Процессор Intel® Celeron®, тактовая частота 1,00 ГГц, 128 КБ кэш-памяти, частота системной шины 100 МГц

Литография

Литография указывает на полупроводниковую технологию, используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм), что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.

Количество ядер

Количество ядер — это термин аппаратного обеспечения, описывающий число независимых центральных модулей обработки в одном вычислительном компоненте (кристалл).

Количество потоков

Поток или поток выполнения — это термин программного обеспечения, обозначающий базовую упорядоченную последовательность инструкций, которые могут быть переданы или обработаны одним ядром ЦП.

Базовая тактовая частота процессора

Базовая частота процессора — это скорость открытия/закрытия транзисторов процессора. Базовая частота процессора является рабочей точкой, где задается расчетная мощность (TDP). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Кэш-память

Кэш-память процессора — это область быстродействующей памяти, расположенная в процессоре. Интеллектуальная кэш-память Intel® Smart Cache указывает на архитектуру, которая позволяет всем ядрам совместно динамически использовать доступ к кэшу последнего уровня.

Частота системной шины

Шина — это подсистема, передающая данные между компонентами компьютера или между компьютерами. В качестве примера можно назвать системную шину (FSB), по которой происходит обмен данными между процессором и блоком контроллеров памяти; интерфейс DMI, который представляет собой соединение «точка-точка» между встроенным контроллером памяти Intel и блоком контроллеров ввода/вывода Intel на системной плате; и интерфейс Quick Path Interconnect (QPI), соединяющий процессор и интегрированный контроллер памяти.

Четность системной шины

Четность системной шины обеспечивает возможность проверки ошибок в данных, отправленных в FSB (системная шина).

Расчетная мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel. Ознакомьтесь с требованиями к системам терморегуляции, представленными в техническом описании.

Диапазон напряжения VID

Диапазон напряжения VID является индикатором значений минимального и максимального напряжения, на которых процессор должен работать. Процессор обеспечивает взаимодействие VID с VRM (Voltage Regulator Module), что, в свою очередь обеспечивает, правильный уровень напряжения для процессора.

Доступные варианты для встраиваемых систем

Поиск продукции с Доступные варианты для встраиваемых систем

Расширения физических адресов

Расширения физических адресов (PAE) — это функция, обеспечивающая возможность получения 32-разрядными процессорами доступа к пространству физических адресов, превышающему 4 гигабайта.

Поддержка памяти ECC

Поддержка памяти ECC указывает на поддержку процессором памяти с кодом коррекции ошибок. Память ECC представляет собой такой типа памяти, который поддерживает выявление и исправление распространенных типов внутренних повреждений памяти. Обратите внимание, что поддержка памяти ECC требует поддержки и процессора, и набора микросхем.

Поиск продукции с Поддержка памяти ECC ^‡

Поддерживаемые разъемы

Разъемом называется компонент, которые обеспечивает механические и электрические соединения между процессором и материнской платой.

T

Критическая температура — это максимальная температура, допустимая в интегрированном теплораспределителе (IHS) процессора.

Технология Intel® Turbo Boost

Технология Intel® Hyper-Threading

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) обеспечивает два потока обработки для каждого физического ядра. Многопоточные приложения могут выполнять больше задач параллельно, что значительно ускоряет выполнение работы.

Поиск продукции с Технология Intel® Hyper-Threading ^‡

Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода (VT-x) позволяет одной аппаратной платформе функционировать в качестве нескольких «виртуальных» платформ. Технология улучшает возможности управления, снижая время простоев и поддерживая продуктивность работы за счет выделения отдельных разделов для вычислительных операций.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® (VT-x) ^‡

Архитектура Intel® 64

Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.

Поиск продукции с Архитектура Intel® 64

Набор команд

Набор команд содержит базовые команды и инструкции, которые микропроцессор понимает и может выполнять. Показанное значение указывает, с каким набором команд Intel совместим данный процессор.

Состояния простоя

Режим состояния простоя (или C-состояния) используется для энергосбережения, когда процессор бездействует. C0 означает рабочее состояние, то есть ЦПУ в данный момент выполняет полезную работу. C1 — это первое состояние бездействия, С2 — второе состояние бездействия и т.д. Чем выше численный показатель С-состояния, тем больше действий по энергосбережению выполняет программа.

Enhanced Intel SpeedStep® Technology (Усовершенствованная технология Intel SpeedStep®)

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет обеспечить высокую производительность, а также соответствие требованиям мобильных систем к энергосбережению. Стандартная технология Intel SpeedStep® позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор. Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® построена на той же архитектуре и использует такие стратегии разработки, как разделение изменений напряжения и частоты, а также распределение и восстановление тактового сигнала.

Технология Intel® Demand Based Switching

Intel® Demand Based Switching — это технология управления питанием, в которой прикладное напряжение и тактовая частота микропроцессора удерживаются на минимальном необходимом уровне, пока не потребуется увеличение вычислительной мощности. Эта технология была представлена на серверном рынке под названием Intel SpeedStep®.

Поиск продукции с Технология Intel® Demand Based Switching

Технология Intel® Trusted Execution

Технология Intel® Trusted Execution расширяет возможности безопасного исполнения команд посредством аппаратного расширения возможностей процессоров и наборов микросхем Intel®. Эта технология обеспечивает для платформ цифрового офиса такие функции защиты, как измеряемый запуск приложений и защищенное выполнение команд. Это достигается за счет создания среды, где приложения выполняются изолированно от других приложений системы.

Поиск продукции с Технология Intel® Trusted Execution ^‡

Функция Бит отмены выполнения

Бит отмены выполнения — это аппаратная функция безопасности, которая позволяет уменьшить уязвимость к вирусам и вредоносному коду, а также предотвратить выполнение вредоносного ПО и его распространение на сервере или в сети.

Вся Правда О Многоядерных Процессорах

Первые компьютерные процессоры с несколькими ядрами появились на потребительском рынке ещё в середине двухтысячных, но множество пользователей до сих пор не совсем понимает — что это такое, многоядерные процессоры, и как разобраться в их характеристиках.

Видео-формат статьи «Вся правда о многоядерных процессорах»

Простое объяснение вопроса «что такое процессор»

Микропроцессор — одно из главных устройств в компьютере. Это сухое официальное название чаще сокращают до просто «процессор») . Процессор — микросхема, по площади сравнимая со спичечным коробком. Если угодно, процессор — это как мотор в автомобиле. Важнейшая часть, но совсем не единственная. Есть у машины ещё и колёса, и кузов, и проигрыватель с фарами. Но именно процессор (как и мотор автомобиля) определяет мощность «машины».

Многие называют процессором системный блок — «ящик», внутри которого находятся все компоненты ПК, но это в корне неверно. Системный блок — это корпус компьютера вместе со всеми составляющими частями — жёстким диском, оперативной памятью и многими другими деталями.

Размер процессора по сравнению с монеткой. Есть процессоры и крупнее, есть и гораздо мельче.

Функция процессора — вычисления. Не столь важно, какие именно. Дело в том, что вся работа компьютера завязана исключительно на арифметических вычислениях. Сложение, умножение, вычитание и прочая алгебра — этим всем занимается микросхема под названием «процессор». А результаты таких вычислений выводятся на экран в виде игры, вордовского файла или просто рабочего стола.

Главная часть компьютера, которая занимается вычислениями — вот, что такое процессор.

Что такое процессорное ядро и многоядерность

Испокон процессорных «веков» эти микросхемы были одноядерными. Ядро — это, фактически, сам процессор. Его основная и главная часть. Есть у процессоров и другие части — скажем, «ножки»-контакты, микроскопическая «электропроводка» — но именно тот блок, который отвечает за вычисления, называется ядром процессора. Когда процессоры стали совсем небольшими, то инженеры решили совместить внутри одного процессорного «корпуса» сразу несколько ядер.

Если представить процессор в виде квартиры, то ядро — это крупная комната в такой квартире. Однокомнатная квартира — это одно процессорное ядро (крупная комната-зал), кухня, санузел, коридор… Двухкомнатная квартира — это уже как два процессорных ядра вместе с прочими комнатами. Бывают и трёх-, и четырёх, и даже 12-комнатные квартиры. Также и в случае с процессорами: внутри одного кристалла-«квартиры» может быть несколько ядер-«комнат».

Многоядерность — это разделение одного процессора на несколько одинаковых функциональных блоков. Количество блоков — это число ядер внутри одного процессора.

Разновидности многоядерных процессоров

Бытует заблуждение: «чем больше ядер у процессора — тем лучше». Именно так стараются представить дело маркетологи, которым платят за создание такого рода заблуждений. Их задача — продавать дешёвые процессоры, притом — подороже и в огромных количествах. Но на самом деле количество ядер — далеко не главная характеристика процессоров.

Вернёмся к аналогии процессоров и квартир. Двухкомнатная квартира дороже, удобнее и престижнее однокомнатной. Но только если эти квартиры находятся в одном районе, оборудованы одинаково, да и ремонт у них схожий. Существуют слабенькие четырёхядерные (а то и 6-ядерные) процессоры, которые значительно слабее двухядерных. Но поверить в это сложно: ещё бы, магия крупных чисел 4 или 6 против «какой-то» двойки. Однако именно так и бывает весьма и весьма часто. Вроде как та же четырёхкомнатная квартира, но в убитом состоянии, без ремонта, в совершенно отдалённом районе — да ещё и по цене шикарной «двушки» в самом центре.

Сколько бывает ядер внутри процессора?

Для персональных компьютеров и ноутбуков одноядерные процессоры толком не выпускаются уже несколько лет, а встретить их в продаже — большая редкость. Число ядер начинается с двух. Четыре ядра — как правило, это более дорогие процессоры, но отдача от них присутствует. Существуют также 6-ядерные процессоры, невероятно дорогие и гораздо менее полезные в практическом плане. Мало какие задачи способны получить прирост производительности на этих монструозных кристаллах.

Был эксперимент компании AMD создавать и 3-ядерные процессоры, но это уже в прошлом. Получилось весьма неплохо, однако их время прошло.

Кстати, компания AMD также производит многоядерные процессоры, но, как правило, они ощутимо слабее конкурентов от Intel. Правда, и цена у них значительно ниже. Просто следует знать, что 4 ядра от AMD почти всегда окажутся заметно слабее, чем те же 4 ядра производства Intel.

Теперь вы знаете, что у процессоров бывает 1, 2, 3, 4, 6 и 12 ядер. Одноядерные и 12-ядерные процессоры — большая редкость. Трёхядерные процессоры — дело прошлого. Шестиядерные процессоры либо очень дороги (Intel), либо не такие уж сильные (AMD), чтобы переплачивать за число. 2 и 4 ядра — самые распространённые и практичные устройства, от самых слабых до весьма мощных.

Частота многоядерных процессоров

Одна из характеристик компьютерных процессоров — их частота. Те самые мегагерцы (а чаще — гигагерцы). Частота — важная характеристика, но далеко не единственная. Да, пожалуй, ещё и не самая главная. К примеру, двухядерный процессор с частотой 2 гигагерца — более мощное предложение, чем его одноядерный собрат с частотой 3 гигагерца.

