besplatni program je PC Wizard. Preuzmite ga sa web lokacije programera i instalirajte na svoj računar. Pokrenite dvostrukim klikom na pokretač PC Wizard.exe i kliknite na dugme "Hardver". Zatim kliknite na ikonu "Procesor". U desnom dijelu prozora, u odjeljku "Element" pronađite liniju Broj jezgara, au dijelu "Opis" - broj jezgara.

Sada više ne iznenađuje da PC ima više od jednog jezgra. I najvjerovatnije će uskoro doći vrijeme kada će proizvodnja jednojezgrenih računara prestati kao nepotrebna. I zato je danas važno znati koliko jezgara ima vaš računar. Ovo znanje će vam omogućiti da shvatite da li je prodavac u prodavnici hardvera varao, ili možete samo da pokažete snagu svog računara prijateljima. Postoji nekoliko načina da saznate koliko jezgara ima u računaru.

Dvojezgarni računar je računar čija centralna procesorska jedinica ima dva jezgra. Ova tehnologija vam omogućava da povećate produktivnost svog rada u prilično velikoj mjeri.

Šta je dual core procesor

Dvojezgarni procesor je procesor koji ima dvije jezgre na istoj matrici. Svaka od jezgri, po pravilu, ima Net Burst arhitekturu. Neki od dvojezgrenih procesora takođe podržavaju Hyper-Threading tehnologiju. Ova tehnologija omogućava obradu procesa u četiri nezavisna toka. To znači da jedan takav dual-core procesor sa ovom tehnologijom (fizičkom) zamjenjuje ili je ekvivalentan četiri logička procesora, sa stanovišta operativnog sistema.

Dakle, svaka jezgra dual-core procesora ima svoju L2 keš memoriju određene količine memorije, kao i zajedničku keš memoriju sa duplo više memorije. U pravilu, čipovi na kojima se izrađuju dvojezgreni procesori su veličine oko dvjesto kvadratnih milimetara s brojem tranzistora većim od dvjesto miliona jedinica. Vrijedi napomenuti da bi s tako velikim brojem elemenata ovaj procesor, čini se, trebao generirati veliku količinu topline i, stoga, biti hlađen u skladu s tim. Međutim, nije.

Najviša temperatura površine kristala je oko 70°C. To je zbog činjenice da napon koji napaja procesor ne prelazi jedan i pol volta, a maksimalna jačina struje je sto dvadeset i pet ampera. Dakle, povećanje broja jezgara ne dovodi do značajnog povećanja potrošnje energije, što je vrlo važno.

Prednosti računara sa dvojezgrenim procesorima

Potreba za povećanjem broja procesorskih jezgara pojavila se kada je postalo jasno da dalje povećanje njegove frekvencije takta nije dovelo do značajnih poboljšanja performansi. Računari sa dvojezgrenim procesorima imaju za cilj korištenje aplikacija koje koriste višenitnu obradu informacija. Stoga, korist od takvog računara nije moguća za sve programe. Programi koji koriste mogućnosti dva jezgra uključuju, na primjer, programe za prikazivanje trodimenzionalnih scena, programe za obradu video slika ili audio podataka. Takođe, dvojezgarni procesor će imati koristi kada se istovremeno pokreće nekoliko programa na računaru. U tom smislu, takvi procesori se obično koriste u računarima dizajniranim za rad sa grafikom, kao i za rad sa uredskim programima. Dakle, za potrebe igranja ova tehnologija drugog jezgra je gotovo beskorisna.

Povezani video zapisi

Ali s osvajanjem novih vrhova u indikatorima frekvencije, postalo je teže povećati ga, jer je to uticalo na povećanje TDP-a procesora. Stoga su programeri počeli širiti procesore u širinu, naime, dodavati jezgre, i nastao je koncept višejezgrene.

Bukvalno prije 6-7 godina, višejezgarni procesori su bili praktički nezapamćeni. Ne, višejezgarni procesori iste IBM kompanije postojali su i ranije, ali pojava prvog dvojezgarnog procesora za desktop računare, dogodio se tek 2005. godine, a ovaj procesor se zvao Pentium D. Takođe, 2005. godine je izašao AMD-ov dual-core Opteron, ali za serverske sisteme.

