Šta je quad procesor. Šta funkcioniše procesorsko jezgro

Danas, prisustvo dvojezgrenog procesora smatra se minimalno prihvatljivim standardom za manje ili više ozbiljnu računarsku opremu. Štaviše, ovaj parametar je relevantan i za mobilne računarske uređaje, tablične računare i ugledne pametne telefone i komunikatore. Zbog toga ćemo razumeti šta su ovi kerneli i zašto je za svakog korisnika važno da zna za njih.

Esencija jednostavnim riječima

Prvi dual-core čip, dizajniran posebno za masovnu potrošnju, pojavio se u maju 2005. godine. Proizvod se zvao Pentium D (formalno se odnosio na seriju Pentium 4). Prije toga, slična strukturna rješenja korištena su na poslužiteljima i za specifične svrhe, nisu bila umetnuta u osobna računala.

Uopšteno govoreći, sam procesor (mikroprocesor, CPU, centralna procesorska jedinica, centralna procesorska jedinica, CPU) je kristal na kome se nanosi milijarde mikroskopskih tranzistora, otpornika i provodnika uz pomoć nanotehnologije. Zatim se raspršuju zlatni kontakti, "šljunak" se montira u kućištu čipova, a onda se sve ovo integriše u čipset.

Sada zamislite da su dva takva kristala postavljena unutar mikrokreta. Na jednoj podlozi, međusobno povezani i djelujući kao jedan uređaj. Ovo je dvojezgreno pitanje.

Naravno, dva “kamenčića” nisu granica. U vreme pisanja ovog teksta, računar se smatra moćnim, opremljen čipom sa četiri jezgre, ne računajući računalne resurse video kartice. Pa, na serverima napora kompanije AMD je već koristilo šesnaest.

Terminološke nijanse

Svaki kristal obično ima svoj keš prvog nivoa. Međutim, ako imaju zajednički nivo drugog nivoa, onda je to još jedan mikroprocesor, a ne dva (ili više) nezavisna.

Procesor pune jezgre može biti pozvan samo ako ima svoj vlastiti keš na oba nivoa. Ali ovo je neophodno samo za upotrebu na veoma moćnim serverima i svim vrstama superračunara (omiljene igračke naučnika).

Međutim, “Task Manager” u Windows OS ili “System Monitor” u GNU / Linuxu može prikazati jezgre kao CPU-ove. Na neki način, CPU 1 (CPU 1), CPU 2 (CPU 2), i tako dalje. Ne dozvolite da vas ovo obmane, jer je dužnost programa da ne razumeju inženjerske i arhitektonske nijanse, već samo interaktivno prikazuju opterećenje svakog od kristala.

Dakle, glatko prelazimo na to samo opterećenje i uopšte na pitanja svrsishodnosti fenomena kao takvog.

Zašto ti treba

Broj jezgara, koji se razlikuje od jedinice, zamišljen je prvenstveno za paralelizaciju izvršenih zadataka.

Pretpostavimo da uključite laptop i čitate stranice na svetskoj mreži. Skripte kojima su moderne web stranice jednostavno preopterećene nepristojnošću (osim mobilnih verzija) obrađivat će se samo jednim jezgrom. Sto posto opterećenja će pasti na njega, ako nešto loše učini preglednik ludim.

Drugi kristal će nastaviti da radi u normalnom režimu i omogućiti da se nosi sa situacijom - barem, otvorite "Sistemski monitor" (ili emulator terminala) i prisilno okončajte mržnji program.

Inače, u "Sistemskom monitoru" možete svojim očima da vidite kakav je softver iznenada pao sa zavojnica i koji od "kamenčića" očajnički zavija hladnjak.

Neki programi su inicijalno optimizirani za arhitekturu višejezgrenih procesora i odmah šalju različite tokove podataka različitim kristalima. Normalne aplikacije se obrađuju na principu "jedna nit - jedna jezgra".

Mislim, dobitak performansi će biti primetan ako više od jednog toka istovremeno radi. Pa, pošto su gotovo svi operativni sistemi višestruki, pozitivni efekat paralelizacije će biti gotovo konstantan.

Kako živjeti s tim

Što se tiče kompjutera za masovnu potrošnju, čipovi sa jednim jezgrom sada su uglavnom ARM procesori u jednostavnim telefonima i minijaturnim media plejerima. Izvanredne performanse takvih uređaja nisu potrebne. Maximum - Opera Mini preglednik za pokretanje, ICQ klijent, jednostavna igra, ostale skromne Java aplikacije.

Sve ostalo, počevši čak i sa najjeftinijim tabletama, treba da ima najmanje dva kristala u čipu, kao što je navedeno u preambuli. Takve stvari i kupovina. Zasnovano na barem onim razmatranjima da skoro sav korisnički softver brzo postaje sve deblji, on troši sve više sistemskih resursa, tako da rezerva snage uopšte ne boli.

