0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

На что влияет количество ядер процессора

Когда мы изучали вопрос, как узнать количество ядер, то обратили внимание на особенность процессоров Intel – в стандартных инструментах Windows отображается разное число ядер. Это обусловлено работой технологии Hyper-Threading, которая обеспечивает многопоточность.

Чтобы вы больше не путались в понятиях, разберемся раз и навсегда:

  • Многоядерность – чип оснащен несколькими физическими архитектурными ядрами. Их можно увидеть, потрогать руками.
  • Многопоточность – несколько одновременно обрабатываемых потоков информации.
    Ядро может быть физически одно, но программные технологии на его основе создают два потока выполнения задач; два ядра – четыре потока и т.д.

Тестирование энергопотребления / уровня шума / температурных показателей

Тестирование процессоров проводилось посредством 10-минутного теста OCCT версии 5.5.7 с использованием AVX2 инструкций.

Для упрощения восприятия результатов тестирования, все данные были отображены в виде диаграммы с таблицей значений.

Таким образом, в тестировании OCCT процессор с шестью медленными ядрами оказался более «прохладным», чем процессор с разогнанными четырьмя ядрами. Но результаты данного тестирования нельзя интерпретировать на якобы Ryzen 5 3500X и Ryzen 3 3100/3300X. Все процессоры уникальны и данный тест лишь показывает серьезно возросшие показатели тепловыделения при небольшом разгоне, что характерно для всех процессоров Ryzen.

Какой процессор выбрать для компьютера

Для нормальной работы различных программ выдвигаются совершенно отличающиеся требования к параметрам ЦПУ. Поэтому, чтобы понять, какой процессор лучше брать для компьютеров с разной спецификой, не переплачивая, нужно рассмотреть несколько примеров.

Для игр

Если ПК нужен для простых игр ребенку или даже взрослому, то можно не заморачиваться с большим объемом кэш-памяти, несколькими ядрами и потоками.

Если же нужно что-то мощное, то выбор должен быть ориентирован на процессор для компьютера хотя бы с 4 ядрами и таким же количеством потоков. Замечательный образец — Intel Core i5-7400 3.0GHz. Он тоже четырехъядерный, но потоков у него в 2 раза больше. Кроме того, он обладает хорошим объемом кэш-памяти. В сочетании с подходящей видеокартой он будет тянуть «тяжелые» игры и показывать отличное изображение.

Для дома и офиса

Центральному процессору для работы в офисных программах и просмотра кино не требуется каких-то суперхарактеристик. Достаточно будет и простого двухпоточного Intel Celeron или Pentiun без гипертрейдинга.

Для работы с требовательными программами

Для разных программ монтажа, программирования и графических редакторов зачастую нужно, чтобы CPU обрабатывал информацию быстро. Поэтому при выборе процессора здесь нужно опираться именно на частоту, количество потоков и ядер. В этом случае действуют те же правила, что и для игровых сборок. Это необходимо, чтобы несколько ресурсоемких утилит, запущенных одновременно, не грузили систему. Например, хороший вариант — AMD Ryzen 5 с 4 ядрами, 8 потоками, и 16 Мб кэша третьего уровня.

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).

Читать еще:  Frostpunk вылетает при загрузке нового дома

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.

ПРОЦЕССОРЫ

Сколько ядер нужно для игр | Введение

Восьмиядерный процессор сегодня стал обыденным делом даже в смартфоне, однако ответ на вопрос «сколько ядер нужно для игр на ПК» далеко не так очевиден, как может показаться. Вы скажете, что, конечно же, чем больше ядер у ЦП, тем лучше. Но каков разумно достаточный минимум, а каков оптимальный выбор по соотношению цены и производительности? Достаточно ли бюджетного двуядерного процессора для современных игр и видеокарты среднего класса? Имеет ли значение лишь число физических ядер, или виртуальные тоже играют какую-то роль? Попробуем разобраться.

Сколько ядер нужно для игр | Вычислительные ядра и многопоточность

Если максимально упрощать, то количество ядер означает, сколько задач процессор может выполнять одновременно: первые одноядерные процессоры не были способны на реальную многозадачность, они могли только быстро переключаться на более приоритетные в конкретный момент вычисления.

Со временем появились первые двуядерные процессоры, выпущенные AMD под маркой Athlon, а Intel под маркой Pentium, а сегодня количество ядер серийных ЦП может составлять 4, 6, 8, 12 или даже 16, как мы видим у новейшего AMD Ryzen Threadripper 1950X.