U ovom članku nećemo se upuštati u istorijske činjenice u detalje, već ćemo razmotriti moderne višejezgarne procesore kao jednu od karakteristika CPU-a. I što je najvažnije – treba da shvatimo šta ovaj višejezgarni daje u smislu performansi za procesor i za vas i mene.

Povećane performanse sa više jezgara

Princip povećanja performansi procesora zbog nekoliko jezgara je da se izvođenje niti (različitih zadataka) podijeli na nekoliko jezgara. Ukratko, skoro svaki proces koji se izvodi na vašem sistemu ima više niti.

Odmah ću rezervirati da operativni sistem može virtualno kreirati mnogo niti za sebe i učiniti sve u isto vrijeme, čak i ako je procesor fizički jednojezgreni. Ovaj princip implementira isti Windows multitasking (na primjer, slušanje muzike i kucanje u isto vrijeme).

Uzmimo antivirusni program kao primjer. Imaćemo jednu nit koja skenira računar, a drugu - ažuriranje antivirusne baze podataka (sve smo pojednostavili da bismo razumeli opšti koncept).

I razmislite šta će se dogoditi u dva različita slučaja:

a) Jednojezgarni procesor. S obzirom da se dvije niti pokreću u isto vrijeme, moramo kreirati za korisnika (vizuelno) upravo ovu istovremenost izvršavanja. Operativni sistem radi zeznuto:postoji prekidač između izvršenja ove dvije niti (ovi prekidači su trenutni, a vrijeme je u milisekundama). Odnosno, sistem je malo "izveo" ažuriranje, a zatim se naglo prebacio na skeniranje, pa se vratio na ažuriranje. Dakle, vama i meni se čini da se ova dva zadatka obavljaju istovremeno. Ali šta se gubi? Naravno, performanse. Dakle, pogledajmo drugu opciju.

b) Procesor je višejezgarni. U ovom slučaju, ovaj prekidač se neće dogoditi. Sistem će jasno poslati svaku nit u zasebno jezgro, što će nam kao rezultat omogućiti da se riješimo prebacivanja s niti na nit koja je štetna za performanse (idealizirajmo situaciju). Dvije niti rade istovremeno, ovo je princip multi-core i multi-threading. U konačnici, skeniranje i ažuriranja izvršit ćemo mnogo brže na procesoru s više jezgara nego na procesoru s jednom jezgrom. Ali postoji kvaka - ne podržavaju svi programi višejezgrene. Ne može se svaki program optimizirati na ovaj način. I sve se dešava daleko od savršenog kao što smo opisali. Ali svakim danom, programeri stvaraju sve više i više programa čiji je kod savršeno optimiziran za izvršavanje na višejezgrenim procesorima.

Da li su potrebni višejezgarni procesori? Svakodnevna razumnost

At izbor procesora za računar (naime, kada se razmišlja o broju jezgara), treba odrediti glavne vrste zadataka koje će obavljati.

Da biste poboljšali znanje iz oblasti računarskog hardvera, možete pročitati materijal o procesorske utičnice .

Polazna tačka se može nazvati dvojezgrenim procesorima, jer nema smisla vraćati se jednojezgrenim rješenjima. Ali dvojezgarni procesori su drugačiji. Možda nije "najsvježiji" Celeron, ili može biti Core i3 na Ivy Bridgeu, baš kao AMD - Sempron ili Phenom II. Naravno, zbog drugih pokazatelja, njihove performanse će biti vrlo različite, tako da morate sve sagledati sveobuhvatno i uporediti multi-core s drugima. karakteristike procesora.

Na primjer, Core i3 na Ivy Bridge-u ima Hyper-Treading tehnologiju, koja vam omogućava da obrađujete 4 niti istovremeno (operativni sistem vidi 4 logička jezgra umjesto 2 fizička). I isti Celeron se ne hvali takvim.

No, vratimo se direktno na razmišljanja o potrebnim zadacima. Ako je računar potreban za rad u kancelariji i surfovanje internetom, onda je za njega dovoljan procesor sa dva jezgra.

Kada su u pitanju performanse igara, većina igara zahtijeva 4 jezgra ili više da bi bile udobne. Ali ovdje se pojavljuje sama zamka: nemaju sve igre optimiziran kod za 4-jezgrene procesore, a ako su optimizirani, to nije toliko efikasno koliko bismo željeli. Ali, u principu, za igre sada optimalno rješenje je upravo 4. core procesor.

