Processor ng Multicore: kung ano ito at kung ano ito para sa

Ang pangkalahatang kalakaran ay upang makahanap ng isang multicore processor sa loob ng isang personal na computer, kaya, kung hindi mo pa rin alam kung ano ang pinag-uusapan natin, oras na na nakatagpo mo ang mga processors na ito. Sa katunayan, sila ay nakasama namin sa halos isang dekada, na nagbibigay sa amin ng higit pa at higit na lakas at higit na kakayahan upang hawakan ang impormasyon, na nagiging aming mga sentro ng data sa mga desktop ng desktop.

Indeks ng nilalaman

Ang rebolusyonaryo ng multi-core ay nagbago ng merkado, una para sa pagkonsumo ng mga malalaking kumpanya at sentro ng data, at pagkatapos ay para sa mga normal na gumagamit, kaya tumatalon sa isang bagong panahon ng kagamitan na may mataas na pagganap. Kahit na ang aming Smartphone ay may mga multicore processors.

Ano ang function ng processor sa isang computer

Ngunit bago namin simulan upang makita kung ano ang lahat tungkol sa mga processors ng multi-core, sulit na i-refresh ang kaunting memorya, na tinukoy kung ano talaga ang isang processor. Marahil ito ay tila hangal sa puntong ito, ngunit hindi alam ng lahat ang mahalagang sangkap na ito sa kasalukuyang panahon, at oras na.

Ang processor, CPU o Central Processing Unit, ay binubuo ng isang elektronikong circuit na idinisenyo mula sa transistors, logic gate at linya na may mga signal ng elektrikal na may kakayahang magsagawa ng mga gawain at tagubilin. Ang mga tagubiling ito ay nabuo ng isang programa ng computer at ang pakikipag-ugnay (o hindi) ng isang tao o kahit na sa iba pang mga programa. Sa ganitong paraan nagagawa namin ang mga produktibong gawain batay sa data sa pamamagitan ng computer.

Ang isang computer at anumang iba pang mga elektronikong aparato ay hindi maaaring maglihi nang walang pagkakaroon ng isang processor. Ito ay maaaring maging higit pa o hindi gaanong kumplikado, ngunit ang anumang aparato na may kakayahang magsagawa ng isang tiyak na gawain ay nangangailangan ng yunit na ito upang ma- convert ang mga signal ng elektrikal sa data, at maging sa mga pisikal na gawain, tulad ng mga linya ng pagpupulong na kapaki-pakinabang para sa mga tao.

Ano ang core ng isang processor

Tulad ng anumang iba pang sangkap, ang isang processor ay binubuo ng iba't ibang mga elemento sa loob nito. Tinatawag namin ang kumbinasyon na ito ng mga elemento ng arkitektura, at ang kasalukuyang mayroon kami sa loob ng processor ng aming computer ay x86, isang hanay ng mga code, mga parameter, at mga elektronikong sangkap na, pinagsama, ay may kakayahang kalkulahin ang mga tagubiling ito sa pamamagitan lamang ng paggawa lohikal at pagpapatakbo ng aritmetika.

Ang panloob na istraktura ng CPU

Ang core o core ng isang processor ay ang yunit, o integrated circuit na responsable para sa pagproseso ng lahat ng impormasyong ito. Binubuo ng milyun-milyong mga transistor na nilagyan ng isang functional na lohikal na istraktura, may kakayahang pangasiwaan ang impormasyong pumapasok, sa anyo ng mga operand at operator upang makabuo ng mga resulta na nagpapahintulot sa mga programa na gumana. Kung gayon, ang pangunahing nilalang ng isang processor.