Prethodne publikacije:

Računar se sastoji od mnogo različitih delova, od kojih svaki izvršava svoje specifične funkcije. Zajedno pružaju stabilne performanse cijelog sustava u cjelini. Mnogi kažu da je najvažniji element procesor, ali je i dosta složen. Govoreći o svojoj arhitekturi, često gledamo procesorsku jezgru, jer upravo ona određuje mogućnosti.

Zašto bi procesor trebalo smatrati jednim od najvažnijih elemenata, posebno kada se sastavlja? Zato što u mnogim aspektima određuje kvalitet i funkcionalnost računara kao takvog. Neupućenom korisniku je prilično teško razumjeti sve aspekte, čak i nakon čitanja relevantne literature, a forumi uopće ne daju definitivan odgovor, jer su ispunjeni argumentima o tome koji je brand bolji - AMD ili Intel. A ponekad se u ovim sporovima procesorsko jezgro i njegove funkcije i mogućnosti uopšte ne razmatraju.

Ako se na forumima i dalje mogu naći neki momenti koji se direktno odnose na rad procesora, onda biste trebali sami razmotriti specifične karakteristike. Proizvođači uvijek pružaju takve informacije u detalje, ako, naravno, govore o nečemu korisniku.

Karakteristike procesora

Sada dominira tržište, tako da se procesorsko jezgro, odnosno njihova kombinacija, prvenstveno određuje performansama. Glavna karakteristika je frekvencija procesora, tj. njegova brzina i efikasnost.

Napredni korisnici znaju za opcije overklokinga, tj. povećati njegovu učestalost. Praktično na svakom modelu moguće je povećati produktivnost, ali nikako neće biti efektivna. Drugim riječima, ako uzmete dva procesora koji rade na približno istoj frekvenciji, oni mogu imati različiti overkloking potencijal. Prema tome, izgledi i mogućnosti su različiti.

Temperatura jezgre procesora po pravilu postaje glavno ograničenje, jer se frekvencijom povećava opterećenje, počinje se zagrijavati, a to već ima štetan utjecaj na njegovo stanje. Sa dugoročnim radom u ovom režimu, procesorska jezgra će početi da se kolabira i propadne, na kraju će čip jednostavno izgoreti.

Međutim, pogrešno je fokusirati se samo na frekvenciju - keš i frekvencija magistrale takođe imaju važan uticaj na sposobnosti i konačne karakteristike. Procesor neprestano obrađuje različite informacije, ali ne dolazi direktno, već se neko vrijeme pohranjuje u predmemoriju - posredna veza između RAM-a i procesora. Brzina sistema često zavisi od brzine keša. Bus frekvencija određuje brzinu razmjene podataka između procesora i matična ploča.

Broj jezgara

Sada se aktivno raspravlja o zloglasnom broju jezgara, jer neki kažu da što više to bolje, drugi, naprotiv, tvrde da je bolje ne žuriti sa velikim brojem jezgara.

Najčešće opcije su modeli sa dva jezgra. Takvi čipovi su već počeli da se implementiraju čak iu mobilnim uređajima, tako da je nekoga teško iznenaditi. Postavlja se pitanje, da li je vredno prebacivanja na četvorojezgrene i više procesora? Sada se situacija ponavlja kao i kod uvođenja prvih višejezgrenih modela - dobitak u performansama se zapravo ispostavlja da nije tako velik. Korisnici ne znaju kako da onemoguće procesorsko jezgro ili primoraju ovu ili onu aplikaciju da koristi sve funkcije, jer nisu sve aplikacije optimizovane za takve modele. U isto vreme, povećanje cene je prilično značajno, ali ponekad je vredno izabrati jednostavniji, ali i brz i produktivan model, umesto da lovimo broj jezgara.

U eri silikonske elektronike, kada su proizvođači čipova u potpunosti pogođeni efektima Moorovog zakona, mnogi ljudi su zainteresirani za izgradnju mikroprocesor. Konkretno, mnogi korisnici osobnog računala su zainteresirani za unutarnju strukturu procesora u svom PC-u.

Od posebnog interesa za korisnika računara je pitanje - šta je cPU core. Da bismo odgovorili na ovo pitanje, pripremili smo kognitivni materijal o strukturi procesora i njegovom jezgru.

CPU jezgra i neka istorija

Pokušaćemo da odgovorimo na glavno pitanje, šta je procesorsko jezgro. Ne postoji jasna definicija za drugi tip mikroprocesora. Najčešći opisni model se smatra core - ovo je glavni dio mikroprocesora, koji sadrži blokove i module na silicijumskom čipu i odgovoran je za izvršavanje različitih strojnih uputa. To je, grubo govoreći, jezgro ili nekoliko jezgara su naš procesor.

