Các lõi của bộ xử lý là gì? và các chủ đề hợp lý hoặc lõi?

Biết rõ các thành phần của máy tính của bạn là chìa khóa khi lắp ráp một cấu hình tốt. Nhưng không phải ai cũng biết rằng chúng là lõi của bộ xử lý, sự khác biệt tồn tại giữa lõi vật lý và lõi logic và HyperThreading của Intel hay SMT của AMD là gì.

Bạn có muốn biết thêm? Đừng bỏ lỡ bài viết của chúng tôi về lõi xử lý!

Chỉ số nội dung

Bộ xử lý trung tâm (bộ xử lý) trong máy tính thực hiện tất cả các công việc, về cơ bản là chạy các chương trình. Nhưng bộ xử lý hiện đại cung cấp các tính năng như đa lõi và đa luồng. Một số PC thậm chí sử dụng nhiều bộ xử lý.

Một vài năm trước, tốc độ xung nhịp của bộ xử lý được sử dụng là đủ khi so sánh hiệu suất. Nhưng bây giờ mọi thứ không còn đơn giản nữa.

Giờ đây, bộ xử lý cung cấp nhiều lõi hoặc đa luồng có thể hoạt động tốt hơn đáng kể so với bộ xử lý lõi đơn có cùng tốc độ không cung cấp nhiều luồng.

Và PC có nhiều bộ xử lý có thể có lợi thế lớn hơn nữa. Tất cả các tính năng này được thiết kế để cho phép PC dễ dàng chạy nhiều tiến trình cùng một lúc, tăng hiệu suất bằng cách đa nhiệm hoặc theo yêu cầu của các ứng dụng mạnh mẽ như bộ mã hóa video và trò chơi hiện đại. Vì vậy, hãy xem từng tính năng này và ý nghĩa của chúng đối với bạn.

Trong bài viết này, chúng tôi xem xét một số khái niệm như lõi so với luồng, mỗi cái dùng để làm gì và có lợi gì cho PC.

Bạn chắc chắn sẽ thích đọc:

• Bộ xử lý tốt nhất trên thị trường Bo mạch chủ tốt nhất trên thị trường Bộ nhớ RAM tốt nhất trên thị trường Thẻ đồ họa tốt nhất trên thị trường

Bộ xử lý là gì?

Như 99% người dùng PC đã biết, bộ xử lý là đơn vị xử lý trung tâm. Đây là thành phần cốt lõi của mọi máy tính.

Nói cách khác, mọi thứ nó tính toán đều có bộ xử lý bên trong và đó là nơi tất cả các tính toán được thực hiện với sự trợ giúp của các hướng dẫn hệ điều hành.

Một bộ xử lý có thể xử lý một tác vụ tại một thời điểm. Điều này không tốt cho hiệu suất. Nhưng đã có bộ xử lý tiên tiến cho phép bạn làm việc với một số tác vụ đồng thời và cải thiện hiệu suất.

Ngày xưa của nhiều bộ xử lý

Hình ảnh qua commons wikidia

Khi chúng ta nói về một bộ xử lý, chúng ta đang đề cập đến một con chip được cắm vào ổ cắm trên bo mạch chủ. Vì vậy, trong những ngày đầu, một trong những con chip này chỉ xử lý một nhiệm vụ tại một thời điểm.

Ngày xưa, con người cần nhiều hiệu năng hơn từ máy tính. Vào thời điểm đó, giải pháp là bao gồm nhiều bộ xử lý trong một máy tính. Đó là, có nhiều phích cắm và nhiều chip.

Tất cả chúng sẽ được kết nối với nhau và với bo mạch chủ. Do đó, về mặt kỹ thuật, hiệu suất tốt hơn có thể được mong đợi từ PC. Đây là một phương pháp khá thành công cho đến khi mọi người phát hiện ra nhược điểm.

• Nó là cần thiết để cung cấp một nguồn cung cấp năng lượng chuyên dụng và tài nguyên lắp đặt cho mỗi bộ xử lý. Bởi vì chúng là các chip khác nhau, độ trễ cho giao tiếp quá cao. Đây thực sự không phải là một thứ hiệu suất tốt. Một bộ vi xử lý có thể tạo ra rất nhiều nhiệt trong thời gian dài. Vì vậy, sẽ cần rất nhiều nguồn lực để đối phó với sức nóng thêm.