Первоначально производство многоядерных процессоров осложнялось технологическими ограничениями, и во многом именно для их обхода в Intel была разработана технология одновременной многопоточности Hyper-Threading, позволяющая представить одно физическое ядро в качестве двух логических или виртуальных. Затем аналогичную технологию Multihreading реализовала в своих процессорах и AMD.

В большинстве случаев виртуальные или логические ядра обеспечивают столь же высокую производительность, как и физические ядра. Например, как показали наши тесты , Intel Core i3 седьмого поколения (Kaby Lake), представлявшие собой двуядерные процессоры с технологией Hyper-Threading, то есть располагающие четырьмя логическими ядрами, не только не уступали по производительности, но и даже слегка обгоняли Intel Core i5 шестого поколения (Skylake) с четырьмя физическими ядрами, но без Hyper-Threading.

Между тем, благодаря появлению современных техпроцессов, виртуальные ядра всё чаще уступают место физическим: современные Core i3 восьмого поколения Coffee Lake стоят столько же, сколько двуядерные Core i3 Kaby Lake, но могут предложить уже четыре физических ядра. Увеличение числа физических ядер — однозначный тренд современного процессоростроения.

Читать еще:  Проверка оперативной памяти Windows xp

Сколько ядер нужно для игр | Количество ядер и игровая производительность

Ещё совсем недавно большая часть игровых движков была ориентирована на одноядерные процессоры, поэтому количество ядер не имело существенного значения. Однако сегодня ситуация в корне изменилась. Всё больше игр используют преимущества многопоточности, поэтому число ядер играет уже очень важную роль. Оптимальный выбор для игр — это четырёхъядерный процессор, причём обычно не имеет принципиального значения, от какого производителя.

Более того, формальные технические характеристики, изложенные в спецификациях могут мало что значить в реальных играх. В качестве примера можно привести процессоры AMD серии FX, выпускавшиеся в 2011 и 2012 годах, и которые могли конкурировать с чипами Intel только за счёт «грубой» мощности и большого числа ядер. Однако с каждым новым поколением Core технологии Intel совершенствовались и FX безнадёжно отстали. Сегодня мы имеем двуядерные Core i3 с технологией Hyper-Threading (чипы предыдущего, седьмого поколения Kaby Lake), которые намного быстрее AMD FX с шестью или восемью физическими ядрами. То же самое касается и тактовых частот.

Кроме того, важную роль играет сочетаемость по уровню производительности вашего процессора и видеокарты: если ЦП недостаточно мощен, он будет ограничивать потенциал графического ускорителя. К сожалению, невозможность дать точный ответ на вопрос, какой процессор совместим с какой видеокартой. В наибольшем приближении можно ориентироваться на класс: так, чипы Core i3 или Ryzen 3 подойдут для видеокарт среднего ценового диапазона уровня до Nvidia GeForce GTX 1060 или AMD Radeon RX 570/580. Процессоры семейств Core i5 или Ryzen 5 будут лучше сочетаться с ускорителями класса Nvidia GeForce GTX 1080 или AMD Radeon RX Vega 56/64. Флагманские модели Core i7/i9 и Ryzen или Threadripper подойдут флагманским же видеокартам Nvidia GeForce Titan V/Xp или не торопящейся сдавать позиции GeForce GTX 1080 Ti.

Сколько ядер нужно для игр | Как же сделать выбор?

Как же сравнить разные процессоры и выбрать оптимальную модель по производительности и цене? Ответ прост: читайте тесты. Мы публикуем наши тесты новых процессоров в специальном разделе «Процессоры» , а также регулярно обновляем материал «Лучший процессор для игр: текущий анализ рынка» , в котором вы можете найти лучшие по нашему мнению игровые процессоры в разных ценовых категориях. Рекомендуем также ознакомиться с большим материалом «Процессор для игр в 1080p: сравниваем 14 моделей , в котором приводятся результаты тестирования современных процессоров в реальных играх.

Наконец, в качестве справочной информации советуем использовать наш рейтинг процессоров 2017/2018 , часть первая которого посвящена именно игровой производительности.

Что такое ядро и поток

Ядро – упрощенно это физическая единица процессора, способная в определенно взятый момент времени выполнять одну последовательность команд. Если ядро одно, а команд много, ядро переключается между ними, выполняя задачи поочередно в зависимости от приоритета.