Совсем неверно считать, что частота процессора равна частоте его ядер, умноженной на количество ядер. Если проще, то у 2-ядерного процессора с частотой ядра 2 ГГц общая частота ни в коем случае не равна 4 гигагерцам! Даже понятия «общая частота» не существует. В данном случае, частота процессора равна именно 2 ГГц. Никаких умножений, сложений или других операций.

И вновь «превратим» процессоры в квартиры. Если высота потолков в каждой комнате — 3 метра, то общая высота квартиры останется такой же — всё те же три метра, и ни сантиметром выше. Сколько бы комнат не было в такой квартире, высота этих комнат не изменяется. Так же и тактовая частота процессорных ядер. Она не складывается и не умножается.

Виртуальная многоядерность, или Hyper-Threading

Существуют ещё и виртуальные процессорные ядра. Технология Hyper-Threading в процессорах производства Intel заставляет компьютер «думать», что внутри двухядерного процессора на самом деле 4 ядра. Очень похоже на то, как один-единственный жёсткий диск делится на несколько логических — локальные диски C, D, E и так далее.

Hyper-Threading — весьма полезная в ряде задач технология. Иногда бывает так, что ядро процессора задействовано лишь наполовину, а остальные транзисторы в его составе маются без дела. Инженеры придумали способ заставить работать и этих «бездельников», разделив каждое физическое процессорное ядро на две «виртуальные» части. Как если бы достаточно крупную комнату разделили перегородкой на две.

Имеет ли практический смысл такая уловка с виртуальными ядрами? Чаще всего — да, хотя всё зависит от конкретных задач. Вроде, и комнат стало больше (а главное — они используются рациональнее), но площадь помещения не изменилась. В офисах такие перегородки невероятно полезны, в некоторых жилых квартирах — тоже. В других случаях в перегораживании помещения (разделении ядра процессора на два виртуальных) смысла нет вообще.

Отметим, что наиболее дорогие и производительные процессоры класса Core i7 в обязательном порядке оснащены Hyper-Threading. В них 4 физических ядра и 8 виртуальных. Получается, что одновременно на одном процессоре работают 8 вычислительных потоков. Менее дорогие, но также мощные процессоры Intel класса Core i5 состоят из четырёх ядер, но Hyper Threading там не работает. Получается, что Core i5 работают с 4 потоками вычислений.

Процессоры Core i3 — типичные «середнячки», как по цене, так и по производительности. У них два ядра и никакого намёка на Hyper-Threading. Итого получается, что у Core i3 всего два вычислительных потока. Это же относится и к откровенно бюджетным кристаллам Pentium и Celeron. Два ядра, «гипе-трединг» отсутствует = два потока.

Нужно ли компьютеру много ядер? Сколько ядер нужно в процессоре?

Все современные процессоры достаточно производительны для обычных задач. Просмотр интернета, переписка в соцсетях и по электронной почте, офисные задачи Word-PowerPoint-Excel: для этой работы подойдут и слабенькие Atom, бюджетные Celeron и Pentium, не говоря уже о более мощных Core i3. Двух ядер для обычной работы более чем достаточно. Процессор с большим количеством ядер не принесёт значительного прироста в скорости.

Для игр следует обратить внимание на процессоры Core i3 или i5. Скорее, производительность в играх будет зависеть не от процессора, а от видеокарты. Редко в какой игре потребуется вся мощь Core i7. Поэтому считается, что игры требуют не более четырёх процессорных ядер, а чаще подойдут и два ядра.

Для серьёзной работы вроде специальных инженерных программ, кодирования видео и прочих ресурсоёмких задач требуется действительно производительная техника. Часто здесь задействуются не только физические, но и виртуальные процессорные ядра. Чем больше вычислительных потоков, тем лучше. И не важно, сколько стоит такой процессор: профессионалам цена не столь важна.

Есть ли польза от многоядерных процессоров?

Безусловно, да. Одновременно компьютер занимается несколькими задачами — хотя бы работа Windows (кстати, это сотни разных задач) и, в тот же момент, проигрывание фильма. Проигрывание музыки и просмотр интернета. Работа текстового редактора и включённая музыка. Два процессорных ядра — а это, по сути, два процессора, справятся с разными задачами быстрее одного. Два ядра сделают это несколько быстрее. Четыре — ещё быстрее, чем два.

В первые годы существования технологии многоядерности далеко не все программы умели работать даже с двумя ядрами процессора. К 2014 году подавляющее большинство приложений отлично понимают и умеют пользоваться преимуществами нескольких ядер. Скорость обработки задач на двухядерном процессоре редко увеличивается в два раза, но прирост производительности есть почти всегда.

Поэтому укоренившийся миф о том, что, якобы, программы не могут использовать несколько ядер — устаревшая информация. Когда-то действительно было так, сегодня ситуация улучшилась кардинально. Преимущества от нескольких ядер неоспоримы, это факт.

Когда меньше ядер у процессора — лучше

Не следует покупать процессор по неверной формуле «чем больше ядер — тем лучше». Это не так. Во-первых, 4, 6 и 8-ядерные процессоры ощутимо дороже своих двухядерных собратьев. Значительная прибавка в цене далеко не всегда оправдана с точки зрения в производительности. К примеру, если 8-ядерник окажется лишь на 10% быстрее CPU с меньшим количеством ядер, но будет в 2 раза дороже, то такую покупку сложно оправдать.

Во-вторых, чем больше ядер у процессора, тем он «прожорливее» с точки зрения энергопотребления. Нет никакого смысла покупать гораздо более дорогой ноутбук с 4-ядерным (8-поточным) Core i7, если на этом ноутбуке будут обрабатываться лишь текстовые файлы, просматриваться интернет и так далее. Никакой разницы с двухядерником (4 потока) Core i5 не будет, да и классический Core i3 лишь с двумя вычислительными потоками не уступит более именитому «коллеге». А от батарейки такой мощный ноутбук проработает гораздо меньше, чем экономичный и нетребовательный Core i3.

Многоядерные процессоры в мобильных телефонах и планшетах

Мода на несколько вычислительных ядер внутри одного процессора касается и мобильных аппаратов. Смартфоны вместе с планшетами с большим количеством ядер почти никогда не используют все возможности своих микропроцессоров. Двухядерные мобильные компьютеры иногда действительно работают чуть быстрее, но 4, а тем более 8 ядер — откровеннейший перебор. Аккумулятор расходуется совершенно безбожно, а мощные вычислительные устройства попросту простаивают без дела. Вывод — многоядерные процессоры в телефонах, смартфонах и планшетах — лишь дань маркетингу, а не насущная необходимость. Компьютеры — более требовательные устройства, чем телефоны. Два процессорных ядра им действительно нужны. Четыре — не помешают. 6 и 8 — излишество в обычных задачах и даже в играх.

Как выбрать многоядерный процессор и не ошибиться?

Практическая часть сегодняшней статьи актуальна на 2014 год. Вряд ли в ближайшие годы что-то серьёзно поменяется. Речь пойдёт только о процессорах производства Intel. Да, AMD предлагает неплохие решения, но они менее популярны, да и разобраться в них сложнее.

Заметим, что таблица основана на процессорах образца 2012-2014 годов. Более старые образцы имеют другие характеристики. Также мы не стали упоминать редкие варианты CPU, например — одноядерный Celeron (бывают и такие даже сегодня, но это нетипичный вариант, который почти не представлен на рынке). Не следует выбирать процессоры исключительно по количеству ядер внутри них — есть и другие, более важные характеристики. Таблица лишь облегчит выбор многоядерного процессора, но конкретную модель (а их десятки в каждом классе) следует покупать только после тщательного ознакомления с их параметрами: частотой, тепловыделением, поколением, размером кэша и другими характеристиками.

Краткий итог статьи «Вся правда о многоядерных процессорах». Вместо конспекта

• Ядро процессора — его составная часть. Фактически, самостоятельный процессор внутри корпуса. Двухядерный процессор — два процессора внутри одного.
• Многоядерность сравнима с количеством комнат внутри квартиры. Двухкомнатные лучше однокомнатных, но лишь при прочих равных характеристиках (расположение квартиры, состояние, площадь, высота потолков).
• Утверждение о том, что чем больше ядер у процессора, тем он лучше — маркетинговая уловка, совершенно неверное правило. Квартиру ведь выбирают далеко не только по количеству комнат, но и по её расположению, ремонту и другим параметрам. Это же касается и нескольких ядер внутри процессора.
• Существует «виртуальная» многоядерность — технология Hyper-Threading. Благодаря этой технологии, каждое «физическое» ядро разделяется на два «виртуальных». Получается, что у 2-ядерного процессора с Hyper-Threading лишь два настоящих ядра, но эти процессоры одновременно обрабатывают 4 вычислительных потока. Это действительно полезная «фишка», но 4-поточный процессор нельзя считать четырёхядерным.
• Для настольных процессоров Intel: Celeron — 2 ядра и 2 потока. Pentium — 2 ядра, 2 потока. Core i3 — 2 ядра, 4 потока. Core i5 — 4 ядра, 4 потока. Core i7 — 4 ядра, 8 потоков. Ноутбучные (мобильные) CPU Intel имеют иное количество ядер/потоков.
• Для мобильных компьютеров часто важнее экономичность в энергопотреблении (на практике — время работы от батареи), чем количество ядер.

Купите MacBook Pro — Образование

{{giveBackLogo}}

{{{selected.subsidyMessage}}}

{{{giveBackLogo}}}

5 бессовестных ограничений в смартфонах, и как их обойти — Ferra.ru

Либо придётся писать в представительство Samsung той страны, откуда к вам приехал смартфон. Если это Германия — открываете немецкий сайт Samsung, находите форму обратной связи и пишете на немецком (Google Translate в помощь) «Здравствуйте! Был проездом в Германии, зашёл в магазин %придумайте_какой_магазин_электроники%, удивился низкой цене на Galaxy S8 и купил его. Сейчас вернулся в Россию, а смартфон просит какой-то код разблокировки. Не могли бы вы его, пожалуйста, написать? Мой imei такой-то, вот фото квитанции о покупке» — и получите код разблокировки на свой Galaxy.

Неприятная процедура? А что вы хотели — отнимать у корейских миллиардеров деньги не так просто, как может показаться не первый взгляд.

Nexus 5X, LG G5: старым флагманам новые функции камеры не положены

В случае с камерами производители чаще не приуменьшают, а преувеличивают возможности сенсора. Помните сказки о том, что в Xiaomi Mi Max 2 такой же сенсор, как в Mi 6 и, якобы, это признак того, что бюджетная «лопата» будет фотографировать, как флагман? Вот такую «лапшу» рекламщики производят в разговоре о любом бюджетном мобильнике.

Но, если прогресса в камере между двумя моделями почти нет, но подчеркнуть, что старшая модель «круче» необходимо, в ход идут программные ухищрения. Например, жил да был LG G5 в полноценном и «кастрированном для России и Латинской Америки» (LG G5 SE) варианте. «Полноценный» G5 на базе процессора умел сохранять фото в RAW (формате-заготовке, которую можно «фотошопить» в широких пределах на компьютере, в отличие от готовой фотографии в JPG), а SE такой возможностью был обделён. Вряд ли потому, что Snapdragon 652 не «тянул» такую нагрузку в сравнении с Snapdragon 820 в «просто G5» — мы ведь помним, что LG G4 с ещё более «дохлым» Snapdragon 808 прекрасно справлялся с сохранением снимков в DNG. Энтузиасты пока не придумали, как уравнять две версии G5 программным образом.

