Moduli i kërkimit nuk është i instaluar.

Me një bërthamë apo me dy bërthama?

Viktor Kuts

Ngjarja më domethënëse e kohëve të fundit në fushën e mikroprocesorëve ka qenë disponueshmëria e gjerë e CPU-ve të pajisura me dy bërthama kompjuterike. Kalimi në një arkitekturë me dy bërthama është për shkak të faktit se metodat tradicionale për rritjen e performancës së procesorit e kanë shteruar plotësisht veten - procesi i rritjes së frekuencave të orës së tyre në kohët e fundit i ngecur.

Për shembull, në vitin e fundit para ardhjes së procesorëve me dy bërthama, Intel ishte në gjendje të rriste frekuencat e CPU-ve të saj me 400 MHz, dhe AMD edhe më pak - me vetëm 200 MHz. Metoda të tjera të përmirësimit të performancës, si rritja e shpejtësisë së autobusit dhe madhësisë së cache-it, kanë humbur gjithashtu efektivitetin e tyre të mëparshëm. Kështu, prezantimi i procesorëve me dy bërthama, të cilët kanë dy bërthama procesori në një çip dhe ndajnë ngarkesën, tashmë ka rezultuar të jetë hapi më logjik në rrugën komplekse dhe të mprehtë të rritjes së performancës së kompjuterëve modernë.

Çfarë përfaqëson procesor me dy bërthama? Në parim, një procesor me dy bërthama është një sistem SMP (Symmetric MultiProcessing; një term që tregon një sistem me disa procesorë të barabartë) dhe në thelb nuk ndryshon nga një sistem i zakonshëm me dy procesorë i përbërë nga dy procesorë të pavarur. Në këtë mënyrë ne marrim të gjitha përfitimet e sistemeve me procesorë të dyfishtë pa pasur nevojë për sisteme komplekse dhe shumë të shtrenjta me procesorë të dyfishtë. motherboard.

Para kësaj, Intel tashmë kishte bërë një përpjekje për të paralelizuar udhëzimet që po ekzekutoheshin - po flasim për teknologjinë HyperThreading, e cila siguron ndarjen e burimeve të një procesori "fizik" (cache, tubacion, njësi ekzekutimi) midis dy procesorëve "virtuale". . Fitimi i performancës (në aplikacionet individuale të optimizuara për HyperThreading) ishte afërsisht 10-20%. Ndërsa një procesor i plotë me dy bërthama, i cili përfshin dy bërthama fizike "të ndershme", siguron një rritje të performancës së sistemit me 80-90% dhe akoma më shumë (natyrisht, me përdorimin e plotë të aftësive të të dy bërthamave të tij).

Iniciatori kryesor në promovimin e procesorëve me dy bërthama ishte AMD, e cila në fillim të vitit 2005 lëshoi ​​​​procesorin e parë të serverit me dy bërthama Opteron. Sa i përket procesorëve desktop, iniciativa u kap nga Intel, e cila u njoftua në të njëjtën kohë Procesorët Intel Pentium D dhe Intel Extreme Edition. Vërtetë, njoftimi për një linjë të ngjashme të procesorëve Athlon64 X2 të prodhuar nga AMD ishte vetëm disa ditë me vonesë.

Procesorë Intel me dy bërthama

Procesorët e parë me dy bërthama Intel Pentium D 8xx u bazuan në bërthamën Smithfield, i cili nuk është asgjë më shumë se dy bërthama Prescott të kombinuara në një çip gjysmëpërçues. Një arbitër është gjithashtu i vendosur atje, i cili monitoron gjendjen e autobusit të sistemit dhe ndihmon në ndarjen e aksesit në të midis bërthamave, secila prej të cilave ka cache-in e vet 1 MB të nivelit të dytë. Madhësia e një kristali të tillë, i bërë duke përdorur një teknologji procesi 90 nm, arriti në 206 metra katrorë. mm, dhe numri i transistorëve po i afrohet 230 milion.

Për përdoruesit dhe entuziastët e avancuar, Intel ofron procesorë Pentium Extreme Edition, të cilët ndryshojnë nga Pentium D duke mbështetur teknologjinë HyperThreading (dhe një shumëzues të zhbllokuar), për shkak të së cilës ata zbulohen nga sistemi operativ si katër procesorë logjik. Të gjitha funksionet dhe teknologjitë e tjera të të dy procesorëve janë plotësisht të njëjta. Midis tyre janë mbështetja për grupin e instruksioneve EM64T 64-bit (x86-64), teknologjitë e kursimit të energjisë EIST (Enhanced Intel SpeedStep), C1E (Enhanced Halt State) dhe TM2 (Thermal Monitor 2), si dhe informacionet e NX-bit. funksioni mbrojtës. Kështu, diferenca e konsiderueshme e çmimeve midis procesorëve Pentium D dhe Pentium EE është kryesisht artificiale.

Për sa i përket pajtueshmërisë, procesorët e bazuar në bërthamën Smithfield mund të instalohen potencialisht në çdo motherboard LGA775, për sa kohë që plotëson kërkesat e Intel për modulin e energjisë të bordit.

Por petulla e parë, si zakonisht, ishte një katastrofë - në shumë aplikacione (shumica prej të cilave nuk janë të optimizuara për shumë fije), procesorët Pentium D me dy bërthama jo vetëm që nuk ia kaluan procesorëve Prescott me një bërthamë që funksionojnë në të njëjtën frekuencë orësh , por ndonjëherë edhe të humbur për ta. Natyrisht, problemi qëndron në ndërveprimin e bërthamave përmes autobusit të procesorit Quad Pumped Bus (kur zhvillohej bërthama Prescott, nuk ishte parashikuar asnjë masë për shkallëzimin e performancës së tij duke rritur numrin e bërthamave).

Për të eliminuar të metat e gjeneratës së parë të procesorëve Intel me dy bërthama, u thirrën procesorë të bazuar në bërthamën Presler 65 nm (dy bërthama të veçanta Cedar Mill të vendosura në të njëjtin substrat), të cilat u shfaqën në fillim të këtij viti. . Një proces teknik më "i mirë" bëri të mundur zvogëlimin e sipërfaqes së bërthamave dhe konsumin e tyre të energjisë, si dhe rritjen e frekuencave të orës. Procesorët me dy bërthama të bazuara në bërthamën Presler quheshin Pentium D me indeks 9xx. Nëse krahasojmë procesorët e serive Pentium D 800 dhe 900, përveç një reduktimi të dukshëm të konsumit të energjisë, procesorët e rinj kanë dyfishuar cache-in e nivelit të dytë (2 MB për bërthamë në vend të 1 MB) dhe mbështetjen për teknologjinë premtuese të virtualizimit Vanderpool ( Teknologjia e Virtualizimit Intel). Për më tepër, procesori Pentium Extreme Edition 955 u lëshua me teknologjinë HyperThreading të aktivizuar dhe që funksiononte në një frekuencë të autobusit të sistemit prej 1066 MHz.