Upang maging tunog ka, ang pangunahing bahagi ng isang processor ay binubuo ng mga pangunahing sangkap na ito:

• Ang yunit ng control (UC): ito ay namamahala sa sunud-sunod na pagdidirekta ng operasyon ng processor, sa kasong ito ang pangunahing. Nagbibigay ito ng mga order sa anyo ng mga de-koryenteng signal sa iba't ibang mga sangkap (CPU, RAM, peripheral) upang gumana sila nang magkakasabay. Arithmetic-logical unit (ALU): ito ay namamahala sa pagsasagawa ng lahat ng lohikal at arithmetic na mga operasyon na may mga integers na may data na natatanggap nito Mga Registro: ang mga rehistro ay ang mga cell na pinapayagan ang pag-iimbak ng mga tagubilin na naisakatuparan at ang mga resulta ng operasyon na isinasagawa..

Ano ang higit pang mga cores para sa?

Ang lahi ng mga tagagawa ay magkaroon ng pinakamalakas at pinakamabilis na produkto na mayroon kailanman, at sa mga elektronika ito ay hindi naiiba. Sa panahon nito, ito ay isang milestone upang lumikha ng isang processor na may dalas ng higit sa 1 GHz. Kung sakaling hindi mo alam, sinusukat ng GHz ang bilang ng mga operasyon na may kakayahan ang isang processor

GHz: ano at ano ang isang gigahertz sa computing

Ang karera upang magkaroon ng maraming GHz

Ang unang processor na umabot sa 1 GHz ay ​​ang DEC Alpha noong 1992, ngunit pagdating sa CPU para sa mga personal na kompyuter, hindi hanggang sa 1999 nang ang Intel, kasama ang Pentium III at AMD, kasama ang mga Athlon na binuo mga processors na naabot ang mga figure na ito.. Sa oras na ito ang mga tagagawa ay nag-isip lamang ng isang bagay, " mas GHz ang mas mahusay ", dahil maraming mga operasyon ang maaaring maisagawa sa bawat yunit ng oras.

Matapos ang ilang taon, natagpuan ng mga tagagawa ang isang limitasyon sa bilang ng GHz ng kanilang mga processors, bakit? dahil sa sobrang dami ng init na nabuo sa core nito, inilalagay ang integridad ng mga materyales at mga heatsink na ginamit sa limitasyon. Gayundin, ang pagkonsumo ay na-trigger para sa bawat Hz na ang dalas ay nadagdagan.

Ang karera upang magkaroon ng maraming mga cores

Sa limitasyong ito, ang mga tagagawa ay kailangang gumawa ng isang paradigma shift, at sa ganoong paraan lumitaw ang bagong layunin, " mas maraming mga cores ang mas mahusay." Isipin natin, kung ang nucleus ay namamahala sa paggawa ng mga operasyon, pagkatapos ay pagdaragdag ng bilang ng mga nuclei maaari naming doble, triple,… ang bilang ng mga operasyon na maaaring gawin. Malinaw na ito ay, sa dalawang mga cores maaari naming gawin ang dalawang operasyon nang sabay-sabay, at sa apat na maaari nating gawin ang 4 sa mga operasyon na ito.

Intel Pentium Extreme Edition 840

Ang layunin na itinakda ng Intel upang maabot ang 10 GHz kasama ang arkitektura ng NetBurst na naiwan, isang bagay na hanggang ngayon ay hindi pa nakamit, hindi bababa sa mga sistema ng pagpapalamig na magagamit sa mga normal na gumagamit. Kaya ang pinakamahusay na paraan upang makamit ang mahusay na scalability sa lakas at kapasidad sa pagproseso ay ito, ang pagkakaroon ng mga processors na may isang tiyak na bilang ng mga cores at din sa isang tiyak na dalas.

Ang mga dual-core processors ay nagsimulang ipatupad, alinman sa paggawa ng dalawang indibidwal na mga processors, o mas mahusay, pagsasama ng dalawang DIE (circuit) sa isang solong chip. Sa gayon ang pag-save ng maraming puwang sa mga motherboards, bagaman nangangailangan ng higit na pagiging kumplikado para sa pagpapatupad ng istraktura ng komunikasyon nito sa iba pang mga sangkap, tulad ng memorya ng cache, mga bus, atbp.

