Адрозненне 2-ядзернага працэсара ад 4-ядзернага

1. Розніца паміж 2 і 4-ядзерных працэсарам
2. Чым абумоўлена папулярнасць двух'ядравых ЦП
3. Які працэсар лепш: 2 ці 4-ядзерны
4. Ці патрэбна сёння многоядерность
5. заключэнне

Больш за 10 гадоў таму вытворцы працэсараў выявілі непрыемную праблему мяжы тактавай частоты. Дасягнуўшы парога ў 3 Ггц, распрацоўшчыкі сутыкнуліся з значным ростам энергаспажывання і цеплавыдзялення сваіх прадуктаў. Ўзровень тэхналогій 2004 года не дазваляў істотна паменшыць памеры транзістараў у крамянёвым крышталі і выхадам з сітуацыі, якая склалася стала спроба не нарошчваць частоты, а павялічыць колькасць аперацый, што выконваюцца за адзін такт. Пераняўшы вопыт серверных платформаў, дзе шматпрацэсарныя кампаноўка ўжо была выпрабаваная, было вырашана аб'яднаць два працэсара на адным крышталі.

Двух'ядравы працэсар Intel

З тых часоў мінула нямала часу, у шырокім доступе з'явіліся ЦП з двума, трыма, чатырма, шасцю і нават васьмю ядрамі. Але асноўную долю на рынку да гэтага часу займаюць 2 і 4-ядзерныя мадэлі. Змяніць сітуацыю спрабуюць у AMD, але іх архітэктура Bulldozer не апраўдала надзей і бюджэтныя восьмиядерники ўсё яшчэ не вельмі папулярныя ў свеце. Таму пытанне, што лепш: 2 ці 4-ядзерны працэсар, да гэтага часу застаецца актуальным.

Чытайце таксама: Новыя працэсары AMD будуць мець да 32 ядраў

Розніца паміж 2 і 4-ядзерных працэсарам

На апаратным узроўні асноўнае адрозненне 2-ядзернага працэсара ад 4-ядзернага - колькасць функцыянальных блокаў. Кожнае ядро, па сутнасці, уяўляе сабой асобны ЦП, абсталяваны сваімі вылічальнымі вузламі. 2 ці 4 такіх ЦП аб'яднаныя паміж сабой унутранай хуткасны шынай і агульным кантролерам памяці для ўзаемадзеяння з АЗП. Іншыя функцыянальныя вузлы таксама могуць быць агульнымі: у большасці сучасных ЦП індывідуальнай з'яўляецца кэш-памяць першага (L1) і другога (L2) ўзроўню, блокі цэлалікавых вылічэнняў і аперацый з якая плавае коскі. Кэш L3, які адрозніваецца адносна вялікім аб'ёмам, адзін і даступны ўсім ядрам. Асобна можна адзначыць ўжо згаданыя AMD FX (а таксама ЦП Athlon і APU серыі A ): У іх агульнымі з'яўляюцца не толькі кэш-памяць і кантролер, але і блокі вылічэнняў з якая плавае коскі: кожны такі модуль адначасова належыць двум ядрам.

Схема чатырох'ядравага працэсара AMD Athlon

З карыстацкай пункту гледжання розніца паміж 2 і 4-ядзерных працэсарам заключаецца ў колькасці задач, якія ЦП можа апрацаваць за адзін такт. Пры аднолькавай архітэктуры, тэарэтычная розніца будзе складаць 2 разы на 2 і 4 ядраў ці 4 разы на 2 і 8 ядраў, адпаведна. Такім чынам, пры адначасовай працы некалькіх працэсаў, павелічэнне колькасці павінна пацягнуць за сабой рост хуткадзейнасці сістэмы. Бо замест 2 аперацый чатырох'ядравы ЦП за адзін момант часу зможа выконваць адразу чатыры.

Чым абумоўлена папулярнасць двух'ядравых ЦП

Здавалася б, калі павелічэнне колькасці ядраў цягне за сабой рост прадукцыйнасці, то на фоне мадэляў з чатырма, шасцю або васьмю ядрамі ў двухядерников няма ніякіх шанцаў. Тым не менш, сусветны лідэр на рынку ЦП, кампанія Intel, штогод абнаўляе асартымент сваёй прадукцыі і выпускае новыя мадэлі ўсяго з парай ядраў ( Core i3, Celeron, Pentium ). І гэта на фоне таго, што нават у смартфонах і планшэтах на такія ЦП карыстальнікі глядзяць з недаверам ці пагардай. Каб зразумець, чаму самыя папулярныя мадэлі - менавіта працэсары з двума ядрамі, варта ўлічыць некалькі асноўных фактараў.

Intel Core i3 - самыя папулярныя 2-ядзерныя працэсары для хатняга ПК

Праблема сумяшчальнасці. Пры стварэнні праграмнага забеспячэння распрацоўшчыкі імкнуцца зрабіць так, каб яно магло функцыянаваць як на новых кампутарах, так і ўжо існуючых мадэлях ЦП і ГП. Улічваючы асартымент на рынку, важна забяспечыць, каб гульня нармальна працавала і на двух ядрах, і на васьмі. Большасць усіх існуючых хатніх ПК аснашчаны двух'ядравым працэсарам, таму падтрымцы такіх кампутараў надаецца больш за ўсё ўвагі.