Zyrtarisht, procesorët e bazuar në bërthamën Presler me një frekuencë autobusi 1066 MHz janë të pajtueshëm vetëm me pllakat amë të bazuara në çipa të serive i965 dhe i975X, ndërsa Pentium Ds 800 MHz do të funksionojnë në të gjitha ato në shumicën e rasteve. motherboard, duke mbështetur këtë autobus. Por, përsëri, lind pyetja për furnizimin me energji të këtyre procesorëve: paketa termike e Pentium EE dhe Pentium D, me përjashtim të modelit më të ri, është 130 W, që është pothuajse një e treta më shumë se ajo e Pentium 4. Sipas vetë Intel, funksionimi i qëndrueshëm i një sistemi me dy bërthama është i mundur vetëm kur përdoren furnizime me energji elektrike me fuqi të paktën 400 W.

Procesorët Intel me dy bërthama moderne më efikase të desktopit janë, pa dyshim, Intel Core 2 Duo dhe Core 2 eXtreme (core Conroe). Arkitektura e tyre zhvillon parimet themelore të arkitekturës së familjes P6, megjithatë, numri i risive themelore është aq i madh sa është koha për të folur për një gjeneratë të re, të 8-të të arkitekturës së procesorit (P8) Intel. Megjithë shpejtësinë më të ulët të orës, ata tejkalojnë ndjeshëm performancën e familjes së procesorëve P7 (NetBurst) në shumicën dërrmuese të aplikacioneve - kryesisht për shkak të rritjes së numrit të operacioneve të kryera në secilin cikël orësh, si dhe për shkak të reduktimit të humbjeve të shkaktuara nga gjatësia e madhe e tubacionit P7.

Procesorët e desktopit të linjës Core 2 Duo janë të disponueshëm në disa versione:
- Seria E4xxx - FSB 800 MHz, cache 2 MB L2 e përbashkët për të dy bërthamat;
- Seria E6xxx - FSB 1066 MHz, madhësia e cache-it 2 ose 4 MB;
- Seria X6xxx (EXtreme Edition) - FSB 1066 MHz, madhësia e cache-it 4 MB.

Kodi i shkronjës "E" tregon diapazonin e konsumit të energjisë nga 55 në 75 vat, "X" - mbi 75 vat. Core 2 eXtreme ndryshon nga Core 2 Duo vetëm në rritjen e frekuencës së orës.

Të gjithë procesorët Conroe përdorin një autobus Quad Pumped të zhvilluar mirë dhe fole LGA775. E cila, megjithatë, nuk do të thotë përputhshmëri me pllakat më të vjetra amë. Përveç mbështetjes së shpejtësisë së orës 1067 MHz, pllakat amë për procesorët e rinj duhet të përfshijnë një modul të ri rregullues të tensionit (VRM 11). Këto kërkesa plotësohen kryesisht nga versionet e përditësuara të pllakave amë bazuar në Çipa Intel Seritë 975 dhe 965, si dhe NVIDIA nForce 5xx Intel Edition dhe ATI Xpress 3200 Intel Edition.

Në dy vitet e ardhshme, procesorët Intel të të gjitha klasave (celular, desktop dhe server) do të bazohen në arkitekturën Intel Core dhe zhvillimi kryesor do të jetë në drejtim të rritjes së numrit të bërthamave në një çip dhe përmirësimit të ndërfaqeve të tyre të jashtme. . Në veçanti, për tregun e desktopit, ky procesor do të jetë Kentsfield - procesori i parë me katër bërthama i Intel për segmentin e PC desktop me performancë të lartë.

Procesorë AMD me dy bërthama

Linja AMD Athlon 64 X2 e procesorëve me dy bërthama përdor dy bërthama (Toledo dhe Mançester) brenda një kallëpi të vetme, të prodhuar duke përdorur një teknologji procesi 90 nm duke përdorur teknologjinë SOI. Secila prej bërthamave Athlon 64 X2 ka grupin e vet të aktivizuesve dhe një memorie të dedikuar të nivelit të dytë, ata ndajnë një kontrollues memorie dhe një kontrollues autobusi HyperTransport. Dallimet midis bërthamave janë në madhësinë e cache-it të nivelit të dytë: Toledo ka një cache L2 prej 1 MB për bërthamë, ndërsa Manchester ka gjysmën e kësaj shifre (512 KB secili). Të gjithë procesorët kanë një cache 128 KB L1, dhe shpërndarja maksimale e nxehtësisë së tyre nuk i kalon 110 W. Bërthama Toledo përbëhet nga afërsisht 233.2 milionë transistorë dhe ka një sipërfaqe prej përafërsisht 199 metra katrorë. mm. Zona bërthamore e Mançesterit është dukshëm më e vogël - 147 metra katrorë. mm., numri i transistorëve është 157 milion.

Procesorët Athlon64 X2 me dy bërthama të trashëguara nga mbështetja Athlon64 për teknologjinë e kursimit të energjisë Cool`n`Quiet, një grup shtesash AMD64 64-bit, funksionin e mbrojtjes së informacionit SSE - SSE3 dhe NX-bit.

Ndryshe nga procesorët me dy bërthama Intel që punojnë vetëm me memorie DDR2, Athlon64 X2 është në gjendje të punojë me memorien DDR400 (Socket 939), e cila siguron një gjerësi bande maksimale prej 6.4 GB/s, dhe DDR2-800 (Socket AM2), të cilit maksimumi i xhiros është 12,8 GB/s.

Në të gjitha pllakat amë mjaft moderne, procesorët Athlon64 X2 funksionojnë pa asnjë problem - ndryshe nga Intel Pentium D, ata nuk imponojnë ndonjë kërkesë specifike në hartimin e modulit të fuqisë së motherboard.

Deri vonë, AMD Athlon64 X2 konsiderohej më produktiv në mesin e procesorëve desktop, por me lëshimin e Intel Core 2 Duo situata ka ndryshuar rrënjësisht - këta të fundit janë bërë liderët e padiskutueshëm, veçanërisht në lojërat dhe aplikacionet multimediale. Përveç kësaj, procesorët e rinj Intel kanë konsum më të ulët të energjisë dhe mekanizma shumë më efikasë të menaxhimit të energjisë.

AMD nuk ishte e kënaqur me këtë gjendje, dhe si përgjigje, ajo njoftoi lëshimin në mesin e vitit 2007 të një procesori të ri me 4 bërthama me një mikroarkitekturë të përmirësuar, të njohur si K8L. Të gjitha bërthamat e tij do të kenë memorie të veçanta L2 prej 512 KB secila dhe një memorie të përbashkët të nivelit 3 me madhësi 2 MB (në versionet e mëvonshme të procesorit, cache L3 mund të rritet). Perspektiva më e detajuar Arkitektura AMD K8L do të shqyrtohet në një nga numrat e ardhshëm të revistës sonë.

