Что лучше частота процессора или количество ядер: Тактовая частота или количество ядер? Что выбрать?

Содержание

Больше ядер или выше тактовая частота, что лучше?

Центральный процессор на вашем компьютере, безусловно, является одним из самых сильных определяющих факторов его производительности. Современный процессор представляет собой чудо архитектуры с несколькими различными потоками для распределения и временного хранения задач. Они умнее, быстрее и динамичнее. Но новые процессоры подняли новые вопросы среди общественности. В частности, есть одна битва, которая, вероятно, никогда не закончится: битва между количеством ядер процессора и его тактовой частотой.

Вы не найдете никого, кто разбирается в технологиях и сказал бы, что мы должны полностью отказаться от многоядерных процессоров и просто использовать как можно большую тактовую частоту. Есть причина, по которой ядра стали появляться на процессорах, и есть не менее веская причина, по которой производители микросхем стараются обойти друг друга по тактовой частоте. Ежедневно производители должны тщательно проектировать свои следующие модели процессоров, чтобы быть уверенными в том, что они успешно конкурируют с конкурентами и поставляют надежный продукт, который порадует их потребителей.

Это означает достижение реалистичного, но гармоничного баланса между ядрами, тактовой частотой и архитектурой.

Почему тактовая частота важна

Чтобы было легче понять, думайте о процессоре не как о мозге, а как о двигателе. Если вычисления — это автомобиль, тогда процессор — это двигатель. Чем выше тактовая частота, тем быстрее будет двигаться машина (система).

Тактовая частота измеряется в ГГц (гигагерц), большее значение означает более высокую тактовую частоту. Чтобы запускать ваши приложения, ваш ЦП должен постоянно выполнять вычисления, если у вас более высокая тактовая частота, вы можете совершить вычисления быстрее, и в результате этого приложения будут работать быстрее и плавнее. Тактовая частота процессора, как следует из названия, сильно влияет на количество задач, которые каждое ядро может выполнить за определенный период времени. Скорость, наряду с шириной в битах, показывает, сколько данных может передаваться в секунду. Если один процессор имеет ширину шины 32 бита и скорость 3,93 ГГц, это означает, что он может обрабатывать почти 4 миллиарда единиц 32-битных данных в секунду.

Это 4 миллиарда целых чисел! Более высокая тактовая частота означает большую скорость отклика при выполнении сложных линейных задач, таких как однопоточные приложения. Большинство программ по-прежнему работают линейно, используя только одно ядро. В этих случаях тактовая частота является королем.

Почему ядра важны

Если у вас был компьютер в начале 2000-х, вы, возможно, помните, что когда одна программа зависала, вполне вероятно, что вся ваша система также зависнет. Это было не только проблемой того, как операционные системы, такие как Windows, справлялись с задачами в прошлом. Наличие процессора с одним ядром гарантирует, что вы сможете выполнять только одну задачу за раз. Наличие нескольких ядер позволяет процессору обрабатывать несколько программ одновременно, разделяя работу на несколько единиц. Если одно ядро «забивается» задачей, которая просто продолжает работать (например, программа, использующая это ядро, зависает), общая работа чипа может сохраняться, пока вы выясняете, что не так, или в конце концов закрываете программу, чтобы освободить это ядро.

Многоядерные процессоры стали популярными, так как стало все труднее увеличивать тактовую частоту на одноядерных процессорах из-за технологических ограничений. Ядро — это один процессор, многоядерные процессоры имеют несколько процессоров. Таким образом, двухъядерный процессор с тактовой частотой 3,0 ГГц имеет 2 процессора, каждый с тактовой частотой 3,0 ГГц. 6-ядерный процессор с тактовой частотой 3,0 ГГц имеет 6 процессорных блоков с тактовой частотой 3,0 ГГц. 6-ядерный процессор, который мы только что описали, имеет общую тактовую частоту 18,0 ГГц. То есть ваши программы будут работать в 6 раз быстрее, чем с одноядерным процессором с тактовой частотой 3,0 ГГц? Ну, не совсем … По сути, ядра являются инструментами многозадачности. Они обеспечивают большую динамичность и облегчают работу при работе на компьютере. Сегодня даже смартфоны имеют процессоры с несколькими ядрами. Многоядерные процессоры выглядят быстрее, потому что они могут принимать гораздо большую нагрузку, чем их одноядерные аналоги.

Они очень надежны в устранении зависаний.

Думайте о ядрах как о взлетно-посадочных полосах в аэропорту. Чем их больше, тем легче будет посадить самолеты на землю.

Выше тактовая частота или больше ядер?

Итак, теперь вы понимаете преимущества более высокой тактовой частоты и производительности, которую может предложить больше ядер. Вы купите процессор с более низкой тактовой частотой, но с большим количеством ядер? Или процессор с большим количеством ядер, но с меньшей тактовой частотой? 12 ядер 2.66 ГГц или 3.46 ГГц 6 ядер, что лучше? Стоит ли 12-ядерная система с частотой 3,46 ГГц или я должен просто купить 6-ядерную? На эти вопросы мы поможем вам ответить сегодня. Прежде всего, если возможно, выбирайте тот, который имеет самую высокую тактовую частоту и наибольшее количество ядер. Однако из-за бюджетов это не всегда возможно, и обычно существует компромисс между ядрами и тактовой частотой.

Больше ядер, меньшая тактовая частота

Преимущества:

Приложения, поддерживающие многопоточность, получат большую выгоду, имея в своем распоряжении большее количество ядер.
Увеличение количества ядер в вашем процессоре является экономически эффективным способом повышения производительности.
Поддержка многопоточности для приложений будет улучшаться со временем.

Вы сможете запускать больше приложений одновременно, не видя падения производительности
Отлично подходит для запуска нескольких виртуальных машин

Недостатки

Более низкая однопоточная производительность, чем у процессора с более высокой тактовой частотой

Меньше ядер, выше тактовая частота

Преимущества

Лучшая однопоточная производительность
Более дешевый вариант

Недостатки

Меньше ядер для разделения между приложениями
Не такая высокая производительность при многопоточности

Что важнее – количество ядер или тактовая частота процессора

Обновлено: 23.04.2021 12:59:14

Если окинуть взглядом современный рынок процессоров, то может показаться, что компании-производители чипов решили войти в Книгу рекордов Гиннеса. «AMD представили 32-ядерный процессор Threadripper 2290WX»! «Intel выпустили процессор Core i7-8086K, который может разгоняться до 5.0 ГГц»! Новые рекорды производительности ставятся каждый год, и в итоге можно легко запутаться в том, что же лучше – количество ядер или тактовая частота?

Попробуем разобраться в этом вопросе.

Немного аналогии

Предположим, вам требуется перевезти груз. Много груза. И есть два варианта – перевезти одной очень быстрой машиной или несколькими медленными.

Использование нескольких медленных машин позволяет перевезти много груза, но не очень быстро. Скажем, он будет ехать из одного города в другой три дня. Но он приедет сразу весь, и это здорово.

Одна быстрая машина сможет перевезти чуть меньше груза. Зато из одного города в другой она будет ехать всего день. Потом ей, правда, придётся вернуться, забрать остаток груза, привезти опять, и опять, и опять.

Идеальное решение для данной проблемы – использовать несколько быстрых машин! Тогда и куча груза будет перевезена, и займёт это всего один день.

Но мы живём, к сожалению, не в идеальном мире.

Казалось бы, при чём здесь процессоры? Да просто «куча груза» — это поток вычислений, которые требуется выполнить чипу. «Много медленных машин» — это несколько низкопроизводительных ядер. А «одна быстрая» — это одно высокопроизводительное ядро, с повышенной тактовой частотой.

И решение вопроса «высокая тактовая частота или много ядер» зависит в первую очередь от планируемой сферы использования.

Как работает процессор

Процессор занимается тем, что выполняет простейшие арифметические вычисления. Операционная система и программные среды превращают команды пользователя в те самые арифметические задачи, которые и требуется решать чипу. Делается это через интерпретаторы и алгоритмы, указывающие связи между языками программирования высокого и низкого уровня.

На процессор постоянно поступает очень много команд. Каждое действие пользователя требует сразу нескольких вычислений (а то и десятков тысяч). И эти команды необходимо выполнять, иначе компьютер просто не будет функционировать.

Команды могут быть самыми разными. Например, интерпретировать HTML-код страницы (включая эту) в графическое изображение на экране. Или расшифровать сжатый ZIP-архив. А то и вовсе что-то криптографически зашифрованное превратить в отображаемое в открытом виде. В общем, задачи очень разные и требуют различных ресурсов для их выполнения.

Так, например, преобразование HTML-кода потребует минимума ресурсов и может выполняться достаточно шустро даже на сравнительно медленном чипе. ZIP-архивам требуется уже значительно больше машинного времени. А криптографические алгоритмы вроде SHA-256 подсчётов и вовсе нагружают несчастный чип как невесть что и при этом не могут выполняться на многопоточных конфигурациях.

Расчёт искусственного интеллекта – например, в играх – требует массы вычислений. Но они мелкие, обособленные, и поэтому могут прекрасно выполняться в многопоточном варианте – на нескольких ядрах сразу. Благодаря этому достигается высокая производительность в играх.

А вот архивирование и разархивирование файлов – исключительно однопоточная операция. Так что требуется один мощный чип, в противном случае этот процесс займёт уйму времени. Особенно если в архиве находится много мелких разнородных файлов.

И всё-таки, что лучше – количество ядер или тактовая частота процессора?

Проблема в том, что компьютеры используются по-разному. С утра скачиваешь из интернета прошивку на свой телефон, а там две тысячи файлов по 500 килобайт в одном архиве. В обед сидишь, просматриваешь гифки с котиками в интернете. Вечером играешь, сражаясь с многочисленными врагами в виртуальной реальности.

То есть с утра компьютеру нужен процессор с высокой тактовой частотой, в обед – да просто хоть какой-нибудь «чип», а вечером – со множеством ядер. И «перетыкать» «камни» в зависимости от планируемого использования явно не лучшая идея.

Именно поэтому производители стараются выпускать многоядерные конфигурации с высокой тактовой частотой. Так, например, Intel Core i7-8086K (топовый в линейке Kabu Lake на момент написания материала) оснащается шестью вычислительными ядрами с технологией HyperThreading и базовой тактовой частотой 4.0 ГГц. Он может всё! Дорогой, правда – 425 долларов на момент релиза.

Для домашнего использования выбирать, что лучше – тактовая частота или количество ядер – не стоит. Идеальным решением станет достижение баланса. Например, покупка какого-нибудь четырёхъядерного чипа с базовой тактовой частотой от 3.0 ГГц. Его производительности хватит для абсолютного большинства повседневных задач.

Оцените статью
	Всего голосов: 0, рейтинг: 0

Процессоры 2021 — как выбрать хороший и недорогой процессор

Классификация процессоров по назначению

Все разнообразие компьютеров можно разделить на две категории:

рабочие
игровые

И рабочие, и игровые ПК также можно разделить по мощности. Есть компьютеры, которые подходят для решения несложных повседневных задач, например, набора текста, редактирования таблиц и поиска информации в интернете, а есть те, что предназначены для выполнения сложной работы, например, редактирования 3D-графики. Игровые компьютеры могут быть рассчитаны на нетребовательного геймера-новичка или на опытного киберспортсмена — при этом они будут различаться по характеристикам.

Соответственно, разным компьютерам требуются разные процессоры.

Для офисного или домашнего ПК подойдут двух- или четырехъядерные CPU из серий Intel Celeron, Intel Pentium и Intel Core i3 либо AMD Athlon и AMD Ryzen.

Если вы планируете комбинировать офисную работу с нечастым решением сравнительно сложных задач, стоит обратить внимание на следующие решения с количеством ядер от 4 до 8:

Компьютер, предназначенный для 3D-рендеринга, редактирования видео или обработки большого массива данных, можно собрать на базе процессоров из линеек Intel Core i9 и AMD TR4.

Для геймерского компьютера понадобится процессор с количеством ядер не менее четырех. Это должны быть модели из линеек Intel Core, AMD FX или AMD Ryzen. Чем старше линейка, тем мощнее будет компьютер, который вы можете создать, однако и стоимость ЦП при этом тоже будет расти.

Максимальное количество ядер в компьютере. Что лучше больше ядер или частота процессора? Мощность аккумулятора и длительность автономной работы

Привет всем! Иногда игра или программа не работает на полную мощность, т.к. за производительность отвечают не все ядра. В этой статье посмотрим как задействовать все ядра вашего процессора.