Osnivači strukture jezgra su arhitektonska pozadina Neumann i Harvard. Danas se uglavnom koristi arhitektura von neumann. Zahvaljujući zajedničkom skladištenju i čitanju komandi i informacija iz memorije, von Neumannova arhitektura je postala raširena.

Na osnovu von Neumann arhitekture, kreirane su sljedeće procesorske arhitekture, koje se koriste u našem vremenu:

CISC;
RISC;
MISC;
VLIW.

Sve gore navedene arhitekture sada se koriste u proizvodnji procesora za osobne računare, grafičke kartice, pametne telefone i razne elektronike, koji koriste mikroprocesore.

Vrste modernih procesora

Najpopularniji procesori u našem vremenu su napravljeni CISC i RISC arhitekture. On CISC kreirajte procesorske jezgre svojih kompanija Intel i AMD. Intel i AMD čipovi koriste modifikovanu CISC arhitekturu, koja se zove x86. Sledeća popularna arhitektura je ARM. Ova arhitektura je zasnovana RISC i koristi se u dizajnu čipova od strane kompanije ARM Limited.

Procesori iz Intel-a i AMD-a mogu se naći na skoro svakom računaru. Intel proizvodi procesore za sisteme kao što su:

Desktop Processors;
Mobilni procesori;
Server procesori;
Komponente ugrađenih rješenja.

Trenutno, kompanija Intel ima najproduktivniji procesor od svih puštenih na tržište. Ovaj procesor je dizajniran za konektor matična ploča LGA2011-v3 i označen kao Intel® Core ™ i7-5960X Extreme Edition.

Procesor 8th nuklearna i zahvaljujući tehnologiji Hyper threadingMože raditi u 16 niti. U stvari, to je procesor sa 8 jezgara sposoban za rad kao 16 jezgra procesora. Ovaj procesor će moći da se nosi sa bilo kojim zadatkom na računaru, ali za ovu performansu ćete morati da platite $ 1060 za verziju u paketu.

Intel je sada ovladao 14nm tehnički proces i oslobađa CPU sa mikroarhitekturnim jezgrama Skylake. Najzanimljivije četiri nuklearne CPU mikroarhitekture Skylake su šesta generacija Intel® Core ™ i7, i5, i3, Pentium i Celeron čipova. Najpopularniji procesor šeste generacije je:

Intel Core i7-6700K - Četiri-jezgra CPU;
Intel Core i5-6600K - Četiri-jezgra CPU;
Intel Core i3-6100 je dual-core CPU.

Takođe, čipovi šeste generacije su prilično produktivni grafička jezgrakoji može zamijeniti mnogo diskretnih grafičkih kartica primarni i sekundarni nivo.

Upoznajte se sa svim tipovima procesora kompanije Intel Možete na zvaničnoj stranici http://ark.intel.com/ru.

Procesori kompanije AMD proizvodi se i za sisteme kao što su:

Desktop Processors;
Procesori za prijenosna računala;
Procesori za servere.

Najzanimljivije odluke kompanije AMD su hibridni AMD A-serija i procesori AMD FXsa četiri jezgre i dvije jezgre na kristalu. Prvi imaju visoke performanse i imaju produktivnu grafičku jezgru, a mogu uključivati i četiri nuklearna i dva nuklearni procesori

Potonji nemaju grafičku jezgru, ali mogu uključivati 8-jezgrene, četverojezgrene i dual-core procesore, što značajno povećava performanse. Za njihovu mikroprocesorsku kompaniju AMD koristi 28 nm tehnički proces koji ne dozvoljava kompaniji da se takmiči na nivou kompanije Intel. Ali zahvaljujući razvoju hibrida APU, 8 nuklearnih čipova je registrovano u modernim igraćim konzolama Sony Playstation 4 i Xbox one.

Ako govorimo o tome moderni procesori ARM, oni se ne mogu zadovoljiti kao Intel i AMD CPU-ovi u boksiranim verzijama, jer se distribuiraju kao SoC platforme za proizvođače tableta, pametnih telefona, media playera, rutera i druge različite elektronike.

Interakcija višejezgrenih računara sa starim programima

Postoje situacije kada višejezgreno računalo na Windowsu ne dozvoljava ispravno pokretanje. stare programe ili igre. Da bismo riješili ovaj problem, pripremili smo primjer sa lansiranjem stare igre multi-core sistem.

Na primer, uzeli smo kompjuter na osnovu četiri nuklearna procesora. Intel Core i7-6700K trčanje Windows 10. Kao igru za lansiranje na Intel Core i7-6700K, izabrali smo prilično popularnu igru 1998. godine. Fallout 2. Nakon instalacije igre, pokrenite je sa prečice na radnoj površini i podignite je kombinacijom kombinacije Alt + Tab. Posle toga idite na " Task Manager"I pronađi proces igre Fallout 2. Kliknite desnom tipkom miša na njega i odaberite “ U detalje».

