ซีพียูแบบมัลติคอร์คืออะไร?

CPU หรือหน่วยประมวลผลกลางเป็นตัวประมวลผลหลักของคอมพิวเตอร์ ซีพียูได้รับการออกแบบตามธรรมเนียมให้เป็นโปรเซสเซอร์ตัวเดียวที่สามารถทำกระบวนการเดียวในแต่ละครั้ง CPU แบบมัลติคอร์เปลี่ยนสถาปัตยกรรมการออกแบบนี้เพื่อรวมคอร์โปรเซสเซอร์หลายตัวใน CPU ตัวเดียว การมีแกนประมวลผลหลายตัวช่วยให้ CPU สามารถทำงานอิสระหลายงานพร้อมกันได้

ในทางทฤษฎีการมีคอร์ตัวประมวลผลที่สองใน CPU ควรส่งผลให้ประสิทธิภาพของคอร์เดี่ยวเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นไม่ชัดเจนเท่าที่ควร CPU ที่มีสองคอร์สามารถเรียกใช้สองโปรแกรมที่แตกต่างกันได้ในเวลาเดียวกัน อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ซอฟต์แวร์แต่ละชิ้นมีความเร็วเพิ่มขึ้น ซอฟต์แวร์นั้นจะต้องได้รับการออกแบบเพื่อใช้ประโยชน์จากคอร์ของโปรเซสเซอร์หลายตัว น่าเสียดายที่การออกแบบตรรกะสำหรับกระบวนการหลาย ๆ อย่างพร้อมกันนั้นยากและในบางกรณีก็เป็นไปไม่ได้

โปรแกรมสมัยใหม่จำนวนมากยังคงใช้โปรเซสเซอร์หลายตัวได้ไม่ดี และใช้แกนประมวลผลเพียงตัวเดียว อย่างไรก็ตาม มีตัวอย่างซอฟต์แวร์มากมายที่สามารถใช้คอร์โปรเซสเซอร์ได้หลายตัว ซอฟต์แวร์บางตัว เช่น ตัวเข้ารหัสวิดีโอ สามารถใช้ประโยชน์จากคอร์ได้มากเท่าที่ CPU จะมีให้ การเพิ่มประสิทธิภาพที่คุณจะเห็นจาก CPU แบบมัลติคอร์นั้นขึ้นอยู่กับประเภทของงานที่คุณทำและซอฟต์แวร์ที่คุณใช้ทำ

มัลติเธรดพร้อมกัน

เทคโนโลยีอื่นที่เรียกว่า Simultaneous Multi-Threading หรือ SMT ช่วยให้สามารถแยกฟิสิคัลคอร์ตัวเดียวออกเป็นโปรเซสเซอร์เชิงตรรกะสองตัว ตัวประมวลผลลอจิคัลพิเศษที่ SMT จัดเตรียมไว้จะเพิ่มจำนวนเธรดที่ CPU สามารถรันได้เป็นสองเท่าต่อรอบ CPU

เคล็ดลับ: เธรดคือลำดับของคำสั่งที่จัดการโดยตัวจัดกำหนดการ บน CPU ที่มี SMT สองเธรดสามารถกำหนดเวลาให้ทำงานในรอบเดียวได้

CPU ที่รองรับ SMT แต่มีตัวประมวลผลจริงเพียงตัวเดียวไม่ถือว่าเป็นตัวประมวลผลแบบมัลติคอร์ที่แท้จริง ความแตกต่างนี้ส่วนใหญ่จะเป็นที่สงสัย อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแทบไม่มี CPU รุ่นใหม่ๆ เลยที่มีเพียงแกนประมวลผลจริงของ CPU เพียงตัวเดียว

เคล็ดลับ: บน CPU ของ Intel, SMT จะถูกตราหน้าว่าเป็น “Hyper-threading”

ประวัติศาสตร์

CPU แบบมัลติคอร์ตัวแรกคือ Power 4 ซึ่ง IBM เปิดตัวในปี 2544 แต่จนถึงปี 2548 Intel และ AMD นำซีพียูแบบมัลติคอร์ตัวแรกสู่ตลาดพีซีสำหรับผู้บริโภคในรูปแบบของ Pentium D และ Athlon 64 X2 ตามลำดับ

ประมาณทศวรรษหน้า โปรเซสเซอร์ 2, 4 และ 6 คอร์กลายเป็นกระแสหลัก โดยทั่วไป จำนวนคอร์ของ CPU ระดับผู้บริโภคจะไม่เพิ่มขึ้นอีกจนกว่าจะมีการเปิดตัวซีพียู “Threadripper” ของ AMD ซึ่งในตอนแรกมีมากถึง 16 คอร์และ 32 เธรดในปี 2560 แบรนด์ Threadripper ยังคงผลักดันจำนวนคอร์ที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยเปิดตัวรุ่น 32 คอร์ 64 เธรดในปี 2018 และรุ่น 64 คอร์ 128 เธรดในปี 2019

Intel ค่อนข้างช้าในการนำเสนอรุ่นเดสก์ท็อปที่เทียบเคียงได้เพื่อแข่งขันกับแพลตฟอร์ม Threadripper ของ AMD CPU จำนวนคอร์สูงสุดของ Intel ในปี 2019 มี 18 คอร์และ 36 เธรดเท่านั้น