Складанасць распаралельвання задач. Каб забяспечыць эфектыўнае задзейнічанне ўсіх ядраў, вылічэнні, што вырабляюцца ў працэсе працы праграмы, варта падзяліць на роўныя патокі. Напрыклад, задача, якая можа аптымальна задзейнічаць усе ядра, вылучыўшы кожнаму з іх па адным або два працэсы - адначасовая кампрэсія некалькіх відэаролікаў. З гульнямі - складаней, так як усе якія выконваюцца ў іх аперацыі ўзаемазвязаны. Нягледзячы на ​​тое, што асноўную працу выконвае графічны працэсар відэакарты, інфармацыю для фарміравання 3d-карцінкі падрыхтоўвае менавіта ЦП. Зрабіць так, каб кожнае ядро ​​апрацоўвайце сваю порцыю дадзеных, а затым падавала яе ГП сінхронна з іншымі, досыць складана. Чым больш адначасовых патокаў вылічэнняў трэба апрацоўваць - тым цяжэй рэалізацыя задачы.

Пераемнасць тэхналогій. Распрацоўшчыкі праграмнага забеспячэння выкарыстоўваюць для сваіх новых праектаў ужо існуючыя напрацоўкі, якія падвяргаюцца неаднаразовай мадэрнізацыі. У асобных выпадках даходзіць да таго, што такія тэхналогіі сыходзяць каранямі ў мінулае на 10-15 гадоў. Распрацоўка, заснаваная на праекце дзесяцігадовай даўніны, кардынальнай перапрацоўцы для ідэальнай аптымізацыі паддаецца вельмі неахвотна, калі не зусім ніяк. Як следства, назіраецца няздольнасць софту рацыянальна выкарыстоўваць апаратныя магчымасці ПК. Гульня STALKER Кліч Прыпяці, якая выйшла ў 2009 годзе (у эпоху росквіту шмат'ядравых ЦП) пабудавана на рухавічку 2001 года, таму не ўмее нагружаць больш, чым адно ядро.

STALKER паўнавартасна задзейнічае толькі адно ядоро 4-ядзернага ЦП

Такая ж сітуацыя і з папулярнай онлайн-РПГ World of Tanks: рухавічок Big World, на якім яна грунтуецца, створаны ў 2005 годзе, калі шмат'ядравыя ЦП яшчэ не ўспрымаліся, як адзіна магчымы шлях развіцця.

World of Tanks таксама не ўмее размяркоўваць нагрузку на ядра раўнамерна

Фінансавыя складанасці. Следствам гэтай праблемы з'яўляецца папярэдні пункт. Калі ствараць кожнае прыкладанне з нуля, не выкарыстоўваючы наяўныя тэхналогіі, яго рэалізацыя абыйдзецца ў казачныя сумы. Да прыкладу, кошт распрацоўкі GTA V склала больш за 200 млн даляраў. Пры гэтым, некаторыя тэхналогіі ўсё роўна не былі створаны «з чыстага ліста», а запазычаныя з папярэдніх праектаў, так як гульня пісалася пад 5 платформаў адразу (Sony PS3, PS4, Xbox 360 і One, а таксама ПК).

GTA V аптымізавана пад многоядерность і ўмее раўнамерна загружаць працэсар

Усе гэтыя нюансы не дазваляюць у поўнай меры выкарыстаць патэнцыял шмат'ядравых працэсараў на практыцы. Ўзаемазалежнасць вытворцаў апаратнага забеспячэння і распрацоўнікаў софту спараджае замкнёнае кола.

Які працэсар лепш: 2 ці 4-ядзерны

Відавочна, што пры ўсіх перавагах патэнцыял шмат'ядравых працэсараў да гэтага часу застаецца нерэалізаваным да канца. Некаторыя задачы наогул не ўмеюць раўнамерна размяркоўваць нагрузку і працуюць у адзін паток, іншыя - робяць гэта з пасрэднай эфектыўнасцю, і толькі малая доля ПА паўнавартасна ўзаемадзейнічаюць з усімі ядрамі. Таму пытанне, які лепш працэсар, 2 ці 4 ядра, купіць, патрабуе ўважлівага вывучэння бягучай сітуацыі.

На рынку прадстаўлены прадукты двух вытворцаў: Intel і AMD, якія адрозніваюцца асаблівасцямі рэалізацыі. Advanced Micro Devices традыцыйна робяць упор на многоядерность, у той час як «Інтэл» неахвотна ідуць на такі крок і нарошчваюць колькасць ядраў толькі калі гэта не прыводзіць да зніжэння ўдзельнай прадукцыйнасці ў разліку на ядро ​​(пазбегнуць якога вельмі складана).