Но не ждите волшебной палочки, т.к. если игра или программа не поддерживает многоядерность, то ничего не поделать, если только не переписать заново приложение.

Как запустить все ядра процессора?

Итак, способов будет несколько. По этому показываю первый .

Заходим в пуск — выполнить или клавиши win+r

Выбираем ваше максимальное число процессоров.

Так кстати можно узнать количество ядер процессора. Но это виртуальные ядра, а не физически. Физических может быть меньше.

Заходим в диспетчер задач — ctrl+shift+esc.
Или ctrl+alt+del и диспетчер задач.
Или нажимаем правой кнопкой по панели управления и выбираем диспетчер задач.

Переходим во вкладку процессы. Находим игру и нажимаем правой кнопкой мыши по процессу. Да кстати, игра должна быть запущена. Свернуть её можно или Win+D или alt+tab.

Выбираем задать соответствие.

Выбираем все и нажимаем ок.

Чтобы посмотреть, работают все ядра или нет, то в диспетчере задач заходим во вкладку быстродействие.

Во всех вкладках будет идти диаграмма.

Если нет, то нажимаем опять задать соответствие, оставляем только ЦП 0, нажимаем ок. Закрываем диспетчер задач, открываем опять повторяем все, то же самое, выбираем все процессоры и нажимаем ок.

В ноутбуках, бывает настроено энергосбережение таким образом, что настройки не дают использовать все ядра.

Win7 — Заходим в панель управления, идем в электропитание — Изменить параметры плана — изменить дополнительные параметры питания — управление питанием процессора — минимальное состояние процессора.
Win8, 10 — Или: параметры — система — питание и спящий режим — дополнительные параметры питания — настройка схемы электропитания — изменить дополнительные параметры питания — управление питанием процессора — минимальное состояние процессора

Для полного использования, должно стоять 100%.

Как проверить сколько работает ядер?

Запускаем и видим число активных ядер.

Не путайте этот параметр с количеством виртуальных процессоров, который отображены правее.

На что влияет количество ядер процессора?

Многие путают понятие количества ядер и частоту процессора. Если это сравнивать с человеком, то мозг это процессор, нейроны — это ядра. Ядра работают не во всех играх и приложениях. Если в игре например выполняется 2 процесса, один вырисовывает лес, а другой город и в игре заложено многоядерность, то понадобиться всего 2 ядра, чтобы загрузить эту картинку. А если в игре заложено больше процессов, то задействуют все ядра.

И может быть наоборот, игра или приложение может быть написана так, одно действие может выполнять только одно ядро и в этой ситуации выиграет процессор, у которого выше частота и наиболее хорошо сложена архитектура (по этому обычно ).

По этому грубо говоря, количество ядер процессора, влияет на производительность и быстродействие.

Инструкция

Если у вас установлена операционная система Windows, узнать, какое количество ядер в вашем процессоре, можно через свойства . Для этого выберите на рабочем столе значок «Компьютер», нажмите Alt+Enter или правую кнопку мыши и в контекстном меню «Свойства».

Откроется окно с информацией об операционной системе, процессоре, оперативной памяти и имени компьютера. Справа будут ссылки, среди которых нужно найти «Диспетчер устройств».

В диспетчере будет указано оборудование, которое у вас установлено. В списке найдите пункт «Процессор» и нажмите на стрелочку рядом с ним. Развернется столбик, в котором будет указано количество ваших процессоров.

Можно запустить диспетчер задач с помощью комбинации Ctrl+Shift+Esc. Откройте вкладку под названием «Быстродействие». Количество окон в разделе «Хронология загрузки ЦП» соответствует количеству ядер вашего процессора.

Если на компьютере включена имитация работы многоядерного процессора, тогда диспетчер задач будет показывать число сымитированных ядер. Это можно определить, если все ядра показывают совершенно одинаковую нагрузку. Тогда вам может пригодиться бесплатная утилита CPU-Z. На вкладке CPU показана вся информация о процессоре. Внизу есть окно Core, где указано количество ядер.

Можно воспользоваться еще одной бесплатной программой PC Wizard. Ее можно скачать с сайта разработчика. Установите программу на компьютер. Запустите файл PC Wizard.exe, нажмите вкладку «Железо», затем «Процессор». Справа найдите раздел «Элемент», а в нем пункт Number of core. В разделе «Описание» отображено количество ядер.

Порой перед пользователем, особенно желающим повысить производительность своего компьютера, встает вопрос о типе, частоте и количестве ядер в его процессоре. Получить эту информацию может любой желающий, потратив всего лишь несколько минут.

Инструкция

Если нужна более подробная информация о процессоре и о каждом его ядре, потребуется установка дополнительных программ. Скачайте и установите TuneUp Utilities. Запустите программу. Дождитесь, пока программа просканирует ваш компьютер. В верхнем меню программы выберите вкладку «Исправление проблем». Затем пройдите на вкладку «Показать системную информацию». Появится окно с названием «Общий обзор». Тут также есть информация о количестве ядер вашего процессора, но она лишь поверхностная.

Для того, чтобы узнать более детальную информацию, нажмите на вкладку «Системные устройства». В окне появится информация о типе процессора, количестве кэш памяти, версии БИОС. Обратите внимание на окно «Процессор». Помимо его характеристик тут есть вкладка «Подробности процессора». Нажмите по этой вкладке, после чего откроется окно с максимально детальной информацией по каждому ядру процессора. В возникшем окне также есть вкладка «Особенности». Нажав по этой вкладке, вы увидите, какие технологии поддерживаются процессором, а какие недоступны. Если процессор поддерживает определенную технологию, напротив ее названия будет галочка зеленого цвета.

Видео по теме

От того, сколько ядер содержит процессор компьютера, напрямую зависит его производительность. Современные мощные модели от ведущих производителей имеют по 3 или 4 ядра, а потому функциональны и быстры. Однако и простенькие 1-ядерные экземпляры, в силу своей цены, еще не до конца ушли с рынка компьютерной техники.

Инструкция

Чтобы , сколько ядер в процессоре вашего ПК, зайдите в меню «Пуск», располагающееся на панели инструментов на рабочем столе. Найдите «Мой компьютер» и щелкните по нему правой кнопкой мыши. Выберите в открывшемся списке «Диспетчер задач». Появится новое окно со списком установленной на компьютере технической начинки. Найдите в списке «Процессор» и просмотрите информацию о нем. Заодно можно будет увидеть, насколько корректно работает оборудование – если что-то в системе не так, возле соответствующего элемента списка будет обозначен восклицательный знак или крестик.

Если вы хотите получить более развернутую информацию о работе каждого ядра, то скачайте на свой компьютер любую специальную программу, которая сканирует систему и после выдает результаты анализа. В качестве примера может послужить TuneUp Utilities.

После того как программа скачана, запустите ее, подождите, пока она проверит все нужные файлы. В верхней части окна утилиты найдите опцию «Исправление проблем», а в ней – вкладку «Показать системную информацию». Откроется окно «Общий обзор», где будет кратко указана основная информация относительно работы процессора.

Чтобы получить развернутый отчет о типе процессора, количестве кэш-памяти и версии БИОС воспользуйтесь вкладкой программы «Системные устройства». Кроме этого, в окне «Процессор» есть вкладка «Подробности». Зайдите в нее и, благодаря имеющимся в ней опциям, вы узнаете, какие технологии поддерживаются процессором, а какие для него недоступны, а также получите исчерпывающую информацию относительно работы каждого отдельно ядра (если их в компьютере несколько).

В случае если программы покажут наличие каких-то неисправностей или неточностей в работе ядер и всего процессора, незамедлительно обратитесь за помощью к специалисту – вполне возможно, дело ограничится переустановкой драйверов, но зато так вы наверняка обезопасите себя от возможной поломки.

Источники:

Скачать TuneUp Utilities

Процессор, или ЦПУ (центральное процессорное устройство) – устройство, обрабатывающее программный код. Производительность компьютера, в основном, зависит от характеристик процессора. Многоядерные чипы способны выполнять параллельно несколько потоков команд.

Инструкция

Определить количество ядер в процессоре можно средствами Windows. Запустите «Диспетчер задач» с помощью горячих клавиш Alt+Ctrl+Delete или щелкните правой клавишей мыши по свободному месту на «Панели задач» и выберите опцию «Диспетчер задач». Можно также использовать сочетание горячих клавиш Shift+Ctrl+Esc.

Перейдите во вкладку «Быстродействие». Количество ядер процессора обычно соответствовует количеству окон, отображающих график загрузки, в разделе «Хронология загрузки ЦП». Однако полагаться на эти данные нужно осмотрительно. Возможно, у вас на компьютере включена ядер, т.е. имитация работы многоядерного процессора на одноядерном.

Можно найти сведения о процессоре на сайте производителя. Вызовите выпадающее меню щелчком правой клавиши мыши по пиктограмме «Мой компьютер» и выберите опцию «Свойства». На вкладке «Общие» будет выведена основная информация о системе. Перепишите данные, которые относятся к процессору, зайдите на сайт фирмы-производителя и найдите интересующие вас подробности.

Есть еще один способ: в «Панели управления» щелкните дважды «Администрирование», затем «Управление компьютером» и выберите оснастку «Диспетчер устройств». Раскройте узел «Процессоры» и перепишите данные.

Узнать технические характеристики процессора, в том числе и количество ядер, можно с помощью сторонних программ. Скачайте и запустите бесплатную утилиту CPU-Z. На вкладке CPU выводится информация об этом устройстве. В самом нижнем разделе, в окошке Core сообщается количество ядер процессора.

Еще одна удобная бесплатная программа – PC Wizard. Скачайте ее с сайта разработчика и установите на своем компьютере. Запустите, щелкнув дважды по запускающему файлу PC Wizard.exe, и нажмите на кнопку «Железо». Затем щелкните мышкой по иконке «Процессор». В правой части окна в разделе «Элемент» найдите строку Number of core, а в разделе «Описание» – число ядер.

Сейчас уже никого не удивляет наличие у ПК более одного ядра. И скорее всего, скоро придет то время, когда производство одноядерных компьютеров прекратится за ненадобностью. И потому сегодня немаловажно знать, сколько ядер имеет ваш компьютер. Это знание позволит вам понять, не обманул ли продавец в магазине техники, или можно просто прихвастнуть перед друзьями мощностью своего ПК. И есть несколько способов, как узнать сколько ядер в компьютере.

Двухъядерный компьютер – это компьютер, центральный процессор которого имеет два ядра. Такая технология позволяет повысить производительность его работы в достаточно большой степени.

Что собой представляет двухъядерный процессор

Двухъядерный процессор — это процессор, на одном кристалле которого находится два ядра. Каждое из ядер имеет, как правило, архитектуру Net Burst. Некоторые из двухъядерных процессоров поддерживают также технологию Hyper-Threading. Данная технология позволяет осуществлять обработку процессов в четырех независимых потоках. Это означает, что один такой двухъядерный процессор с данной технологией (физический) заменяет или эквивалентен четырем логическим процессорам, с точки зрения операционной системы.

Итак, каждое ядро двухъядерного процессора имеет свой собственный кэш второго уровня определенного объема памяти, а также общий кэш с в два раза большей памятью. Как правило, кристаллы, на которых изготавливаются двухъядерные процессоры, имеют размер порядка двухсот квадратных миллиметров с количеством транзисторов, превышающим двести миллионов единиц. Стоит заметить, что при таком огромном количестве элементов данный процессор, казалось бы, должен выделять большое количество тепла и, следовательно, соответствующим образом охлаждаться. Однако это не так.

Наибольшая температура поверхности кристалла составляет около 70оС. Это обусловлено тем, что напряжение, питающее процессор, не превосходит полутора Вольт, а наибольшее значение силы тока составляет сто двадцать пять Ампер. Таким образом, увеличение количества ядер не приводит к существенному увеличению энергопотребления, что очень важно.

Преимущества компьютеров с двухъядерными процессорами

Необходимость в увеличении количества ядер процессора возникла, когда стало понятно, что дальнейшее увеличение его тактовой частоты не приводит к значительным улучшениям в производительности. Компьютеры с двухъядерными процессорами направлены на использование приложений, использующих многопоточную обработку информации. Поэтому польза от такого компьютера возможна не для всех программ. К числу программ, использующих возможности двух ядер, можно отнести такие, как, например, программы рендеринга трёхмерных сцен, программы обработки видеоизображений или аудиоданных. Также двухъядерный процессор принесет пользу при одновременной работе сразу нескольких программ на ПК. В связи с этим, такие процессоры обычно используют в компьютерах, предназначенных для работы с графикой, а также для работы с офисными программами. Таким образом, для игровых нужд данная технология второго ядра почти бесполезна.