Поток его еще называют иногда виртуальным ядром – результат работы современных технологий (в процессорах производства компании Intel – эта технология называется Hyper Threading, а у компании AMD – SMT технологией), когда ядро, с помощью специальных технологий, способно разделять свою производительность. Выражение одно ядро и два потока говорит о том, что физически одно ядро, но это ядро виртуально делится на два и позволяет распараллеливать задачи и решать их одновременно. То есть при наличии двух сравнительно «простых задач» процессор сможет выполнить их в два раза быстрее, чем обычный процессор с одним ядром. Примером таких задач могут быть скачивание фоном файлов, работа антивируса. Технология создания потоков позволяют делать несколько параллельных вычислительных каналов, что позволяет использовать способности компьютеров более эффективно, так как если одно из виртуальных ядер закончило свою работу, то может присоединиться к работе другого ядра. Производительность повыситься, но повышение будет ограниченно, так как используются ресурсы (тактовая частота измеряется в МГц– то есть вычислительная способность) физического ядра, которое у нас одно. Только используя специальные программы, работающие с гиперпотоком и при правильной оптимизации можно прочувствовать прирост в производительности.

Читать еще:  HP pavilion dv6 греется что делать

Можно сделать вывод, что при работе с «простыми» задачами одноядерный процессор с двумя потоками по производительности сопоставим с «настоящими» двухъядерными процессорами, но если задачи будут «сложными» например архивация, рендеринг видео, то для увеличения производительности стоит задуматься о приобретении процессора с большим количеством ядер. Так как многоядерные процессоры более предпочтительны для серьезных задач чем многопоточные.

Разница между 2 и 4-ядерным процессором

На аппаратном уровне основное отличие 2-ядерного процессора от 4-ядерного – количество функциональных блоков. Каждое ядро, по сути, представляет собой отдельный ЦП, оснащенный своими вычислительными узлами. 2 или 4 таких ЦП объединены между собой внутренней скоростной шиной и общим контроллером памяти для взаимодействия с ОЗУ. Другие функциональные узлы тоже могут быть общими: у большинства современных ЦП индивидуальной является кэш-память первого (L1) и второго (L2) уровня, блоки целочисленных вычислений и операций с плавающей запятой. Кэш L3, отличающийся относительно большим объемом, один и доступен всем ядрам. Отдельно можно отметить уже упомянутые AMD FX (а также ЦП Athlon и APU серии A): у них общими являются не только кэш-память и контроллер, но и блоки вычислений с плавающей запятой: каждый такой модуль одновременно принадлежит двум ядрам.

Схема четырехъядерного процессора AMD Athlon

С пользовательской точки зрения разница между 2 и 4-ядерным процессором заключается в количестве задач, которые ЦП может обработать за один такт. При одинаковой архитектуре, теоретическая разница будет составлять 2 раза для 2 и 4 ядер или 4 раза для 2 и 8 ядер, соответственно. Таким образом, при одновременной работе нескольких процессов, увеличение количества должно повлечь за собой рост быстродействия системы. Ведь вместо 2 операций четырехъядерный ЦП за один момент времени сможет выполнять сразу четыре.

Коротко, о чем пойдет речь:

  • Процессор — CPU — является лишь одним из компонентов SoC. SoC, в свою очередь, — это набор, включающий в себя все необходимые узлы для обеспечения работы мобильного устройства.
  • Многоядерность процессоров позволяет увеличить производительность смартфонов и снизить энергопотребление.
  • Вычислительные ядра бывают разные: много — не обязательно хорошо.
  • Нанометровый техпроцесс: чем меньше цифра, тем лучше.
  • Троттлинг — защита от разрушения процессора и необходимость для повышения производительности.
  • Плохая оптимизация программной и аппаратной частей может привести к падению производительности даже самых топовых смартфонов и негативно сказаться на времени автономной работы.
  • Модное веяние: выделенный нейронный процессор, который применяется для обработки фото, идентификации юзера и предметов, создания сценариев и способен на еще более интересные вещи, о которых пользователь и не узнает.

Вывод

Учитывая определенное количество факторов, а именно оптимизацию, разность архитектур, использование различных технологий и некоторых других — многоядерность сегодня не только дань моде, но и один из способов балансировки между огромным количеством насущных проблем.

И в первую очередь, это нужно не столько для наращивания производительности (ведь это вопрос оптимизации), сколько для решения проблем энергоэффективности и перегрева. Но это ли основной выход? Ведь остается ещё масса обходных путей. Например, то же уменьшение техпроцесса. Но и здесь не всё так просто. Ведь манипуляции с минимизацией приводят к большому количеству отбракованных процессоров. Более того, даже небольшие земные колебания, незаметные для простого человека, могут привести количество непригодных процессоров до 70-80%.

Остается система жидкостного охлаждения, но её эффективность в существующем виде, к сожалению, всё ещё под вопросом. Впрочем, производители вряд ли остановятся на этом, ну а на главный вопрос, нужна ли многоядерность? Ответ — да!

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector