Czy znasz prawo Moore'a? Gordon Moore jest współzałożycielem firmy Intel. Doszedł do ciekawej obserwacji: moc obliczeniowa komputerów powinna podwajać się co mniej więcej dwa lata. Mówiąc najprościej, wynika to z większej liczby tranzystorów umieszczonych na jednym chipie.
I to prowadzi nas do pytania, na które postaramy się odpowiedzieć w tym przewodniku: „Czy to prawda, że więcej rdzeni oznacza lepszą wydajność”?
Przyjrzymy się, jak liczba rdzeni wpływa na wydajność procesora. Zobaczymy też, czy jest coś ważniejszego niż liczba rdzeni. Po przeczytaniu tego przewodnika będziesz miał lepsze ogólne zrozumienie technologii.
Czy posiadanie większej liczby rdzeni oznacza lepszą wydajność?
Posiadanie większej liczby rdzeni w procesorze oznacza lepszą wydajność, jeśli uruchomione oprogramowanie może uzyskać dostęp do wszystkich rdzeni i korzystać z nich. Ale jeśli główny wątek jest ograniczony do jednego rdzenia, poprawa wydajności nie będzie tak oczywista.
Jak liczba rdzeni wpływa na wydajność?
Procesor wielordzeniowy ma co najmniej dwa rdzenie (jednostki przetwarzania). Każdy rdzeń obsługuje różne instrukcje programu. Zwiększa to ogólną moc przetwarzania. Dlatego procesor wielordzeniowy jest szybszy niż procesor jednordzeniowy działający z tą samą szybkością.
Problem z procesorami jednordzeniowymi polega na tym, że potrzebują więcej czasu, aby uzyskać dostęp do pamięci podręcznej i pamięci RAM oraz uruchomić instrukcje programu. A to sprawia, że są nieco wolniejsze. Procesory wielordzeniowe rozwiązały ten problem, rozkładając obciążenie na więcej rdzeni i uruchamiając jednocześnie wiele procesów. Ta zmiana w architekturze procesora znacznie poprawiła szybkość przesyłania danych.
Co jest ważniejsze: rdzenie czy GHz?
Ogólnie rzecz biorąc, szybkość zegara (GHz) jest ważniejsza niż liczba rdzeni, jeśli chodzi o ogólną moc przetwarzania i wydajność.
Dzieje się tak, ponieważ wysoka prędkość zegara wskazuje, że procesor będzie szybciej odczytywał i wykonywał dane. Załóżmy na przykład, że masz procesor sześciordzeniowy (sześć rdzeni) działający z częstotliwością 3,5 GHz. Następnie masz czterordzeniowy procesor (cztery rdzenie) działający z częstotliwością 4 GHz. W rzeczywistości czterordzeniowy procesor będzie działał o 13,5 procent szybciej.
Cała sytuacja zmienia się całkowicie, jeśli uruchomiony program może uzyskać dostęp do wszystkich sześciu rdzeni i korzystać z nich. W takim przypadku procesor sześciordzeniowy będzie działał o około 60% szybciej niż procesor wyposażony w cztery rdzenie.
Jakie zadania czerpią korzyści z większej liczby rdzeni?
Posiadanie wielu rdzeni ma kluczowe znaczenie podczas wykonywania bardzo złożonych zadań, które wymagają dużej mocy obliczeniowej. Takie zadania obejmują gry, kodowanie wideo, uruchamianie programów symulacyjnych, narzędzia do analizy naukowej, programy statystyczne, programy matematyczne, zarządzanie bazami danych, wirtualizację, VR, sztuczną inteligencję i inne.
Procesory jednordzeniowe są praktycznie bezużyteczne, jeśli chodzi o wykonywanie tak złożonych zadań. Najpierw muszą przetworzyć pierwszy ciąg danych, a następnie przejść do następnego. To czasochłonne zadanie. Ale procesory wielordzeniowe mogą jednocześnie wykonywać złożone instrukcje.
Czy lepiej mieć więcej rdzeni czy więcej pamięci RAM?
Więcej pamięci RAM oznacza więcej miejsca na Twoje programy. Niekoniecznie oznacza to większą prędkość lub lepszą wydajność.
Jeśli Twoim głównym zmartwieniem jest szybkość, ogólnie lepiej jest mieć więcej rdzeni niż pamięci RAM. Ale odpowiedź zależy również od rodzaju programów, z których korzystasz. Na przykład, jeśli prowadzisz symulację, potrzebujesz dużo pamięci RAM. W tym przypadku posiadanie wielu rdzeni, ale niewystarczająca ilość pamięci RAM, przekłada się na problemy ze spowolnieniem.
Czy to źle mieć dwa rdzenie?
Procesory dwurdzeniowe powinny zapewniać wystarczającą moc obliczeniową dla przeciętnego użytkownika. Czy potrzebujesz komputera w domu, aby przeglądać Internet, sprawdzać skrzynkę odbiorczą i od czasu do czasu przesyłać strumieniowo filmy z serwisu Netflix? Wtedy powinieneś być w porządku z dwurdzeniowym procesorem.
Oczywiście, jeśli potrzebujesz większej szybkości i wydajności, możesz zdecydować się na czterordzeniowy procesor. Ale wszystko, co jest wyższe niż cztery rdzenie, nie ma znaczenia dla przeciętnego użytkownika.
Czy cztery rdzenie są lepsze niż dwa?
Ogólnie rzecz biorąc, tak, cztery rdzenie są lepsze niż dwa. Ale nie zawsze tak jest. Jak już wyjaśniliśmy, częstotliwość działania procesora odgrywa ważną rolę w ogólnej wydajności urządzenia.
Następnie, jeśli uruchomiony program może korzystać ze wszystkich czterech rdzeni, komputer będzie w stanie obsłużyć zadania znacznie szybciej w porównaniu z komputerem dwurdzeniowym.
Ograniczenia i mieszane korzyści
Korzystanie z procesora czterordzeniowego lub wyższego zwykle przynosi mieszane korzyści. Wszystko zależy od możliwości oprogramowania, z którego korzystasz, aby uzyskać dostęp do wszystkich rdzeni i korzystać z nich.
Wydajność wielu programów jest w rzeczywistości ograniczona przez jeden lub najszybszy wątek.
Na przykład wiele gier ma tendencję do całkowitego zajmowania pierwszego rdzenia. Oznacza to, że gra będzie wykorzystywać całą moc obliczeniową, jaką może uzyskać z tego rdzenia. Pozostałe rdzenie mogą działać z mniejszą wydajnością, aby zasilić grę. Ale gra nie będzie wykorzystywać wszystkich rdzeni do maksimum.
W praktyce przekłada się to tylko na niewielką różnicę w wydajności między procesorem dwurdzeniowym a czterordzeniowym.
Czy powinienem włączyć wszystkie rdzenie?
Twój system operacyjny i uruchomione programy będą wykorzystywać tyle rdzeni i mocy obliczeniowej, ile potrzebują. Tak więc naprawdę nie ma potrzeby włączania wszystkich rdzeni.
Na przykład system Windows 10 jest skonfigurowany tak, aby automatycznie używał wszystkich rdzeni, jeśli uruchomiony program ma taką możliwość.
Jak włączyć wszystkie rdzenie?
Jeśli chcesz ręcznie włączyć wszystkie rdzenie, oto, co musisz zrobić:
- Rodzaj 'Konfiguracja systemu‘ na pasku wyszukiwania systemu Windows.
- Kliknij dwukrotnie na Konfiguracja systemu aplikacja.
- Kliknij na Uruchomić patka.
- Następnie wybierz Zaawansowane opcje.
- Sprawdź Liczba procesorów pole wyboru.
- Użyj menu rozwijanego, aby wybrać liczbę rdzeni, które chcesz włączyć.
- Zapisz zmiany.
Notatka: Ręczne włączenie wszystkich rdzeni może wywołać problemy ze zgodnością z niektórymi programami.
Wniosek
Wychodzenie poza cztery rdzenie nie jest tak naprawdę konieczne dla przeciętnego użytkownika. Ale jest wyjątek. Jeśli korzystasz ze specjalistycznego oprogramowania, które wymaga dużej mocy obliczeniowej. A jeśli te programy mogą korzystać ze wszystkich rdzeni, poprawa wydajności będzie widoczna.
Widzisz więc, jeśli chodzi o liczbę rdzeni i wydajność komputera, odpowiedź brzmi:To zależy‘. Zależy to od zainstalowanych programów i uruchomionych zadań.
⇒ Ciekawostka: Jaka jest największa liczba rdzeni w procesorze? Ampere's Altra Max to obecnie procesor z największą liczbą rdzeni na świecie z aż 128 rdzeniami. Altra Max nadaje się do architektury chmury.