Видео по теме

Но с покорением новых вершин показателей частоты, наращивать её стало тяжелее, так как это сказывалось на увеличении TDP процессоров. Поэтому разработчики стали растить процессоры в ширину, а именно добавлять ядра, так и возникло понятие многоядерности.

Ещё буквально 6-7 лет назад, о многоядерности процессоров практически не было слышно. Нет, многоядерные процессоры от той же компании IBM существовали и ранее, но появление первого двухъядерного процессора для настольных компьютеров , состоялось лишь в 2005 году, и назывался данный процессор Pentium D. Также, в 2005 году был выпущен двухъядерник Opteron от AMD, но для серверных систем.

В данной статье, мы не будем подробно вникать в исторические факты, а будем обсуждать современные многоядерные процессоры как одну из характеристик CPU. А главное – нам нужно разобраться с тем, что же даёт эта многоядерность в плане производительности для процессора и для нас с вами.

Увеличение производительности за счёт многоядерности

Принцип увеличения производительности процессора за счёт нескольких ядер, заключается в разбиении выполнения потоков (различных задач) на несколько ядер. Обобщая, можно сказать, что практически каждый процесс, запущенный у вас в системе, имеет несколько потоков.

Сразу оговорюсь, что операционная система может виртуально создать для себя множество потоков и выполнять это все как бы одновременно, пусть даже физически процессор и одноядерный. Этот принцип реализует ту самую многозадачность Windows (к примеру, одновременное прослушивание музыки и набор текста).

Возьмём для примера антивирусную программу. Один поток у нас будет сканирование компьютера, другой – обновление антивирусной базы (мы всё очень упростили, дабы понять общую концепцию).

И рассмотрим, что же будет в двух разных случаях:

а) Процессор одноядерный. Так как два потока выполняются у нас одновременно, то нужно создать для пользователя (визуально) эту самую одновременность выполнения. Операционная система, делает хитро: происходит переключение между выполнением этих двух потоков (эти переключения мгновенны и время идет в миллисекундах). То есть, система немного «повыполняла» обновление, потом резко переключилась на сканирование, потом назад на обновление. Таким образом, для нас с вами создается впечатление одновременного выполнения этих двух задач. Но что же теряется? Конечно же, производительность. Поэтому давайте рассмотрим второй вариант.

б) Процессор многоядерный. В данном случае этого переключения не будет. Система четко будет посылать каждый поток на отдельное ядро, что в результате позволит нам избавиться от губительного для производительности переключения с потока на поток (идеализируем ситуацию). Два потока выполняются одновременно, в этом и заключается принцип многоядерности и многопоточности. В конечном итоге, мы намного быстрее выполним сканирование и обновление на многоядерном процессоре, нежели на одноядерном. Но тут есть загвоздочка – не все программы поддерживают многоядерность. Не каждая программа может быть оптимизирована таким образом. И все происходит далеко не так идеально, насколько мы описали. Но с каждым днём разработчики создают всё больше и больше программ, у которых прекрасно оптимизирован код, под выполнение на многоядерных процессорах.

Нужны ли многоядерные процессоры? Повседневная резонность

При выборе процессора для компьютера (а именно при размышлении о количестве ядер), следует определить основные виды задач, которые он будет выполнять.

Для улучшения знаний в сфере компьютерного железа, можете ознакомится с материалом про сокеты процессоров .

Точкой старта можно назвать двухъядерные процессоры, так как нет смысла возвращаться к одноядерным решениям. Но и двухъядерные процессоры бывают разные. Это может быть не «самый» свежий Celeron, а может быть Core i3 на Ivy Bridge, точно так же и у АМД – Sempron или Phenom II. Естественно, за счёт других показателей производительность у них будет очень отличаться, поэтому нужно смотреть на всё комплексно и сопоставлять многоядерность с другими характеристиками процессоров .

К примеру, у Core i3 на Ivy Bridge, в наличии имеется технология Hyper-Treading, что позволяет обрабатывать 4 потока одновременно (операционная система видит 4 логических ядра, вместо 2-ух физических). А тот же Celeron таким не похвастается.

Но вернемся непосредственно к размышлениям относительно требуемых задач. Если компьютер необходим для офисной работы и серфинга в интернете, то ему с головой хватит двухъядерного процессора.

Когда речь заходит об игровой производительности, то здесь, чтобы комфортно чувствовать себя в большинстве игр необходимо 4 ядра и более. Но тут всплывает та самая загвоздочка: далеко не все игры обладают оптимизированным кодом под 4-ех ядерные процессоры, а если и оптимизированы, то не так эффективно, как бы этого хотелось. Но, в принципе, для игр сейчас оптимальным решением является именно 4-ых ядерный процессор.

На сегодняшний день, те же 8-ми ядерные процессоры AMD , для игр избыточны, избыточно именно количество ядер, а вот производительность не дотягивает, но у них есть другие преимущества. Эти самые 8 ядер, очень сильно помогут в задачах, где необходима мощная работа с качественной многопоточной нагрузкой. К таковой можно отнести, например рендеринг (просчёт) видео, или же серверные вычисления. Поэтому для таких задач необходимы 6, 8 и более ядер. Да и в скором времени игры смогут качественно грузить 8 и больше ядер, так что в перспективе, всё очень радужно.

Не стоит забывать о том, что остается масса задач, создающих однопоточную нагрузку. И стоит задать себе вопрос: нужен мне этот 8-ми ядерник или нет?

Подводя небольшие итоги, еще раз отмечу, что преимущества многоядерности проявляются при «увесистой» вычислительной многопоточной работе. И если вы не играете в игры с заоблачными требованиями и не занимаетесь специфическими видами работ требующих хорошей вычислительной мощи, то тратиться на дорогие многоядерные процессоры, просто нет смысла (

В этой статье я попытаюсь описать терминологию, используемую для описания систем, способных исполнять несколько программ параллельно, то есть многоядерных, многопроцессорных, многопоточных. Разные виды параллелизма в ЦПУ IA-32 появлялись в разное время и в несколько непоследовательном порядке. Во всём этом довольно легко запутаться, особенно учитывая, что операционные системы заботливо прячут детали от не слишком искушённых прикладных программ.

Цель статьи — показать, что при всём многообразии возможных конфигураций многопроцессорных, многоядерных и многопоточных систем для программ, исполняющихся на них, создаются возможности как для абстракции (игнорирования различий), так и для учёта специфики (возможность программно узнать конфигурацию).

Предупреждение о знаках ®, ™, в статье

Мой объясняет, почему сотрудники компаний должны в публичных коммуникациях использовать знаки авторского права. В этой статье их пришлось использовать довольно часто.

Процессор

Конечно же, самый древний, чаще всего используемый и неоднозначный термин — это «процессор».

В современном мире процессор — это то (package), что мы покупаем в красивой Retail коробке или не очень красивом OEM-пакетике. Неделимая сущность, вставляемая в разъём (socket) на материнской плате. Даже если никакого разъёма нет и снять его нельзя, то есть если он намертво припаян, это один чип.

Мобильные системы (телефоны, планшеты, ноутбуки) и большинство десктопов имеют один процессор. Рабочие станции и сервера иногда могут похвастаться двумя или больше процессорами на одной материнской плате.

Поддержка нескольких центральных процессоров в одной системе требует многочисленных изменений в её дизайне. Как минимум, необходимо обеспечить их физическое подключение (предусмотреть несколько сокетов на материнской плате), решить вопросы идентификации процессоров (см. далее в этой статье, а также мою заметку), согласования доступов к памяти и доставки прерываний (контроллер прерываний должен уметь маршрутизировать прерывания на несколько процессоров) и, конечно же, поддержки со стороны операционной системы. Я, к сожалению, не смог найти документального упоминания момента создания первой многопроцессорной системы на процессорах Intel, однако Википедия утверждает , что Sequent Computer Systems поставляла их уже в 1987 году, используя процессоры Intel 80386. Широко распространённой поддержка же нескольких чипов в одной системе становится доступной, начиная с Intel® Pentium.

Если процессоров несколько, то каждый из них имеет собственный разъём на плате. У каждого из них при этом имеются полные независимые копии всех ресурсов, таких как регистры, исполняющие устройства, кэши. Делят они общую память — RAM. Память может подключаться к ним различными и довольно нетривиальными способами, но это отдельная история, выходящая за рамки этой статьи. Важно то, что при любом раскладе для исполняемых программ должна создаваться иллюзия однородной общей памяти, доступной со всех входящих в систему процессоров.

К взлёту готов! Intel® Desktop Board D5400XS

Ядро

Исторически многоядерность в Intel IA-32 появилась позже Intel® HyperThreading, однако в логической иерархии она идёт следующей.

Казалось бы, если в системе больше процессоров, то выше её производительность (на задачах, способных задействовать все ресурсы). Однако, если стоимость коммуникаций между ними слишком велика, то весь выигрыш от параллелизма убивается длительными задержками на передачу общих данных. Именно это наблюдается в многопроцессорных системах — как физически, так и логически они находятся очень далеко друг от друга. Для эффективной коммуникации в таких условиях приходится придумывать специализированные шины, такие как Intel® QuickPath Interconnect. Энергопотребление, размеры и цена конечного решения, конечно, от всего этого не понижаются. На помощь должна прийти высокая интеграция компонент — схемы, исполняющие части параллельной программы, надо подтащить поближе друг к другу, желательно на один кристалл. Другими словами, в одном процессоре следует организовать несколько ядер , во всём идентичных друг другу, но работающих независимо.

Первые многоядерные процессоры IA-32 от Intel были представлены в 2005 году. С тех пор среднее число ядер в серверных, десктопных, а ныне и мобильных платформах неуклонно растёт.

В отличие от двух одноядерных процессоров в одной системе, разделяющих только память, два ядра могут иметь также общие кэши и другие ресурсы, отвечающие за взаимодействие с памятью. Чаще всего кэши первого уровня остаются приватными (у каждого ядра свой), тогда как второй и третий уровень может быть как общим, так и раздельным. Такая организация системы позволяет сократить задержки доставки данных между соседними ядрами, особенно если они работают над общей задачей.

Микроснимок четырёхядерного процессора Intel с кодовым именем Nehalem. Выделены отдельные ядра, общий кэш третьего уровня, а также линки QPI к другим процессорам и общий контроллер памяти.

Гиперпоток

До примерно 2002 года единственный способ получить систему IA-32, способную параллельно исполнять две или более программы, состоял в использовании именно многопроцессорных систем. В Intel® Pentium® 4, а также линейке Xeon с кодовым именем Foster (Netburst) была представлена новая технология — гипертреды или гиперпотоки, — Intel® HyperThreading (далее HT).

Ничто не ново под луной. HT — это частный случай того, что в литературе именуется одновременной многопоточностью (simultaneous multithreading, SMT). В отличие от «настоящих» ядер, являющихся полными и независимыми копиями, в случае HT в одном процессоре дублируется лишь часть внутренних узлов, в первую очередь отвечающих за хранение архитектурного состояния — регистры. Исполнительные же узлы, ответственные за организацию и обработку данных, остаются в единственном числе, и в любой момент времени используются максимум одним из потоков. Как и ядра, гиперпотоки делят между собой кэши, однако начиная с какого уровня — это зависит от конкретной системы.

Я не буду пытаться объяснить все плюсы и минусы дизайнов с SMT вообще и с HT в частности. Интересующийся читатель может найти довольно подробное обсуждение технологии во многих источниках, и, конечно же, в Википедии . Однако отмечу следующий важный момент, объясняющий текущие ограничения на число гиперпотоков в реальной продукции.

Ограничения потоков

В каких случаях наличие «нечестной» многоядерности в виде HT оправдано? Если один поток приложения не в состоянии загрузить все исполняющие узлы внутри ядра, то их можно «одолжить» другому потоку. Это типично для приложений, имеющих «узкое место» не в вычислениях, а при доступе к данным, то есть часто генерирующих промахи кэша и вынужденных ожидать доставку данных из памяти. В это время ядро без HT будет вынуждено простаивать. Наличие же HT позволяет быстро переключить свободные исполняющие узлы к другому архитектурному состоянию (т.к. оно как раз дублируется) и исполнять его инструкции. Это — частный случай приёма под названием latency hiding, когда одна длительная операция, в течение которой полезные ресурсы простаивают, маскируется параллельным выполнением других задач.