Bo mạch chủ máy chủ kép

Điều này đòi hỏi một bo mạch chủ với nhiều ổ cắm bộ xử lý. Bo mạch chủ cũng cần phần cứng bổ sung để kết nối các ổ cắm bộ xử lý với RAM và các tài nguyên khác. Và đó là cách các khái niệm đa luồng và đa lõi bước vào cảnh.

Hiện nay, hầu hết các máy tính chỉ có một bộ xử lý. Bộ xử lý đơn đó có thể có nhiều lõi hoặc công nghệ HyperThreading, nhưng nó vẫn chỉ là một bộ xử lý vật lý được cắm vào một ổ cắm duy nhất trên bo mạch chủ.

Hệ thống đa bộ xử lý không phổ biến lắm trong số các PC người dùng gia đình ngày nay. Ngay cả một máy tính để bàn chơi game mạnh mẽ với nhiều card đồ họa thường sẽ chỉ có một bộ xử lý. Nhưng có thể tìm thấy các hệ thống có nhiều bộ xử lý trong siêu máy tính, máy chủ và hệ thống cao cấp cần nguồn điện tối đa cho các tác vụ phức tạp. Trong thời gian này, việc có một nhóm có nhiều bộ xử lý sẽ kém hiệu quả hơn nhiều so với dường như, vì có bộ xử lý rất nhanh và nhiều lõi cho người dùng gia đình như i9-7980XE.

Nhiều lõi trong một bộ xử lý

Ý tưởng kết nối các bộ xử lý khác nhau không thực sự tốt cho hiệu năng. Sau đó, ý tưởng đã đưa ra hai bộ xử lý bên trong một con chip.

Do đó, như một cách để thực hiện một bước hiệu quả đối với hiệu suất, các nhà sản xuất đã bao gồm nhiều bộ xử lý trong một bộ xử lý. Những đơn vị mới được gọi là hạt nhân.

Từ giờ trở đi, các bộ xử lý này được gọi là "bộ xử lý đa lõi". Theo cách này, khi hệ điều hành phân tích máy tính, nó gặp phải hai bộ xử lý.

Thay vì dành bộ nhớ và cung cấp năng lượng cho các chip riêng biệt, bộ xử lý đa lõi đã làm việc với hiệu năng cao hơn.

Tất nhiên, cũng có những lợi thế khác. Bởi vì cả hai bộ xử lý đều trên cùng một chip, độ trễ thấp hơn. Điều này giúp cải thiện giao tiếp và tốc độ. Hiện tại, bạn có thể thấy rất nhiều bộ xử lý đa lõi trên thị trường.

Ví dụ, trong bộ xử lý lõi kép có hai đơn vị xử lý. Và nếu chúng ta đưa nó vào thực tế, trong trường hợp bộ xử lý Quad Core, chúng ta tìm thấy 4 đơn vị xử lý.

Không giống như đa luồng, không có thủ thuật nào ở đây: Bộ xử lý lõi kép thực sự có hai bộ xử lý trên chip. Một bộ xử lý lõi tứ có bốn đơn vị xử lý trung tâm, một bộ xử lý tám lõi có tám đơn vị xử lý trung tâm, v.v.

Điều này giúp cải thiện đáng kể hiệu năng trong khi vẫn giữ bộ xử lý vật lý nhỏ để vừa trong một ổ cắm.

Chỉ cần có một ổ cắm bộ xử lý duy nhất với một bộ xử lý được lắp vào nó, không phải bốn ổ cắm với bốn bộ xử lý, mỗi ổ cần có nguồn điện, làm mát và phần cứng khác. Có độ trễ ít hơn vì các lõi có thể giao tiếp nhanh hơn vì tất cả chúng đều nằm trên cùng một chip.

Intel HyperThreading

Tính toán song song đã được trong ngành công nghiệp trong một thời gian. Tuy nhiên, chính Intel đã mang lại lợi ích của nó cho máy tính cá nhân. Và ở đó, nó được gọi là Công nghệ siêu phân luồng Intel.

Công nghệ siêu phân luồng của Intel làm cho hệ điều hành của bạn tin rằng có nhiều bộ xử lý; trong thực tế, chỉ có một. Đó là một loại giả vờ để cải thiện hiệu suất và tốc độ.

