المقياسان الرئيسيان لأداء وحدة المعالجة المركزية هما سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية وعدد النواة. كلا المقياسين مهمين من حيث أداء وحدة المعالجة المركزية ، على الرغم من أن الأهمية المحددة لكل مقياس تختلف بين المهام.
نواة وحدة المعالجة المركزية هي وحدة معالجة فردية ، ووحدات المعالجة المركزية متعددة النواة لها نوى متعددة يمكنها تشغيل عمليات متميزة تمامًا في نفس الوقت. سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية هي مقياس لمدى سرعة عمل نواة واحدة. تُقاس سرعة وحدة المعالجة المركزية بالجيجاهيرتز مما يعني مليارات الدورات في الثانية. بالمقارنة مع السيارات على الطريق ، فإن السرعة العالية على مدار الساعة مع نواة واحدة تشبه حد السرعة العالية على طريق حارة واحدة ، يمكن للسيارات السفر بشكل أسرع ولكن الطريق سهل الازدحام ، مما يؤدي إلى إبطاء سرعة الجميع. ومع ذلك ، فإن العدد الأساسي لوحدة المعالجة المركزية يشبه إضافة ممرات إضافية إلى الطريق ، ويمكن لعدد أكبر من السيارات السفر في وقت واحد ، وإذا كان أحد الممرات يعمل ببطء ، فلا يزال بإمكان الآخرين العمل.
سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية
تعد سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية مهمة لجميع المهام ، فهي تؤثر بشكل مباشر على السرعة التي يمكن أن تكتمل بها العملية. هذا صحيح بشكل خاص للمهام ذات الخيوط الفردية التي لا يمكن موازنتها لدعم سلاسل محادثات متعددة. في هذه الحالات ، يمكن استخدام نواة واحدة فقط لوحدة المعالجة المركزية في كل مرة ، مما يعني أن سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية هي العامل الأكثر أهمية في معالجة هذه المهام.
نصيحة: الخيط هو عملية فردية يجب تشغيلها من طرف إلى آخر بالترتيب. إذا كان من الممكن تقسيم العملية إلى عمليات متعددة يمكن تشغيلها بالتوازي ، فإنها تسمى متعددة الخيوط. يمكن للبرنامج متعدد الخيوط الاستفادة من نوى وحدة المعالجة المركزية المتعددة.
تولد السرعات العالية لساعة وحدة المعالجة المركزية مزيدًا من الحرارة ، وكان من المستحيل تقريبًا تجاوز حاجز 5 جيجاهرتز دون استخدام طرق تبريد غريبة مثل النيتروجين السائل.
العد الأساسي
لا يمكن الاستفادة من نوى وحدة المعالجة المركزية المتعددة إلا عن طريق رمز مصمم لدعم خيوط المعالجة المتعددة. إذا كان بإمكان المبرمجين تصميم برنامج بحيث يمكن تشغيل بعض الوظائف في نفس الوقت مثل وظائف أخرى ، فيمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة أداء التطبيق بشكل كبير. يمكن للتطبيقات التي يمكنها الاستفادة بشكل كامل من عدد العناصر الأساسية العالية مثل أجهزة العرض أو أجهزة التشفير أن تشهد نسبة تحسين أداء تبلغ 1: 1 تقريبًا. يمكن أن تضاعف نواتان وحدة المعالجة المركزية السرعة تقريبًا وتزيد عشرة أنوية السرعة بمقدار عشرة أضعاف.
ستوفر وحدة المعالجة المركزية متعددة النواة ميزة سرعة صغيرة للبرامج أحادية الخيوط حيث من المرجح أن تكون نواة واحدة لوحدة المعالجة المركزية يمكن تكريسها لإكمال كل مهمة ، بدلاً من الاضطرار إلى مشاركة وقت وحدة المعالجة المركزية مع نظام التشغيل والبرامج الأخرى.
تتطلب النوى المتعددة هياكل أكثر تعقيدًا لوحدة المعالجة المركزية لتتمكن من مشاركة الذاكرة بين النوى بشكل موثوق. تؤدي زيادة عدد النواة أيضًا إلى زيادة الحجم المطلوب لوحدة المعالجة المركزية مما قد يؤدي إلى زيادة التكلفة.
الفوائد العامة
يجب استخدام عبء العمل المقصود لإبلاغ اختيارك العام عما إذا كنت تفضل وحدة المعالجة المركزية مع عدد أقل من النوى وسرعة ساعة أسرع أو عدد أكبر من النوى بسرعة أقل. إذا كان معظم عملك سيستفيد بشكل كبير من أحدهما على الآخر ، فيجب أن يكون هذا عاملاً مهمًا في قرارك. إذا كان عبء العمل لديك متوازنًا ، فمن المستحسن أن تحصل على وحدة معالجة مركزية متوازنة أيضًا.
من الناحية الواقعية ، تعد وحدة المعالجة المركزية 5 جيجاهرتز أسرع بنسبة 25٪ فقط من وحدة المعالجة المركزية 4 جيجاهرتز ، في حين أن وحدة المعالجة المركزية المكونة من 8 نوى أسرع بنسبة 33٪ من وحدة المعالجة المركزية سداسية النواة. أعلى من ستة أو ثمانية مراكز ، ستجد على الأرجح الحد الأدنى من تحسينات الأداء ما لم تكن تقوم على وجه التحديد بمهام تستخدم جميع نوى وحدة المعالجة المركزية المتاحة.