Një bërthamë apo dy?

Edhe një vështrim i përciptë në gjendjen aktuale të tregut të procesorëve desktop tregon se epoka e procesorëve me një bërthamë po bëhet gradualisht një gjë e së kaluarës - të dy prodhuesit kryesorë në botë kanë kaluar në prodhimin e procesorëve kryesisht me shumë bërthama. Sidoqoftë, softueri, siç ka ndodhur më shumë se një herë më parë, ende mbetet prapa nivelit të zhvillimit të harduerit. Në të vërtetë, për të shfrytëzuar plotësisht aftësitë e disa bërthamave të procesorit, softueri duhet të jetë në gjendje të "ndahet" në disa fije paralele të përpunuara njëkohësisht. Vetëm me këtë qasje bëhet e mundur shpërndarja e ngarkesës në të gjitha bërthamat e disponueshme kompjuterike, duke reduktuar kohën e llogaritjes më shumë sesa mund të bëhej duke rritur frekuencën e orës. Ndërsa shumica dërrmuese e programeve moderne nuk janë në gjendje të përdorin të gjitha aftësitë e ofruara nga procesorët me dy bërthama ose, veçanërisht, me shumë bërthama.

Cilat lloje të aplikacioneve të përdoruesve mund të paralelizohen në mënyrë më efektive, domethënë, pa përpunim të veçantë të kodit të programit, ato ju lejojnë të zgjidhni disa detyra (fije programi) që mund të ekzekutohen paralelisht dhe, kështu, të ngarkoni disa bërthama procesori me punë në dikur? Në fund të fundit, vetëm aplikacione të tilla ofrojnë ndonjë rritje të dukshme të performancës nga prezantimi i procesorëve me shumë bërthama.

Përfitimet më të mëdha nga multiprocessing vijnë nga aplikacionet që fillimisht lejojnë paralelizimin natyror të llogaritjeve me ndarjen e të dhënave, për shembull, paketat realiste të paraqitjes së kompjuterit - 3DMax dhe të ngjashme. Ju gjithashtu mund të prisni përfitime të mira të performancës nga multiprocesimi në aplikacionet e kodimit skedarë multimedial(audio dhe video) nga një format në tjetrin. Për më tepër, detyrat e redaktimit të imazheve 2D janë të mira për paralelizimin redaktorët grafikë si Photoshop-i popullor.

Nuk është pa arsye që aplikacionet e të gjitha kategorive të listuara më sipër përdoren gjerësisht në teste kur duan të tregojnë avantazhet e multiprocesimit virtual Hyper-Threading. Dhe nuk ka asgjë për të thënë për multiprocesimin e vërtetë.

Por në aplikacionet moderne të lojërave 3D nuk duhet të pritet ndonjë rritje e konsiderueshme e shpejtësisë nga procesorë të shumtë. Pse? Sepse një lojë tipike kompjuterike nuk mund të paralelizohet lehtësisht në dy ose më shumë procese. Prandaj, procesori i dytë logjik, në rastin më të mirë, do të kryejë vetëm detyra ndihmëse, të cilat nuk do të sigurojnë praktikisht asnjë fitim të performancës. Dhe zhvillimi i një versioni me shumë fije të një loje që në fillim është mjaft kompleks dhe kërkon punë të konsiderueshme - ndonjëherë shumë më tepër sesa krijimi i një versioni me një fije të vetme. Këto kosto të punës, nga rruga, mund të mos paguajnë ende nga pikëpamja ekonomike. Në fund të fundit, prodhuesit e lojërave kompjuterike tradicionalisht përqendrohen në pjesën më të përhapur të përdoruesve dhe fillojnë të përdorin aftësi të reja të pajisjeve kompjuterike vetëm nëse ato janë të përhapura. Kjo shihet qartë në përdorimin e aftësive të kartave video nga zhvilluesit e lojërave. Për shembull, pasi u shfaqën çipa të rinj video me mbështetje për teknologjitë shader, zhvilluesit e lojërave për një kohë të gjatë i injoroi ato, duke u fokusuar në mundësitë e zgjidhjeve në masë të reduktuar. Pra, edhe lojtarët e avancuar që blenë kartat video më të sofistikuara të atyre viteve nuk morën lojëra normale që përdornin të gjitha aftësitë e tyre. Një situatë afërsisht e ngjashme me procesorët me dy bërthama vërehet sot. Sot nuk ka shumë lojëra që përdorin në të vërtetë teknologjinë HyperThreading, pavarësisht se procesorët masiv me mbështetjen e saj janë në prodhim të plotë prej disa vitesh tashmë.

Në aplikacionet e zyrës situata nuk është aq e qartë. Para së gjithash, programet e kësaj klase rrallë funksionojnë vetëm - një situatë shumë më e zakonshme është kur në kompjuter funksionojnë disa aplikacione të zyrës që funksionojnë paralelisht. Për shembull, përdoruesi është duke punuar me redaktori i tekstit, dhe në të njëjtën kohë faqja e internetit ngarkohet në shfletues, si dhe në sfond kryhet skanimi për viruse. Natyrisht, ekzekutimi i shumë aplikacioneve ju lejon të përdorni lehtësisht shumë procesorë dhe të merrni një rritje të performancës. Për më tepër, gjithçka versionet e Windows XP, duke përfshirë Home Edition (të cilit fillimisht iu mohua mbështetja për procesorët me shumë bërthama), tashmë është në gjendje të përfitojë nga procesorët me dy bërthama duke shpërndarë temat e programit midis tyre. Duke siguruar kështu efikasitet të lartë në ekzekutimin e programeve të shumta në sfond.

Kështu, mund të presim një efekt edhe nga aplikacionet e zyrës të pa optimizuara nëse ato drejtohen paralelisht, por është e vështirë të kuptohet nëse një rritje e tillë e performancës ia vlen rritja e konsiderueshme e kostos së një procesori me dy bërthama. Përveç kësaj, disavantazh të caktuar Procesorët me dy bërthama (veçanërisht procesorët Intel Pentium D) është se aplikacionet, performanca e të cilëve nuk kufizohet nga fuqia përpunuese e vetë procesorit, por nga shpejtësia e aksesit në kujtesë, mund të mos përfitojnë aq shumë nga të pasurit bërthama të shumta.

konkluzioni

Nuk ka dyshim se e ardhmja definitivisht i përket procesorëve me shumë bërthama, por sot, kur shumica e softuerit ekzistues nuk është optimizuar për procesorë të rinj, avantazhet e tyre nuk janë aq të dukshme sa prodhuesit përpiqen të tregojnë në materialet e tyre promovuese. Po, pak më vonë, kur ka një rritje të mprehtë të numrit të aplikacioneve që mbështesin procesorët me shumë bërthama (kryesisht kjo ka të bëjë me lojërat 3D, në të cilat CPU-të e gjeneratës së re do të ndihmojnë në lehtësimin e ndjeshëm sistemi grafik), blerja e tyre do të ishte e këshillueshme, por tani... Dihet prej kohësh që blerja e përpunuesve “për rritje” është larg nga investimi më efektiv.

Nga ana tjetër, përparimi është i shpejtë dhe për një person normal ndryshimi i një kompjuteri çdo vit është, ndoshta, i tepërt. Kështu, të gjithë pronarët e sistemeve mjaft moderne të bazuara në procesorë me një bërthamë nuk duhet të shqetësohen shumë në të ardhmen e afërt - sistemet tuaja do të jenë "në nivel" për ca kohë, ndërsa ata që planifikojnë të blejnë kompjuter i ri, ne do të rekomandonim gjithsesi ta ktheni vëmendjen te modelet e vogla relativisht të lira të procesorëve me dy bërthama.

...në procesin e zhvillimit, numri i bërthamave do të bëhet gjithnjë e më shumë.

(Zhvilluesit e Intel)

Më shumë bërthamë, dhe gjithashtu bërthamë, dhe shumë e shumë të tjera bërthamë!..

...Deri para pak kohësh nuk kishim dëgjuar apo ditur për të me shumë bërthama procesorë, dhe sot ata po zëvendësojnë në mënyrë agresive procesorët me një bërthamë. Ka filluar bumi i procesorëve me shumë bërthama, i cili është ende pak! – frenohen nga çmimet e tyre relativisht të larta. Por askush nuk dyshon se e ardhmja qëndron tek procesorët me shumë bërthama!..

Çfarë është një bërthamë procesori

Në qendër të një mikroprocesori qendror modern ( CPU– shkurt. nga anglishtja njësia qendrore e përpunimit– pajisja kompjuterike qendrore) është thelbi ( bërthamë) është një kristal silikoni me një sipërfaqe prej përafërsisht një centimetër katror, ​​mbi të cilin diagrami i qarkut të procesorit, i ashtuquajturi arkitekturës (arkitektura e çipave).

Bërthama është e lidhur me pjesën tjetër të çipit (i quajtur "paketë" Paketa CPU) duke përdorur teknologjinë flip-chip ( rrokullisje-çip, lidhje me çip– bërthama e përmbysur, fiksim duke përdorur metodën e kristalit të përmbysur). Kjo teknologji ka marrë emrin e saj sepse pjesa e jashtme - e dukshme - e bërthamës është në fakt "fundi" i saj - për të siguruar kontakt të drejtpërdrejtë me ngrohësin e ftohësit për transferim më të mirë të nxehtësisë. Në anën e pasme (të padukshme) është vetë "ndërfaqja" - lidhja midis kristalit dhe paketimit. Lidhja midis bërthamës së procesorit dhe paketimit bëhet duke përdorur kunjat e pinit ( Gung saldimi).

Bërthama është e vendosur në një bazë tekstoliti, përgjatë së cilës shtigjet e kontaktit shkojnë te "këmbët" (jastëkët e kontaktit), të mbushura me një ndërfaqe termike dhe të mbuluara me një mbulesë metalike mbrojtëse.

Mikroprocesori i parë (natyrisht, me një bërthamë!). Intel 4004 u prezantua më 15 nëntor 1971 nga Intel Corporation. Ai përmbante 2300 tranzistorë, me frekuencë 108 kHz dhe kushtonte 300 dollarë.

Kërkesat për fuqinë llogaritëse të mikroprocesorit qendror janë rritur vazhdimisht dhe vazhdojnë të rriten. Por nëse prodhuesit e mëparshëm të procesorëve duhej të përshtateshin vazhdimisht me kërkesat aktuale të ngutshme (gjithnjë në rritje!) të përdoruesve, tani prodhuesit e çipave janë shumë përpara kurbës!

Për një kohë të gjatë, përmirësimet në performancën e procesorëve tradicionalë me një bërthamë ndodhën kryesisht për shkak të një rritjeje të vazhdueshme të frekuencës së orës (rreth 80% e performancës së procesorit u përcaktua nga frekuenca e orës) duke rritur njëkohësisht numrin e transistorëve në një çip të vetëm . Megjithatë, një rritje e mëtejshme e frekuencës së orës (në një frekuencë të orës më shumë se 3.8 GHz, çipat thjesht mbinxehen!) përballet me një sërë pengesash themelore fizike (pasi procesi teknologjik pothuajse i është afruar madhësisë së një atomi: sot procesorët prodhohen duke përdorur teknologjinë 45-nm, dhe madhësia e një atomi silikoni është afërsisht 0.543 nm):

Së pari, ndërsa madhësia e kristalit zvogëlohet dhe frekuenca e orës rritet, rryma e rrjedhjes së transistorëve rritet. Kjo çon në rritjen e konsumit të energjisë dhe rritjen e prodhimit të nxehtësisë;

Së dyti, përfitimet e shpejtësive më të larta të orës mohohen pjesërisht nga vonesa e aksesit në memorie, pasi koha e hyrjes në kujtesë nuk shkon me rritjen e shpejtësisë së orës;

Së treti, për disa aplikacione, arkitekturat serike tradicionale bëhen joefikase ndërsa shpejtësia e orës rritet për shkak të të ashtuquajturës "ngërçe von Neumann", një kufizim i performancës që rezulton nga rrjedha sekuenciale e llogaritjes. Në të njëjtën kohë, vonesat e transmetimit të sinjalit RC rriten, gjë që është një pengesë shtesë e lidhur me një rritje të frekuencës së orës.

Përdorimi i sistemeve multiprocesorike gjithashtu nuk është i përhapur, pasi kërkon pllaka amë komplekse dhe të shtrenjta me shumë procesorë. Prandaj, u vendos që të përmirësohet më tej performanca e mikroprocesorëve me mjete të tjera. Koncepti u njoh si drejtimi më efektiv shumëfijesh, i cili filloi në botën e superkompjuterëve, është përpunimi i njëkohshëm paralel i rrymave të shumta komandash.

Pra, në thellësi të kompanisë Intel ka lindur Teknologji Hyper-Threading (HTT) është një teknologji e përpunimit të të dhënave ultra-fije që lejon procesorin të ekzekutojë deri në katër thread programesh paralelisht në një procesor me një bërthamë njëkohësisht. Hiper-fije përmirëson ndjeshëm efikasitetin e aplikacioneve me burime intensive (për shembull, ato që lidhen me redaktimin audio dhe video, 3D-simulimi), si dhe funksionimi i OS në modalitetin multitasking.