Второй маркетинговый жест — это когда вышел LG G6 со слабо изменившейся по качеству съёмки в авто-режиме тыловой камерой, но с более крутым и доработанным за пару этапов (LG V20 — G6) приложением. И приятным для гиков ручным режимом съёмки видео. В старый LG G5 этот режим «не завезли» ни с обновлением «Android 6.0 — Android 7.0», ни с более поздними доработками. Поэтому один из владельцев просто «пришил» камеру из нового флагмана к самодельной прошивке для старого. Жаль только, что владельцы младшего G5 снова «пролетели», как фанера над Парижем. Разработчики модификаций и прошивок для LG чаще всего живут за пределами бывшего СССР и знать не знают ни о каком урезанном и не совместимом с европейскими G5 смартфоне с индексом SE.

правда или вымысел? — android.mobile-review.com

27 мая 2015

Константин Иванов

Facebook

Twitter

Вконтакте

По материалам androidauthority.com

Уже с десяток лет в наших компьютерах стоят многоядерные процессоры, и в настоящее время это норма. Вначале ядер стало два, потом четыре, а сегодня компании вроде Intel и AMD предлагают high-end процессоры для настольных компьютеров с 6 или 8 ядрами. Та же история и с процессорами в смартфонах. Двухъядерные энергоэффективные процессоры от ARM появились около 5 лет назад, а вслед за ними и 4, 6 и 8-ядерные процессоры на архитектуре ARM. Между тем, есть разница между 6- и 8-ядерными настольными процессорами от Intel и AMD и 6- и 8-ядерными процессорами, основанными на архитектуре ARM. У большинства относящихся ко второй категории процессоров с больше чем 4 ядрами используются как минимум две различных конструкции ядра.

С некоторыми исключениями, в целом, восьмиядерный ARM процессор использует систему, известную как Heterogeneous Multi-Processing (HMP), в которой «гетерогенность» означает неравноценность ядер. В современном 64-битном процессоре это значит, что кластер с ядрами Cortex-A57 или Cortex-A72 используется в сочетании с кластером ядер Cortex-A53. A72 – высокопроизводительное ядро, в то время как у A53 большая энергоэффективность. Такое сочетание известно как big.LITTLE, поскольку здесь «большие» ядра (Cortex-A72) объединены с «маленькими» Cortex-A53. Это сильно отличается от 6- и 8-ядерных процессоров для ПК от Intel и AMD, поскольку проблема энергопотребления в этом случае не так актуальна, как на мобильном устройстве.

Когда многоядерные процессоры впервые попали на ПК, возникло много вопросов касательно преимуществ двухъядерного процессора перед одноядерным. Двухъядерный 1.6ГГц процессор «лучше» одноядерного 3.2ГГц процессора или нет? А что Windows? Сможет ли она максимально реализовать потенциал двухъядерного процессора? А игры? Они правда идут лучше с двухъядерным процессором? И надо ли при написании приложений делать это особым образом, чтобы они могли использовать дополнительные ядра? И так далее.

О мультипроцессорной обработке

Эти вопросы вполне закономерны, и, конечно, такие же вопросы возникают по поводу многоядерных процессоров в смартфонах. Перед тем, как посмотреть на «взаимоотношения» многоядерных процессоров в смартфонах и Android приложений, давайте немного рассмотрим многоядерную технологию в целом.

Компьютерам отлично удается решение одной задачи. Вам нужно узнать первые сто миллионов простых чисел? Не вопрос, компьютер будет вычислять их целый день, снова и снова. Но тогда, когда вам нужно, чтобы он совершал два действия, например, выявлял те же простые числа с одновременно запущенным графическим интерфейсом, чтобы вы могли одновременно заниматься веб-браузингом, это оказывается несколько сложнее.

Не углубляясь в частности, существует технология, известная как вытесняющая многозадачность, которая позволяет разделять доступное процессорное время между несколькими задачами. «Кусочек» процессорного времени отводится одной задаче, «кусочек» другой и так далее. В основе операционных систем, таких как Linux, Windows, OS X и Android, лежит та часть технологии, что известна как планировщик и определяет, какому процессу достанется следующий «кусочек» процессорного времени.

Планировщики могут писаться по-разному, на сервере планировщик может быть заточен под то, чтобы давать приоритет задачам ввода-вывода вроде записи на диск или считывания из сети, в то время как в настольной версии он будет уделять больше внимания отзывчивости графического интерфейса.

Когда ядер больше одного, планировщик может отвести для одного процесса кусочек времени процессору 0, в то время как другой процесс получает кусочек времени процессора 1. Так планировщик и двухъядерный процессор позволяют двум задачам выполняться одновременно. Чем больше ядер, тем больше процессов могут выполняться одновременно.

Вы уже заметили, что планировщику хорошо удается разделять ресурсы процессора между различными задачами вроде того же вычисления простых чисел, запуска рабочего стола, использования браузера. Однако один процесс, такой как вычисление простых чисел, может быть разделен между несколькими ядрами. Или нет?

Некоторые задачи последовательны сами по себе. Чтобы испечь пирог, вам нужно разбить яйца, добавить муку, замесить тесто и так далее. Нельзя поставить пирог в духовку, пока не готово тесто. Так что даже если у вас на кухне два повара, сэкономить время на одной из задач не выйдет. Есть нерушимый порядок и последовательность действий. Можно решать несколько задач сразу и поручить одному повару пирог, а другому нарезку салата, но задачи с предопределенным порядком действий не выиграют ни от двухъядерного, ни даже от 12-ядерного процессора.

Не все задачи таковы, как описано выше. Многие операции, которые выполняет компьютер, можно разделить на несколько самостоятельных задач. Чтобы это произошло, основной процесс должен создать другой процесс и отдать ему на откуп часть работы. К примеру, если, используя алгоритм для вычисления простых чисел, вы не используете предыдущие результаты, не пользуетесь Решетом Эратосфена, можно разделить работу на две части. Один процесс вычисляет первые 50 млн чисел и второй – вторые 50 млн. Четырехъядерный процессор позволяет поделить работу на 4 части, и так далее.

Но для того, чтобы все это работало, программу надо написать особым образом. Другими словами, она должна быть разработана так, чтобы делить нагрузку на меньшие части, а не делать ее целиком. Для этого есть различные технологии программирования, и вы наверняка слышали слова вроде «однопоточный» или «многопоточный». Эти слова означают программы, которые написаны для выполнения одной задачи (однопоточная, все вместе) или программы с индивидуальными задачами (потоками), которым может быть отдельно назначено свое процессорное время. Подводя краткий итог, однопоточная программа ничего не выиграет от запуска на многоядерном процессоре, а вот многопоточная – напротив.

Итак, мы почти добрались до сути, и прежде чем перейти к Android, нужно еще одно. От того, как написана ОС, зависит то, что некоторые выполняемые программы могут быть изначально многопоточными. Часто отдельные части ОС сами по себе представляют собой независимые задачи, и когда ваша программа осуществляет ввод и вывод информации или выводит что-то на экран, это может быть отдельным процессом в системе. Использование того, что называется non-blocking calls может внести многопоточность в программу, не создавая потоков специально.

Это важный аспект для Android. Одна из задач системного уровня в архитектуре Android – SurfaceFlinger. Это основа процесса вывода графической информации на дисплей в Android. Это отдельная задача, которой должно быть выделено процессорное время. Что означает, что определенные графические операции для выполнения предполагают запуск нового процесса.

Android

Из-за процессов вроде SurfaceFlinger Android выигрывает от многоядерных процессоров без нужды в специальных многопоточных по сути приложениях. И поскольку множество вещей происходит в фоне, вроде синхронизации и виджетов, Android выигрывает от многоядерности и как единое целое. Эта ОС ожидаемо обладает способностью создавать многопоточные приложения. Чтобы узнать больше, посмотрите в раздел Процессы и Потоки в документации Android. Есть также многопоточные примеры от Google, а также имеется интересная статья от Qualcomm о программировании Android приложений для многоядерных процессоров .

Однако остается актуальным вопрос, является ли большинство Android приложений однопоточным и использует ли, таким образом, только одно ядро. Вопрос важный, поскольку если да, то у вас может быть многоядерный монстр из мира смартфонов, а на деле его процессор будет работать, как двухъядерный!

Также может возникнуть вопрос относительно разницы между 4- и 8-ядерным процессором. В ПК или серверах восьмиядерные процессоры построены так, что чип состоит из одинаковых ядер. Для большинства восьмиядерных процессоров с архитектурой ARM существуют высокопроизводительные и энергоэффективные варианты ядер. И смысл в том, что более энергоэффективные ядра служат для выполнения более второстепенных задач, а высокопроизводительные – для работы в тяжелой весовой категории. Однако, как и в настольной версии, эти ядра могут использоваться одновременно.

Основное, что здесь стоит запомнить, это то, что восьмиядерный процессор big.LITTLE обладает восемью ядрами из соображений энергоэффективности, а не производительности.

Тестирование

В Android возможно получить сведения о том, сколько ядер система использовала в процессоре. Для подкованных, это можно посмотреть в файле /proc/stat. Был создан инструмент, который берет информацию об использовании ядер в Android, пока запущено приложение. Чтобы повысить его эффективность и уменьшить падение производительности, сведения собираются, только когда приложение активно. Анализ данных производится офлайн.

Используя этот инструмент, у которого пока нет названия, для теста запускали серии приложений разного типа (игры, веб-браузинг и т.п.) на телефоне с четырехъядерным процессором Qualcomm Snapdragon 801, а затем на телефоне с восьмиядерным Qualcomm Snapdragon 615. При сопоставлении данных получились графики использования процессора. Начнем с простого примера. Вот график работы ядер Snapdragon 801 при использовании браузера Chrome:

График показывает, сколько ядер использовали Android и браузер. Он не демонстрирует, насколько было задействовано ядро, только то, использовалось ли оно в принципе. Если бы Chrome был однопоточным, можно было бы ожидать, что задействуются одно или два ядра, может быть, третье или четвертое по случаю. Но мы этого не видим. Наоборот, задействованы четыре ядра, и только временами количество используемых ядер падает до 2. В тесте с браузингом не читались загруженные страницы, это не повлияло бы на использование процессора. Страницы просто прогружались, и можно было переходить к новым.

Вот график, который показывает, насколько задействовалось каждое ядро. Это усредненный график (в реальном путаницу вносит огромное количество линий). Это значит, что по меньшей мере, показаны пики использования. К примеру, пик на этом графике превышает 90%, однако изначальные данные показывали, что некоторые ядра достигали 100% много раз. Тем не менее, здесь хорошо видно, что происходило.

А что у нас с восьмиядерным процессором? Демонстрирует ли он ту же самую схему? Нет, как видно на графике ниже. Постоянно используется семь ядер, на пиках доходит до 8, иногда опускается до 6 и 4.

Также и средний показатель использования каждого ядра демонстрирует, что планировщик вел себя иначе, поскольку Snapdragon 615 – процессор big.LITTLE.

Можно видеть, что два или три ядра трудятся больше других, но так или иначе задействованы все ядра. Мы видим, как архитектура big.LITTLE может передавать потоки от ядра к ядру в зависимости от загруженности. И не забываем, что смысл дополнительных ядер – это энергоэффективность, а не производительность.