Danas su isti 8-jezgreni AMD procesori suvišni za igrice, redundantni je broj jezgara, ali performanse nisu na nivou, ali imaju druge prednosti. Ovih istih 8 jezgri puno će pomoći u zadacima gdje je potreban snažan rad s visokokvalitetnim višenitnim opterećenjem. Ovo uključuje, na primjer, renderiranje (kalkulaciju) videa ili serversko računanje. Stoga je za takve zadatke potrebno 6, 8 ili više jezgri. I uskoro će igre moći kvalitetno učitavati 8 ili više jezgri, tako da će u budućnosti sve biti vrlo ružičasto.

Ne zaboravite da još uvijek postoji mnogo zadataka koji stvaraju jednonitno opterećenje. I trebalo bi da se zapitate: da li mi treba ovaj 8-core ili ne?

Sumirajući malo, želio bih još jednom napomenuti da se prednosti multi-core manifestiraju tokom "teškog" računarskog rada sa više niti. A ako ne igrate igrice s previsokim zahtjevima i ne radite određene vrste posla koji zahtijevaju dobru računarsku snagu, onda trošenje novca na skupe višejezgrene procesore jednostavno nema smisla (

• tutorial

U ovom članku pokušaću da opišem terminologiju koja se koristi za opisivanje sistema koji mogu da izvršavaju više programa paralelno, tj. višejezgarni, višeprocesorski, višenitni. Različiti tipovi paralelizma u IA-32 CPU-u pojavili su se u različito vrijeme i u pomalo nedosljednom redoslijedu. Lako se zbuniti u svemu ovome, posebno s obzirom na to da operativni sistemi paze da sakriju detalje od manje sofisticiranih aplikativnih programa.

Svrha članka je pokazati da se uz svu raznolikost mogućih konfiguracija višeprocesorskih, višejezgrenih i višenitnih sistema za programe koji se na njima pokreću, stvaraju mogućnosti kako za apstrakciju (zanemarivanje razlika) tako i za uzimanje u obzir specifičnosti ( mogućnost programskog učenja konfiguracije).

Upozorenje o znakovima ®, ™ u članku

Moj objašnjava zašto bi zaposleni u kompaniji trebali koristiti oznake autorskih prava u javnim komunikacijama. U ovom članku, morali su se koristiti prilično često.

CPU

Naravno, najstariji, najčešće korišćeni i višeznačni termin je „procesor“.

U savremenom svetu, procesor je ono što kupujemo u prelepoj maloprodajnoj kutiji ili ne baš lepom OEM pakovanju. Nedjeljiv entitet umetnut u utičnicu na matičnoj ploči. Čak i ako nema konektora i ne može se ukloniti, odnosno ako je čvrsto zalemljen, ovo je jedan čip.

Mobilni sistemi (telefoni, tableti, laptopi) i većina desktop računara imaju jedan procesor. Radne stanice i serveri ponekad imaju dva ili više procesora na istoj matičnoj ploči.

Podrška za više CPU-a u jednom sistemu zahtijeva brojne promjene dizajna. U najmanju ruku, potrebno je osigurati njihovu fizičku vezu (predvidjeti nekoliko soketa na matičnoj ploči), riješiti probleme identifikacije procesora (vidi dalje u ovom članku, kao i moju bilješku), koordinirati pristup memoriji i isporuku prekida ( kontroler prekida mora biti u stanju da usmjeri prekide na više procesora) i, naravno, podršku operativnog sistema. Nažalost, nisam uspio pronaći dokumentirano pominjanje trenutka kada je prvi višeprocesorski sistem kreiran na Intelovim procesorima, međutim Wikipedia tvrdi da ih je Sequent Computer Systems isporučio već 1987. koristeći Intel 80386 procesore. Široko rasprostranjena podrška za nekoliko čipova u jednom sistemu postaje dostupna od početka sa Intel® Pentiumom.

Ako postoji nekoliko procesora, onda svaki od njih ima svoj konektor na ploči. Istovremeno, svaki od njih ima potpune nezavisne kopije svih resursa, kao što su registri, izvršni uređaji, keš memorije. Oni dijele zajedničku memoriju - RAM. S njima se pamćenje može povezati na različite i prilično netrivijalne načine, ali ovo je posebna priča koja je izvan okvira ovog članka. Važno je da u svakom slučaju izvršni programi moraju stvoriti iluziju homogene dijeljene memorije, dostupnoj svim procesorima u sistemu.