CPU Pentium 4 me të përfshira Hiper-fije ka një fizike bërthama e cila është e ndarë në dysh logjike, kështu që sistemi operativ e identifikon atë si dy procesorë të ndryshëm (në vend të njërit).

Hiper-fije në fakt u bë një trampolinë për krijimin e procesorëve me dy bërthama fizike në një çip. Në një çip me 2 bërthama, dy bërthama (dy procesorë!) funksionojnë paralelisht, të cilët në një frekuencë më të ulët të orës ofrojnë O performancë më e mirë, pasi dy rryma të pavarura instruksionesh ekzekutohen paralelisht (njëkohësisht!).

Quhet aftësia e një procesori për të ekzekutuar thread-e të shumta programore në të njëjtën kohë paralelizëm në nivel fije (TLP – paralelizëm në nivel fije). Nevoja për TLP varet nga situata specifike (në disa raste është thjesht e padobishme!).

Problemet kryesore të krijimit të procesorëve

Çdo bërthamë procesori duhet të jetë e pavarur, me konsum të pavarur të energjisë dhe fuqi të kontrollueshme;

Tregu i softuerit duhet të pajiset me programe që mund të ndajnë në mënyrë efektive algoritmin e degëzimit të instruksionit në një numër çift (për procesorët me numër çift bërthamash) ose tek (për procesorët me numër tek bërthama) numër threadash;

…

Sipas shërbimit për shtyp AMD, sot tregu i procesorëve me 4 bërthama përbën jo më shumë se 2% të vëllimit të përgjithshëm. Natyrisht, për një blerës modern, blerja e një procesori me 4 bërthama për nevojat e shtëpisë ka ende pak kuptim për shumë arsye. Së pari, sot nuk ka praktikisht asnjë program që mund të përfitojë në mënyrë efektive nga 4 tema që punojnë njëkohësisht; së dyti, prodhuesit poziciononi procesorët me 4 bërthama si Hi-Fund-zgjidhje duke shtuar në pajisje kartat video më moderne dhe disqet e mëdhenj - dhe kjo në fund të fundit rrit koston e tashmë të shtrenjtë …

Zhvilluesit Intel ata thonë: “...në procesin e zhvillimit, numri i bërthamave do të bëhet gjithnjë e më shumë…”.

Çfarë na pret në të ardhmen

Në një korporatë Intel ata nuk po flasin më për "Multi-core" ( Multi-Bërthamë) procesorë, siç bëhet në lidhje me zgjidhjet 2-, 4-, 8-, 16- apo edhe 32-bërthamash, por rreth "Multi-core" ( Shumë-Bërthamë), që nënkupton një makrostrukturë krejtësisht të re arkitekturore të çipit, të krahasueshme (por jo të ngjashme) me arkitekturën e procesorit Qelizë.

Struktura e të tilla Shumë-Bërthamë-çipi përfshin punën me të njëjtin grup instruksionesh, por duke përdorur një bërthamë të fuqishme qendrore ose disa të fuqishme CPU, "i rrethuar" nga shumë bërthama ndihmëse, të cilat do të ndihmojnë në përpunimin më efikas të aplikacioneve komplekse multimediale në modalitetin me shumë fije. Përveç bërthamave "për qëllime të përgjithshme", procesorë Intel do të ketë gjithashtu bërthama të specializuara për kryerjen e klasave të ndryshme të detyrave - të tilla si grafika, algoritmet e njohjes së të folurit, protokollet e përpunimit të komunikimit.

Kjo është pikërisht arkitektura e paraqitur nga Justin Rattner ( Justin R. Rattner), shef sektori Grupi i Teknologjisë së Korporatës Intel, në një konferencë shtypi në Tokio. Sipas tij, mund të ketë disa dhjetëra bërthama të tilla ndihmëse në një procesor të ri me shumë bërthama. Në kontrast me fokusin në bërthamat e mëdha informatike me energji intensive me shpërndarje të lartë të nxehtësisë, kristalet me shumë bërthama Intel do të aktivizojë vetëm ato bërthama që nevojiten për të përfunduar detyrën aktuale, ndërsa bërthamat e mbetura do të çaktivizohen. Kjo do t'i lejojë kristalit të konsumojë saktësisht aq energji elektrike sa nevojitet. për momentin koha.

Në korrik 2008, korporata Intel raportoi se po shqyrton mundësinë e integrimit të disa dhjetëra dhe madje mijëra bërthamave kompjuterike në një procesor. Inxhinieri kryesor i kompanisë Envar Galum ( Anwar Ghuloum) shkroi në blogun e tij: "Në fund të fundit, unë rekomandoj të merrni këshillat e mëposhtme nga unë... zhvilluesit duhet të fillojnë të mendojnë për dhjetëra, qindra dhe mijëra bërthama tani." Sipas tij, për momentin Intel po eksploron teknologji që mund të shkallëzojnë llogaritjen "me numrin e bërthamave që ne nuk i shesim ende".

Në fund të fundit, suksesi i sistemeve me shumë bërthama do të varet nga zhvilluesit, të cilët ka të ngjarë të duhet të ndryshojnë gjuhët e programimit dhe të rishkruajnë bibliotekat ekzistuese, tha Galum.

Është e pamundur të kuptohet kjo çështje pa e ditur se çfarë është një procesor me 4 bërthama. Me procesorët me një, dy dhe tre bërthama, gjithçka është e thjeshtë: ata kanë përkatësisht një, dy ose tre bërthama. Sa i përket 4-bërthamave, jo gjithçka është ashtu siç duket në shikim të parë.

Procesor me 2 apo 4 bërthama?

Shumica e njerëzve bëjnë gabim duke menduar se frekuenca e çdo bërthame shtohet. Meqenëse frekuenca e bërthamave është 2.5 GHz, dhe ka 4 bërthama, kjo do të thotë 2.5 * 4 = 10 GHz. Por kjo nuk është kështu: frekuenca është gjithmonë e njëjtë - 2.5 GHz. Pse nuk shtohet frekuenca? Sepse çdo procesor funksionon paralelisht në këtë frekuencë.