Мы можем спокойно говорить о том, что использование «андроидом» всего одного ядра – это миф. Это было ожидаемо с учетом того, что Chrome, как и Android, был разработан многопоточным, как и для настольных компьютеров.

Другие приложения

Итак, это был разработанный многопоточным Chrome, а что с другими приложениями? Вот, что получилось вкратце

Gmail – на 4-ядерном телефоне получились равные доли использования 2 и 4 ядер. Однако среднее использование ядра не поднималось выше 50% — ожидаемо для относительно легкого приложения. Восьмиядерный процессор давал скачки от 4 к 8 ядрам, но меньшее среднее использование ядра – менее 35%.

YouTube – на 4-ядерном процессоре использовались только 2 ядра, в среднем менее 50% загрузки. На 8-ядерном в основном 4 ядра, временами вырастало до 6 и падало до 3. Загрузка ядер в среднем была всего 30%. Интересно, что планировщик предпочитал большие ядра, а маленькие почти не использовал.

Riptide GP2 – 4 ядра – процессор Qualcomm большую часть времени использовал два ядра, а остальные два – очень мало. А в 8-ядерном варианте последовательно использовались 6-7 ядер, но основную работу выполняли только три.

Templerun 2 – эта игра – более яркий пример проблемы однопоточности, чем другие приложения в тесте. В 8-ядерном варианте задействовались 4-5 ядер последовательно с пиками до 7. И только одно ядро выполняло тяжелую работу. На телефоне с 4-ядерным Qualcomm Snapdragon 801 два ядра делили нагрузку примерно поровну, а двум другим доставалось очень мало. На телефоне с 4-ядерным процессором от MediaTek нагрузка распределялась между всеми четырьмя ядрами. Это показывает, насколько разные планировщики и разные ядра разительно меняют то, как используется процессор.

Вот выборка графиков для наглядности. График бездействия 8-ядерной системы добавлен в качестве отправной точки.

Восьмиядерный аппарат, активный экран, пользователь не совершает никаких действий:

YouTube, запущенный на 4-ядерном аппарате:

YouTube, запущенный на 8-ядерном аппарате:

TempleRun2, запущенный на 4-ядерном аппарате:

TempleRun2, запущенный на 4-ядерном аппарате с процессором MediaTek:

Gmail, запущенный на 4-ядерном аппарате:

Gmail, запущенный на 8-ядерном аппарате:

Riptide GP2, запущенный на 4-ядерном аппарате:

Riptide GP2, запущенный на 8-ядерном аппарате:

Интересный результат получился в AnTuTu на 8-ядерном процессоре.

Как видите, последняя часть теста полностью загружает все ядра. Понятно, что бенчмарк искусственно создает высокую нагрузку, и поскольку все ядра работают на полную, чипсеты с большим количеством ядер выигрывают. С обычными приложениями такого не наблюдалось. Бенчмарки искусственно раздувают преимущество восьмиядерных аппаратов в производительности (больше, чем в энергоэффективности).

Почему легкие приложения используют 8 ядер?

Если вы посмотрите на приложения вроде Gmail, вы заметите интересный феномен. На 4-ядерном аппарате использование ядер поровну распределено между двумя и четырьмя ядрами, а на 8-ядерном – между четырьмя и восемью. Как Gmail может работать на 2 – 4 ядрах на 4-ядерном телефоне, а на 8-ядерном требовать как минимум четырех ядер? Бессмыслица какая-то.

Все дело снова в том, что ядра в телефонах с big.LITTLE неравноценны. В реальности мы видим, что планировщик использует ядра LITTLE, а когда нагрузка повышается, в дело вступают их собратья big. После некоторого времени совместной работы ядра LITTLE отправляются отдыхать. Когда нагрузка снижается, все происходит наоборот. Конечно, все это случается очень быстро, тысячи раз в секунду. Посмотрите на график, где сравнивается использование ядер big и LITTLE в Epic Citadel.

Посмотрите, вначале используются ядра big, а ядра LITTLE неактивны. Затем, около отметки 12 секунд, ядра big начинают использоваться меньше, и просыпаются ядра LITTLE. На 20 секундах big-ядра увеличивают активность снова, и LITTLE снижают ее почти до нуля. Это видно и на отметках 30, 45 и 52 секунды. В этих точках число использованных ядер колеблется. К примеру, в первые 10 с используются только 3 или 4 ядра (это ядра big), и на 12 с это число доходит до 6, затем снова падает до 4 и т.д. Так работает big.LITTLE. Этот процессор построен не так, как процессор для ПК. Дополнительные ядра позволяют планировщику выбирать для разных действий правильные ядра.

Все тесты, которые проводились, показали, что не нашлось ни одного реального приложения, которое использовало бы все 8 ядер на сто процентов. Так и должно было быть.

Подводим итоги

Прежде всего, подчеркнем, что эти тесты не отражают производительности телефонов, а лишь показывают, задействуют ли приложения Android несколько ядер. Не раскрывается преимуществ или недостатков многоядерности или чипсета big.LITTLE, как не сравнивается и работа частей приложения на двух ядрах при их использовании на 25% с использованием одного ядра на 50%, и так далее.

Затем, тесты еще не проводились для схемы Cortex-A53/Cortex-A57 или Cortex-A53/Cortex-A72. У Qualcomm Snapdragon 615 4-ядерный 1.7 ГГц ARM Cortex A53 кластер и четырехъядерный кластер 1.0 ГГц A53.

Интервал сканирования в этой статистике равен примерно трети секунды, т. е. около 330 миллисекунд. Если ядро сигнализирует об использовании на 25% в эти 300 миллисекунд и второе ядро – о том же самом, график покажет, что оба ядра используются на 25% одновременно, при этом одно ядро может задействоваться на 25% в течение 150 миллисекунд, то же и со вторым. Это означает, что ядра использовались последовательно, а не единовременно. В настоящее время меньшего интервала тест не предполагает.

При всем при этом, Android приложения очевидно способны использовать преимущества многоядерных процессоров и процессоры big.LITTLE позволяют планировщику выбрать наилучшую комбинацию ядер для текущей задачи. Поэтому если вы по-прежнему слышите от людей «Но смартфону не нужны 8 ядер!», вам остается только развести руками в отчаянии. Ничего-то эти люди не понимают.

Как использовать только один процессор двухъядерного процессора | Small Business

На двухъядерном процессоре вы можете полностью отключить второе ядро ​​через меню «Конфигурация системы» или частично отключить его с помощью параметров привязки процессора. Конфигурация системы позволяет вам установить, к скольким ядрам процессора обращается Windows, в то время как привязка к процессору позволяет вам контролировать, какие ядра может использовать та или иная программа. Этот подход может быть полезен, если вы пытаетесь не дать процессам монополизировать все ресурсы вашего компьютера.Эти параметры не отображаются на компьютерах с одноядерным процессором.

Меню конфигурации системы

Отключение одного из ядер двухъядерного процессора снижает вычислительную мощность системы вдвое. Настройка компьютера на использование одного ядра в меню «Конфигурация системы» Windows 8 полностью ограничивает доступ ко второму ядру двухъядерного компьютера, заставляя его вести себя как одноядерный ЦП. Windows рассматривает отдельные ядра как отдельные процессоры в том, что касается конфигурации, поэтому вы можете использовать эту опцию, чтобы настроить многоядерный компьютер на использование любого количества ядер, к которым у него есть доступ.

Установка одного ядра

Нажмите «Windows-R», чтобы запустить команду «Выполнить», введите «msconfig» (без кавычек) и нажмите «ОК». Откройте вкладку «Загрузка», выберите «Дополнительные параметры», установите флажок рядом с «Количество процессоров», выберите число «1» из списка и нажмите «ОК». Перезагрузите компьютер, чтобы загрузить его с отключенным вторым ядром.

Привязка к процессору

Привязка к процессору заставляет определенные программные потоки выполняться на определенных ядрах процессора.По умолчанию все программы при запуске имеют доступ ко всем ядрам. Windows сбрасывает все изменения в настройках соответствия процессоров при закрытии программы, поэтому при следующем запуске она снова получает доступ ко всем ядрам. Если вы одновременно выполняете две задачи, например редактирование большой фотографии в Adobe Photoshop и просмотр HD-фильма в проигрывателе Windows Media, affinity позволяет назначить каждую из этих задач одному из ядер, чтобы они не мешали работе. друг с другом. Таким образом, если одна программа выполняет большой перехват данных, это не приведет к замедлению работы другой.

Контроль соответствия процессоров

Соответствие процессоров можно контролировать с помощью диспетчера задач, и эта функция доступна во всех версиях Windows после XP. Запустите диспетчер задач, нажав «Ctrl-Shift-Esc», выберите вкладку «Процессы», а затем откройте меню соответствия, щелкнув правой кнопкой мыши любую задачу программы в списке и выбрав «Установить соответствие». В столбце «Описание» вкладки «Процессы» отображаются имена программ, которые помогают идентифицировать отдельные программы, а в меню «Соответствие процессоров» представлен список всех ядер на компьютере и параметр «Все процессоры».Выбранная программа может использовать любое ядро, рядом с которым стоит галочка; отключите доступ к ядру, сняв отметки с отдельных ящиков ядра, а затем нажав «ОК».

Ссылки

Биография писателя

Дэн Стоун начал профессионально писать в 2006 году, специализируясь на образовании, технологиях и музыке. Он веб-разработчик в коммуникационной компании и ранее работал на телевидении. Стоун получил степень бакалавра журналистики и магистра искусств в области коммуникационных исследований в Университете Северного Иллинойса.

серверов с одним процессором и двухпроцессорных серверов

Ищете выделенный сервер или сервер без ОС? На выбор имеется множество конфигураций.

Для критически важно определить конфигурацию сервера , которая соответствует вашим требованиям.

Основа любого сервера — это количество процессоров, , которые будут его питать, а также фактическая модель и тип процессора. С этого момента вы добавляете необходимый объем оперативной памяти, хранилища и другие параметры, которые требуются для вашего варианта использования.

Прочитав эту статью, вы сможете понять разницу между однопроцессорным и двухпроцессорным сервером. Если вы планируете создать среду без операционной системы для своей рабочей нагрузки, один из вопросов заключается в том, выбрать ли однопроцессорную или двухпроцессорную установку .

Эта статья должна помочь вам принять правильное решение для ваших будущих потребностей в инфраструктуре.

Различия между процессором, ядром и потоками

В те дни, когда компьютеры начали входить в каждый аспект нашей жизни, мы даже не могли представить себе многоядерный процессор.Это была битва за высокие тактовые частоты ядра процессора. Чем выше тактовая частота, тем быстрее процессор может обрабатывать информацию.

Когда одноядерных процессоров стало недостаточно, производители начали разрабатывать чипы с несколькими ядрами и потоками. Достаточно скоро мы начали видеть серверы с несколькими процессорами на одной материнской плате. Но в чем разница между процессором, ядром и потоком? Прочтите краткий обзор.

Что такое ЦП?

ЦП (центральный процессор) — это аппаратное обеспечение, отвечающее за выполнение задач из других частей компьютера.

Одноядерные процессоры могли одновременно обрабатывать только один набор инструкций. Практически все современные процессоры теперь содержат несколько ядер. Это позволяет выполнять несколько задач одновременно.

