מהן ליבות המעבד? והחוטים או הליבות ההגיוניים?

הכרת היטב את רכיבי המחשב שלך היא המפתח בעת הרכבת תצורה טובה. אך לא כולם יודעים שמדובר בליבות של מעבד, מה ההבדל בין גרעין פיזי לוגי ומהי HyperThreading של אינטל או SMT של AMD.

האם אתה רוצה לדעת יותר? אל תחמיץ את המאמר שלנו על ליבות מעבד!

מדד התוכן

יחידת העיבוד המרכזית (מעבד) במחשב עושה את כל העבודה, בעצם מפעילה תוכניות. אך המעבדים המודרניים מציעים תכונות כמו ריבוי ליבות ורוב חוטים. ישנם מחשבים שאף משתמשים במעבדים מרובים.

לפני מספר שנים, מהירות השעון של מעבד הייתה אמורה להספיק כשמשווים ביצועים. אבל עכשיו הדברים כבר לא כל כך פשוטים.

כעת, מעבד שמציע ליבות מרובות או ריבוי חוטים יכול לבצע ביצועים טובים יותר באופן משמעותי ממעבד ליבה בודד באותה המהירות שאינו מציע מספר חוטים.

למחשבים עם מספר מעבדים יכול להיות יתרון גדול עוד יותר. כל התכונות הללו נועדו לאפשר למחשבים להפעיל בקלות רבה יותר תהליכים מרובים בו זמנית, ולהגדיל את הביצועים באמצעות ריבוי משימות או תחת דרישות של יישומים חזקים כמו מקודדי וידאו ומשחקים מודרניים. אז בואו נסתכל על כל אחת מהתכונות הללו ומה הן עשויות להיות לך משמעות.

במאמר זה, אנו סוקרים כמה מושגים כמו ליבות מול חוטים, למה כל אחד מיועד ומה מועיל למחשב האישי.

בוודאי תעניינו לקרוא:

• המעבדים הטובים ביותר בשוק לוחות האם הטובים ביותר בשוק זיכרון ה- RAM הטוב ביותר בשוק כרטיסי הגרפיקה הטובים ביותר בשוק

מהו מעבד?

כפי ש 99% ממשתמשי המחשבים כבר יודעים, מעבד הוא יחידת העיבוד המרכזית. זהו מרכיב הליבה של כל מחשב.

במילים אחרות, לכל מה שהיא מחשבת יש מעבד בפנים, וכאן מתבצעות כל החישובים בעזרת הוראות מערכת ההפעלה.

מעבד יכול לעבד משימה אחת בכל פעם. זה לא טוב מאוד לביצועים. אך ישנם כבר מעבדים מתקדמים המאפשרים לכם לעבוד עם מספר משימות בו זמנית ולשפר את הביצועים.

הימים ההם של מספר מעבדים

תמונה באמצעות וויקימדיה של המפקח

כאשר אנו מדברים על מעבד, אנו מתכוונים לשבב המוחדר לשקע בלוח האם. אז בימים הראשונים, אחד השבבים הללו טיפל במשימה אחת בלבד בכל פעם.

בימים עברו, אנשים היו זקוקים לביצועים רבים יותר מהמחשבים. באותה עת הפיתרון היה לכלול מספר מעבדים במחשב אחד. כלומר היו מספר תקעים ושבבים מרובים.

כולם היו מחוברים זה לזה וללוח האם. לכן, מבחינה טכנית, ניתן היה לצפות מהביצועים טובים יותר מהמחשב. זו הייתה שיטה די מוצלחת עד שאנשים גילו את חסרונותיה.

• היה צורך לספק אספקת חשמל ומשאבי התקנה ייעודיים לכל מעבד. מכיוון שהיו שבבים שונים, ההשהיה לתקשורת הייתה גבוהה מדי. זה לא היה דבר טוב עם ביצועים. מערכת מעבדים אחת יכולה לייצר חום רב בטווח הרחוק. אז יידרשו הרבה משאבים כדי להתמודד עם החום הנוסף.