Një pjesë është një pjesë e kohës për llogaritjen e së cilës procesori shpërndan burime për të gjitha thread-at që hyjnë në procesor. Është si 4 autostrada me shpejtësi maksimale 60 km/h (2,5 GHz): ne kemi kamionë që duhet të na dërgojnë mallra (këto janë pjesët tona të programit ose pjesë të programit), dhe në mënyrë që ne të rrisim shpejtësia e dorëzimit (rrisim performancën e sistemit), duhet të përdorim të 4 autostradat ose të rrisim shpejtësinë maksimale (3.0 GHz). Por për shumicën e programeve është e pamundur të punohet në disa thread, pasi ato punojnë në një thread dhe janë në gjendje të përdorin vetëm një autostradë (që do të thotë se programit tonë do t'i ndahet vetëm 25% e fuqisë totale të procesorit) sepse në program logjika duhet të ekzekutohet në mënyrë sekuenciale (të filetuara), dhe nëse e thyeni sekuencën, logjika do të prishet dhe kjo do të çojë në dështime. Programet e reja po përpiqen të përdorin multiprogramimin - aftësinë për të punuar në disa fije (autostradat tona), dhe jo në një, si shumica e programeve tani. Lojërat, në pjesën më të madhe, janë gjithashtu të optimizuara për multithreading, por filli kryesor zakonisht funksionon në një. Edhe pse tani po mundohen ta ndajnë në disa për ta bërë më të lehtë dhe më të shpejtë. Prandaj, për lojërat ose aplikacionet që zakonisht funksionojnë në një ose dy fije, është më mirë të merrni një procesor me 2 bërthama.

Nëse frekuenca e një me dy bërthama është e njëjtë me atë me katër bërthama, atëherë është më mirë, sigurisht, të merret një me katër bërthama, sepse kemi një numër të madh programesh që funksionojnë në të njëjtën kohë, megjithëse me një ngarkesë e dobët. Ne do të fitojmë performancën e sistemit për shkak të faktit se të gjitha proceset e tjera mund të paraprihen në një bërthamë tjetër kur njëra prej tyre është e ngarkuar plotësisht. Por zakonisht frekuenca e atyre të reja me dy bërthama është më e lartë se ajo e atyre të reja me katër bërthama. Kjo është arsyeja pse, gjatë testimit në lojëra, ato me 2 bërthama me frekuencë më të lartë fitojnë sesa ato me 4 bërthama me frekuencë më të ulët.

Tani për radhët:

Tani le të kuptojmë që kur lëvizni nga një bërthama në dy bërthama, shpejtësia rritet më shpejt jo vetëm për shkak të përpunimit të njëkohshëm nga bërthamat, por edhe për shkak të pritjes dhe radhës në procesor.

Frekuenca e një procesori me një bërthamë dhe një procesori me dy bërthama është e njëjtë, por kompjuteri funksionon më shpejt me 2 bërthama. Çështja është në multiprogramimin, kur bëhet një kalim nga një bërthama në dy bërthama, shpejtësia rritet ndjeshëm. Dhe multiprogramimi është duke punuar me thread. Le të imagjinojmë 2 fije, për shembull, Windows funksionon dhe vrapimi lojë kompjuterike. Nëse kemi një bërthamë, atëherë loja (pjesa) dhe më pas puna (pjesa) e Windows përpunohen në mënyrë sekuenciale. Proceset duhet të presin në radhë, d.m.th. kur përpunohet një "pjesë" e lojës, Windows duhet të presë për përfundimin e përpunimit të lojës (pjesa e lojës). Kur kaluam në 2 bërthama, edhe me të njëjtën frekuencë si një bërthama, kompjuteri fillon të përpunohet më shpejt, pasi radha zvogëlohet me 2 herë.

Do të shpjegoj më hollësisht duke përdorur shembullin e 100 aplikacioneve Nëse kemi 1 bërthamë, atëherë përpunohet 1 aplikacion, 99 të tjerët presin radhën. Dhe sa më e gjatë të jetë radha, aq më gjatë zgjasin përditësimet dhe më pas ne mendojmë se sistemi ynë po ngadalësohet. Dhe kur kemi 2 bërthama, radha ndahet në gjysmë, pra 50 aplikacione në njërën dhe 50 në tjetrën, prandaj është më e lehtë dhe më e shpejtë t'i përditësojmë ato. Është e rëndësishme të dini se radha bëhet më e vogël dhe aplikacionet tona përditësohen më shpejt.

Për të testuar thread-in, ekzekutoni winrar për të kompresuar një skedar të madh dhe shikoni në menaxher (ai ngjesh në një thread) sa burime CPU do të përdorë (25% në 4 bërthama dhe 50% në 2 bërthama). Nga kjo rrjedh se lojës sonë, nëse funksionon në një fije në një procesor me katër bërthama, do t'i ndahet 25% e fuqisë së procesorit, 50% nëse është në një procesor me dy bërthama. Në lojëra kemi multithreading, por filli kryesor në lojë do të përpunohet ende nga një e katërta e procesorit (në një procesor me katër bërthama).

Gjithçka u konsiderua në një mënyrë të thjeshtuar: një 2-bërthamë me një frekuencë më të lartë është më e përshtatshme për lojëra, pasi më shumë frekuencë i ndahet një filli, dhe një 4-bërthamë është i përshtatshëm për të dhëna me shumë fije, për shembull, shumë aplikacione që funksionojnë. njëkohësisht.

Procesori i5 me 2 bërthama ka teknologji që e lejon atë të simulojë funksionimin e sistemit si me një procesor me 4 bërthama. Në fakt, ka vetëm 2 bërthama, por për Windows funksionimi i 4 bërthamave është simuluar. 4 radhë (threads) 2 radhë (threads) për bërthamë përpunohen me radhë. Çdo bërthamë merr një pjesë të secilës prej fijeve, domethënë është në gjendje të jetë katër bërthamore.

Gara për performancë shtesë në tregun e procesorëve mund të fitohet vetëm nga ata prodhues të cilët, bazuar në teknologjitë aktuale të prodhimit, mund të ofrojnë një ekuilibër të arsyeshëm midis shpejtësisë së orës dhe numrit të bërthamave të përpunimit. Falë kalimit në proceset e prodhimit 90 dhe 65 nm, është bërë e mundur krijimi i procesorëve me një numër të madh bërthamash. Në një masë të madhe, kjo ishte për shkak të aftësive të reja për rregullimin e shpërndarjes së nxehtësisë dhe madhësive të bërthamës, kjo është arsyeja pse sot po shohim shfaqjen e një numri në rritje të përpunuesve me katër bërthama. Por çfarë ndodh me softuerin? Sa mirë shkallëzohet nga një në dy ose katër bërthama?

Në një botë ideale, programet që janë të optimizuara për multithreading i lejojnë sistemit operativ të shpërndajë fije të shumta nëpër bërthamat e disponueshme të përpunimit, qoftë një procesor i vetëm ose procesorë të shumëfishtë, me një bërthamë ose me shumë bërthama. Shtimi i bërthamave të reja mundëson përfitime më të mëdha të performancës sesa çdo rritje në shpejtësinë e orës. Kjo në fakt ka kuptim: më shumë punëtorë pothuajse gjithmonë do të kryejnë një detyrë më shpejt se sa më pak punëtorë, më të shpejtë.

