יסודות המעבד: הסברים על מספר מעבדים, ליבות ושרשור יתר

יחידת העיבוד המרכזית (CPU) במחשב שלך עושה את העבודה החישובית - בעצם הפעלת תוכניות. אך מעבדים מודרניים מציעים תכונות כמו מספר ליבות והברגה יתר. מחשבים מסוימים אפילו משתמשים במעבדים מרובים. אנחנו כאן כדי לעזור במיון הכל.

קשורים: מדוע אינך יכול להשתמש במהירות שעון המעבד להשוואת ביצועי המחשב

מהירות השעון של מעבד נהגה להספיק כאשר משווים ביצועים. הדברים כבר לא כל כך פשוטים. מעבד המציע ליבות מרובות או השחלת יתר יכול לבצע ביצועים טובים משמעותית ממעבד בעל ליבה אחת באותה מהירות שאינו כולל הברגה יתר. ולמחשבים עם מספר מעבדים יכול להיות יתרון גדול עוד יותר. כל התכונות הללו נועדו לאפשר למחשבים אישיים להפעיל בקלות רבה יותר מספר תהליכים בו זמנית - ולהגדיל את הביצועים שלכם בעת ריבוי משימות או תחת הדרישות של אפליקציות חזקות כמו מקודדי וידאו ומשחקים מודרניים. אז בואו נסתכל על כל אחת מהתכונות הללו ועל המשמעות שלהן עבורכם.

השחלת יתר

השחלת יתר הייתה הניסיון הראשון של אינטל להביא חישוב מקביל למחשבי PC צרכניים. זה הופיע לראשונה במעבדי שולחן עבודה עם Pentium 4 HT עוד בשנת 2002. Pentium 4 של היום כלל ליבת מעבד אחת בלבד, כך שהוא באמת יכול לבצע רק משימה אחת בכל פעם - גם אם היא הצליחה לעבור בין משימות במהירות מספקת. שזה נראה כמו ריבוי משימות. השחלת יתר ניסתה לפצות על כך.

ליבת מעבד פיזית אחת עם היפר-הברגה נראית כשני מעבדים לוגיים למערכת הפעלה. המעבד הוא עדיין מעבד יחיד, אז זה קצת רמאות. בעוד שמערכת ההפעלה רואה שני מעבדים לכל ליבה, לחומרת המעבד בפועל יש רק קבוצה אחת של משאבי ביצוע לכל ליבה. המעבד מעמיד פנים שיש לו יותר ליבות ממה שיש לו, והוא משתמש בהיגיון משלו כדי לזרז את ביצוע התוכנית. במילים אחרות, מערכת ההפעלה מתעתעת לראות שני מעבדים לכל ליבת מעבד בפועל.

השחלת יתר מאפשרת לשתי ליבות המעבד ההגיוניות לשתף משאבי ביצוע פיזיים. זה יכול להאיץ את העניינים במקצת - אם מעבד וירטואלי אחד נתקע ומחכה, המעבד הווירטואלי השני יכול ללוות את משאבי הביצוע שלו. השחלת יתר יכולה לעזור להאיץ את המערכת שלך, אבל זה כמעט לא טוב כמו ליבות נוספות בפועל.

למרבה המזל, הברגה יתר היא כעת "בונוס". בעוד שלמעבדי הצרכנים המקוריים עם השחלת יתר היו רק ליבה אחת שהתחפשה לליבות מרובות, למעבדי אינטל מודרניים יש כעת גם ליבות מרובות וגם טכנולוגיית השחלה יתר. המעבד הכפול ליבה שלך עם הברגה יתר מופיע כארבע ליבות למערכת ההפעלה שלך, ואילו המעבד הארבע ליבות שלך עם הברגה יתר מופיע כשמונה ליבות. השחלת יתר אינה מהווה תחליף לליבות נוספות, אך מעבד כפול ליבה עם השחלת יתר צריך לבצע ביצועים טובים יותר ממעבד כפול ליבה ללא השחלה יתר.