Nakon toga idemo na karticu " DetaljiSa procesom. Sada kliknite desnim dugmetom miša na proces i idite na stavku "".

Ovaj prozor bi trebalo da se pojavi.

U ovom prozoru morate onemogućiti sve kernele i ostaviti samo " CPU 0I kliknite OK.

Takođe bih želeo da napomenem da za ovu igru morate da podesite režim kompatibilnosti sa Windows xp. Stavite režim kompatibilnosti sa Windows xp može biti na kartici " Kompatibilnost"U svojstvima izvršne datoteke. U našem slučaju, izvršna datoteka je " fallout2.exe».

Nakon ovih akcija, možete otići do prozora Fallout 2. Sve ove akcije smo uradili da bismo započeli igru Fallout 2 sa jednim jezgrom Intel Core i7-6700Kkako se igra izoštrava single core procesori u kojima multicore negativno utiče na njegove performanse.

Takva procedura se može obaviti sa bilo kojim starim programom ili igrom koja je izoštrena za jednojezgrene Windows sisteme.

Koristimo određeni broj jezgara u virtualnoj mašini

Na primer, koristićemo i računar zasnovan na četiri nuklearna intel procesor Core i7-6700K koji radi pod operativnim sistemom Windows 10. Možete da kreirate virtuelnu mašinu koristeći program Virtualbox. Program je apsolutno besplatan i možete ga preuzeti sa zvaničnog sajta www.virtualbox.org. Kreiramo virtualnu mašinu za Windows XP. Da biste to uradili, trčite Virtualbox i kliknite na Kreiraj.

U prozoru koji se pojavi, izaberite ime virtuelne mašine, tip OS i kliknite na dugme Dalje.

Sada odaberite količinu RAM-a i kliknite na Next. Nakon toga će se pojaviti prozor za kreiranje virtualnog tvrdog diska.

Kreiranje čvrstog diska je poslednji korak i nakon njega će biti spremna virtualna mašina. Sada treba da idemo na podešavanja naše virtuelne mašine. Da biste to uradili, kliknite " Podešavanja».

U meniju postavki idite na kartice Sistem / Procesor».

Kao što se može videti iz slike, za našu virtuelnu mašinu, sve aktivne jezgre su Intel Core i7-6700K. Da bi virtualna mašina malo učitala glavni sistem, možete izaberite određeni broj jezgara za njen rad.

Za normalan rad Windows XP virtuelnih, dovoljna su tri jezgra.

Takve manipulacije sa jezgrama u virtuelnoj mašini mogu se izvoditi na različite načine operativni sistemineka bude Linux ili Mac OS.

Hlađenje modernog procesora

Ako želite poboljšati performanse sistema zbog overclockinga CPU-a, standardni rashladni sistem se možda neće nositi s temperaturom jezgre. Da biste riješili problem s CPU temperaturom i spriječili pregrijavanje jezgara tijekom overclockinga, morate koristiti sistemi hlađenja temperature od proizvođača treće strane. Najbolji proizvođači hladnjaka koji mogu da podnesu temperaturu bilo kog overclockanog CPU-a su:

Cooler Master;
DeepCool;
Noctua;
Thermalright;
Zalman.

Da se nosi sa overclocked temperaturnim hlađenjem Intel Core i7-6700KOve kompanije nude ove hladnjake:

Zalman CNPS10X Performa;
Noctua NH-D15;
DeepCool GAMMAXX S40;
Thermalright SilverArrow IB-E Extreme;
Cooler Master TPC 812 PWM.

Njihov izgled može se vidjeti na slici:

Ovi hladnjaci mogu upravljati ne samo temperaturno hlađenim Intel Core i7-6700K, već i drugim procesorima za različite platforme. Koristeći hladnjake iz ovih kompanija, nikada nećete dozvoliti da se procesor pregrije.

Rezultat

U ovom članku smo pogledali šta je procesorska jezgra, a takođe smo pogledali i tipove modernih procesora različit broj jezgra od 1 do 8 i njihovo polje primjene. Osim toga, pogledali smo primjere korištenja višejezgrenih sistema baziranih na procesoru. Intel Core i7-6700Kkao i sistem za hlađenje temperature.

Kao što možete vidjeti iz modela koje razmatramo, možete pronaći 8-jezgrene procesore. Iz ovoga možemo zaključiti da će novi modeli imati još više jezgara. Možda ćemo u budućnosti upoznati 32 ili 64 jezgra procesora za osobne računare iz Intel-a i AMD-a.