Что такое ядро ​​процессора?

Ядро — это физическая часть ЦП. Ядра действуют как процессоры в одном кристалле ЦП. Чем больше ядер у ЦП, тем больше задач он может выполнять одновременно.

Одно ядро ​​может выполнять одну задачу за раз, в то время как другие ядра обрабатывают другие задачи, назначаемые системой.Таким образом, общая производительность существенно улучшается по сравнению со старыми одноядерными ЦП. Есть также логические ядра, которые функционируют как отдельные потоки внутри ядра. Хотя они повышают производительность, логические ядра не подходят для физических ядер.

Что такое потоки ЦП?

Потоки подобны путям, по которым ваш компьютер может обрабатывать информацию.

Если ЦП имеет шесть ядер с двумя потоками на ядро, это означает, что существует двенадцать путей для обработки информации.

Основное различие между потоками и физическими ядрами состоит в том, что два потока не могут работать параллельно. В то время как два физических ядра могут одновременно выполнять две задачи, одно ядро ​​чередует потоки. Это происходит быстро, так что кажется, что имеет место настоящая многозадачность.

однопроцессорных серверов — преимущества и факты

Однопроцессорные серверы работают на материнской плате с одним разъемом для процессора. Это означает, что процессор с самым большим количеством ядер, доступный на рынке, определяет максимальное количество ядер на сервер.С другой стороны, сегодняшний рынок ЦП предлагает множество высокопроизводительных устройств, способных справляться с интенсивными рабочими нагрузками.

Самые мощные микросхемы относятся к семейству масштабируемых процессоров Intel® Xeon® с максимум 28 ядрами и 56 потоками. Однако масштабируемые процессоры Intel® Xeon® почти исключительно являются частью многопроцессорных систем.

В большинстве современных однопроцессорных серверов используются процессоры, принадлежащие семейству Intel® Xeon® E, преемнику семейства Xeon E3. Самый экономичный выбор — это процессор Intel® Xeon® E-2186G из последней линейки продуктов Coffee Lake.Благодаря 6 ядрам с тактовой частотой 3,8 ГГц (4,7 ГГц Turbo Boost), 12 потокам и поддержке 128 ГБ ОЗУ ECC (после обновления BIOS, которое выйдет в первом квартале), вы можете без проблем запускать несколько различных сервисов 24/7.

Процессоры Intel® Xeon® E-2100 значительно улучшили производительность, безопасность и надежность однопроцессорных серверов. Тем не менее, ограничение объема оперативной памяти в конфигурациях с одним процессором остается одним из их самых больших недостатков.

Сценарии использования однопроцессорных серверов

Развитие технологии ЦП позволило однопроцессорным серверам справляться с интенсивными рабочими нагрузками.Это строго зависит от модели процессора, который питает серверы, а также от других компонентов, таких как объем оперативной памяти.

Поскольку расхождения между конфигурациями однопроцессорных серверов могут быть значительными, полезно разделить их на несколько категорий. Это ни в коем случае не официальная категоризация серверов. Это просто высокоуровневая классификация, чтобы вы могли получить общее представление о том, как мы можем использовать однопроцессорные серверы.

Нижний сегмент

Используя однопроцессорные серверы начального уровня начального уровня, вы можете рассчитывать на создание общего сервера приложений для небольшой организации.Сюда входит почтовый сервер для десятка или около того активных сотрудников. Узнайте больше о серверах приложений, обратившись к нашей статье «Веб-серверы против серверов приложений».

Экономичные однопроцессорные серверы могут предоставить машины, достаточно мощные для среды разработки и тестирования для вашей команды программистов. В этом сегменте вы также можете рассчитывать настроить свой собственный DNS-сервер.

Большинство современных серверов начального уровня поддерживают память с кодом исправления ошибок (ECC). Он исправляет возникающее повреждение данных, предотвращает потенциальные сбои системы и помогает поддерживать работу системы круглосуточно.

Средний сегмент

Линейка однопроцессорных серверов среднего сегмента также разнообразна. Такой сервер по-прежнему не обернется для вашего банка, но сможет запустить все службы, упомянутые выше, но для более крупной организации. Кроме того, машины среднего класса хорошо подходят для интернет-магазина с умеренным объемом или небольшого сервера онлайн-игр.

Организации также могут развернуть эти машины в качестве серверов для совместной работы для беспрепятственного обмена данными между различными секторами. Поскольку данные могут изменяться одновременно в разных местах, серверы совместной работы отслеживают изменения и обеспечивают правильную синхронизацию.

Существует множество различных приложений для серверов для совместной работы, от интерактивных 3D-приложений до инструментов управления проектами.

Высокий сегмент

Если бюджет позволяет использовать однопроцессорный сервер высшего класса, вы можете создать машину с большим количеством ядер для более интенсивных рабочих нагрузок. Некоторые из этих приложений включают определенное научное моделирование и статистические вычисления.

Кроме того, на этих надежных серверах могут эффективно работать крупные веб-сайты и интернет-магазины.Вы также можете создать виртуальную среду меньшего размера и сделать многоцелевой сервер, используя одно устройство.

Для однопроцессорных серверов высшего качества мы оставили обработку мультимедиа и потоковую передачу. Эти звери с 20+ ядрами могут легко обрабатывать видео для среднего потребления онлайн-медиа. Высокопроизводительные серверы также подходят для потенциального масштабирования, а высокоскоростные серверные кластеры — для интенсивных рабочих нагрузок.

Двухпроцессорные серверы — преимущества и факты

Наиболее очевидное различие между однопроцессорными и двухпроцессорными серверами состоит в том, что на материнской плате установлено два разъема ЦП вместо одного.

За этим следуют дополнительные преимущества, такие как огромное количество линий PCI, два отдельных набора кэш-памяти и два набора слотов RAM. Если конкретная материнская плата имеет 24 слота памяти, 12 слотов принадлежат первому процессору, а остальные 12 — другому процессору. В случаях, когда занят только один слот ЦП, ЦП не может использовать другой набор модулей ОЗУ. Это случается редко, поскольку на двухпроцессорных серверах всегда заняты оба слота. Линейка процессоров Intel® Xeon® Gold — самый экономичный вариант для двухпроцессорных систем.К ним относятся Intel® Xeon® Gold 5118 или Intel® Xeon® Gold 6130, если вам нужно больше кэш-памяти и более высокие тактовые частоты.

При использовании двухпроцессорных серверов следует иметь в виду наличие необходимой задержки в таких системах. Это относится к вычислительным задачам, для которых требуются одни и те же наборы данных. Чтобы эффективно использовать доступные ресурсы и не мешать друг другу, необходим NUMA (неоднородный доступ к памяти). Это помогает назначать доступную память и устройства каждому процессору, уменьшая время задержки до минимума.Но для рабочих нагрузок, предназначенных для этих серверов, это не проблема.

Двухпроцессорные серверы и многопроцессорные системы в целом являются лучшими вариантами для сред с ограниченным пространством. Когда бизнесу требуется как можно больше вычислительной мощности в одном устройстве, им необходимо использовать многопроцессорные конфигурации, чтобы разместить большое количество серверов в ограниченном пространстве.

Сценарии использования — двухпроцессорные серверы

Довольно часто двухпроцессорные серверы содержат чипы высшего класса.Это делает их подходящими практически для любого сегмента рынка и любого бизнес-сценария. Обратите внимание, что типичные приложения для малого бизнеса не выиграют от большого количества ядер.

В чем эти серверы действительно блистают, так это в многопоточных приложениях, интенсивно использующих ЦП, таких как научные высокоточные вычисления и моделирование. То же самое касается машинного и глубокого обучения, ферм рендеринга и аналогичных развертываний высокопроизводительных вычислений, в которых происходит очень много вычислений ЦП.

Среды, в которых используется большая база данных с множеством одновременных запросов, используют серверы с двумя процессорами и максимально возможным количеством ядер.Чем больше ядер доступно, тем больше задач базы данных может обрабатывать система. Двухпроцессорные серверы могут даже обрабатывать несколько баз данных на одном компьютере из-за огромной вычислительной мощности.

Эти серверы великолепны, когда они служат основой виртуальной среды или основой кластера серверов. Имея до 56 ядер и удваивая потоки, вы даже можете назначать физические ядра своим виртуальным машинам для повышения производительности и стабильности.

Возможно, вы заметили, что мы не создавали классификацию серверов с двумя процессорами в разных сегментах.Основная причина заключается в том, что если вы ищете сервер с двумя процессорами, вы уже находитесь в высоком сегменте вычислительного мира. Тем не менее, у провайдеров есть предложения для компьютеров с двумя процессорами, где вы можете арендовать голый металлический сервер, не нарушая при этом денег.

Сравнение производительности: однопроцессорные и двухпроцессорные серверы

Как обычно, чем больше, тем лучше. Машины с большим числом ядер, безусловно, превосходят по производительности серверы с шестью или восемью ядрами и одним чипом ЦП.Однако не все так просто.

Хотя конфигурации с двумя процессорами содержат огромное количество ядер и значительно превосходят однопроцессорные серверы, некоторые тесты показали лишь незначительное увеличение производительности по сравнению с конфигурациями с одним процессором с аналогичным количеством ядер и тактовой частотой на чип. Это относится к обстоятельствам, когда два процессора работали с одними и теми же данными одновременно.

С другой стороны, мы видим огромный рост производительности двухпроцессорных серверов, когда рабочая нагрузка оптимизирована для подобных настроек.Это особенно верно, когда процессоры выполняют интенсивные многопоточные задачи. Один из них — абстрагирование ресурсов в виртуальные машины, которые одновременно работают над разными вещами.

Сама по себе скорость процессора и количество ядер не всегда вредны. Двухпроцессорные серверы поддерживают гораздо больше оперативной памяти, чем однопроцессорные серверы. Например, для масштабируемых процессоров Intel® Xeon® Gold 5118 заявленный максимальный объем памяти составляет 768 ГБ. С другой стороны, линейка процессоров Xeon E-2100 поддерживает до 128 ГБ оперативной памяти после обновления BIOS.

Чтобы подтвердить преимущество многопроцессорных серверов по производительности над однопроцессорными, в первой половине 2019 года будет добавлена ​​поддержка энергонезависимой памяти Intel® Optane DC для масштабируемых процессоров Cascade Lake Xeon. Этот новый тип доступной памяти с малой задержкой находится между NvME, SATA и SSD. Новый тип памяти повысит производительность приложений, требующих больших объемов данных, при сохранении высокого уровня безопасности.

Выбор правильной настройки сервера

Не существует волшебной формулы, как определить, нужен ли вам однопроцессорный сервер низкого уровня или двухпроцессорный монстр.Есть несколько факторов, которые играют важную роль в этом решении. Это также зависит от того, хотите ли вы арендовать сервер или купить его. На сегодняшнем рынке обычно выгоднее арендовать сервер, чем строить собственный центр обработки данных. Причина в том, что для обеспечения стабильной работы центра обработки данных требуется объем работы, связанной с настройкой надлежащего кондиционирования воздуха, электропитания, кабелей и всего остального.

Вот некоторые из рекомендаций по выбору правильного голого сервера для вашего бизнеса:

• Составьте список того, для чего вы собираетесь использовать сервер.Обратите внимание на требования к программному обеспечению, которое вы планируете запустить.
• Постарайтесь предвидеть возможные нагрузки. Вы хотите иметь достаточно ресурсов в часы пик, но не слишком много оборудования, простаивающего при среднем и низком потреблении.
• Убедитесь, что затраты на эксплуатацию вашей ИТ-среды не превышают получаемых ею выгод.
• Если вы планируете предоставлять своим клиентам какие-либо онлайн-услуги, убедитесь, что они оправдывают их ожидания. Особенно, если у вас есть SLA, которому нужно следовать.

Заключение

Однопроцессорные серверы занимают значительную долю современного рынка. Может показаться, что с массивными микросхемами ЦП с большим количеством ядер двухпроцессорные серверы лучше всего подходят для корпоративных сред и центров обработки данных. В этих зданиях необходимо разместить как можно больше ядер на единицу, чтобы сэкономить место.

Высокопроизводительные серверы лежат в основе успешных бизнес-операций и способствуют научным исследованиям и разработкам. Вот почему так важно выбрать подходящий сервер для вашей ИТ-инфраструктуры.Если вам нужна помощь в принятии этого решения, вы можете обратиться к профессионалам. Вы также можете напрямую обратиться к специалистам phoenixNAP за помощью в выборе подходящего сервера для вашей рабочей нагрузки.

Power 4: первый многоядерный процессор с тактовой частотой 1 ГГц

В 1996 году тщательно подобранная команда из примерно 250 проектировщиков систем и микросхем, архитекторов программного обеспечения, исследователей и инженеров по полупроводникам намеревалась вывести IBM с последнего места в быстрорастущем 7 млрд долларов США. UNIX ^® — сегмент сервера.

Они намеревались обойти конкурентов, таких как Sun Microsystems, Digital Equipment Corporation и HP, с помощью совершенно новой системы, предлагающей вдвое большую производительность при половинной стоимости.

Для достижения этой благородной цели они успешно разместили два высокопроизводительных микропроцессорных ядра на одном кремниевом кристалле — впервые в отрасли. В то же время они разработали совершенно новую компьютерную архитектуру. Больше новой системы, чем нового чипа, их изобретение, названное IBM ^® POWER4 сочетает в себе лучшее из коммерческих, научных и высокопроизводительных вычислений в одной конструкции.

Первая новая система, представленная с POWER4, IBM eServer pSeries Сервер ^® под названием IBM Regatta более чем вдвое повысил стандарт производительности при вдвое меньшей цене, чем у ближайшего конкурента. Журнал компьютерного бизнеса eWeek писал: «Недавно разработанный 1 ГГц Power4 представляет собой огромный скачок по сравнению со своим предшественником, 450 МГц Power3».

Промышленный аналитик Брэд Дэй из Giga Information Group сказал в то время: «IBM становится очень агрессивной, и этот сервер меняет правила игры.«Компания по исследованию микропроцессоров Cahners In-Stat / MDR (MicroDesign Resources) наградила новую систему на базе POWER4 наградой« Выбор аналитиков »за лучший процессор для рабочих станций / серверов 2001 года. Кевин Крюэлл, аналитик In-Stat / MDR, сказал о награде для архитектуры POWER4: «Результаты значительно опережают все остальные серверные процессоры».

Это было только начало. Последующие версии — IBM POWER5, МОЩНОСТЬ6 ^® и МОЩНОСТЬ7 ^® — стал сердцем современной линейки ведущих в отрасли компьютеров IBM Power Systems ™ и Power Systems Express, используемых как крупными, так и средними компаниями.

Watson, компьютер, говорящий на естественном языке, который участвовал в американской телевизионной викторине. Опасность! , построен по технологии POWER7. [Подробнее об этом значке прогресса]

«Еще в 1996 году мы занимали пятое место из пяти компаний в сегменте UNIX», — говорит Виджей Лунд, ныне вице-президент по предложениям между IBM в группе программного обеспечения IBM. Лунда, который в то время работал над системами мэйнфреймов IBM, попросили оценить, что нужно сделать IBM, чтобы стать лидером в сегменте систем UNIX.

Он сообщил, что для выполнения этой работы потребуются радикально новая микроархитектура, гораздо более быстрый и мощный микропроцессор и конструкция пуленепробиваемой системы. Ключевой вопрос заключался в том, сможет ли команда IBM достичь этих высоких целей в срок?

На встрече со старшим вице-президентом IBM Ником Донофрио Лунд рекомендовал IBM создать собственный микропроцессор для новых систем. «Я думал о долгосрочной перспективе», — говорит Лунд. «Если бы мы сделали это сами, я знал, что у нас все получится правильно, и наше решение станет отправной точкой для серии конкурентных систем, а не просто единовременным шагом вперед.”

Лунд собрал то, что тогдашний генеральный директор Лу Герстнер стал называть «командой A» разработчиков из офисов IBM в Остине, штат Техас; Торонто и Бромон, Канада; Бёблинген, Германия; Берлингтон, Вермонт; и Покипси, Ист-Фишкилл и Исследовательский центр Уотсона в Нью-Йорке. Он также заключил внешний альянс с Hitachi, который построит часть встроенной памяти нового процессора, называемую кэш-памятью 3-го уровня.

Согласно эмпирическому правилу 1996 года, сложные разработки такого масштаба разваливаются, если ключевые люди не работают под одной крышей.Чтобы превзойти эти разногласия, команда усовершенствовала ранние версии инструментов для удаленной совместной работы, такие как совместное использование удаленного рабочего стола. Лунд также смягчил проектный баланс риска и осторожности, объединив тех, кто склонен к высокому риску, с опытными реалистами, вызвав небольшой шум по поводу «создания слишком большого конфликта».

Творческое трение окупилось. За четыре года напряженных усилий команда решила объединить два процессора на одном чипе. Этого никогда не было. Но если бы это сработало, это удовлетворило бы их проектные требования к большей мощности и большей скорости — и установило бы тесты производительности намного раньше, чем у известных конкурентов.

В 2001 году IBM представила первый в мире многоядерный процессор, микросхему VLSI (очень крупномасштабную интеграцию) с двумя 64-битными микропроцессорами, содержащими более 170 миллионов транзисторов.

Этот революционный дизайн в архитектуре и полупроводниковой технике позволил этим двум процессорам работать вместе с очень высокой пропускной способностью с большой внутренней памятью, а также с высокоскоростными шинами и каналами ввода / вывода.

Четыре из этих новых микропроцессоров, работающие вместе как мощный 8-процессорный модуль, установили новый отраслевой стандарт и обеспечили рекордную для того времени тактовую частоту 1.3 гигагерца. Технология самовосстановления, встроенная в конструкцию, в одночасье катапультировала системы среднего уровня IBM на уровни надежности и доступности, близкие к мэйнфреймам, что само по себе является большим достижением.

По словам Джима Кале, одного из проектировщиков POWER4, новый чип и его архитектура были разработаны с нуля с учетом серверных ролей. Микросхема POWER4, например, имела скорость передачи данных с ее кэш-памятью более 100 гигабайт в секунду и имела модули связи между кристаллами, работающие со скоростью более 35 гигабайт в секунду.

Кэрри Алтьери, ныне вице-президент по коммуникациям IBM Systems Technology Group, помогла вывести революционную технологию на рынок в 2001 году. «Эффект был мгновенным и огромным, — говорит она. «Аналитическое сообщество заявило нам, что это буквально сорвало им носки. За очень короткое время мы прошли путь от последнего места до лидера отрасли ».

В загадочном мире проектирования процессоров инженеры и ученые IBM, среди прочего, открыли новые возможности для конвейерной обработки, многопоточности, двоичной совместимости, высокочастотной конструкции, симметричной многопроцессорной обработки и топологии межсоединений с распределенным коммутатором.

Говоря проще, Дж. М. Тендлер из IBM и четыре соавтора написали в IBM Journal of Research & Development , «В продолжающихся спорах между« демонами скорости »(высокая тактовая частота) и« интеллектуалами »(более сложный дизайн, но более высокая скорость выполнения инструкций за цикл), системы на основе IBM UNIX традиционно были в лагере умников. В POWER4 IBM решила также использовать подход демона скорости ».

Более того, новая архитектура системного уровня, представленная в POWER4 и последующих версиях, позволила IBM объединить свои коммерческие и высокопроизводительные линии — унаследованную IBM AS / 400 ^® и IBM RS / 6000 ^® системы, известные тогда как IBM eServer iSeries ^® и pSeries — в широко известные Power Systems.Исчезли уникальные различия между системами пропускной способности и системами, оптимизированными для обработки чисел.

POWER4 и огромные усилия, необходимые для его изобретения, представляют собой то, что Лунд называет одним из основных активов IBM. «Это наша способность, — говорит он, — привлекать таланты со всего мира, проектировать все части очень сложного проекта и объединять их для создания совершенно новой технологии и новой системы, построенной на этой технологии. Это то, что у нас получается лучше всего ».

Глава 1.Количество ядер процессора Red Hat Enterprise Linux для реального времени 8

Ядро процессора является физическим центральным процессором (ЦП) в компьютере. Ядра отвечают за выполнение машинного кода. Разъем — это соединение между процессором и материнской платой компьютера. Разъем — это место на материнской плате, в которое устанавливается процессор. Одноядерный процессор физически занимает один сокет и имеет одно доступное ядро. Четырехъядерный процессор физически занимает один сокет и имеет четыре доступных ядра.

При разработке приложений реального времени учитывайте количество доступных ядер. Также важно отметить, как кеши распределяются между ядрами и как ядра физически связаны.

Если приложению доступно несколько ядер, используйте потоки или процессы, чтобы воспользоваться ими. Если программа написана без использования этих конструкций, она будет работать только на одном процессоре за раз. Многоядерная платформа позволяет получить преимущества за счет использования разных ядер для разных типов операций.

Часто различным потокам приложения требуется синхронизировать доступ к общему ресурсу, например к структуре данных. В этом случае производительность можно улучшить, зная структуру кэша системы. Инструмент Tuna можно использовать для определения структуры кэша. Попробуйте привязать взаимодействующие потоки к ядрам, чтобы они совместно использовали кеш. Совместное использование кэша уменьшает количество ошибок памяти, гарантируя, что примитив взаимного исключения (мьютекс, условная переменная или аналогичный) и сама структура данных используют один и тот же кеш.

Важно изучить межсоединения, возникающие между жилами. По мере того как количество ядер в машине увеличивается, тем сложнее и дороже становится обеспечение единообразного доступа к памяти для всех из них. Многие поставщики оборудования теперь предоставляют прозрачную сеть взаимосвязей между ядрами и памятью, известную как архитектура NUMA (неоднородный доступ к памяти). В системах NUMA знание топологии межсоединений позволяет размещать часто взаимодействующие потоки на соседних ядрах.

Выбор подходящего процессора Intel Xeon или Core для материнской платы сервера

Graphic: Итак, вы ищете новый сервер или рабочую станцию, но не уверены, что вам подходит: материнская плата Intel Xeon, материнская плата с двумя процессорами Xeon или материнская плата Core i3, i5 или i7. Trenton Systems может помочь в этом.

Если вам интересно, подходит ли процессор Intel Xeon или Intel Core для вашего защищенного сервера или рабочей станции, то вы попали в нужное место.