Ang mga unang processors na may higit sa isang pangunahing

Sa puntong ito ay lubos na kawili-wiling malaman kung alin ang unang mga proseso ng multicore na lumitaw sa merkado. At tulad ng naisip mo, ang mga pagsisimula ay tulad ng dati, para sa paggamit ng korporasyon sa mga server, at pati na rin laging IBM. Ang unang processor ng multicore ay ang IBM POWER4 na may dalawang cores sa isang solong DIE at isang base frequency ng 1.1 GHz, na ginawa noong 2001.

Ngunit hindi hanggang 2005 kung kailan ang unang dalawahan na mga prosesor ng pangunahing core para sa pagkonsumo ng masa ng mga gumagamit ay lumitaw sa kanilang mga computer na desktop. Pinakawalan ng Intel ang pitaka mula sa AMD ng ilang linggo nang maaga kasama ang Intel Pentium Extreme Edition 840 kasama ang HiperThreading, kalaunan ay inilathala ang AMD Athlon X2.

Pagkatapos nito, ang mga tagagawa ay tumakbo at nagsimulang ipakilala ang nuclei nang hindi sinasadya, na may kahihinatnan na miniaturization ng mga transistor. Sa kasalukuyan, ang proseso ng pagmamanupaktura ay batay sa mga transistor na 7 nm lamang na ipinatupad ng AMD sa ika-3 na henerasyon na si Ryzen, at 12 nm na ipinatupad ng Intel. Sa pamamagitan ng pinamamahalaang namin upang ipakilala ang isang mas malaking bilang ng mga cores at circuits sa parehong chip, kaya pinatataas ang lakas ng pagproseso at binabawasan ang pagkonsumo. Sa katunayan, mayroon kaming hanggang sa 32-core processors sa merkado, na AMD's Threadrippers.

Ano ang kailangan nating samantalahin ang mga cores ng isang processor

Ang lohika ay tila napaka-simple, magpasok ng mga cores at dagdagan ang bilang ng sabay-sabay na mga proseso. Ngunit sa una ito ay isang tunay na sakit ng ulo para sa mga tagagawa ng hardware at lalo na para sa mga tagalikha ng software.

At ito ay ang mga programa ay dinisenyo (pinagsama-sama) lamang upang gumana sa isang kernel. Hindi lamang kailangan ng isang processor upang maging pisikal na may kakayahang gumawa ng maraming sabay-sabay na operasyon, kailangan din natin na ang program na bumubuo ng mga tagubiling ito ay maaaring gawin ito sa pamamagitan ng pakikipag-usap sa bawat isa ng mga magagamit na cores. Kahit na ang mga operating system ay kailangang baguhin ang kanilang arkitektura upang mahusay na gumamit ng maraming mga cores nang sabay-sabay.

Sa ganitong paraan, ang mga programista ay nagtatrabaho at nagsimulang mag-ipon ng mga bagong programa na may suporta sa multicore, kaya't sa kasalukuyan, ang isang programa ay may kakayahang magamit ang lahat ng mga cores na magagamit sa computer. Kaya pinarami ang mga thread ng pagpapatupad sa kinakailangang halaga. Dahil kung, bilang karagdagan sa mga core, lumitaw din ang konsepto ng thread ng pagpapatupad.

Sa isang multicore processor kinakailangan na ihiwalay ang mga proseso na isinasagawa ng isang programa, nangangahulugan ito na ang bawat nucleus ay namamahala upang magsagawa ng isang gawain na kaayon sa isa pa, at sunud-sunod, isa-isa. Ang pamamaraang ito ng paglikha ng iba't ibang mga gawain nang sabay-sabay mula sa isang programa ay tinatawag na mga proseso ng mga thread, mga thread ng trabaho, mga thread o simpleng Threads sa Ingles. Parehong ang operating system at ang mga programa ay dapat na lumikha ng mga kahanay na proseso ng mga thread upang samantalahin ang buong kapangyarihan ng processor. Ito ay mataas na ang disenyo ng CAD, pag-edit ng video o mga programa nang mahusay, habang ang mga laro ay may paraan upang pumunta.

Ano ang mga thread ng isang processor? Mga pagkakaiba sa nuclei

HyperThreading at SMT

Bilang resulta ng nasa itaas, lumilitaw ang mga teknolohiya ng mga tagagawa ng processor. Ang pinakatanyag sa kanila ay ang HyperThreading na sinimulan ng Intel sa mga processors nito, at sa paglaon ay gagawin ito ng AMD sa kanilang teknolohiya sa CMT, at pagkatapos ay may ebolusyon sa SMT (Simultaneous Multi-Threading).

Ang teknolohiyang ito ay binubuo ng pagkakaroon ng dalawang cores sa isa, ngunit hindi sila magiging tunay na mga cores, ngunit lohikal, isang bagay na sa programming ay tinatawag na pagproseso ng mga thread o mga thread. Napag-usapan na namin ito noon. Ang ideya ay upang hatiin, sa sandaling muli, ang workload sa pagitan ng mga cores, na i-segment ang bawat isa sa mga gawain na gumanap sa mga thread upang maisakatuparan sila kapag ang isang core ay libre.

Mayroong mga processors na may dalawang cores lamang, halimbawa, ngunit may 4 na mga thread salamat sa mga teknolohiyang ito. Ginagamit ito ng Intel sa pangunahing pagganap ng mga processor ng Intel Core at mga CPU ng laptop, habang ipinatupad ito ng AMD sa buong saklaw ng mga processors ng Ryzen.

Ano ang HyperThreading?

Paano malalaman kung gaano karaming mga cores ang aking processor

Alam na natin kung ano ang mga core at kung ano ang mga thread at ang kanilang kahalagahan sa isang processor ng multicore. Kaya ang huling bagay na naiwan namin ay ang malaman kung paano malalaman kung gaano karaming mga cores ang mayroon sa aming processor.

Dapat mong malaman na kung minsan ang Windows ay hindi magkakaiba sa pagitan ng mga cores at mga thread, dahil lilitaw ang mga ito kasama ang pangalan ng mga cores o processors, halimbawa sa tool na "msiconfig". Kung bubuksan natin ang Task Manager, at magtungo sa seksyon ng pagganap, makakakita tayo ng isang listahan kung saan lumilitaw ang bilang ng mga cores at lohikal na processors ng CPU. Ngunit ang mga graphic na ipapakita sa amin ay direkta sa mga lohikal na cores, tulad ng mga lilitaw sa Performance Monitor kung bubuksan natin ito.

Paano malalaman kung gaano karaming mga cores ang aking processor

Konklusyon at kawili-wiling mga link

Natapos na kami, at inaasahan namin na nararapat nating ipaliwanag kung ano ang isang processor ng multicore, at ang pinakamahalagang konsepto na may kaugnayan sa paksa. Sa kasalukuyan mayroong mga totoong halimaw na may hanggang 32 na mga cores at 64 na mga thread. Ngunit para maging isang epektibo ang isang processor, hindi lamang ang bilang ng mga cores at ang kanilang dalas ay mahalaga, kundi pati na rin kung paano ito binuo, ang kahusayan ng mga data bus nito at ang komunikasyon at ang paraan ng pagtatrabaho ng mga cores nito, at narito ang sumusunod sa Intel hakbang nangunguna sa AMD. Makikita namin ang bagong Ryzen 3000s sa lalong madaling panahon na nangangako na mas mataas ang pinakamalakas na mga processor ng Intel, kaya manatiling nakatutok para sa aming mga pagsusuri.

Kung mayroon kang anumang mga katanungan o puntos tungkol sa paksa, o nais na linawin ang isang bagay, inaanyayahan ka naming gawin ito gamit ang kahon ng komento sa ibaba.