Wat zijn de kernen van een processor? en de logische threads of cores?

De componenten van uw computer goed kennen is de sleutel bij het samenstellen van een goede configuratie. Maar niet iedereen weet dat ze de kernen van een processor zijn, welk verschil er bestaat tussen een fysieke en een logische kern en wat is de HyperThreading van Intel of SMT van AMD.

Wil je meer weten? Mis ons artikel over processorcores niet!

Inhoudsindex

De centrale verwerkingseenheid (processor) in een computer doet al het werk, eigenlijk draaiende programma's. Maar moderne processors bieden functies zoals multi-core en multithreading. Sommige pc's gebruiken zelfs meerdere processors.

Een paar jaar geleden was de kloksnelheid van een processor voldoende om de prestaties te vergelijken. Maar nu is het niet meer zo eenvoudig.

Nu kan een processor die meerdere kernen of multithreads biedt, aanzienlijk beter presteren dan een single-core processor met dezelfde snelheid die geen meerdere threads biedt.

En pc's met meerdere processors kunnen een nog groter voordeel hebben. Al deze functies zijn ontworpen om pc's in staat te stellen gemakkelijker meerdere processen tegelijkertijd uit te voeren, waardoor de prestaties worden verbeterd door multitasking of onder de eisen van krachtige applicaties zoals video-encoders en moderne games. Laten we dus eens naar elk van deze functies kijken en wat ze voor u kunnen betekenen.

In dit artikel bespreken we enkele concepten zoals kernen versus threads, waar ze allemaal voor zijn en wat de pc ten goede komt.

U zult zeker geïnteresseerd zijn om te lezen:

• Beste processors op de markt Beste moederborden op de markt Beste RAM-geheugen op de markt Beste grafische kaarten op de markt

Wat is een processor?

Zoals 99% van de pc-gebruikers al weet, is een processor de centrale verwerkingseenheid. Dit is het belangrijkste onderdeel van elke computer.

Met andere woorden, alles wat het berekent heeft een processor erin en hier worden alle berekeningen uitgevoerd met behulp van instructies van het besturingssysteem.

Een processor kan één taak tegelijk verwerken. Dit is niet erg goed voor de prestaties. Maar er zijn al geavanceerde processors waarmee u met meerdere gelijktijdige taken kunt werken en de prestaties kunt verbeteren.

De oude tijd van meerdere processors

Afbeelding via commons wikimedia

Als we het hebben over een processor, bedoelen we een chip die in een socket op het moederbord wordt gestoken. Dus in de beginperiode behandelde een van deze chips slechts één taak tegelijk.

Vroeger hadden mensen meer prestaties van computers nodig. Destijds was de oplossing om meerdere processors in één computer op te nemen. Dat wil zeggen, er waren meerdere stekkers en meerdere chips.

Ze zouden allemaal met elkaar en met het moederbord zijn verbonden. Daarom kunnen technisch betere prestaties van de pc worden verwacht. Dit was een redelijk succesvolle methode totdat mensen de nadelen ontdekten.

• Het was noodzakelijk om voor elke processor een eigen voeding en installatiebronnen te voorzien. Omdat het verschillende chips waren, was de latentie voor communicatie te hoog. Dit was niet echt een goede prestatie. Eén set processors kon op lange termijn veel warmte produceren. Er zijn dus veel middelen nodig om met de extra warmte om te gaan.

Dual Socket Server-moederbord

Dit vereiste een moederbord met meerdere processorsockets. Het moederbord had ook extra hardware nodig om die processorsockets aan te sluiten op RAM en andere bronnen. En zo kwamen de concepten van multithreading en multicore op het toneel.

Momenteel hebben de meeste computers slechts één processor. Die enkele processor kan meerdere cores of HyperThreading-technologie hebben, maar het is nog steeds slechts een fysieke processor die in een enkele socket op het moederbord is gestoken.

Systemen met meerdere processors zijn niet erg gebruikelijk bij pc's van thuisgebruikers. Zelfs een krachtige gaming-desktop met meerdere grafische kaarten heeft over het algemeen maar één processor. Maar het is mogelijk om systemen met meerdere processors te vinden in supercomputers, servers en high-end systemen die maximale kracht nodig hebben voor complexe taken. In deze tijden zal het hebben van een team met meerdere processors veel minder efficiënt zijn dan het lijkt, omdat er zeer snelle processors zijn en veel cores voor thuisgebruikers zoals de i9-7980XE.

Meerdere cores in één processor

Het idee om verschillende processors aan te sluiten was niet echt goed voor de prestaties. Toen kwam het idee om twee processors in één chip te hebben.

Daarom hebben fabrikanten, als een manier om een ​​effectieve stap naar prestaties te zetten, meerdere processors in één processor opgenomen. Deze nieuwe eenheden werden kernen genoemd.

Deze processors werden voortaan "multi-core processors" genoemd. Op deze manier kwam het besturingssysteem bij het analyseren van de computer twee processors tegen.

In plaats van de opslag en voeding te wijden aan afzonderlijke chips, deden multi-core processors het werk van extra prestaties.