Короче говоря, процессоры Intel Core отлично подходят для защищенных компьютеров среднего уровня и некоторых высокопроизводительных защищенных серверов и рабочих станций, но в целом процессоры Xeon компании являются лучшим выбором для серверов и рабочих станций, на которых выполняются приложения, интенсивно использующие данные, особенно критически важный характер.

Но выбор подходящего процессора Intel может быть непростым процессом, и он связан с множеством правильных вопросов. Вам нужна память с кодом исправления ошибок (ECC), которую предлагают процессоры Xeon? Процессор Core i9 лучше процессора Xeon? Действительно ли большее количество ядер лучше? Вам нужен один или два процессора? Сколько линий PCIe должен поддерживать ЦП или ЦП?

Это вопросы, на которые мы рады ответить в этом сравнении процессоров Intel.

Но сначала давайте рассмотрим материнские платы серверов и их связь с процессорами.

Фото: серверная материнская плата SSP8268 компании Trenton Systems с двумя процессорами Xeon и другими прочными компонентами

Материнская плата сервера — это основная печатная плата, на которой расположены основные компоненты сервера. Сюда входят центральные процессоры (ЦП), контроллер управления основной платой (BMC), слоты Peripheral Component Interconnect Express (PCIe), память, порты ввода / вывода и другие компоненты.

Как и материнские платы большинства портативных и настольных компьютеров потребительского уровня, серверные материнские платы доступны в различных форм-факторах, таких как eATX, ATX, SSI CEB, SSI EEB, SSI MEB или даже в нестандартном форм-факторе.

По сути, назначение серверной материнской платы — предоставить платформу, через которую компоненты сервера могут обмениваться данными. Это создает работающий компьютер, способный быстро и эффективно хранить и извлекать данные, а также выполнять вычисления, необходимые для эффективной поддержки задач, специфичных для программы или приложения.

В контексте защищенных серверов материнские платы серверов обычно проходят стресс-тесты и сертифицированы по военным и промышленным стандартам, таким как MIL-STD-810 и DO-160. Это гарантирует, что их компоненты, включая процессоры, не только выживают, но и продолжают работать должным образом, находясь в экстремальных условиях.

Самым важным компонентом материнской платы сервера является центральный процессор (ЦП). С помощью блоков управления и арифметики / логики ЦП функционирует как мозг сервера или как ключевое лицо, принимающее решения; без него на печатной плате остается куча неактивных компонентов.По сути, транзисторы ЦП позволяют выполнять сложные вычисления, которые обеспечивают ваш сервер мощностью и данными, необходимыми для выполнения вычислительных задач.

Intel — ведущий мировой производитель процессоров. Микропроцессоры компании, особенно семейства Xeon и Core, стали синонимом исключительной вычислительной скорости и эффективности. Сегодня они используются как в бытовых, так и в военных компьютерах, а также в серверах и рабочих станциях промышленного уровня.

В индустрии защищенных вычислений семейства процессоров Intel Xeon и Core составляют основу защищенных серверов и рабочих станций, используемых в вооруженных силах и промышленности.Каждый день эти защищенные компьютеры поддерживают и позволяют выполнять самую важную работу.

Графика: линейка процессоров Intel Xeon Scalable Bronze, Silver, Gold и Platinum

Процессор Xeon — это процессор Intel, разработанный и изготовленный в основном для использования в высокопроизводительных военных и промышленных серверах и рабочих станциях. Бренд Xeon был представлен компанией в июне 1998 года и в настоящее время доступен в четырех семействах процессоров: Xeon E, Xeon W, Xeon D и Xeon Scalable, каждое из которых предназначено для обработки различных рабочих нагрузок.

на базе процессоров Xeon часто используются для выполнения сложных вычислений в центрах обработки данных облачных вычислений, военном вооружении и радиолокационных системах, промышленном производстве и приложениях для анализа данных, программах сбора разведданных и многом другом.

Xeon также можно найти во многих компьютерах потребительского уровня, но эти системы недешевы, и они, как правило, излишни для большинства намерений и целей потребителей, таких как просмотр веб-страниц, покупки в Интернете, просмотр нескольких видеороликов на YouTube, бронирование авиабилетов, поиск ближайшего ресторана или кафе и т. д.

Однако в индустрии защищенных вычислений сервер или рабочая станция с материнской платой Xeon, как правило, является правилом, а не исключением, учитывая высокие вычислительные требования в военной сфере и в некоторых отраслях.

Trenton Systems 1U, 2U, 3U, 4U и 5U оснащены одними из самых мощных процессоров Xeon Scalable, предлагаемых в настоящее время Intel.

Intel не скрывает этого. Компания продает свои процессоры Xeon специально для производителей компьютеров и серверов, специализирующихся на разработке высокопроизводительных систем, которые более чем способны обрабатывать рабочие нагрузки, требующие обработки данных, и поддерживать критически важные приложения.

Фотография: процессор Intel Core i5-9400F

A Core — это процессор Intel, разработанный и изготовленный в основном для использования в настольных компьютерах среднего уровня, ноутбуках, мини-ПК и некоторых высокопроизводительных серверах и рабочих станциях. Бренд Core был представлен Intel в июле 2006 года и в настоящее время доступен в пяти семействах процессоров: Core i3, Core i5, Core i7, Core i9 и Core X-Series, производительность которых последовательно увеличивается.

В настоящее время даже некоторые из самых доступных компьютеров на рынке содержат как минимум материнскую плату Core i3. Это потому, что процессоры Core часто используются для решения множества задач.

Серия Core i3 подходит для повседневных задач, таких как просмотр веб-страниц, потоковая передача музыки и просмотр видео; серия Core i5 представляет собой шаг вперед и может похвастаться поддержкой графики 4K и более высокой скоростью запуска; серии Core i7 и i9 — хороший выбор для серьезной многозадачности, связанной с ресурсоемкими приложениями, и они даже превосходят некоторые процессоры Xeon по тактовой частоте; а серия Core X обеспечивает самую быструю и беспроблемную работу с каждым процессором Core.

Trenton Systems, его мини-ПК ION Rugged Mini и защищенные рабочие станции 1U, 2U, 3U, 4U и 5U содержат материнские платы, оснащенные некоторыми из новейших процессоров Core i3, i5 и i7.

Таблица 1: Сравнение вариантов процессоров Xeon и Core, доступных для процессорной платы Trenton Systems MBK8257, используемой в серверах компании 1U и блейд-серверах 1U-2U.Обратите внимание на компромиссы между каждым из процессоров. Сравните эту таблицу с таблицей 2 ниже, в которой описаны процессоры Xeon SP Gold, которые Trenton Systems использует во многих своих защищенных серверах. Они могут поддерживать до 22 ядер, 44 потока, 30,25 МБ кэш-памяти и до 48 линий PCIe.

Таблица 2: Сравнение некоторых вариантов процессоров Xeon, доступных для материнской платы Trenton Systems SSP8268, используемых в защищенных серверах компании.Обратите внимание на различия в ядрах, потоках, тактовой частоте ЦП, кэш-памяти и поддержке линий PCIe между каждым из процессоров и по сравнению с процессорами Xeon и Core более низкого уровня в таблице 1. Щелкните здесь, чтобы просмотреть полный список процессоров Xeon Scalable. доступно для SSP8268.

Итак, почему процессоры Xeon в целом лучше подходят для серверов и рабочих станций?

Как правило, процессоры Xeon обладают рядом преимуществ по сравнению с процессорами Core, которые ценны для военных, промышленных и коммерческих заказчиков, в том числе:

• Поддержка ECC RAM
• Поддержка больших объемов ОЗУ в целом
• Больше кэш-памяти
• Увеличенное количество ядер и потоков
• Опция для двух ЦП
• Поддержка большего количества линий PCIe

Давайте подробнее остановимся на каждом из этих преимуществ.

ECC RAM помогает обеспечить защиту данных, предотвращая повреждение в источнике; поддержка большего объема ОЗУ обеспечивает более плавную работу приложений; больший объем кэш-памяти означает, что рядом с ЦП может храниться больше данных, что избавляет ЦП от необходимости обращаться к ОЗУ так часто; большее количество ядер и потоков означает большее количество процессоров для разделения вычислительной нагрузки и более быстрых вычислений в целом; наличие двух процессоров гарантирует, что в системе будет мощность двух процессоров Xeon, обладающих всеми перечисленными выше преимуществами; а поддержка большего количества линий PCIe означает поддержку более высокоскоростных компонентов расширения, таких как выделенные графические процессоры.

Большинство клиентов на рынке серверов с материнской платой Xeon ценят вышеуказанные преимущества, потому что они обеспечивают защиту данных, возможности высокоскоростного расширения, более быстрые вычисления и быструю, стабильную производительность, все это особенно желательно для систем, поддерживающих миссию: критически важные приложения, при которых потеря данных, снижение производительности системы или невозможность расширения могут привести к катастрофическим последствиям.

Но у процессоров Core есть и свои преимущества — в частности, возможности разгона и встроенная графика.Почему важны эти преимущества? Более высокие тактовые частоты означают более быстрые вычисления ЦП, что, в свою очередь, означает более плавную работу приложений, а включение встроенной графики означает, что вам, возможно, не придется покупать выделенную видеокарту. Это, конечно, полностью зависит от потребностей вашей программы или приложения, поскольку некоторые высокопроизводительные приложения значительно выигрывают от производительности, связанной с выделенной видеокартой.

Однако некоторые процессоры Xeon E предлагают интегрированную графику с использованием Intel HD Graphics P630, которая предназначена для конкуренции с дискретными профессиональными видеокартами начального уровня.В противном случае вам придется добавить дискретный графический процессор, который является оптимальным выбором для высокопроизводительных промышленных и критически важных приложений.

Высококачественные военные, промышленные и бизнес-программы и приложения нуждаются в скорости, защите данных, долговечности и надежности, которые может предложить сервер Xeon.

Trenton Systems специализируется на разработке защищенных серверов и рабочих станций, оснащенных материнскими платами с одним и двумя процессорами Xeon.Наши высококачественные системы, произведенные в США и сертифицированные в соответствии с военными и промышленными стандартами, работают со скоростью, эффективностью и твердостью, независимо от того, насколько тяжелыми становятся дела.

Некоторым менее требовательным промышленным и бизнес-приложениям просто не нужны дополнительные навороты материнской платы, оснащенной процессорами Xeon. Процессоры Xeon немного дороже, и, как следствие, они не всегда доступны с финансовой точки зрения и не требуются для определенных задач.

Для проектов такого типа Trenton Systems предлагает полную линейку защищенных серверов 1U, защищенных рабочих станций 1U-5U и защищенных мини-ПК ION, все из которых используют процессоры Intel Core i3, i5 и i7. Наша талантливая команда инженеров более чем готова работать с вами над выбором подходящей процессорной платы для ваших нужд.

Фото: вид сверху защищенного сервера Trenton Systems 4U с двойной материнской платой Xeon

Заключение

Вычислительные потребности вашей программы или приложения будут определять, будет ли процессор Xeon, двойные процессоры Xeon или процессор Intel Core правильным выбором для вашего сервера или материнской платы рабочей станции.

Учитывая, что процессоры Xeon предназначены для поддержки высокопроизводительных серверов и рабочих станций, они будут обладать немного большей вычислительной мощностью, чем семейство Core, но, как мы уже заявляли, процессор Core может также подойти вашей системе. , в зависимости от ваших потребностей.

Компания Trenton Systems оснащает наши высокопроизводительные серверы и рабочие станции новейшими и лучшими процессорами Xeon. Если вам нужен процессор Xeon, Core или два процессора Xeon, у нас есть все необходимое.

Спросите нас о наших решениях для защищенных вычислений, ориентированных на клиентов, и о том, как они могут улучшить вашу работу.

Ядро многоцелевого кремниевого фотонного процессора

Схема процессора и волноводной сетки

Архитектурная концепция программно определяемого фотонного процессора показана на рис. 1a. Его центральным элементом является оптическое ядро, где основные задачи обработки сигналов выполняются в фотонной области. Мы предложили его реализацию с помощью гексагональной двухмерной волноводной решетки фотонного типа ⁴¹ . Рисунок 1b иллюстрирует эту топологию сетки. Каждая сторона шестиугольника или базовая единичная длина (BUL) состоит из двух закрытых волноводов, и связь между ними контролируется с помощью настраиваемого базового блока (TBU), который реализуется с помощью 3-дБ ИМЦ (рис.1в). Через внешние электронные управляющие сигналы, подаваемые на нагреватели, размещенные на верхней части каждого плеча MZI, каждый TBU может быть сконфигурирован для работы как направленный ответвитель или просто как оптический переключатель в крестообразном или стержневом состоянии, обеспечивая оптическую маршрутизацию с управлением по амплитуде и фазе (см. Дополнительное примечание 2). Используя этот принцип, эту общую архитектуру можно реконфигурировать для поддержки любого вида линейного преобразования между несколькими входными и несколькими выходными волноводными портами, как в самоконфигурируемых универсальных линейных компонентах, почти так же, как FPGA работает в электронике.На рисунке 1c показана схема 7-элементной решетки, представленной в этой статье, вместе с деталями и соответствующими параметрами ее TBU.

Программно определяемый фотонный процессор общего назначения и его ядро ​​с реконфигурируемой волноводной сеткой. a Архитектура процессора, показывающая реконфигурируемое ядро ​​в качестве его центрального элемента и различные возможные электрические, оптические и управляющие входные / выходные сигналы (E / O: внешний модулятор. O / E: оптический приемник). b Схема гексагональной волноводной сетки; структура из 7 элементарных ячеек обозначена синим цветом . c Деталь компоновки 7-элементной шестиугольной волноводной сетки, спроектированной и изготовленной, включая увеличение ( ниже ) стороны шестиугольника длиной 1 базовая единица длины ( BUL ), реализованная с помощью 3-дБ Mach Zehnder Интерферометр ( MZI ) и зум ( верхний ) узла оптической связи. TBU, настраиваемый базовый блок

Алгоритмы синтеза фильтров и масштабируемость

Предлагаемая гексагональная волноводная сетка сама по себе является программируемой аппаратной платформой, поддерживающей несколько конфигураций, а не конкретную схему.Это означает, что его можно запрограммировать для эмуляции конкретных аппаратных конфигураций широкого спектра архитектур сигнальных процессоров, включая, среди прочего, традиционные КИХ и БИХ фильтры с прямой / обратной связью с импульсной характеристикой, а также оптические линейные преобразователи с несколькими входами и несколькими выходами. . Из теории обработки сигналов ^42, хорошо известно, что при конкретной конфигурации оборудования диапазон передаточных функций, которые могут быть синтезированы с ее помощью, ограничен. Другими словами, невозможно разработать общий и четко определенный алгоритм синтеза, учитывающий все возможные реализации фильтра.Следовательно, такой алгоритм синтеза не может быть разработан и для гексагональной волноводной сетки. Однако доступные методы синтеза для конкретных конфигураций оборудования, которые можно эмулировать с помощью волноводной сетки, могут быть применены путем разработки подходящей процедуры, которая переводит результаты, предоставленные уравнениями синтеза, в конкретные значения параметров MZI, которые необходимы для реализации точки связи волноводов в эмулируемой схеме. Мы обнаружили, что это возможно для всех основных аппаратных конфигураций дискретной обработки сигналов, используемых на практике, как обсуждается ниже, и все они масштабируемы.

Например, КИХ-фильтры основаны либо на каскадах / решетках настраиваемых ИМЦ на 3 дБ, либо на конфигурациях поперечных фильтров. Для обеих альтернатив КИХ-фильтра в литературе ^{42, 43} были разработаны алгоритмы синтеза и рекурсивного масштабирования, которые могут быть непосредственно применимы, поскольку гексагональная волноводная сетка может напрямую реализовывать как каскадные решетки MZI с настройкой на 3 дБ, так и конфигурации поперечных фильтров. Для БИХ-фильтров используются либо простые / составные оптические кольцевые резонаторы, либо настраиваемые каскады ИМЦ на 3 дБ с кольцевой нагрузкой.Опять же, в литературе ^{42, 44} сообщалось об алгоритмах синтеза, которые применимы напрямую, поскольку гексагональная волноводная сетка может напрямую реализовывать либо простые кольцевые фильтры, либо фильтры с несколькими резонаторами, либо настраиваемые каскады MZI на 3 дБ с кольцевой нагрузкой.

В случае оптических линейных преобразователей с несколькими входами и выходами, подробный синтез и алгоритмы рекурсивного масштабирования были описаны Миллером для треугольных конфигураций ³⁶ и Clements et al. ³⁸ для прямоугольных конфигураций, которые, как упоминалось выше, необходимо адаптировать к конфигурации гексагональной волноводной сетки.Мы предоставляем эти адаптации в дополнительном примечании 3.

Изготовление и тестирование микросхем

Реконфигурируемый сердечник с гексагональной волноводной сеткой изготовлен из кремния на изоляторе (SOI) и соединен проводами с держателем микросхемы для экспериментальной демонстрации (см. Методы). Процесс проектирования, компоновка которого показана на рис. 2а, включал три различных этапа компоновки оптического волновода, металлические электроды, необходимые для настройки ИМЦ, и желоба для тепловой изоляции. Для характеристики была включена вспомогательная тестовая структура.На рисунке 2b показан изготовленный чип, который занимает поверхность 15 × 20 мм ² и включает 30 MZI, 60 тепловых тюнеров, 120 контактных площадок и имеет 24 оптических порта ввода / вывода. Тестовая структура имеет 8 дополнительных MZI (6 + 2), 16 тепловых тюнеров и 32 TBU. На рис. 2c – e в увеличенном масштабе показаны 7-гексагональная сетка, оптический соединительный узел трех настраиваемых базовых блоков и элементарной ячейки соответственно, где MZI и настроечные электроды четко различимы. Шестигранник BUL составляет 975 мкм, что соответствует задержке 13.5 шт. На рис. 2е показана микросхема, установленная на печатной плате (PCB), которая занимает поверхность 60 × 120 мм ² .

Изготовленный чип с гексагональной волноводной сеткой. a Дизайн слоев (оптического, электрического и теплового) гексагональной волноводной сетки с 7 ячейками и вспомогательной испытательной ячейки. b Силиконовый кристалл на изоляторе ( SOI ) размером 15 × 20 мм. c Увеличенное изображение гексагональной волноводной сетки из 7 ячеек. Шкала 2 мм. В правом нижнем углу d увеличенное изображение оптического узла межсоединения трех настраиваемых базовых блоков (TBU). Шкала 100 мкм. В правом нижнем углу e увеличенное изображение одной шестиугольной ячейки, показывающей интерферометр Маха-Цендера ( MZI ). Шкала 500 мкм. В правом нижнем углу настраиваются ТЭНы и траншеи термоизоляции звездообразного типа. f Печатная плата с установленной микросхемой волноводной сетки и подключением проводов

Полное статическое испытание устройства, включая потери на распространение, изгиб и вставку, а также термостабильность, было проведено с использованием испытательной ячейки (см. Методы). Мы измерили спектральную область работы решетчатых элементов связи входа / выхода и обнаружили, что оптимальная производительность находится в диапазоне (1580 ± 15 нм), а не в целевом диапазоне 1550 нм. Мы получили полные калибровочные кривые для констант связи и фазового сдвига в зависимости от введенного тока для всех 30 MZI в структуре, а также подробную характеристику тепловых перекрестных помех (см. Дополнительное примечание 4).Несмотря на свою простую конфигурацию, решетка из 7 гексагональных ячеек может реализовать более 100 различных конфигураций обработки сигналов путем соответствующей настройки своих элементов MZI (см. Дополнительное примечание 5). Теперь мы опишем некоторые важные результаты с точки зрения возрастающей сложности.

Базовые настраиваемые фильтры MZI и FIR

Несбалансированные интерферометры Маха-Цендера (UMZI) представляют собой периодические режекторные фильтры с 2 входами и 2 выходами, которые составляют основные строительные блоки для решетчатых и поперечных FIR-фильтров ⁴² .UMZI находят множество приложений ⁴³ , включая линейные фазовые фильтры, многоканальные селекторные биосенсоры и компенсаторы групповой задержки, и это лишь некоторые из них. Путем соответствующей настройки устройств MZI в 7-элементной волноводной сетке мы смогли реализовать устройства UMZI с дисбалансом пути, заданным 2, 4, 6 и 8 BUL, ограниченными количеством источников тока, доступных в настоящее время на момент измерение. На рисунках 3a, b в качестве примера показаны результаты для случаев 4- и 8-BUL UMZI. Обратите внимание, что периодичность передаточной функции (свободный спектральный диапазон или FSR) изменяется в соответствии с разбалансировкой тракта (18.4 ГГц для 4-БУЛ УМЗИ и 9,2 ГГц для 8-БУЛ УМЗИ). В каждом случае мы сравниваем экспериментальные результаты с теоретическими выражениями передаточных функций, получая отличное согласие. Мы также проверили настройку положения метки на протяжении всего спектрального периода путем правильного сдвига фазы в одном из плеч UMZI ⁴² (более подробную информацию см. В дополнительном примечании 6).

  root @ unRAID: ~ # numactl --hardware
в наличии: 2 узла (0-1)
узел 0 процессор: 0 1 2 3 4 5 12 13 14 15 16 17
размер узла 0: 32227 МБ
node 0 бесплатно: 1913 МБ
узел 1 процессор: 6 7 8 9 10 11 18 19 20 21 22 23
размер узла 1: 32253 МБ
узел 1 бесплатно: 112 МБ
расстояния между узлами:
узел 0 1
  0: 10 20
  1:20 10
  

  root @ unRAID: ~ # numastat qemu
Использование памяти процессом на каждом узле (в МБ) для PID 30747 (qemu-system-x86)
                           Узел 0 Узел 1 Всего
                  --------------- --------------- ---------------
Огромный 0.00 0.00 0.00
Куча 0,00 0,05 0,05
Стек 0,00 0,03 0.04
Частный 2720.09 1515.34 4235.43
---------------- --------------- --------------- ---- -----------
Итого 2720,09 1515,42 4235,52
 
 
  
    
  
  
 Я добавил это сразу после  в XML
  
    
    
    
    
    
    
    
    
  
  
    
  
  
 Это заставляет виртуальную машину извлекать память только из узла 1 - тот же узел, который получает моя виртуальная машина, - это ядра vCpu.
Leave a comment Cancel reply