Если приложение уже имеет высокую степень утилизации ресурсов ядра, наличие гиперпотоков не позволит получить ускорение — здесь нужны «честные» ядра.

Типичные сценарии работы десктопных и серверных приложений, рассчитанных на машинные архитектуры общего назначения, имеют потенциал к параллелизму, реализуемому с помощью HT. Однако этот потенциал быстро «расходуется». Возможно, по этой причине почти на всех процессорах IA-32 число аппаратных гиперпотоков не превышает двух. На типичных сценариях выигрыш от использования трёх и более гиперпотоков был бы невелик, а вот проигрыш в размере кристалла, его энергопотреблении и стоимости значителен.

Другая ситуация наблюдается на типичных задачах, выполняемых на видеоускорителях. Поэтому для этих архитектур характерно использование техники SMT с бóльшим числом потоков. Так как сопроцессоры Intel® Xeon Phi (представленные в 2010 году) идеологически и генеалогически довольно близки к видеокартам, на них может быть четыре гиперпотока на каждом ядре — уникальная для IA-32 конфигурация.

Логический процессор

Из трёх описанных «уровней» параллелизма (процессоры, ядра, гиперпотоки) в конкретной системе могут отсутствовать некоторые или даже все. На это влияют настройки BIOS (многоядерность и многопоточность отключаются независимо), особенности микроархитектуры (например, HT отсутствовал в Intel® Core™ Duo, но был возвращён с выпуском Nehalem) и события при работе системы (многопроцессорные сервера могут выключать отказавшие процессоры в случае обнаружения неисправностей и продолжать «лететь» на оставшихся). Каким образом этот многоуровневый зоопарк параллелизма виден операционной системе и, в конечном счёте, прикладным приложениям?

Далее для удобства обозначим количества процессоров, ядер и потоков в некоторой системе тройкой (x , y , z ), где x — это число процессоров, y — число ядер в каждом процессоре, а z — число гиперпотоков в каждом ядре. Далее я буду называть эту тройку топологией — устоявшийся термин, мало что имеющий с разделом математики. Произведение p = xyz определяет число сущностей, именуемых логическими процессорами системы. Оно определяет полное число независимых контекстов прикладных процессов в системе с общей памятью, исполняющихся параллельно, которые операционная система вынуждена учитывать. Я говорю «вынуждена», потому что она не может управлять порядком исполнения двух процессов, находящихся на различных логических процессорах. Это относится в том числе к гиперпотокам: хотя они и работают «последовательно» на одном ядре, конкретный порядок диктуется аппаратурой и недоступен для наблюдения или управления программам.

Чаще всего операционная система прячет от конечных приложений особенности физической топологии системы, на которой она запущена. Например, три следующие топологии: (2, 1, 1), (1, 2, 1) и (1, 1, 2) — ОС будет представлять в виде двух логических процессоров, хотя первая из них имеет два процессора, вторая — два ядра, а третья — всего лишь два потока.

Windows Task Manager показывает 8 логических процессоров; но сколько это в процессорах, ядрах и гиперпотоках?

Linux top показывает 4 логических процессора.

Это довольно удобно для создателей прикладных приложений — им не приходится иметь дело с зачастую несущественными для них особенностями аппаратуры.

Программное определение топологии

Конечно, абстрагирование топологии в единственное число логических процессоров в ряде случаев создаёт достаточно оснований для путаницы и недоразумений (в жарких Интернет-спорах). Вычислительные приложения, желающие выжать из железа максимум производительности, требуют детального контроля над тем, где будут размещены их потоки: поближе друг к другу на соседних гиперпотоках или же наоборот, подальше на разных процессорах. Скорость коммуникаций между логическими процессорами в составе одного ядра или процессора значительно выше, чем скорость передачи данных между процессорами. Возможность неоднородности в организации оперативной памяти также усложняет картину.

Информация о топологии системы в целом, а также положении каждого логического процессора в IA-32 доступна с помощью инструкции CPUID. С момента появления первых многопроцессорных систем схема идентификации логических процессоров несколько раз расширялась. К настоящему моменту её части содержатся в листах 1, 4 и 11 CPUID. Какой из листов следует смотреть, можно определить из следующей блок-схемы, взятой из статьи :

Я не буду здесь утомлять всеми подробностями отдельных частей этого алгоритма. Если возникнет интерес, то этому можно посвятить следующую часть этой статьи. Отошлю интересующегося читателя к , в которой этот вопрос разбирается максимально подробно. Здесь же я сначала кратко опишу, что такое APIC и как он связан с топологией. Затем рассмотрим работу с листом 0xB (одиннадцать в десятичном счислении), который на настоящий момент является последним словом в «апикостроении».

APIC ID

Local APIC (advanced programmable interrupt controller) — это устройство (ныне входящее в состав процессора), отвечающее за работу с прерываниями, приходящими к конкретному логическому процессору. Свой собственный APIC есть у каждого логического процессора.

И каждый из них в системе должен иметь уникальное значение APIC ID. Это число используется контроллерами прерываний для адресации при доставке сообщений, а всеми остальными (например, операционной системой) — для идентификации логических процессоров. Спецификация на этот контроллер прерываний эволюционировала, пройдя от микросхемы Intel 8259 PIC через Dual PIC, APIC и xAPIC к x2APIC .

В настоящий момент ширина числа, хранящегося в APIC ID, достигла полных 32 бит, хотя в прошлом оно было ограничено 16, а ещё раньше — только 8 битами. Нынче остатки старых дней раскиданы по всему CPUID, однако в CPUID.0xB.EDX возвращаются все 32 бита APIC ID. На каждом логическом процессоре, независимо исполняющем инструкцию CPUID, возвращаться будет своё значение.

Выяснение родственных связей

Значение APIC ID само по себе ничего не говорит о топологии. Чтобы узнать, какие два логических процессора находятся внутри одного физического (т.е. являются «братьями» гипертредами), какие два — внутри одного процессора, а какие оказались и вовсе в разных процессорах, надо сравнить их значения APIC ID.

В зависимости от степени родства некоторые их биты будут совпадать. Эта информация содержится в подлистьях CPUID.0xB, которые кодируются с помощью операнда в ECX. Каждый из них описывает положение битового поля одного из уровней топологии в EAX (точнее, число бит, которые нужно сдвинуть в APIC ID вправо, чтобы убрать нижние уровни топологии), а также тип этого уровня — гиперпоток, ядро или процессор, — в ECX.

У логических процессоров, находящихся внутри одного ядра, будут совпадать все биты APIC ID, кроме принадлежащих полю SMT. Для логических процессоров, находящихся в одном процессоре, — все биты, кроме полей Core и SMT. Поскольку число подлистов у CPUID.0xB может расти, данная схема позволит поддержать описание топологий и с бóльшим числом уровней, если в будущем возникнет необходимость. Более того, можно будет ввести промежуточные уровни между уже существующими.

Важное следствие из организации данной схемы заключается в том, что в наборе всех APIC ID всех логических процессоров системы могут быть «дыры», т. е. они не будут идти последовательно. Например, во многоядерном процессоре с выключенным HT все APIC ID могут оказаться чётными, так как младший бит, отвечающий за кодирование номера гиперпотока, будет всегда нулевым.

Отмечу, что CPUID.0xB — не единственный источник информации о логических процессорах, доступный операционной системе. Список всех процессоров, доступный ей, вместе с их значениями APIC ID, кодируется в таблице MADT ACPI .

Операционные системы и топология

Операционные системы предоставляют информацию о топологии логических процессоров приложениям с помощью своих собственных интерфейсов.

В Linux информация о топологии содержится в псевдофайле /proc/cpuinfo , а также выводе команды dmidecode . В примере ниже я фильтрую содержимое cpuinfo на некоторой четырёхядерной системе без HT, оставляя только записи, относящиеся к топологии:

Скрытый текст

[email protected]:~$ cat /proc/cpuinfo |grep «processor\|physical\ id\|siblings\|core\|cores\|apicid» processor: 0 physical id: 0 siblings: 4 core id: 0 cpu cores: 2 apicid: 0 initial apicid: 0 processor: 1 physical id: 0 siblings: 4 core id: 0 cpu cores: 2 apicid: 1 initial apicid: 1 processor: 2 physical id: 0 siblings: 4 core id: 1 cpu cores: 2 apicid: 2 initial apicid: 2 processor: 3 physical id: 0 siblings: 4 core id: 1 cpu cores: 2 apicid: 3 initial apicid: 3

В FreeBSD топология сообщается через механизм sysctl в переменной kern. sched.topology_spec в виде XML:

Скрытый текст

[email protected]:~$ sysctl kern.sched.topology_spec kern.sched.topology_spec: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 70, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 70, 1THREAD groupSMT group2, 3THREAD groupSMT group4, 5THREAD groupSMT group6, 7THREAD groupSMT group

В MS Windows 8 сведения о топологии можно увидеть в диспетчере задач Task Manager.

Добрый день, уважаемые читатели нашего техноблога. Сегодня у нас не обзор, а некое подобие сравнения какой процессор лучше 2 ядерный или 4 ядерный? Интересно, кто круче себя показывает в 2018 году? Тогда приступим. Сразу скажем, что пальма первенства в большинстве случаев будет за устройством с большим числом физических модулей, но и чипы с 2 ядрами не так просты, как кажутся на первый взгляд.

Многие, наверное уже догадались, что рассматривать мы будем всех текущих представителей от Intel семейства Pentium Coffee Lake и народный «гиперпень» G4560 (Kaby Lake). Насколько модели актуальны в текущем году и стоит ли задуматься о покупке более производительных AMD Ryzen или тех же Core i3 с 4‐мя ядрами.

Семейство AMD Godavari и Bristol Ridge намеренно не рассматривается по одной простой причине – оно не имеет никакого дальнейшего потенциала, да и сама платформа оказалась не самой удачной, как могло предполагаться.

Зачастую эти решения покупаются либо по незнанию, либо «на сдачу» в качестве какой‐нибудь максимально дешевой сборки для интернета и онлайн‐фильмов. Но нас такое положение вещей особо не устраивает.

Отличия 2‐ядерных чипов от 4‐ядерных

Рассмотрим основные моменты, которые отличают первую категорию чипов от второй. На аппаратном уровне можно заметить, что отличается только количество вычислительных блоков. В остальных случаях, ядра объединены высокоскоростной шиной обмена данными, общим контроллером памяти для плодотворной и оперативной работы с ОЗУ.

Зачастую кэш L1 каждого ядра – величина индивидуальная, а вот L2 может быть либо един для всех, либо также индивидуален для каждого блока. Однако в таком случае дополнительно используется уже кэш‐память L3.

В теории 4‐ядерные решения должны быть быстрее и мощнее в 2 раза, поскольку выполняют на 100% больше операций за такт (возьмем за основу идентичную частоту, кэш, техпроцесс и все прочие параметры). Но на практике ситуация меняется совершенно нелинейно.

Но здесь стоит отдать должное: в многопотоке вся сущность 4 ядер раскрывается в полной мере.

Почему 2‐ядерные процессоры все еще популярны?

Если взглянуть на мобильный сегмент электроники, то можно заметить засилье 6–8 ядерных чипов, которые выглядят максимально органично и нагружаются параллельно при выполнении всех задач. Почему так? ОС Android и iOS – довольно молодые системы с высоким уровнем конкуренции, а потому оптимизация каждого приложения – залог успеха продаж девайсов.

С индустрией ПК ситуация иная и вот почему:

Совместимость. При разработке любого ПО разработчики стремятся угодить как новой, так и старой аудитории со слабым железом. На 2‐ядерных процессорах делается больший акцент в ущерб поддержки 8‐ядерных.

Распараллеливание задач. Несмотря на засилье технологий в 2018 году, заставить программу работать с несколькими ядрами и потоками ЦП параллельно все еще не просто. Если речь заходит за просчет нескольких совершенно разных приложений, то вопросов нет, но когда дело касается вычислений внутри одной программы – тут уже хуже: приходится регулярно просчитывать абсолютно разную информацию, при этом не забывая об успехе задач и отсутствии ошибок при вычислениях.

В играх ситуация еще более интересная, поскольку объемы информации разделить на равные «доли» практически нереально. В итоге получаем следующую картину: один вычислительный блок маслает на 100%, остальные 3 – ждут своей очереди.