HyperThreading là nỗ lực đầu tiên của Intel nhằm mang lại tính toán song song cho các PC tiêu dùng. Nó đã ra mắt trên bộ xử lý máy tính để bàn với Pentium 4 HT vào năm 2002.

Những chiếc Pentium 4s đó có một lõi đơn, vì vậy chúng chỉ có thể thực hiện một nhiệm vụ tại một thời điểm. Nhưng HyperThreading xuất hiện để bù đắp cho điều đó. Với công nghệ Intel này, một lõi vật lý đa luồng đơn xuất hiện dưới dạng hai bộ xử lý logic trong một hệ điều hành. Bộ xử lý vẫn là một, vì vậy nó có một chút giả. Trong khi hệ điều hành nhìn thấy hai bộ xử lý cho mỗi lõi, phần cứng bộ xử lý thực tế chỉ có một bộ tài nguyên thực thi duy nhất cho mỗi lõi.

Do đó, bộ xử lý giả vờ có nhiều lõi hơn và sử dụng logic riêng để tăng tốc độ thực thi của chương trình. Nói cách khác, hệ điều hành bị lừa nhìn thấy hai bộ xử lý cho mỗi lõi.

Vào thời điểm đó, chúng tôi đã thiết lập một Pentium 4, mà cậu bé từ cửa hàng có biệt danh là "PC của NASA". Những lần đó!

HyperThreading cho phép hai lõi logic của bộ xử lý chia sẻ tài nguyên thực thi vật lý. Điều này có thể tăng tốc mọi thứ lên một chút: nếu một bộ xử lý ảo bị kẹt và chờ đợi, bộ xử lý ảo khác có thể mượn tài nguyên thực thi của nó. HyperThreading có thể giúp tăng tốc hệ thống, nhưng nó không tốt bằng việc có thêm các lõi thực sự.

May mắn thay, đa luồng giờ là một "phần thưởng". Trong khi các bộ xử lý tiêu dùng ban đầu với HyperThreading chỉ có một lõi duy nhất ngụy trang thành nhiều lõi, bộ xử lý Intel hiện đại hiện có cả lõi và công nghệ HyperThreading.

Một bộ xử lý lõi kép với đa luồng xuất hiện dưới dạng lõi tứ trong hệ điều hành, trong khi bộ xử lý lõi tứ với HyperThreading xuất hiện như có tám lõi.

Đa luồng không phải là sự thay thế cho các lõi bổ sung, nhưng bộ xử lý lõi kép với HyperThreading sẽ hoạt động tốt hơn bộ xử lý lõi kép mà không cần HyperThreading.

Các tài nguyên thực thi phần cứng sẽ được phân chia và ra lệnh để cung cấp tốc độ tốt nhất cho nhiều quy trình. Như bạn có thể thấy, toàn bộ tác phẩm là ảo. HyperThreading này thường có thể tăng hiệu suất 10-30% cho tác vụ đang chạy. AMD cũng có công nghệ này nhưng thay vì HyperThreading, nó gọi nó là SMT. Nó có hoạt động không? Nó là như nhau.

Là nhiều lõi và chủ đề có giá trị nó?

Nếu máy tính của bạn có bộ xử lý đa lõi, điều đó có nghĩa là có nhiều CPU. Nó cũng có nghĩa là nó có thể có hiệu năng tốt hơn bộ xử lý lõi đơn.

Và nếu chúng ta nói về HyperThreading, bộ xử lý lõi đơn với công nghệ này sẽ hoạt động tốt hơn một trong những bộ xử lý thiếu công nghệ đa nhiệm này.

Mặt khác, bộ xử lý đa luồng là một thứ gì đó ảo. Trong trường hợp này, công nghệ sử dụng logic bổ sung để quản lý nhiều tác vụ. Do đó, tổng hiệu suất sẽ không thực sự hiển thị. Vì vậy, nếu bạn thực sự muốn so sánh bộ xử lý lõi đơn hoặc bộ xử lý đa lõi, chúng tôi có thể khẳng định rằng cái sau luôn tốt hơn. Các trò chơi như Battlefield hay nhiều người chơi luôn cung cấp hiệu suất tốt hơn với bộ xử lý có nhiều lõi logic ở các khu vực có nhiều vụ nổ.

Bạn nghĩ gì về bài viết của chúng tôi về lõi của bộ xử lý là gì? Bạn có thấy nó thú vị không? Bạn đang thiếu một cái gì đó?