מספר ליבות

במקור, למעבדים היה ליבה אחת. פירוש הדבר שלמעבד הפיזי הייתה יחידת עיבוד מרכזית אחת. כדי להגדיל את הביצועים, יצרנים מוסיפים "ליבות" נוספות, או יחידות עיבוד מרכזיות. למעבד כפול ליבה יש שתי יחידות עיבוד מרכזיות, כך שהוא נראה למערכת ההפעלה כשני מעבדים. מעבד עם שתי ליבות, למשל, יכול להריץ שני תהליכים שונים במקביל. זה מאיץ את המערכת שלך, כי המחשב שלך יכול לעשות מספר דברים בו זמנית.

שלא כמו השחלת יתר, אין כאן טריקים - למעבד כפול ליבה יש שתי יחידות עיבוד מרכזיות על שבב המעבד. למעבד מרובע ליבות יש ארבע יחידות עיבוד מרכזיות, למעבד אוקטה ליבות יש שמונה יחידות עיבוד מרכזיות וכן הלאה.

זה עוזר בשיפור דרמטי של הביצועים תוך שמירה על יחידת המעבד הפיזית קטנה כך שתתאים לשקע יחיד. צריך שיהיה רק ​​שקע מעבד יחיד עם יחידת מעבד אחת מוכנס לתוכו - לא ארבעה שקעי מעבד שונים עם ארבעה מעבדים שונים, שכל אחד מהם זקוק לחשמל, קירור וחומרה אחרים משלו. יש פחות חביון מכיוון שהליבות יכולות לתקשר מהר יותר, מכיוון שכולן באותו שבב.

מנהל המשימות של Windows מראה זאת די טוב. כאן, למשל, תוכלו לראות כי למערכת זו יש מעבד (שקע) ממשי אחד וארבע ליבות. שרשור יתר גורם לכל ליבה להיראות כמו שני מעבדים למערכת ההפעלה, כך שהיא מציגה 8 מעבדים לוגיים.

מספר מעבדים

קשורים: מדוע אינך יכול להשתמש במהירות שעון המעבד להשוואת ביצועי המחשב

ברוב המחשבים יש מעבד יחיד בלבד. במעבד יחיד זה עשויים להיות מספר ליבות או טכנולוגיית השחלת יתר - אך עדיין מדובר רק ביחידת מעבד פיזית אחת המוכנסת לשקע מעבד יחיד בלוח האם.

לפני שהגיעו מעבדי היפר-הברגה ומעבדים מרובי ליבות, אנשים ניסו להוסיף כוח עיבוד נוסף למחשבים באמצעות הוספת מעבדים נוספים. זה דורש לוח אם עם מספר שקעי מעבד. לוח האם זקוק גם לחומרה נוספת כדי לחבר את שקעי המעבד ל- RAM ולמשאבים אחרים. יש סוגים גדולים של התקנות מסוג זה. יש חביון נוסף אם המעבדים צריכים לתקשר אחד עם השני, מערכות עם מספר מעבדים צורכות יותר כוח ולוח האם צריך יותר שקעים וחומרה.

מערכות עם מספר מעבדים אינן נפוצות במיוחד בקרב מחשבים אישיים ביתיים כיום. אפילו שולחן עבודה גיימינג בעל עוצמה גבוהה עם מספר כרטיסי גרפיקה יהיה בדרך כלל רק מעבד יחיד. תוכלו למצוא מספר מערכות מעבד בקרב מחשבי-על, שרתים ומערכות יוקרה דומות שזקוקות לכוח מכבשי מספר רב ככל שיוכלו להשיג.

ככל שיש למחשבים יותר מעבדים או ליבות, כך הוא יכול לעשות יותר דברים בבת אחת, מה שמסייע בשיפור הביצועים ברוב המשימות. ברוב המחשבים יש כעת מעבדים עם מספר ליבות - האפשרות היעילה ביותר שדנו בה. תוכלו למצוא אפילו מעבדים עם מספר ליבות בטלפונים חכמים וטאבלטים מודרניים. המעבדים של אינטל כוללים גם הברגה יתר, שזה סוג של בונוס. מחשבים מסוימים הזקוקים לכמות גדולה של מעבד עשויים להכיל מספר מעבדים, אך הוא הרבה פחות יעיל ממה שזה נשמע.

אשראי תמונה: lungstruck על פליקר, מייק באבקוק על פליקר, דקלן ™ על פליקר