Преемственность. Каждое новое решение основывается на предыдущих наработках. Писать код с нуля не только дорого, но и зачастую невыгодно центру разработки, поскольку «людям и этого хватит, а пользователей 2‐ядерных чипов все еще львиная доля».

Взять к примеру многие культовые проекты вроде Lineage 2, AION, World of Tanks. Все они создавались на базе древних движков, которые способны адекватно нагрузить лишь одно физическое ядро, а потому здесь основную роль при вычислениях играет только частота чипа.
Финансирование. Далеко не все могут позволить себе создать совершенно новый продукт, рассчитанный не 4,8, 16 потоков. Это слишком дорого, да и в большинстве случаев неоправданно. Взять к примеру ту же культовую GTA V, которая без проблем «съест» и 12 и 16 потоков, не говоря уже о ядрах.

Стоимость ее разработки перевалила за добрые 200 млн долларов, что само по себе уже очень дорого. Да, игра оказалась успешной, поскольку кредит доверия Rockstar в среде игроков был огромен. А если бы это был молодой стартап? Тут уже сами все понимаете.

Нужны ли многоядерные процессоры?

Давайте рассмотрим ситуацию с точки зрения простого обывателя. Большинству пользователей хватает 2 ядер по следующим причинам:

невысокие потребности;
большинство приложений работает стабильно;
игры – не главный приоритет;
низкая стоимость сборок;
процессоры сами по себе дешевые;
большинство покупает готовые решения;
некоторые пользователи понятия не имеют, что им продают в магазинах и чувствуют себя прекрасно.

Можно ли играть на 2 ядрах? Да без проблем, что с успехом несколько лет доказывала линейка Intel Core i3 вплоть до 7‐го поколения. Также огромной популярностью пользовались Pentium Kaby Lake, в которые впервые в истории внедрили поддержку Hyper Threading.
Стоит ли сейчас покупать 2 ядра, пусть и с 4‐мя потоками? Исключительно для офисных задач. Эпоха данных чипов постепенно уходит, да и производители начали массово переключаться на 4 полноценных физических ядра, а потому не стоит рассматривать те же Pentium и Core i3 Kaby Lake в долгосрочной перспективе. AMD так и вовсе отказалась от 2‐ядерников.

Чем больше мегагерц, тем лучше компьютер? — Look At Me

Каждую неделю Look At Me объясняет, почему распространённое заблуждение ошибочно. Сегодня говорим о том, как тактовая частота процессора связана с его производительностью.

Утверждение:

Чем выше тактовая частота процессора, тем выше его производительность.

Скорость работы процессоров всегда сравнивали на основе их ведущей и самой доступной для понимания характеристики — тактовой частоты. Моду на это в 1984 году ввели маркетологи IBM PC, которые утверждали, что процессор Intel 8088 в их компьютере почти в пять раз превосходит по тактовой частоте MOS Technology 6502
из Apple II — а значит, он почти в пять раз быстрее. Той же логике в 90-х следовали Intel и Microsoft, утверждая, что Pentium производительнее PowerPC из компьютеров Apple только потому, что у него выше тактовая частота. После того как в конце 90-х к гонке подключилась AMD, компании пришлось ввести специальную маркировку, которая сопоставляла их процессоры с процессорами Intel. Большинство потребителей были уверены, что тактовая частота — главная характеристика, и Intel, делавшая ставку на её рост, только поддерживала их в этом убеждении.

ДЖОН СПУНЕР

журналист

«После выхода процессоров Pentium III, работающих на частоте до 667 МГц, компания AMD может утратить лидерство.

Представленные
в этом месяце процессоры Athlon работают
с максимальной частотой 650 МГц. Но долго лидерство Intel не продлится. Как заявили представители AMD, к концу года они выпустят процессор с частотой 700 МГц».

ИСТОЧНИК

Почему это не так:

Время, которое занимает выполнение операций, важнее тактовой частоты.

Тактовую частоту корректно сравнивать только
у процессоров одного модельного ряда с одинаковой архитектурой. Хотя частота Intel 8088 и была почти в пять раз выше, чем у MOS Technology 6502, на деле одна и та же операция могла занимать у Intel 8088 больше тактов, из-за чего преимущество в частоте нивелировалось. Так было и
в дальнейшем: сначала Apple, а потом и AMD пытались разоблачить «миф о мегагерцах». В 2006 году к ним наконец присоединилась и Intel, которая достигла предела тактовой частоты на архитектуре, которую тогда использовала в настольных процессорах, и сменила парадигму.

Сегодня число операций, которое выполняет процессор
за один такт, как никогда важнее тактовой частоты. Дело
в том, что чем выше частота, тем выше тепловыделение,
а потому создатели мобильных процессоров делают упор
на оптимизацию, а не сухие цифры. Миф, впрочем, никуда
не исчез, и даже эволюционировал: так, многие начали считать, что скорость работы процессора пропорциональна числу ядер в нём. Да и если назвать обывателю два процессора с разной тактовой частотой, то он всё равно
по инерции выберет тот, у которого больше мегагерц.

СТИВ ДЖОБС

бывший глава Apple

«Мы сопоставили производительность PowerPC G4, работающего на частоте 867 МГц, с Pentium 4, работающим на частоте 1,7 ГГц. Выяснилось, что G4 выполнил задачу за 45 секунд, в то время как Pentium 4 — за 82 секунды. Из этого следует, что G4 на 80% быстрее».

ИСТОЧНИК

фотографии via ken fager

Кому нужен 8-ядерный процессор | Процессоры | Блог

И вновь продолжается бой. Многоядерная война не утихает уже много лет. Население планеты разделилось на несколько лагерей. Одни верят в однопоточные вычисления, другие — приверженцы многоядерных процессоров. И этому миру поможет лишь тот, кто осмелится выйти на тропу правосудия и укажет свет воюющим сторонам. Выясняем, какой прожиточный минимум ядер необходим среднестатистическому взрослому процессору.

Продолжаем сравнивать производительность актуальных комплектующих в повседневных задачах. На этот раз проверим, кому на самом деле может пригодиться восьмиядерный процессор. А также, существует ли необходимость гнаться за максимальными характеристиками, количеством ядер и потоков, если вы не знакомы с понятиями «рендеринг» или «3D-моделирование».

Трое из ларца

Вечная проблема покупателя — подбор оптимальных комплектующих в свою сборку. Хватит ли для повседневной комфортной работы шести хороших ядер, или лучше сжать волю в кулак, поскрести по сусекам, продать колобка и убежать за восьмеркой. И, если опытный пользователь заранее представляет все характеристики и что от них ждать на практике, то неопытный пользователь может запросто угодить на крючок маркетолога.

Любимая байка в сети — это то, что четыре ядра десятилетней давности все еще «тащат», а о новых шести или восьми речи быть не может. Так где все-таки полезно количество, а где качество?

Ответить на этот вопрос можно и нужно еще до покупки. Для этого необходимо решить: под какие задачи собирается компьютер? Какие основные проблемы пользователь ставит перед ПК: офисный помощник, интернет-кликальщик, ютубо-просмотрщик, компьютер-игроман или серьезная машина для работы с фото, видео, 3D графикой и математическими вычислениями.

Остальное за пользователя сделано в материале далее. Достаточно только расслабиться, попивая сок у себя в кресле. А мы покажем, что из себя представляют современные четыре, шесть и восемь ядер на практике.

Тестовая конфигурация

Платформа для тестирования процессоров подобрана следующим образом:

Частота процессора зафиксирована на 5 ГГц, чтобы исключить влияние прыгающей частоты на точность измерений производительности. Все лимиты «распущены», а ядра работают вкупе с частотой шины 4700 МГц.

Оперативная память настроена и разогнана вручную до частоты 4000 МГц с ручными таймингами: tCL 16; tRCD 21; tRAS 39; Command Rate 1. Тесты производились одновременно с измерением энергопотребления, что более подробно характеризует поведение процессоров в работе.

Для тестирования было подобрано распространенное программное обеспечение, результаты которого легко повторимы читателем в домашних условиях. Некоторые программы не имеют встроенных средств для тестирования производительности, поэтому эти задачи были созданы вручную, с помощью необходимых файлов для рендеринга и видеокодирования, а также секундомера.

Поехали!

WinRAR — самый просто и самый синтетический:

Это встроенный тест архиватора, который умеет считать среднюю производительность процессора в задаче на сжатие файлов.

Если сравнить цифры шести и восьми ядер, то разница в процентах составит 22,4%. Четыре ядра отстают на 44%. Энергопотребление процессора в этой программе ничем не примечательно.

7Zip — близнец синтетического:

Производительность в MIPS указывает на количество выполненных инструкций за одну секунду во время какого-либо теста. В данном случае это все та же скорость выполнения сжатия. Разница в процентном соотношении между двумя многоядерниками составила 28%, что на 6% отличается от разницы в предыдущем тесте.

Возьмем эталонный процент разницы между тремя процессорами, который составляет 25%. Это число получилось путем решения математического примера:

8 = 100% — 6 = х

х = 8*100/6

х = 25% — запоминаем значение, оно понадобится в будущем.

(на самом деле, есть вариант проще — 100/8*2 = 25, кому как нравится)

Результат в этом тесте не догоняет эталонные 25%. Эти цифры помогают нам определить зависимость программы от количества ядер, и как она умеет распараллеливать задачи. В данном случае отставание 3%.

CPU-Z — для статистики:

В однопоточной производительности разницы нет. Многопоток ожидаемо разнится от меньшего к большему.

Cinebench R20 — любимый инструмент оверклокера:

Есть сторонники теории, что этот софт «заточен» под процессоры синей команды. Однако, не побрезгуем и сравним цифры. Лишь с небольшим дополнением — вооружимся секундомером и сравним не только сухие цифры, которые выдает программа, а количество времени, необходимое на выполнение бенчмарка. Ведь, по сути, это запрограммированный отрезок рендеринга, который можно повторить в реальных условиях.

Итак, разница между восьмиядерным и шестиядерным процессорами составила 24 секунды. Между 4 и 8 разница чуть ли не минуту.

Corona Benchmark — рисуем военную технику:

И снова разница между восемью и шестью ядрами больше, чем между четырьмя и шестью. Спасибо оптимизации многозадачности.

Причем соотношение производительности на ватт энергии у восьмипоточного процессора выше. Около 15 ватт на ядро у восьмиядерного, почти 17 ватт у шестиядерника и целых 19 ватт у четверки. Большая разница!

Blender — отрисовываем реальный проект:

Для теста была использована демо-сцена The Junk Shop из галереи официального сайта программы.

И снова многопоток уходит вперед, а четверка плетется сзади. Это не удивительно, хотя разница между двумя верхними образцами имеет меньший коэффициент, чем между двумя нижними. И снова чудеса оптимизации.

Handbrake — превращаем 4k в 1080p:

Зачем нам куча ядер? Чтобы фильмы из 4к в 1080р сводить.

Справились с задачей все три экземпляра. Быстрее всех восемь ядер, с этим не поспоришь. Хотя, для кого-то подождать шесть ядер тоже не катастрофа.

HEVC — новые процессоры, новые кодеки:

Куда современному процессору без работы с современным сжатием.

На удивление, шесть ядер практически догоняют восемь с разницей всего в 8 с небольшим секунд, а вот четыре потока отстают от них аж на 12.7 секунд! Оптимизация!

3DMark — как же без игр:

В популярном игровом комбайне бенчмарков тестируется связка «процессор/видеокарта». На видеокарте просчитывается графическая часть картинки, а на процессоре физика. То есть, процессор отвечает за движение частиц, их поведение. Например, пылинки в воздухе, снежинки или некоторые световые эффекты.

Так вот, наибольшая частота кадров проработки частиц получилась у восьми потоков. И потребляемой энергии на ядро у него оказалось меньше, чем у младших собратьев. Интересно.

World of Tanks: Encore — сколько снарядов необходимо танкисту:

Да, игровая производительность хороша у всех экземпляров. И все же, восьмиядерный вырвался с большим отрывом, нежели шестерка от четверых ядер. А в плане энергопотребления все гладко и ровно. Словом, больше — лучше.

Финал битвы — шесть vs восемь:

В итоге, средняя разница в производительности между восьмиядерным и шестиядерным процессорами составила 23 процента. Если взять за эталон те самые 25 идеальных процентов мощности, которые в идеальных условиях должны подарить дополнительные два ядра, разница между реальной производительностью и этим абсолютом получится всего 2%.

Теперь считаем разницу в стоимости моделей. За основу возьмем рекомендованные цены производителем. В итоге получается, что на единицу мощности восьмиядерного процессора приходится 232 рубля, а на шестиядерную прыть почти 199,9 рубля. Разница около 13 процентов, что гораздо ниже разницы в производительности между ними.

Кому ядер, да побольше?

Восьмиядерный камень показывает лучший результат и это не удивительно. Хотя, если смотреть на ситуацию под углом рядового пользователя, который хочет и поиграть, и поработать, но ищет оптимальных путей — шесть ядер с запасом и надолго. Можно с уверенностью взять и оставаться с ним еще несколько поколений новых процессоров.

Если же задача — собрать максимальную сборку не только с запасом, но и с большим потенциалом на сегодняшний день, не дурно рассмотреть топовые варианты. Только стоит понимать, что за большим количеством ядер стоит и больший нагрев, большее энергопотребление и иные требования к системе питания процессора. Хотя в соотношении производительность/стоимость он выигрывает у младшего брата.

В итоге, если хочется играть без ограничений, иметь возможность быстро обработать пакет фотографий, перекодировать видео или смоделировать 3D-объект — не брезгуем шестью ядрами. Надо сделать все то же самое, но на треть быстрее — конечно тапок в пол за восемью ядрами! Да что там, давайте сразу «надцать»!

Как выбрать скорость процессора | Small Business

С одной стороны, выбрать скорость процессора для компьютеров вашего предприятия просто. Чем выше скорость вашего процессора, тем быстрее будет двигаться ваш компьютер и, при прочих равных, тем дороже он будет стоить. Однако, учитывая высокую скорость современных процессоров, можно купить тот, который быстрее, чем вам нужно. С другой стороны, есть другие способы ускорить работу компьютера, которые могут иметь более значимое влияние, чем скорость процессора.

Что означает скорость процессора

Когда вы видите скорость процессора в ГГц, это относится к скорости внутренних часов процессора. Каждый раз, когда часы тикают, процессор может выполнять инструкцию или читать и записывать данные. У процессора с тактовой частотой 3,0 ГГц есть 3 миллиарда возможностей в секунду для выполнения каких-либо действий, а у процессора с тактовой частотой 3,6 ГГц — 3,6 миллиарда шансов, что примерно на 20 процентов быстрее.

Что скорости не означают

Внутренние тактовые частоты не говорят вам, насколько быстро процессор может взаимодействовать с внешним миром.Это определяется его внешней тактовой частотой или скоростью шины, которая обычно намного ниже. Это означает, что если вы не можете получить в процессор достаточно данных, чтобы он был занят, пока он снова не сможет связаться с внешним миром, он будет бездействовать.

Тактовые частоты также не говорят вам, сколько времени требуется процессору, чтобы на самом деле что-то сделать. Если процессор с тактовой частотой 3,0 ГГц может выполнять команду за пять тактов, а процессор с тактовой частотой 3,6 ГГц — за девять, более медленный процессор на самом деле быстрее — это очень похоже на сравнение доставщика, который ездит медленно, но никогда не теряется, с человеком, который ездит быстро, но всегда потерянный. Хотя процессоры в одном семействе часто имеют одинаковые наборы команд и время выполнения, из-за этой разницы может быть трудно сравнивать процессоры разных производителей или разных типов внутри одного производителя.

Ядра в сравнении со скоростью

Многие процессоры имеют несколько ядер, а это означает, что в одном чипе на самом деле находится более одного чипа ЦП внутри него. Хотя один чип, работающий на частоте 5 ГГц, обычно будет быстрее, чем два чипа, работающих на частоте 2,5 ГГц, становится все труднее сравнивать четырехъядерный чип на 3.6 ГГц с шестиядерным чипом на 3,2 ГГц. Вообще говоря, если ваши сотрудники запускают несколько программ одновременно или используют программное обеспечение, написанное специально для использования преимуществ многоядерных процессоров, процессор с большим количеством ядер будет медленнее, чем более быстрый процессор с меньшим количеством ядер, но не всегда.

Другие обновления

В зависимости от того, как ваша компания использует компьютеры, другие обновления могут оказать большее влияние, чем более быстрый процессор. Например, если ваши сотрудники часто переключаются между относительно нетребовательными программами, такими как текстовые процессоры, веб-браузеры, электронные таблицы и почтовые клиенты, добавление твердотельного накопителя к более медленному компьютеру может быть лучшим обновлением, чем более быстрый процессор.SSD-диски получают доступ к данным быстрее, чем традиционные жесткие диски, и ускоряют загрузку и запуск программ. С другой стороны, если ваши сотрудники работают над задачами, требующими интенсивного использования графики, такими как редактирование видео или рендеринг 3D-изображений для архитектуры или проектирования, добавление видеокарты также может быть лучшим обновлением.

Ссылки

Писатель Биография

Стив Ландер работает писателем с 1996 года и имеет опыт работы в области финансовых услуг, недвижимости и технологий.Его работы публиковались в отраслевых изданиях, таких как «Minnesota Real Estate Journal» и «Minnesota Multi-Housing Association Advocate». Ландер имеет степень бакалавра политических наук Колумбийского университета.

Частота процессора — количество ядер, потоков и тактовая частота

Компьютерный мир полон способов измерить скорость процессора, и у нас есть множество доступных факторов. В этом сообщении блога будут рассмотрены 3 основные темы производительности ЦП: ядра, потоки и тактовая частота.Мы постараемся ответить на любые ваши вопросы о том, какой фактор наиболее важен при покупке ЦП. Давайте углубимся в некоторые функции этих частей, чтобы лучше понять роль, которую они играют.

Я уже делал анализ низкоуровневой функции процессора раньше (https://centralvalleycomputerparts.com/articles/cpus-explained /), Поэтому в этой статье мы просто сосредоточимся на конкретных областях процессора и на том, как они работают вместе. Во-первых, у нас есть ядра.

Ядра

Ядро ЦП — это, по сути, функционирующий собственный процессор.Каждое ядро ЦП способно извлекать, декодировать и выполнять свои собственные инструкции. Чем больше ядер у вашего процессора, тем больше инструкций он может выполнять одновременно. Это может значительно повысить производительность вашего компьютера, потому что вам не нужно ждать завершения задачи, прежде чем ваш процессор сможет запустить следующую. Однако производительность многоядерного процессора сильно зависит от использования программного обеспечения в программах, которые вы используете. Вы можете думать о ЦП как о офисе, а каждое ядро - как о кабинке с работником в нем.Каждый из них способен работать над разными задачами, но все служат одной конечной цели.

Threads

Вы, наверное, видели второе число, относящееся к количеству ядер в процессоре. Иногда это отображается так:

Потоки в процессоре — это каналы, которые отправляют информацию ядрам. До тех пор, пока многопоточность не стала популярной, ядра процессоров будут иметь по одному потоку инструкций, выполняемых за раз, и когда они завершат эту задачу, они будут ждать следующей строки инструкций.

Возвращаясь к нашей аналогии с рабочими, поток эквивалентен тому, сколько задач вы позволяете каждому воркеру иметь на своей тарелке одновременно. В то время как каждый рабочий может выполнять только одну задачу за раз, когда вы можете разделить 2 задачи на каждого рабочего, вместо того, чтобы иметь возможность иметь только 4 задачи на планшете вашего процессора, теперь у вас может быть 8.

На графике ниже показан пример 4-ядерный 4-поточный процессор и 4-ядерный 8-поточный процессор.

Хотя ядра процессора по-прежнему могут обрабатывать только одну инструкцию за раз, с несколькими потоками, ядро всегда может иметь постоянный поток из 8 инструкций, поэтому ему никогда не нужно ждать информации.

Тактовая частота

Достаточно поговорить о ядрах и потоках, пора заняться тактовой частотой вашего процессора. Есть два термина, на которые следует обратить внимание. Давайте еще раз взглянем на это изображение из прошлого:

Как вы заметите, частота (скорость) вашего процессора измеряется в герцах. Точнее, в данном случае Гигагерц. 1 герц — это время, необходимое вашему процессору для завершения одного тактового цикла.

1 герц = 1 цикл в секунду

1 мегагерц = 1 миллион циклов в секунду

1 гигагерц = 1 миллиард циклов в секунду

Довольно быстро, верно? Что ж, чтобы действительно понять, насколько это быстро, нам нужно понять, что происходит в тактовом цикле.Тактовый цикл — это промежуток времени между двумя импульсами от генератора (устройства для генерации повторяющихся электрических импульсов). Тактовая частота — это количество импульсов генератора, выполняемых за секунду. Итак, процессор с тактовой частотой 3,5 ГГц выполняет 3,5 миллиарда тактовых циклов в секунду.

Большинство современных ЦП могут выполнять одну или несколько инструкций за такт, но существует множество различных архитектур и конструкций процессоров. Таким образом, вы никогда не сможете предположить, что две одинаковые тактовые частоты дадут одинаковые результаты, если они не принадлежат одной и той же марке и модели.

Итак, на какой статистике мне следует сосредоточиться при покупке процессора?

Обычно мне нравится разбивать системы на 4 категории, чтобы решить, какое оборудование лучше всего подходит для моей задачи: домашний компьютер, профессиональная рабочая станция, игровая система и медиа-рабочая станция. Intel и AMD следуют базовой, хорошей, лучшей, лучшей модели цены / производительности в своих процессорах.

Домашний компьютер:

Под домашним компьютером я имею в виду домашний компьютер, который используется для проверки электронной почты, воспроизведения музыки или просмотра веб-страниц.В такой системе не часто возникают тяжелые рабочие нагрузки, и вам не понадобится много ядер процессора. Для вашего домашнего компьютера я бы порекомендовал самый базовый вариант ценообразования с Intel Core-i3 или AMD Ryzen 3 (есть даже более базовые варианты, такие как процессоры Intel Pentium или Celeron, если вы работаете с очень небольшим бюджетом). Вот несколько вариантов из последнего поколения:

Профессиональная рабочая станция:

На профессиональной рабочей станции вы будете выполнять такие задачи, как; запуск нескольких электронных таблиц, просмотр веб-страниц и выполнение средних задач. Чем больше задач вам нужно сбалансировать, тем больше ядер и потоков вы предпочтете иметь в своей системе. Я рекомендую средний процессор от каждого производителя, например Intel Core-i5 или AMD Ryzen 5. Вот несколько вариантов:

Игровая система:

Здесь вы начинаете получать некоторую свободу, в зависимости от того, какие игры вы Нравится играть. Тактовая частота становится фактором вашего выбора. Перед созданием системы я бы порекомендовал посмотреть игровые веб-сайты, где они рекомендовали статистику ПК для своих игр.Если вы хотите в значительной степени обеспечить бесперебойную работу любой современной игры, я бы продолжил следовать модели ценообразования от Intel и AMD с некоторыми вариантами, такими как:

Медиа-рабочая станция:

Любая профессия, которая связана с редактированием больших файлов, например высоких разрешение видео, файлы фотошопа и другие большие проекты потребуют самого лучшего оборудования, которое вы можете получить. В этой категории нет предела (точнее, предел — это ваш бюджет). Все, что вы можете себе позволить, будет вашим лучшим выбором.Будут полезны высокие тактовые частоты и огромное количество потоков. Вы захотите добиться максимальной производительности в этом направлении работы. Время — деньги, и вы сэкономите его много, ускорив рендеринг проектов. Вот несколько вариантов:

Суть в том, что не существует единой спецификации, которая делала бы процессор быстрее других. Процессоры разработаны с учетом конкретных рабочих нагрузок. Изучите, какая рабочая нагрузка у вас под рукой, чтобы определить, какие спецификации будут соответствовать вашим потребностям.

Ссылки:

https: // en.wikipedia.org/wiki/List_of_Intel_Core_i9_microprocessors

https://en.wikipedia.org/wiki/Ryzen

https://en.wikipedia.org/wiki/Coffee_Lake

https://www.howtogeek.com/19475 / cpu-basics-multiple-cpus-cores-and-hyper-threading -olated /

https://www.tomshardware.com/reviews/cpu-buying-guide,5643. html

Производительность ЦП — ЦП и память — GCSE Computer Science Revision

Существует четыре ключевых фактора в архитектуре ЦП, которые влияют на его производительность:

ядер
тактовая частота
размер кэш-памяти
тип процессора

ядер

A CPU может содержать один или несколько процессоров.Каждый блок называется ядром . Ядро содержит АЛУ, блок управления и регистры. Обычно компьютеры имеют два (двойных), четыре (четырехъядерных) или даже больше ядер. Многоядерные процессоры имеют больше возможностей для одновременного запуска нескольких программ.