האם שקע כפול

הדבר דרש לוח אם עם שקעי מעבד מרובים. לוח האם היה זקוק לחומרה נוספת כדי לחבר את שקעי המעבד הללו ל- RAM ומשאבים אחרים. וככה נכנסו למושגים מושגי רב-גזעיות ורב-ליבות.

נכון לעכשיו, לרוב המחשבים יש מעבד אחד בלבד. מעבד בודד זה יכול להכיל ליבות מרובות או טכנולוגיית HyperThreading, אך הוא עדיין רק מעבד פיזי המוחדר לשקע בודד בלוח האם.

מערכות מעבד רב אינן נפוצות במיוחד בקרב מחשבי המחשב הביתיים של ימינו. אפילו לשולחן עבודה בעל יכולת משחק גבוהה עם מספר כרטיסים גרפיים יהיה בדרך כלל רק מעבד אחד. אך ניתן למצוא מערכות עם מספר מעבדים במחשבי-על, שרתים ומערכות מתקדמות הזקוקות לחשמל מרבי למשימות מורכבות. בזמנים אלה, צוות עם מספר מעבדים יהיה יעיל בהרבה מכפי שנראה, מכיוון שיש מעבדים מהירים מאוד וליבות רבות למשתמשים ביתיים כמו i9-7980XE.

מספר ליבות במעבד אחד

הרעיון של חיבור מעבדים שונים לא היה ממש טוב לביצועים. ואז עלה הרעיון שיש שני מעבדים בתוך שבב יחיד.

לפיכך, כדרך לנקוט צעד יעיל בדרך לביצועים, יצרנים כללו מספר מעבדים במעבד יחיד. יחידות חדשות אלה נקראו גרעינים.

מעכשיו, מעבדים אלה נקראו "מעבדים מרובי ליבות". באופן זה, כשניתחה מערכת ההפעלה של המחשב, היא נתקלה בשני מעבדים.

במקום להקדיש את האחסון ואת אספקת החשמל לשבבים נפרדים, מעבדים מרובי ליבות עשו את הביצועים הנוספים.

כמובן, היו גם יתרונות אחרים. מכיוון ששני המעבדים היו באותו שבב, ההשהיה הייתה נמוכה יותר. זה עזר בשיפור התקשורת והמהירות. נכון לעכשיו, תוכלו לראות מגוון רחב של מעבדים מרובי ליבות בשוק.

לדוגמה, במעבדים עם ליבות כפולות ישנן שתי יחידות עיבוד. ואם אנו מבצעים את זה לפועל, במקרה של מעבדי Quad Core אנו מוצאים 4 יחידות עיבוד.

שלא כמו ריבוי שלבים, אין כאן טריקים: במעבד בעל ליבה כפולה יש שני מעבדים על השבב. מעבד מרובע ליבות כולל ארבע יחידות עיבוד מרכזיות, מעבד שמונה ליבות כולל שמונה יחידות עיבוד מרכזיות וכן הלאה.

זה עוזר לשיפור דרמטי באופן דרמטי תוך שמירה על מעבד פיזי קטן בכדי להתאים לשקע יחיד.

צריך רק להיות שקע מעבד אחד שמכניסים אליו מעבד בודד, ולא ארבעה שקעים עם ארבעה מעבדים, שכל אחד מהם זקוק לחשמל, קירור וחומרה אחרים משלו. יש פחות חביון מכיוון שהליבות יכולות לתקשר מהר יותר מכיוון שכולם באותו השבב.

אינטל HyperThreading

מחשוב מקביל נמצא בענף זה זמן מה. עם זאת, אינטל היא זו שהביאה את היתרונות בכך למחשוב אישי. ושם זה נקרא טכנולוגיית Hyper-Threading של אינטל.

טכנולוגיית ההיפר-הברגה של אינטל גורמת למערכת ההפעלה שלך להאמין שיש מספר מעבדים; למעשה, יש רק אחד. זו סוג של יומרה לשיפור הביצועים והמהירות.

HyperThreading היה הניסיון הראשון של אינטל להביא מחשוב מקביל למחשבים צרכניים. זה עלה לראשונה במעבדים שולחניים עם Pentium 4 HT בשנת 2002.