Er waren natuurlijk ook andere voordelen. Omdat beide processors op dezelfde chip zaten, was de latentie lager. Dit hielp de communicatie en snelheid te verbeteren. Momenteel ziet u een grote verscheidenheid aan multicore-processors op de markt.

In dual-core processors zijn er bijvoorbeeld twee verwerkingseenheden. En als we het in de praktijk brengen, vinden we in het geval van Quad Core-processors 4 verwerkingseenheden.

In tegenstelling tot multithreading zijn hier geen trucs: een dual-core processor heeft letterlijk twee processors op de chip. Een quad-core processor heeft vier centrale verwerkingseenheden, een acht-core processor heeft acht centrale verwerkingseenheden, enzovoort.

Dit helpt de prestaties drastisch te verbeteren terwijl de fysieke processor klein blijft en in een enkele socket past.

Er hoeft alleen maar één processorsocket te zijn met een enkele processor erin, niet vier sockets met vier processors, die elk hun eigen stroom, koeling en andere hardware nodig hebben. Er is minder latentie omdat de kernen sneller kunnen communiceren omdat ze allemaal op dezelfde chip zitten.

Intel HyperThreading

Parallel computing is al een tijdje in de branche. Het was echter Intel die de voordelen ervan naar personal computing bracht. En daar heette het Intel Hyper-Threading Technology.

Intel's Hyper-Threading-technologie laat uw besturingssysteem geloven dat er meerdere processors zijn; in feite is er maar één. Het is een soort voorwendsel om prestaties en snelheid te verbeteren.

HyperThreading was de eerste poging van Intel om parallelle computers naar pc's voor consumenten te brengen. Het debuteerde op desktopprocessors met de Pentium 4 HT in 2002.

Die Pentium 4's hadden één enkele kern, dus ze konden maar één taak tegelijk uitvoeren. Maar HyperThreading leek dat te compenseren. Met deze Intel-technologie verschijnt een enkele multithreaded fysieke kern als twee logische processors in één besturingssysteem. De processor is er nog één, dus het is een beetje een dummy. Hoewel het besturingssysteem twee processors voor elke kern ziet, heeft de daadwerkelijke processorhardware slechts één set uitvoeringsbronnen voor elke kern.

De processor doet dus alsof hij meer kernen heeft dan hij heeft en gebruikt zijn eigen logica om de uitvoering van het programma te versnellen. Met andere woorden, het besturingssysteem wordt misleid tot het zien van twee processors voor elke kern.

Op dat moment hebben we een Pentium 4 opgezet, die de jongen uit de winkel hem de bijnaam "NASA PC" gaf. Welke tijden!

Met HyperThreading kunnen de twee logische cores van de processor fysieke uitvoeringsbronnen delen. Dit kan de zaken een beetje versnellen: als de ene virtuele processor vastzit en wacht, kan de andere virtuele processor de uitvoeringsbronnen lenen. HyperThreading kan het systeem helpen versnellen, maar het is niet zo goed als het hebben van echte extra cores.

Gelukkig is multithreading nu een "bonus". Terwijl de oorspronkelijke consumentenprocessors met HyperThreading maar één kern hadden die zichzelf vermomde als meerdere kernen, hebben moderne Intel-processors nu zowel meerdere kernen als HyperThreading-technologie.

Een dual-core processor met multithreading verschijnt als quad-core in het besturingssysteem, terwijl een quad-core processor met HyperThreading acht cores heeft.

Multithreading is geen vervanging voor extra cores, maar een dual-core processor met HyperThreading zou beter moeten presteren dan een dual-core processor zonder HyperThreading.

De hardware-uitvoeringsbronnen worden verdeeld en geordend om de beste snelheid te geven aan meerdere processen. Zoals je kunt zien, is het hele werk virtueel. Deze HyperThreading kan vaak een prestatieverbetering van 10-30% bieden voor de taak die wordt uitgevoerd. AMD heeft ook deze technologie, maar in plaats van HyperThreading noemt het het SMT. Werkt het? Zo is het ook.

Zijn meerdere kernen en threads het waard?

Als uw computer een multicore-processor heeft, betekent dit dat er meerdere CPU's zijn. Het betekent ook dat het betere prestaties kan leveren dan een single-core processor.

En als we het hebben over HyperThreading, zal een single-core processor met deze technologie beter werken dan een van deze processors die deze multitasking-technologie mist.

Aan de andere kant, dat een processor multithreading is, is iets virtueels. In dit geval gebruikt de technologie aanvullende logica om meerdere taken te beheren. Hierdoor zullen de totale prestaties niet echt zichtbaar zijn. Dus als je echt een single-core processor of een multi-core processor wilt vergelijken, kunnen we bevestigen dat deze laatste altijd beter zijn. Games zoals Battlefield of multiplayer bieden altijd betere prestaties met een processor met meerdere logische kernen in gebieden met veel explosies.

Wat vond je van ons artikel over wat zijn de kernen van een processor ? Vond je het interessant? Mis je iets?