Однако удвоение количества ядер не просто удвоит скорость компьютера. Ядра ЦП должны связываться друг с другом по каналам, и на это расходуется часть дополнительной скорости.

Тактовая частота

Тактовая частота — также известная как тактовая частота — указывает, насколько быстро может работать ЦП.Это измеряется в мегагерцах (МГц) или гигагерцах (ГГц) и соответствует тому, сколько циклов команд процессор может обработать за секунду. ЦП с частотой 2 ГГц выполняет два миллиарда циклов в секунду. Более быстрый процессор потребляет больше энергии и выделяет больше тепла.

Обычно максимальная тактовая частота компьютера устанавливается по умолчанию, но ее можно изменить в BIOS компьютера. Некоторые люди увеличивают тактовую частоту процессора, чтобы попытаться заставить свой компьютер работать быстрее — это называется разгон .

Существуют ограничения на то, насколько быстро может работать ЦП, и его схемы не всегда успевают за разогнанной скоростью. Если часы говорят ЦП выполнять инструкции слишком быстро, обработка не будет завершена до выполнения следующей инструкции. Если ЦП не успевает за темпами часов, данные повреждены. Процессоры также могут перегреваться, если их заставляют работать быстрее, чем они предназначены для работы.

Эксперт по ЦП Стив Фербер объясняет, почему современные ЦП имеют несколько ядер.

[решено] Производительность — больше ядер по сравнению с ГГц для физического сервера, на котором работают 4 виртуальных машины на Hyper-V

Я пытаюсь сделать выбор между 12-ядерным процессором с более высокой тактовой частотой и 18-ядерным процессором с меньшей тактовой частотой (Xeon 6246 против 6254) для нашего нового сервера HP DL380 поколения 10.Я склоняюсь к более высокочастотному 12-ядерному процессору, поскольку слышал, что более высокая производительность одного потока обычно перевешивает большее количество ядер (особенно в нашем случае, поскольку у нас будет только 4 виртуальных машины на физическом хосте через Hyper-V), и это возможно. что некоторое программное обеспечение и конфигурации не могут эффективно использовать несколько ядер. Но я думаю, это больше зависит от того, как Hyper-V использует процессор — доволен ли он большим количеством ядер или скоростью. Я был бы признателен за любой опыт или совет по этому поводу. Я хочу выбрать лучший ЦП для этого сервера, чтобы он работал долгие годы с хорошей производительностью. Подробная информация об использовании приведена ниже. (Стоимость лицензии на количество ядер для нас не является проблемой, поскольку мы являемся некоммерческой организацией)

Конфигурация сервера и программного обеспечения:

HPE DL380 Gen10 с одним процессором Xeon Gold 6246 или 6254

RAM: 6x64GB 2Rx4 PC4 -2933Y-R

HPE 3,2 ТБ NVMe x8 для ОС, включая серверы Hyper-V и некоторые данные

Графический ускоритель HPE NVIDIA Quadro P4000

32 ТБ RAID 10 (4×16 ТБ 3.5-дюймовый жесткий диск SATA) для хранилища мультимедиа

Программное обеспечение:

Физический хост: Windows Server 2019 Standard с 4 виртуальными машинами Hyper-V:

1) Сервер 2019 — Контроллер домена / файловый сервер под управлением Veritas Backup Exec

2) Сервер 2019 — Сервер SQL с базой данных 45 ГБ

3) Server 2019 — сервер RDS с 20 пользователями — роль RDSH — использование браузера, Microsoft Office, база данных Access, просмотр видео и периодическое использование интенсивной графики 2-3 пользователями (Adobe Photoshop, indesign, premier pro )

4) Виртуальная машина Windows 10 для конкретного программного обеспечения, используемого администраторами

Вышеупомянутая конфигурация намеренно предназначена для избыточного питания с достаточным объемом оперативной памяти для того, чтобы система могла работать до 9 лет (жизненный цикл Windows Server 2019) с высокой производительностью, небольшим пространством для расширения и потребностью в минимальных обновлениях и настройках за эти годы.Отсутствие избыточности ОС и машин Hyper-V на одном твердотельном накопителе NVMe будет решено с помощью резервных резервных копий Hyper-V на нескольких удаленных устройствах и резервного запасного твердотельного накопителя NVMe, уже установленного с физической ОС. Время простоя сервера в течение 3-4 дней во время восстановления приемлемо для нашей организации в редких случаях отказа сервера или NVMe, а запасной сервер старого поколения также будет отключен в случае полного отказа сервера.

Приветствуется любой опыт работы с этим.

Изменено 15 июля 2019 г., в 23:44 UTC

Призрак Чили

Шон Уолси

Этот человек — проверенный профессионал.

подтвердите ваш аккаунт чтобы ИТ-специалисты увидели, что вы профессионал. 18 Июл, 2019 в 17:48 UTC

HPE DL380 Gen10 — отличный выбор для ваших нужд.Мой опыт показывает, что больше ядер — лучший выбор по сравнению с более высокой частотой ГГц на хостах виртуальных машин, если у вас нет конкретных требований к тактовой частоте для данного приложения. Если вы можете выделить одно или два ядра для каждой виртуальной машины, вы будете намного счастливее, чем если вы попытаетесь разделить ядра между ними, по крайней мере, по моему опыту. Другие спецификации, которые вы указали для ОЗУ и хранилища, должны быть хорошими, если ваши общие требования к ОЗУ виртуальной машины не превышают 248 ГБ.

Что такое хороший ГГц? Как выбрать лучший процессор в 2020 году

Широко известно, что самым дорогим компонентом является видеокарта, и многие геймеры и стримеры тратят много времени на поиск лучших графических загрузок.Менее хорошо изучено и относительно неизвестно, что и как стоит за терминами ЦП.

ЦП — это компонент, который ломает привычную тенденцию «чем больше, тем лучше», которая нравится мозгу покупателя. Вместо этого вам нужно сравнивать поколения с архитектурой и в отношении того, что такое хорошая частота ГГц, обратная сторона тепловыделения.

Каждый год на рынке появляются новые чипы с измененными размерами, скоростью и надежностью. По большей части это означает только градиенты для публики, но требует серьезной инженерии на внутренней стороне.

Если вы хотите сделать осознанный выбор в отношении следующего процессора, продолжайте читать.

Общие сведения о ЦП

Чтобы понять, что происходит с системой, лучше начать с ключевых терминов.

Тип розетки

Вы когда-нибудь покупали комбинированные материнские платы ЦП из-за страха получить несовместимые компоненты? Нет? Вы сделали это только ради экономии?

Не все ЦП подходят к одной материнской плате. Тип сокета подскажет, какое поколение процессора подойдет.Обычно это ограничивается размерами микросхемы и расположением выводов.

Двумя наиболее распространенными типами сокетов в настоящее время являются Intel LGA 1151 и AMD AM4.

Выбор материнской платы также определяет выбор оперативной памяти.

Поколение

Как и поколения технологий сотовых телефонов, терминология не имеет прямого отношения к крупным обновлениям или изменениям. По большей части, генерация относится к изменениям в базовой архитектуре, структуре микросхемы и конфигурациям модулей памяти и инструкций.

Более высокие поколения не всегда повышают производительность, но увеличивают накладные расходы на использование других компонентов.

Для пользователей Intel ваш подвал — это 7-е поколение, и ваши новые покупки должны быть нацелены на 9-е поколение. Для пользователей AMD Ryzen ищите 2-е или 3-е поколение, хотя анонсы 4-го поколения ожидаются до 2020 года.

3, 5, 7?

Кроме того, число 9 появляется в этих списках чаще, но вы поняли идею. И Intel, и AMD используют эти числа для обозначения семейств процессоров.

Линия 3 предлагает базовую производительность для рабочих станций. 5 часто используется как в играх, так и в смешанных играх. Семерки попадают в машины высокого класса, а девятки того не стоят, если только вы не делаете свой собственный рендеринг или создание ресурсов.

В зависимости от поколения, энергопотребления и скорости не каждые 3 хуже чем каждые 5 и тд.

Ядра и потоки

Чем больше ядер предлагает ЦП, тем больше он может делать. Действия выполняются потоками, которые всегда идут в паре с ядрами.

Больше ядер и больше потоков обычно означает, что одновременно можно обрабатывать больше задач, но процессор Intel 1151 с тактовой частотой 4,1 ГГц и 4 ядрами будет выполнять небольшой набор задач быстрее, чем 6-ядерный процессор с тактовой частотой 2,3 ГГц.

Базовые часы

Это подводит нас к основным тактовым частотам и скоростям, на которых они работают (до всего этого шикарного разгона). Базовые часы представляют собой скорость холостого хода в миллиардах импульсов в секунду (ГГц).

Чем выше базовая частота, тем больше потребляемая мощность и тем сильнее нагревается чип.Не обойтись без этого, это основной принцип поведения.

Что такое хорошая частота ГГц?

Существует прямая трансляция между увеличением ГГц и увеличением производительности процессов, интенсивно использующих ЦП.

Удвоение частоты ГГц на том же количестве ядер означало бы примерно вдвое большую скорость. Есть несколько других аспектов, которые будут подталкивать эти числа вверх и вниз, включая частоту ОЗУ, но в целом математика верна.

Это становится сложнее, если учесть другие ядра.6-ядерный ЦП с тактовой частотой 2,0 ГГц по сравнению с 4-ядерным ЦП с тактовой частотой 3,0 ГГц — нестандартное решение. Даже если предположить, что они оба выполняют одну задачу, в зависимости от архитектуры и распределения обработки они могут обрабатывать вещи по-разному.

Тем не менее, лучше использовать более высокую частоту, если ваше охлаждение может с этим справиться. Энергопотребление чипа с частотой 2,0 ГГц по сравнению с чипом с частотой 4,0 ГГц с теми же ядрами также увеличивается вдвое.

Разгон

Соотношение между базовой тактовой частотой и тактовой частотой разгона или разгоном от чипа к чипу неодинаково.Это также зависит от архитектуры и того, насколько хорошо напряжение проходит через микросхему.

Возможно, вам будет проще установить чип на одной материнской плате над другой. Хотя некоторые типы разгона являются довольно простыми, есть причина, по которой этот процесс аннулирует гарантии и рекомендуется не всем. Эта причина не имеет ничего общего с созданием разумных машин и всего, что связано с жаркой чипсов. Чтобы сделать все правильно, нужно много доработать.

Проблемы затрат

Лучший способ оценить разницу в ГГц в соответствии с вашими потребностями — это начать с базовой микросхемы, которая соответствует минимальным рекомендациям по игре или программе.Отсюда рассчитайте разницу в цене до следующего чипа того же семейства.

Если частота ГГц вырастет больше, чем стоимость, это даст вам оборудование с лучшим соотношением цены и качества. Если вы платите на 20% больше за чип, который на 5% быстрее, вы оказываете себе медвежью услугу.

CPU по слоту

Для тех, кто использует материнскую плату AMD TR4 с повышенной производительностью, приобретите Threadripper 2950X и получите больше мощности, чем вы думаете, что делать при третьей по величине базовой частоте любого чипа.

Для тех, кто хочет запустить серьезную игровую установку, слот AMD AM4 Ryzen 7 3700x предлагает необходимое количество ядер и базовую тактовую частоту 3,7 ГГц.

Для пуриста Intel Core i7 9700k с сокетом LGA 1151 дает базовую частоту 3,7 ГГц и некоторый дополнительный запас для создания контента.

Для тех, кто хочет создавать контент и рендеринг собственной графики и ресурсов, сокет LGA 2066 Core 19-7900x дает надежную базу 3,3 ГГц для 10-ядерного чипа.

Право сборки

Нигде больше в сборке или настройке потоковой передачи вам не нужно делать столько трудных выборов, как с процессором.Хотя вы можете посмотреть дюжину видеороликов о тестах и прочитать множество обзоров, настоящий ответ заключается в том, для чего вы его используете и что вас раздражает в компьютерах.

Если говорить о хорошей частоте ГГц, если вы ненавидите шум и не возражаете против медленной обработки, ответ — базовая частота 2,8 ГГц. Если вам нравится скорость и вы все равно носите гарнитуру, выбирайте частоту 4,6 ГГц и выше.

Как только вы узнаете скорость процессора, который вам нужен, пора выбирать между AMD и Intel.

Количество ядер VS Тактовая частота, что лучше?

Процессоры

были довольно простыми еще в середине 90-х, когда у них было только одно ядро, обрабатывающее все команды, отдаваемые ему по очереди.Но о современных процессорах много говорят, они имеют несколько ядер, более высокую тактовую частоту и оснащены функциями, которые делают работу пользователей еще лучше.
Чтобы определить, лучше ли количество ядер, чем тактовая частота, или наоборот, давайте подробно разберемся в каждом из них.

Количество ядер

Многие определяют ЦП как мозг системы. Скажем, если ваш мозг — это центральный процессор, а тело — это система, вполне естественно, что все ваше тело перестанет работать, если ваш мозг замерзнет.В те дни, когда существовали только одноядерные процессоры, программы зависали, что в конечном итоге приводило к зависанию всей системы. С другой стороны, в современных процессорах много ядер, каждому ядру назначены разные задачи. Это в основном означает, что если ваша программа зависает, она не прерывает другие текущие задачи, ядро, назначенное замороженной программе, будет ждать, пока вы проверите, что не так, или закройте эту программу вместо того, чтобы освободить ядро.

Тактовая частота

Тактовая частота может относиться к скорости обработки инструкций, данных пользователем.Тактовая частота процессора измеряется в ГГц, сегодня вы можете видеть процессоры в диапазоне от 2 ГГц до 5 ГГц, чем выше число, тем выше тактовая частота. Разгон процессора может помочь вам достичь более высокой тактовой частоты.

Что еще важнее, количество ядер или тактовая частота?

Подобно нашему предыдущему сравнению процессоров лучшего бренда, победитель здесь полностью зависит от того, какую программу вы запускаете. В некоторых сценариях процессор с 2 ядрами и частотой 4 ГГц работает лучше, чем процессор с 8 ядрами и частотой 2 ГГц.Тем не менее, программное обеспечение для редактирования видео — отличный пример использования количества ядер, где большее количество ядер приведет к более быстрой обработке видео.

Гопал Тивари

Привет! Гопал, я люблю делиться своими мыслями о последних гаджетах или новостях, связанных с технологиями.В основном меня можно найти в Интернете, если я не читаю книги моих любимых авторов.

Одноядерные или многоядерные процессоры: что лучше?

Первые смартфоны с двухъядерными процессорами вышли на рынок в 2010 году. До этого в смартфонах использовались одноядерные процессоры с максимальной тактовой частотой около 1,4 ГГц. С тех пор количество ядер выросло, и сегодня норма составляет восемь ядер, однако по-прежнему используются шестиядерные и четырехъядерные процессоры.

Игнорируя (на мгновение) аспекты гетерогенной множественной обработки (HMP) этих процессоров с помощью таких технологий, как big.LITTLE и DynamIQ, современные смартфоны имеют до восьми отдельных процессоров, которые могут независимо выполнять задачи в собственном виртуализированном пространстве памяти. Восемь движков, готовых и способных запускать ваши приложения. Но почему? Зачем вообще использовать многоядерность? Какие преимущества и недостатки? Позволь мне объяснить!

Одноядерные и многоядерные процессоры, объяснение

На мобильных устройствах энергоэффективность имеет первостепенное значение.В то время как производители микросхем стремятся к большему значению, ограничения работы в термически ограниченной среде, от батареи, никогда не могут быть устранены. Мощность, которую использует мобильный процессор, определяется тремя основными факторами. Емкость цепей, напряжение цепей и тактовая частота. Точная формула: P = CV ² f. Увеличьте частоту, и вы увеличите потребление энергии. Измените напряжение, и уровень мощности резко изменится (так как это Voltage ²).

Что такое SoC? Все, что вам нужно знать о чипсетах смартфонов

Если мы запустим гипотетический одноядерный процессор, мы можем вставить «1» для каждого из значений, так что C равно 1, V равно 1, f равно 1. Это математическое упражнение, а не пример из реальной жизни. Общая потребляемая мощность равна 1. Чтобы увидеть взаимосвязь между двухъядерным процессором и одноядерным процессором, теперь мы можем вставить приблизительные значения для двухъядерного процессора, но тот, который работает на половине тактовой частоты. Емкость увеличивается, потому что есть больше схем.Переход от одноядерного к двухъядерному может изменить C с 1 на 2, но мы будем использовать 2.2, чтобы покрыть любые другие разные схемы и изменить это с использованием двухъядерных процессоров. Напряжение может упасть, так как частота будет ниже. Чтобы ошибиться из соображений осторожности, мы установим напряжение на 0,6. Наконец, частота — это будет половина исходного одноядерного процессора, поэтому 0,5. P = 2,2 * 0,6 ² * 0,5. Посчитайте и P = 0,396, другими словами, 0,4.

Что касается исходной вычислительной мощности, этот двухъядерный процессор может выполнять такое же количество вычислений, что и одноядерный процессор, работающий с удвоенной тактовой частотой, но, как вы можете видеть, он потребляет на 60% меньше энергии.В этом привлекательность многоядерных решений.

Эксперимент Raspberry Pi

Чтобы проверить гипотезу о том, что двухъядерный процессор с половинной скоростью может выполнять вычисления на тех же уровнях, что и одноядерный процессор, работающий на «полной скорости», я использовал Raspberry Pi и тест с простым числом что я написал. Преимущество Raspberry Pi в том, что вы можете отключать и включать ядра, а также изменять тактовую частоту этих ядер. Это делает его идеальным для проверки этой теории.

Используя мой тестовый инструмент для вычисления простых чисел до 5 000 000 с использованием двух потоков (что означает, что он будет работать на двух ядрах одновременно), обычный Raspberry Pi 4 может выполнить задачу за 12 секунд.Это наша база. Теперь, выполняя тот же тест с активированным только одним ядром, но по-прежнему работающими двумя потоками, Pi выполняет задачу за 24 секунды. Поскольку у программы больше нет второго физического ядра, все вычисления выполняются на единственном активном ядре, и это занимает вдвое больше времени.

Связано: Raspberry Pi 4 против Raspberry Pi 3 Модель B +: все основные различия

Затем я активировал дополнительное ядро, но снизил тактовую частоту с 1,5 ГГц (по умолчанию) до 750 МГц.Итак, два ядра работают на половину скорости. Тест завершается через 24 секунды. Это означает, что тест завершается одновременно при использовании одного ядра на частоте 1,5 ГГц и при использовании двух ядер на частоте 750 МГц. Но в примере с двухъядерным процессором потреблялось на 60% меньше энергии.

На самом деле тесты не заканчивались за 24,0 секунды, разница между двумя тестами составляла доли секунды. Я начинаю длинный тест, на выполнение которого уйдет больше трех минут. Выполнив этот тест так же, как описано выше, я обнаружил, что одноядерный процессор, работающий на 1.5 ГГц немного медленнее, чем двухъядерная конфигурация с половинной скоростью. За три минуты двухъядерная установка быстрее на 1,5 секунды, то есть менее чем на 1%. Небольшая разница, но интересно отметить.

Многозадачность, многопоточность и многопроцессорность

Ключом к этому тестированию является то, что тестовые инструменты запускают два потока. Так оно и задумано. Не все программное обеспечение может быть написано чисто «многопоточным» способом, но большая часть программного обеспечения может выиграть от добавления потоков для таких вещей, как скорость отклика пользовательского интерфейса, фоновая сетевая активность, параллельный ввод-вывод и многое другое.Чтобы узнать больше обо всех этих условиях, посмотрите мое видео выше.

Не все ядра равны

И последнее, что следует отметить: не все ядра равны. Все, что здесь обсуждается, предполагает, что во всем используется одна и та же конструкция процессора. В реальной жизни все немного сложнее. Как я уже упоминал ранее, HMP используется в современных мобильных процессорах. Это означает, что у процессора будут энергоэффективные ядра, которые имеют меньшую производительность, и высокопроизводительные ядра, которые потребляют больше энергии, но обеспечивают более высокую производительность.В типичном восьмиядерном процессоре будет по четыре каждого.

Процессоры Apple немного отличаются. Он использует два высокопроизводительных ядра и четыре энергоэффективных ядра, всего шесть. Способ, которым Apple поддерживает высокий уровень производительности, заключается в том, что эти два высокопроизводительных ядра довольно «большие» и достигают более высоких уровней производительности на ядро , чем процессоры Qualcomm или Samsung. Это происходит за счет более высокого энергопотребления, поэтому ядра процессоров Apple, как правило, работают на более низкой частоте, чем его конкуренты.Это также объясняет, почему Apple лидирует с точки зрения одноядерной производительности, однако в области многоядерной производительности конкуренция наступает на пятки.

Что бы вы предпочли?

Итак, остается вопрос, что бы вы предпочли? Одноядерный процессор с более высокой тактовой частотой, который потребляет больше энергии? Или двухъядерный процессор, работающий на половине скорости и потребляющий на 60% меньше энергии. Вы, конечно, можете настроить этот вопрос на разные варианты: двухъядерный против четырехъядерного, шестиядерный против восьмиъядерного и так далее.Пожалуйста, дайте мне знать свои мысли в комментариях ниже.

Подробнее: Когда Exynos от Samsung был лучшим флагманским чипсетом для Android

Blog

Больше ядер или выше тактовая частота, что лучше?

Почему тактовая частота важна

Почему ядра важны

Выше тактовая частота или больше ядер?

Больше ядер, меньшая тактовая частота

Меньше ядер, выше тактовая частота

Что важнее – количество ядер или тактовая частота процессора

Немного аналогии

Как работает процессор

И всё-таки, что лучше – количество ядер или тактовая частота процессора?

Процессоры 2021 — как выбрать хороший и недорогой процессор

Классификация процессоров по назначению

Максимальное количество ядер в компьютере. Что лучше больше ядер или частота процессора? Мощность аккумулятора и длительность автономной работы

Как запустить все ядра процессора?

Как проверить сколько работает ядер?

На что влияет количество ядер процессора?

Что собой представляет двухъядерный процессор

Преимущества компьютеров с двухъядерными процессорами

Увеличение производительности за счёт многоядерности

И рассмотрим, что же будет в двух разных случаях:

Нужны ли многоядерные процессоры? Повседневная резонность

Процессор

Ядро

Гиперпоток

Ограничения потоков

Логический процессор

Программное определение топологии

APIC ID

Выяснение родственных связей

Операционные системы и топология

Отличия 2‐ядерных чипов от 4‐ядерных

Почему 2‐ядерные процессоры все еще популярны?

С индустрией ПК ситуация иная и вот почему:

Нужны ли многоядерные процессоры?

Рекомендации по процессорам при подборе серверного оборудования для 1С | Gilev.ru

Чем больше мегагерц, тем лучше компьютер? — Look At Me

Утверждение:

Чем выше тактовая частота процессора, тем выше его производительность.

«После выхода процессоров Pentium III, работающих на частоте до 667 МГц, компания AMD может утратить лидерство.

Почему это не так:

Время, которое занимает выполнение операций, важнее тактовой частоты.

Кому нужен 8-ядерный процессор | Процессоры | Блог

Трое из ларца

Тестовая конфигурация

Поехали!

Кому ядер, да побольше?

Как выбрать скорость процессора | Small Business

Что означает скорость процессора

Что скорости не означают

Ядра в сравнении со скоростью

Другие обновления

Частота процессора — количество ядер, потоков и тактовая частота

Производительность ЦП — ЦП и память — GCSE Computer Science Revision

ядер

Тактовая частота

[решено] Производительность — больше ядер по сравнению с ГГц для физического сервера, на котором работают 4 виртуальных машины на Hyper-V

Что такое хороший ГГц? Как выбрать лучший процессор в 2020 году

Общие сведения о ЦП

Тип розетки

Поколение

3, 5, 7?

Ядра и потоки

Базовые часы

Что такое хорошая частота ГГц?

Разгон

Проблемы затрат

CPU по слоту

Право сборки

Количество ядер VS Тактовая частота, что лучше?

Гопал Тивари

Одноядерные или многоядерные процессоры: что лучше?

Одноядерные и многоядерные процессоры, объяснение

Эксперимент Raspberry Pi

Многозадачность, многопоточность и многопроцессорность

Не все ядра равны

Что бы вы предпочли?

Leave a comment Cancel reply

Related Posts