לפנטיום 4s הללו היה ליבה אחת, כך שהם יכלו לבצע משימה אחת בלבד בכל פעם. אולם נראה כי HyperThreading פצה על כך. בעזרת טכנולוגיית אינטל זו, גרעין פיזי יחיד עם ריבוי הליכים מופיע כשני מעבדים לוגיים במערכת הפעלה אחת. המעבד הוא עדיין אחד, כך שהוא קצת טמבל. בעוד שמערכת ההפעלה רואה שני מעבדים עבור כל ליבה, לחומרת המעבד בפועל יש מערך יחיד של משאבי ביצוע עבור כל ליבה.

כך, המעבד מעמיד פנים שיש לו יותר ליבות ממה שיש לו, ומשתמש בהגיון משלו כדי להאיץ את ביצוע התוכנית. במילים אחרות, מערכת ההפעלה מתעתעת לראות שני מעבדים לכל ליבה.

באותה תקופה הקמנו פנטיום 4, שהילד מהחנות כינה אותו כ- PC של נאס"א. באילו פעמים אלה!

HyperThreading מאפשר לשתי הליבות ההגיוניות של המעבד לשתף משאבי ביצוע פיזיים. זה יכול לזרז מעט את העניינים: אם מעבד וירטואלי אחד תקוע ומחכה, המעבד הווירטואלי השני יכול להשאיל את משאבי הביצוע שלו. HyperThreading יכול לעזור להאיץ את המערכת, אך זה לא טוב כמו שיש ליבות נוספות אמיתיות.

למרבה המזל, ריבוי חתכים הוא כיום "בונוס". בעוד שלמעבדי הצרכן המקוריים עם HyperThreading היה רק ​​גרעין יחיד שהתחפש למספר ליבות, אך כיום יש למעבדי אינטל המודרניים גם ליבות מרובות וגם טכנולוגיית HyperThreading.

מעבד ליבה כפולה עם ריבוי חוטים מופיע כמרובע ליבות במערכת ההפעלה, ואילו מעבד מרובע ליבות עם HyperThreading נראה כבעלי שמונה ליבות.

שליטה מרובתית אינה תחליף לליבות נוספות, אך מעבד ליבה כפולה עם HyperThreading אמור לבצע ביצועים טובים יותר ממעבד כפול ליבות ללא HyperThreading.

משאבי ביצוע החומרה יחולקו ויצטוו לתת את המהירות הטובה ביותר לתהליכים מרובים. כפי שאתה יכול לראות, העבודה כולה היא וירטואלית. HyperThreading זה יכול לרוב להציע דחיפה של ביצועים של 10-30% במשימה המופעלת. ל- AMD יש גם את הטכנולוגיה הזו, אבל במקום HyperThreading היא קוראת לה SMT. האם זה עובד? זה אותו דבר.

האם ליבות וחוטים מרובים שווים את זה?

אם למחשב שלך יש מעבד מרובה ליבות, זה אומר שיש מספר מעבדים. זה גם אומר שהוא יכול לקבל ביצועים טובים יותר ממעבד ליבה בודד.

ואם נדבר על HyperThreading, מעבד בעל ליבה אחת עם טכנולוגיה זו יעבוד טוב יותר מאחד המעבדים הללו שחסרים את הטכנולוגיה הרב-משימתית הזו.

מצד שני, שמעבד רב-של-גזע הוא דבר וירטואלי. במקרה זה הטכנולוגיה משתמשת בלוגיקה נוספת לניהול משימות מרובות. בשל כך, הביצוע הכולל לא יהיה גלוי באמת. לכן, אם אתה באמת רוצה להשוות מעבד בעל ליבה אחת או מעבד מרובה ליבות, אנו יכולים לאשר שהאחרון תמיד טוב יותר. משחקים כמו Battlefield או Multiplayer תמיד מציעים ביצועים טובים יותר עם מעבד עם ליבות לוגיות מרובות באזורים עם פיצוצים רבים.

מה חשבת על המאמר שלנו על ליבות מעבד ? האם מצאתם את זה מעניין? חסר לך משהו?