Spremni za polijetanje! Intel® ploča za desktop računare D5400XS

Core

Istorijski gledano, višejezgarni procesor u Intel IA-32 pojavio se kasnije od Intel® HyperThreadinga, ali je sledeći u logičkoj hijerarhiji.

Čini se da ako ima više procesora u sistemu, onda su njegove performanse veće (na zadacima koji mogu koristiti sve resurse). Međutim, ako je cijena komunikacije između njih previsoka, onda se sav dobitak od paralelizma ubija dugim kašnjenjima u prijenosu zajedničkih podataka. To je upravo ono što se uočava u višeprocesorskim sistemima - i fizički i logički su veoma udaljeni jedan od drugog. Za efikasnu komunikaciju u takvim uslovima, moraju se izmisliti specijalizovane magistrale kao što je Intel® QuickPath Interconnect. Potrošnja energije, veličina i cijena konačnog rješenja, naravno, ne smanjuju se od svega ovoga. Visoka integracija komponenti bi trebala priskočiti u pomoć - kola koja izvode dijelove paralelnog programa trebala bi biti povučena bliže jedno drugom, po mogućnosti na jednom čipu. Drugim riječima, jedan procesor bi trebao organizirati nekoliko jezgra, identični jedni drugima u svemu, ali rade nezavisno.

Prvi Intelovi procesori sa više jezgara IA-32 predstavljeni su 2005. godine. Od tada, prosječan broj jezgara na serverskim, desktop, a sada i mobilnim platformama stalno raste.

Za razliku od dva procesora s jednom jezgrom u istom sistemu, koji dijele samo memoriju, dvije jezgre također mogu dijeliti keš memorije i druge resurse odgovorne za interakciju s memorijom. Najčešće, kešovi prvog nivoa ostaju privatni (svako jezgro ima svoje), dok drugi i treći nivo mogu biti zajednički ili odvojeni. Ovakva organizacija sistema smanjuje kašnjenje u isporuci podataka između susednih jezgara, posebno ako rade na zajedničkom zadatku.

Mikrograf četvorojezgarnog Intelovog procesora kodnog naziva Nehalem. Naglašene su odvojene jezgre, zajednička L3 keš memorija, kao i QPI veze sa drugim procesorima i zajedničkim memorijskim kontrolerom.

hyperthread

Do otprilike 2002., jedini način da se dobije IA-32 sistem sposoban da izvodi dva ili više programa paralelno bio je korištenje višeprocesorskih sistema posebno. Intel® Pentium® 4, kao i Xeon linija, kodnog naziva Foster (Netburst), predstavili su novu tehnologiju - hyperthreading ili hyperthreading - Intel® HyperThreading (u daljem tekstu HT).

Nema ničeg novog pod suncem. HT je poseban slučaj onoga što se u literaturi naziva simultano višenitnost (SMT). Za razliku od "pravih" jezgri, koje su potpune i nezavisne kopije, u slučaju HT-a u jednom procesoru je dupliciran samo dio internih čvorova, prvenstveno zaduženih za pohranjivanje arhitektonskog stanja - registara. Izvršni čvorovi odgovorni za organiziranje i obradu podataka ostaju u jednini i u svakom trenutku ih koristi najviše jedna od niti. Kao i jezgra, hipernitovi dijele keš memorije među sobom, ali počevši od toga na kojem nivou zavisi od specifičnog sistema.

Neću pokušavati objasniti sve prednosti i nedostatke SMT dizajna općenito, a posebno HT dizajna. Zainteresovani čitalac može pronaći prilično detaljnu raspravu o tehnologiji u mnogim izvorima, i naravno na Wikipediji. Međutim, primijetit ću sljedeću važnu tačku, koja objašnjava trenutna ograničenja broja hipernitova u stvarnoj proizvodnji.

Thread Limits

U kojim slučajevima je opravdana prisutnost "nepoštenih" multi-core u obliku HT-a? Ako jedna nit aplikacije nije u mogućnosti učitati sve izvršne čvorove unutar kernela, onda se oni mogu "posuditi" drugoj niti. Ovo je tipično za aplikacije koje imaju "usko grlo" ne u proračunima, već u pristupu podacima, odnosno često generišu promašaje keša i moraju čekati da se podaci isporuče iz memorije. Za to vrijeme, kernel bez HT-a će biti prisiljen na mirovanje. Prisustvo HT-a vam omogućava da brzo prebacite slobodne izvršne čvorove u drugo arhitektonsko stanje (jer je samo duplicirano) i izvršite njegove instrukcije. Ovo je poseban slučaj trika zvanog skrivanje kašnjenja, kada je jedna duga operacija, tokom koje su korisni resursi neaktivni, maskirana paralelnim izvršavanjem drugih zadataka. Ako aplikacija već ima visok stepen iskorišćenosti resursa kernela, prisustvo hiperthreadinga neće omogućiti ubrzanje - ovde su potrebna "poštena" kernela.

Tipični scenariji za desktop i serverske aplikacije dizajnirane za strojne arhitekture opće namjene imaju potencijal za paralelizam implementiran pomoću HT-a. Međutim, ovaj potencijal se brzo "iskoristi". Možda iz tog razloga, na gotovo svim IA-32 procesorima, broj hardverskih hipernitova ne prelazi dva. U tipičnim scenarijima, dobitak od korištenja tri ili više hipernitiranja bio bi mali, ali je gubitak u veličini matrice, potrošnji energije i cijeni značajan.

Druga situacija je uočena u tipičnim zadacima koji se obavljaju na video akceleratorima. Stoga ove arhitekture karakteriše upotreba SMT tehnologije sa većim brojem niti. Budući da su koprocesori Intel® Xeon Phi (uvedeni 2010.) ideološki i genealoški prilično bliski video karticama, možda imaju četiri hiperthreading na svakom jezgru - konfiguracija jedinstvena za IA-32.

logički procesor

Od tri opisana "nivoa" paralelizma (procesori, jezgre, hipernitovi), neki ili čak svi mogu nedostajati u određenom sistemu. Na to utiču postavke BIOS-a (višejezgarni i višenitni su onemogućeni nezavisno), karakteristike mikroarhitekture (na primjer, HT je bio odsutan u Intel® Core™ Duo, ali je vraćen izdanjem Nehalema) i sistemski događaji (višeprocesorski serveri mogu isključiti neispravne procesore u slučaju kvara i nastaviti "letjeti" na preostalim). Kako je ovaj višeslojni zoološki vrt istovremeno vidljiv za operativni sistem i, konačno, za aplikacije?

Nadalje, radi praktičnosti, broj procesora, jezgara i niti u nekom sistemu označavamo trostrukom ( x, y, z), gdje x je broj procesora y je broj jezgara u svakom procesoru, i z je broj hipernitova u svakoj jezgri. U nastavku ću se osvrnuti na ovaj trio topologija- ustaljeni termin koji nema mnogo veze sa odsjekom matematike. Posao str = xyz definira broj imenovanih entiteta logičkih procesora sistemi. Definira ukupan broj nezavisnih konteksta procesa aplikacije u sistemu dijeljene memorije koji se izvršava paralelno koje operativni sistem mora uzeti u obzir. Kažem "prisilno" jer ne može kontrolirati redoslijed izvršenja dva procesa koji su na različitim logičkim procesorima. Ovo se također odnosi i na hipernitove: iako se pokreću "sekvencionalno" na istoj jezgri, određeni redoslijed diktira hardver i nije vidljiv niti kontroliran od strane programa.

Operativni sistem najčešće skriva od krajnjih aplikacija karakteristike fizičke topologije sistema na kojem radi. Na primjer, sljedeće tri topologije: (2, 1, 1), (1, 2, 1) i (1, 1, 2) - OS će biti predstavljena kao dva logička procesora, iako prvi od njih ima dva procesora , druga ima dvije jezgre, a treća samo dvije niti.

Windows Task Manager prikazuje 8 logičkih procesora; ali koliko je to u procesorima, jezgrima i hipernitovima?

Linux vrh prikazuje 4 logička procesora.

Ovo je prilično zgodno za kreatore primijenjenih aplikacija - ne moraju se baviti hardverskim karakteristikama koje su za njih često beznačajne.