Павелічэнне колькасці ядраў зніжае выніковую прадукцыйнасць кожнага з іх

Як правіла, агульная тэарэтычная і практычная прадукцыйнасць шмат'ядравага ЦП ніжэй, чым аналагічнага (пабудаванага на такі ж микроархитектуре, з тым жа техпроцессорм) з адным ядром. Выклікана гэта тым, што ядра выкарыстоўваюць агульныя рэсурсы, і гэта не лепшым чынам адбіваецца на хуткадзейнасці. Такім чынам, нельга проста набыць магутны чатырох- або шестиъядерный працэсар з разлікам на тое, што ён сапраўды не будзе слабым двух'ядзерніка з той жа серыі. У некаторых сітуацыях - будзе, пры тым адчувальна. У якасці прыкладу можна прывесці запуск старых гульняў на кампутары з васьміядзерны працэсарам AMD FX : FPS пры гэтым часам ніжэй, чым на аналагічным ПК, але з чатырох'ядравым ЦП.

Ці патрэбна сёння многоядерность

Ці значыць гэта, што шмат ядраў не патрэбна? Нягледзячы на ​​тое, што вывад здаецца заканамерным - не. Лёгкія паўсядзённыя задачы (такія як вэб-сёрфінг ці праца з некалькімі праграмамі адначасова) станоўча рэагуюць на павелічэнне колькасці ядраў працэсара. Менавіта з гэтай прычыны вытворцы смартфонаў робяць упор на колькасць, апускаючы на ​​другі план ўдзельную прадукцыйнасць. Opera (і іншыя браўзэры на рухавічку Chromium), Firefox запускаюць кожную адкрытую ўкладку ў выглядзе асобнага працэсу, адпаведна, чым больш ядраў - тым хутчэй пераход паміж укладкамі. Файлавыя менеджэры, офісныя праграмы, прайгравальнікі - самі па сабе не з'яўляюцца рэсурсаёмістых. Але пры патрэбы часта перамыкацца паміж імі шмат'ядравы працэсар дасць магчымасць павысіць прадукцыйнасць сістэмы.

Браўзэр Opera кожнай ўкладцы прысвойвае асобны працэс

У кампаніі Intel ўсьведамляюць гэта, таму тэхналогія HuperThreading, якая дазваляе ядру апрацоўваць другі паток сіламі невыкарыстоўваемых рэсурсаў, з'явілася яшчэ ў часы Pentium 4. Але яна не дазваляе ў поўнай меры кампенсаваць недахоп прадукцыйнасці.

У «Дыспетчару задач» 2-ядзерны працэсар з Huper Threading адлюстроўваецца, як 4-ядзерны

Стваральнікі гульняў, тым часам, паступова наганяюць упушчанае. З'яўленне новых пакаленняў кансоляў Sony Play Station і Microsoft Xbox прастымуляваць распрацоўшчыкаў надаваць больш увагі многоядерность. Абедзве прыстаўкі створаны на базе васьміядзерных чыпаў AMD, таму зараз праграмістам не трэба марнаваць плойму сіл на аптымізацыю пры партаванні гульні на ПК. З ростам папулярнасці гэтых кансоляў - з палёгкай змаглі ўздыхнуць і тыя, хто расчараваўся ў набыцці AMD FX 8xxx. Многоядерники ўзмоцнена адваёўваюць пазіцыі на рынку, пра што можна пераканацца на прыкладзе аглядаў.

Чытайце таксама: Агляд AMD FX-6300 - лепшага бюджэтнага гульнявога працэсара.

заключэнне

Сказаць адназначна, які працэсар лепш, 2 ці 4-ядзерны - немагчыма. Адказ моцна залежыць ад таго, рашэнне якіх задач патрабуецца ад ПК. Два прадукцыйных ядра (пахваліцца такімі могуць толькі працэсары серыі Intel Core i3 ) Добрыя, калі кампутар пастаянна выкарыстоўваецца для запуску старых гульняў (створаных да 2010 года), прайгравання мультымедыйнага кантэнту (кіно, музыкі), працы з офіснай дакументацыяй. У астатніх сітуацыях розніца паміж 2 і 4-ядзерных працэсарам адчуваецца не на карысць першага.

Пры паралельным выкарыстанні некалькіх нересурсоемких задач нагрузка на ядра размяркоўваецца раўнамерна

Калі кампутар купляецца не на адзін год - эканоміць на ЦП не варта. Баючыся страціць аб'ёмы продажаў, вытворцы рэгулярна мадыфікуюць працэсарны раздым, робячы чыпы розных пакаленняў несумяшчальнымі паміж сабой. Раней падобным чынам паступаць стараліся толькі ў выпадках, калі стары сокет не мог выкарыстоўвацца з новымі ЦП з-за сур'ёзных апаратных абмежаванняў, цяпер колькасць кантактаў змяняецца ледзь не штогод. На фоне гэтага нярэдкія выпадкі, калі чалавек, які хоча апгрэйду, праз некаторы час пасля куплі ПК (звычайна год-тры) ужо не можа знайсці ў крамах больш магутны ЦП, сумяшчальны з іншымі камплектуючымі яго ПК. таму чатырох'ядравы Intel Core i5 або i7 на дадзены момант можна назваць лепшым варыянтам працэсара для хатняга ПК. У бюджэтнай катэгорыі можна разгледзець як варыянт тэл AMD FX .