Softverska definicija topologije

Naravno, apstrahovanje topologije u jedan broj logičkih procesora u nekim slučajevima stvara dovoljno osnova za zabunu i nesporazum (u žestokim internet sporovima). Računarske aplikacije koje žele da izvuku najviše performansi od hardvera zahtevaju finu kontrolu nad tim gde će njihove niti biti smeštene: bliže jedna drugoj na susednim hipernitovima, ili obrnuto, dalje na različitim procesorima. Brzina komunikacije između logičkih procesora unutar iste jezgre ili procesora je mnogo veća od brzine prijenosa podataka između procesora. Mogućnost heterogenosti u organizaciji RAM-a takođe komplikuje sliku.

Informacije o topologiji sistema u cjelini, kao io poziciji svakog logičkog procesora u IA-32, dostupne su korištenjem CPUID instrukcije. Od pojave prvih višeprocesorskih sistema, šema logičke identifikacije procesora je nekoliko puta proširena. Do danas su njegovi dijelovi sadržani u listovima 1, 4 i 11 CPUID-a. Koji od listova gledati može se odrediti iz sljedećeg blok dijagrama, preuzetog iz članka:

Neću ovdje dosaditi sa svim detaljima pojedinačnih dijelova ovog algoritma. Ako postoji interes, tome se može posvetiti sljedeći dio ovog članka. Uputiću zainteresovanog čitaoca, u kome je ovo pitanje analizirano što je moguće detaljnije. Ovdje ću prvo ukratko opisati šta je APIC i kako je on povezan s topologijom. Zatim, razmislite o radu sa listom 0xB (jedanaest u decimali), koji je trenutno najnovija riječ u "apico-buildingu".

APIC ID

Lokalni APIC (napredni programabilni kontroler prekida) je uređaj (sada dio procesora) odgovoran za rad s prekidima koji dolaze do određenog logičkog procesora. Svaki logički procesor ima svoj APIC. I svaki od njih u sistemu mora imati jedinstvenu APIC ID vrijednost. Ovaj broj koriste kontroleri prekida za adresiranje prilikom isporuke poruka, a svi ostali (kao što je operativni sistem) za identifikaciju logičkih procesora. Specifikacija za ovaj kontroler prekida evoluirala je od Intel 8259 PIC preko Dual PIC, APIC i xAPIC do x2APIC.

Trenutno je širina broja pohranjenog u APIC ID-u dostigla puna 32 bita, iako je u prošlosti bila ograničena na 16, a još ranije na samo 8 bita. Danas su ostaci starih dana raštrkani po cijelom CPUID-u, ali sva 32 bita APIC ID-a se vraćaju u CPUID.0xB.EDX. Svaki logički procesor koji nezavisno izvršava CPUID instrukciju će vratiti različitu vrijednost.

Razjašnjenje porodičnih veza

Vrijednost APIC ID-a sama po sebi ne govori ništa o topologiji. Da biste saznali koja se dva logička procesora nalaze unutar istog fizičkog (tj. oni su “braća” hipernitovima), koja su dva unutar istog procesora, a koji su potpuno različiti procesori, potrebno je uporediti njihove APIC ID vrijednosti. U zavisnosti od stepena veze, neki od njihovih bitova će se poklopiti. Ove informacije su sadržane u podlistama CPUID.0xB, koje su kodirane sa operandom u ECX. Svaki od njih opisuje poziciju bitovskog polja jednog od nivoa topologije u EAX-u (tačnije, broj bitova koji je potrebno pomaknuti u APIC ID-u udesno da bi se uklonili niži nivoi topologije), kao i kao tip ovog nivoa - hiperthread, jezgra ili procesor - u ECX-u.

Logički procesori unutar iste jezgre će odgovarati svim bitovima APIC ID-a osim onih u SMT polju. Za logičke procesore koji su u istom procesoru, svi bitovi osim za Core i SMT polja. Pošto broj podlistova za CPUID.0xB može rasti, ova šema će podržati opis topologija sa većim brojem nivoa, ako bude potrebno u budućnosti. Štaviše, biće moguće uvesti srednje nivoe između postojećih.

Važna posledica organizacije ove šeme je da u skupu svih APIC ID-ova svih logičkih procesora sistema mogu postojati „rupe“, tj. neće ići sekvencijalno. Na primjer, u višejezgrenom procesoru s onemogućenim HT-om, svi APIC ID-ovi mogu se pokazati parnim, budući da će bit najmanjeg značaja koji je odgovoran za kodiranje hipernitnog broja uvijek biti nula.

Imajte na umu da CPUID.0xB nije jedini izvor informacija o logičkim procesorima dostupnim operativnom sistemu. Lista svih procesora koji su mu dostupni, zajedno sa njihovim APIC ID vrijednostima, je kodirana u MADT ACPI tabeli.

Operativni sistemi i topologija

Operativni sistemi pružaju logičke informacije o topologiji procesora aplikacijama preko njihovih vlastitih sučelja.

Na Linuxu, informacije o topologiji sadržane su u /proc/cpuinfo pseudo-datoteci, kao i izlaz naredbe dmidecode. U primjeru ispod, filtriram sadržaj cpuinfo na nekom ne-HT četverojezgrenom sistemu, ostavljajući samo unose koji se odnose na topologiju:

Skriveni tekst

[email protected]:~$ cat /proc/cpuinfo |grep "processor\|physical\ id\|siblings\|core\|cores\|apicid" procesor: 0 fizički id: 0 siblings: 4 core id: 0 cpu cores: 2 apicid: 0 početni apicid: 0 procesor: 1 fizički id: 0 braće i sestara: 4 id jezgre: 0 jezgra procesora: 2 apicid: 1 početni apicid: 1 procesor: 2 fizički id: 0 braće i sestara: 4 id jezgre: 1 jezgra procesora: 2 apicid: 2 početni apicid: 2 procesor: 3 fizički id: 0 braće i sestara: 4 id jezgre: 1 jezgra procesora: 2 apicid: 3 početni apicid: 3

U FreeBSD-u, topologija se izvještava putem sysctl mehanizma u varijabli kern.sched.topology_spec kao XML:

Skriveni tekst

[email protected]:~$ 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 THREAD grupaSMT grupa 2, 3 THREAD grupaSMT grupa 4, 5 THREAD grupaSMT grupa 6, 7 THREAD grupaSMT grupa

U MS Windows 8, informacije o topologiji mogu se vidjeti u Task Manageru.

Dobar dan, dragi čitaoci našeg tehnobloga. Danas nemamo recenziju, već neku vrstu poređenja, koji je procesor bolji 2 core ili 4 core? Pitam se ko se pokazao hladnijim u 2018? Onda počnimo. Recimo odmah da će u većini slučajeva dlan otići na uređaj s velikim brojem fizičkih modula, ali čipovi s 2 jezgre nisu tako jednostavni kao što se čini na prvi pogled.

Mnogi su vjerovatno već pretpostavili da ćemo uzeti u obzir sve trenutne predstavnike Intela iz Pentium Coffee Lake porodice i popularnog “hyperstump” G4560 (Kaby Lake). Koliko su relevantni modeli u tekućoj godini i vrijedi li razmišljati o kupovini produktivnijeg AMD Ryzena ili istog Core i3 sa 4 jezgre.

Porodica AMD Godavari i Bristol Ridge se namjerno ne razmatra iz jednog jednostavnog razloga – nema daljeg potencijala, a sama platforma se pokazala ne najuspješnijom, kako se moglo očekivati.

Često se ova rješenja kupuju ili iz neznanja, ili “za promjenu” kao neka vrsta najjeftinijeg sklopa za internet i online filmove. Ali nismo posebno zadovoljni ovakvim stanjem stvari.

Razlike između 2-jezgrenih i 4-jezgrenih čipova

Razmotrite glavne točke koje razlikuju prvu kategoriju čipova od druge. Na nivou hardvera, možete vidjeti da se razlikuje samo broj računarskih jedinica. U drugim slučajevima, jezgre su ujedinjene sabirnicom za razmjenu podataka velike brzine, uobičajenim memorijskim kontrolerom za plodan i efikasan rad s RAM-om.

Često je L1 keš memorija svake jezgre pojedinačna vrijednost, ali L2 može biti ili isti za sve, ili također individualan za svaki blok. Međutim, u ovom slučaju se dodatno koristi L3 keš memorija.

U teoriji, 4-jezgarna rješenja bi trebala biti brža i moćnija 2 puta, jer obavljaju 100% više operacija po taktu (za osnovu ćemo uzeti identičnu frekvenciju, keš memoriju, proces proizvodnje i sve ostale parametre). Ali u praksi se situacija mijenja potpuno nelinearno.

Ali ovdje vrijedi odati počast: u multithreadingu, cijela suština 4 jezgre je u potpunosti otkrivena.

Zašto su 2-jezgarni procesori još uvijek popularni?

Ako pogledate mobilni segment elektronike, možete uočiti dominaciju 6-8 nuklearnih čipova, koji izgledaju što organskije i koji se učitavaju paralelno pri obavljanju svih zadataka. Žašto je to? Android i iOS operativni sistemi su prilično mladi sistemi sa visokim nivoom konkurencije, te je stoga optimizacija svake aplikacije ključ uspeha u prodaji uređaja.

Sa PC industrijom, situacija je drugačija, a evo i zašto:

Kompatibilnost. Kada razvijaju bilo koji softver, programeri nastoje zadovoljiti i novu i staru publiku sa slabim hardverom. Više je naglaska na 2-jezgarnim procesorima nauštrb podrške za 8 jezgara.

Paralelizacija zadataka. Uprkos dominaciji tehnologije u 2018. godini, još uvijek nije lako postići da program radi s više CPU jezgara i niti paralelno. Ako je u pitanju izračunavanje nekoliko potpuno različitih aplikacija, onda nema pitanja, ali kada je riječ o proračunima unutar jednog programa, to je već gore: morate redovno izračunavati potpuno različite informacije, a da pritom ne zaboravljate na uspjeh zadataka i izostanak grešaka u proračunima.

U igricama je situacija još zanimljivija, jer je praktički nemoguće podijeliti količine informacija na jednake "udjele". Kao rezultat dobijamo sledeću sliku: jedna računarska jedinica je 100% podmazana, preostale 3 čekaju na svoj red.

Kontinuitet. Svako novo rješenje je bazirano na prethodnim razvojima. Pisanje koda od nule nije samo skupo, već je i često neisplativo za razvojni centar, jer će „ljudi imati dovoljno, a korisnici 2-jezgrenih čipova su i dalje lavovski udio“.

Uzmimo za primjer mnoge kultne projekte kao što su Lineage 2, AION, World of Tanks. Svi su kreirani na bazi drevnih motora koji mogu adekvatno opteretiti samo jedno fizičko jezgro, te stoga samo frekvencija čipa igra glavnu ulogu u proračunima.
Finansiranje. Ne može svatko priuštiti stvaranje potpuno novog proizvoda, dizajniranog ne za 4.8, 16 niti. To je preskupo, au većini slučajeva i neopravdano. Uzmimo za primjer isti kultni GTA V, koji će bez problema “pojesti” i 12 i 16 threadova, a o jezgrima da i ne govorimo.

Troškovi njegovog razvoja premašili su dobrih 200 miliona dolara, što je samo po sebi već veoma skupo. Da, igra je bila uspješna, jer je kredibilitet Rockstara među igračima bio ogroman. Šta ako se radi o mladom startupu? Ovdje već sve razumiješ.

Da li su potrebni višejezgarni procesori?

Pogledajmo situaciju iz ugla običnog laika. Većina korisnika je zadovoljna sa 2 jezgra iz sljedećih razloga:

• niske potrebe;
• većina aplikacija radi stabilno;
• igre nisu glavni prioritet;
• niska cijena montaže;
• sami procesori su jeftini;
• većina kupuje gotova rješenja;
• neki korisnici nemaju pojma šta prodaju u trgovinama i osjećaju se odlično.

Da li je moguće igrati na 2 jezgra? Da, nema problema, što je Intel Core i3 linija do 7. generacije dokazala sa uspehom već nekoliko godina. Takođe je veoma popularan bio Pentium Kaby Lake, koji je po prvi put u istoriji uveo podršku za Hyper Threading.
Da li sada da kupim 2 jezgra, ali sa 4 niti? Isključivo za kancelarijske poslove. Era ovih čipova postepeno blijedi, a proizvođači su počeli masovno prelaziti na 4 punopravna fizička jezgra, te stoga ne biste trebali dugoročno razmatrati iste Pentium i Core i3 Kaby Lake. AMD je potpuno napustio 2 jezgre.