Por a ka kuptim pajisja e procesorëve me katër ose edhe më shumë bërthama? A ka punë të mjaftueshme për të ngarkuar katër bërthama ose më shumë? Mos harroni se është shumë e vështirë të shpërndahet puna midis bërthamave në mënyrë që ndërfaqet fizike të tilla si HyperTransport (AMD) ose Autobusi Front Side (Intel) të mos bëhen pengesë. Ekziston një opsion i tretë: mekanizmi që shpërndan ngarkesën midis bërthamave, përkatësisht menaxheri i OS, mund të bëhet gjithashtu një pengesë.

Kalimi i AMD nga një bërthamë në dy bërthama ishte pothuajse i përsosur, pasi kompania nuk e rriti mbulesën termike në nivele ekstreme, siç bëri me procesorët Intel Pentium 4 Prandaj, procesorët Athlon 64 X2 ishin të shtrenjtë, por mjaft të arsyeshëm, dhe Pentium Linja D 800 ishte e famshme për punën e saj të nxehtë. Por procesorët 65 nm të Intel dhe, në veçanti, linja Core 2 kanë ndryshuar pamjen. Intel ishte në gjendje të kombinonte dy procesorë Core 2 Duo në një paketë, ndryshe nga AMD, duke rezultuar në Core 2 Quad moderne. AMD premton të lëshojë procesorët e saj me katër bërthama Phenom X4 deri në fund të këtij viti.

Në artikullin tonë do të shikojmë konfigurimin Core 2 Duo me katër bërthama, dy bërthama dhe një bërthamë. Dhe le të shohim se sa mirë shkallëzohet performanca. A ia vlen të kaloni në katër bërthama sot?

Një bërthamë

Termi "me një bërthamë" i referohet një procesori që ka një bërthamë kompjuterike. Kjo përfshin pothuajse të gjithë procesorët që nga fillimi i arkitekturës 8086 e deri te Athlon 64 dhe Intel Pentium 4. Derisa procesi i prodhimit u bë mjaft i hollë për të krijuar dy bërthama kompjuterike në një çip të vetëm, kalimi në një teknologji procesi më të vogël u përdor për të reduktuar tensionin e funksionimit, rrisni shpejtësinë e orës ose shtoni blloqe funksionale dhe memorie të fshehtë.

Përdorimi i një procesori me një bërthamë me shpejtësi të lartë të orës mund të sigurojë performancë më të mirë për një aplikacion të vetëm, por një procesor i tillë mund të ekzekutojë vetëm një program (thread) në të njëjtën kohë. Intel ka zbatuar parimin Hyper-Threading, i cili imiton praninë e bërthamave të shumta për sistemi operativ. Teknologjia HT lejon ngarkimin më të mirë të transportuesve të gjatë Procesorët Pentium 4 dhe Pentium D. Sigurisht, rritja e performancës ishte e vogël, por reagimi i sistemit ishte padyshim më i mirë. Dhe në një mjedis me shumë detyra, kjo mund të jetë edhe më e rëndësishme, pasi mund të bëni disa punë ndërsa kompjuteri juaj është duke punuar në një detyrë specifike.

Meqenëse procesorët me dy bërthama janë kaq të lirë këto ditë, ne nuk ju rekomandojmë të përdorni procesorë me një bërthamë, përveç nëse dëshironi të kurseni çdo qindarkë.

Procesori Core 2 Extreme X6800 ishte më i shpejti në linjën Intel Core 2 në kohën e lëshimit të tij, duke funksionuar në 2.93 GHz. Sot, procesorët me dy bërthama kanë arritur 3.0 GHz, megjithëse në më shumë frekuencë të lartë gomat FSB1333.

Përmirësimi në dy bërthama procesori nënkupton dyfishin e fuqisë përpunuese, por vetëm në aplikacionet e optimizuara për multi-threading. Zakonisht aplikacione të tilla përfshijnë programe profesionale të cilët kanë nevojë për fuqi të lartë llogaritëse. Por një procesor me dy bërthama ka ende kuptim, edhe nëse përdorni vetëm kompjuterin tuaj për këtë email, duke shfletuar internetin dhe duke punuar me dokumentet e zyrës. Nga njëra anë, modelet moderne të procesorëve me dy bërthama nuk konsumojnë shumë më tepër energji sesa modelet me një bërthamë. Nga ana tjetër, bërthama e dytë informatike jo vetëm që shton performancën, por gjithashtu përmirëson reagimin e sistemit.

A keni pritur ndonjëherë që WinRAR ose WinZIP të përfundojë kompresimin e skedarëve? Në një makinë me një bërthamë, nuk ka gjasa të jeni në gjendje të kaloni shpejt midis dritareve. Edhe riprodhimi i DVD-së mund të taksojë një bërthamë të vetme po aq sa një detyrë komplekse. Procesori me dy bërthama e bën më të lehtë ekzekutimin e shumë aplikacioneve në të njëjtën kohë.

Dy bërthama Procesorët AMD përmban dy bërthama të plota me memorie të fshehtë, një kontrollues të integruar të memories dhe një ndërprerës të kryqëzuar që ofron akses të përbashkët në memorie dhe ndërfaqen HyperTransport. Intel mori një rrugë të ngjashme me Pentium D të parë, duke instaluar dy bërthama Pentium 4 në procesorin fizik, Meqenëse kontrolluesi i memories është pjesë e chipset-it, autobusi i sistemit duhet të përdoret si për komunikim midis bërthamave ashtu edhe për qasje në memorie. vendos kufizime të caktuara në performancë. Procesori Core 2 Duo përmban bërthama më të avancuara që ofrojnë performancë më të mirë për orë dhe performancë më të mirë për vat. Dy bërthamat ndajnë një memorie të përbashkët L2, e cila lejon shkëmbimin e të dhënave pa përdorur autobusin e sistemit.

Procesori Core 2 Quad Q6700 funksionon në 2.66 GHz, duke përdorur dy bërthama Core 2 Duo brenda.

Nëse sot ka shumë arsye për të kaluar në procesorë me dy bërthama, atëherë katër bërthama nuk duken ende aq bindëse. Një arsye është optimizimi i kufizuar i programeve për fije të shumta, por ka edhe probleme të caktuara arkitekturore. Edhe pse AMD sot kritikon Intelin për paketimin e dy makinerive me dy bërthama në një procesor të vetëm, duke e konsideruar atë jo një CPU "të vërtetë" me katër bërthama, qasja e Intel funksionon mirë sepse procesorët në të vërtetë ofrojnë performancë me katër bërthama. Nga pikëpamja e prodhimit, është më e lehtë për të marrë rendimente të larta të kapakut dhe për të prodhuar më shumë produkte me bërthama të vogla që më pas mund të bashkohen së bashku për të bërë një produkt të ri, më të fuqishëm në një proces të ri. Sa i përket performancës, ka pengesa - dy kristale komunikojnë me njëri-tjetrin përmes autobusit të sistemit, kështu që është shumë e vështirë të menaxhosh bërthama të shumta të shpërndara në disa kristale. Ndonëse të pasurit e shumëfishtë makinerie mundëson kursime më të mira të energjisë dhe frekuencat bazë individuale mund të rregullohen për t'iu përshtatur nevojave të aplikacionit.

Procesorët e vërtetë me katër bërthama përdorin katër bërthama, të cilat, së bashku me memorien e memories, janë të vendosura në një çip të vetëm. Ajo që është e rëndësishme këtu është prania e një cache të përbashkët të unifikuar. AMD do ta zbatojë këtë qasje duke pajisur 512 KB cache L2 në çdo bërthamë dhe duke shtuar cache L3 në të gjitha bërthamat. Avantazhi i AMD është se do të jetë e mundur të çaktivizohen bërthama të caktuara dhe të shpejtohen të tjerat për të marrë performancë më të mirë për aplikacionet me një fije. Intel do të ndjekë të njëjtën rrugë, por jo përpara se të prezantojë arkitekturën Nehalem në 2008.

Shërbimet e daljes informacionin e sistemit, të tilla si CPU-Z, ju lejojnë të gjeni numrin e bërthamave dhe madhësive të memories, por jo paraqitjen e procesorit. Nuk do ta dini që Core 2 Quad (ose versioni Extreme me katër bërthama i paraqitur në pamjen e ekranit) përbëhet nga dy bërthama.

Industria moderne e kompjuterave nuk qëndron ende. Pothuajse çdo kompjuter tashmë është i pajisur me procesorë me shumë bërthama. Por jo të gjithë e dinë se si ndryshojnë nga analogët e tyre me një bërthamë, të cilat mbeten një gjë e së kaluarës. Ndonjëherë, kur blen, një person përpiqet të blejë një produkt të ri, por ai nuk e kupton rëndësinë e tij dhe shpenzon para për diçka që nuk do t'i sjellë përfitim të konsiderueshëm.
Për të kuptuar nevojën për të blerë një procesor me një ose dy bërthama, duhet të kuptoni ndryshimin midis dy opsioneve, në cilat raste secili prej tyre është më i mirë.

Karakteristikat e strukturës së procesorëve me një bërthamë

Të gjithë e dinë se fuqia dhe shpejtësia e gjithçkaje kompjuter personal Para së gjithash, kjo varet nga procesori qendror. Prandaj, sa më e lartë të jetë frekuenca e procesorit, aq më i shpejtë është ekzekutimi i komandave të përdoruesit. Operacionet mbi të dhënat kryhen nga bërthama në procesor.

Në frekuenca të larta, shpejtësia e ekzekutimit të një komande është e konsiderueshme, kështu që edhe me një procesor me një bërthamë, përdoruesit i duket se programet po ekzekutohen paralelisht. Në realitet, të gjitha programet vendosen në një radhë që lëviz me një shpejtësi shumë të madhe.

Karakteristikat arkitekturore të procesorëve me një bërthamë mund të konsiderohen:

• Një strukturë me ndarje të plotë të komandave dhe të dhënave.
• Arkitektura skalare, e cila lejon që komanda të shumta të ekzekutohen paralelisht në pajisje të ndryshme.
• Ndryshimi i sekuencës së komandave të tipit dinamik kur funksionon parimi i avancimit.
• Komandat përdoren si një transportues.
• Drejtimi i degëve të ekzekutimit është i parashikueshëm.

Do të doja të theksoja se përkundër faktit se gjithnjë e më shumë procesorë me dy bërthama po shfaqen, opsionet me një bërthamë janë duke u rafinuar dhe përmirësuar vazhdimisht. Prandaj, disa modele procesori me një bërthamë të vetme nuk janë gjithmonë inferiorë në performancë ndaj një pasardhësi me dy bërthama.

Karakteristikat e procesorëve me dy bërthama

Nëse, në përgjithësi, flasim për funksionimin e një procesori me dy bërthama në krahasim me homologun e tij me një bërthamë, atëherë mund të shpjegojmë gjithçka shembull i thjeshtë. Për shembull, një përdorues kopjon skedarë, por në të njëjtën kohë vendos të shikojë një film. Atij i duket se të dy operacionet kryhen njëkohësisht, por kur funksionon një procesor me një bërthamë, këto veprime ndodhin në mënyrë sekuenciale, pasi frekuenca e ekzekutimit të komandës është shumë e lartë, kjo është ajo që krijon këtë ndjenjë. Por me një proces me dy bërthama, këto operacione në fakt ndodhin njëkohësisht.

Vlen të përmendet se arkitektura e një procesori me dy bërthama është e ngjashme me strukturën e multiprocesorëve simetrik, kur dy procesorë përdoren në një tabelë. Ka, natyrisht, dallime të caktuara, por parimi i funksionimit është i ngjashëm.

Procesorët me dy bërthama performojnë në mënyrë më efektive kur punojnë me aplikacione me shumë fije; Meqenëse detyra të shumta shpërndahen midis dy bërthamave për ekzekutim. Kjo shpërndarje ju lejon të zvogëloni konsumin e energjisë. Në fund të fundit, është ky faktor që ngadalëson zhvillimin e procesorëve me një bërthamë.

Cilat janë ndryshimet midis një procesori me dy bërthama

Kur studioni arkitekturën e procesorëve me një bërthamë dhe dy bërthama, mund të identifikohet një listë e madhe dallimesh:

• Nëse nuk ekzekutoni aplikacione komplekse me shumë fije ose disa në të njëjtën kohë, atëherë ndryshimet në performancën e një procesori me një bërthamë ose dy nuk do të jenë aq të dukshme dhe të dukshme.
• Një procesor me dy bërthama ka gjithashtu një memorie të përbashkët cache.
• Të kesh një procesor me dy bërthama ka një avantazh të rëndësishëm, pasi nëse një bërthamë dështon, bërthama e dytë do të marrë të gjithë ngarkesën mbi vete.
• Procesori me dy bërthama ka një memorie të madhe cache dhe frekuencë.

Vlen të përmendet se një procesor me dy bërthama në shtëpi nuk mund të tregojë gjithmonë potencialin e tij të plotë, pasi shumë aplikacione të krijuara nuk janë përshtatur me një procesor të tillë qendror. Duhet të theksohet se për shkak të pranisë së dy bërthamave, procesori ka një strukturë 64-bit. Dhe shumë programe moderne janë krijuar për një strukturë 32-bit dhe nuk duhet të prisni një rritje të shpejtësisë së funksionimit prej tyre.

Përfitimet e përdorimit të procesorëve me dy bërthama

Duke ditur veçoritë strukturore dhe ndryshimet domethënëse midis procesorëve me një dhe dy bërthama, mund të theksojmë avantazhet kryesore të përdorimit të procesorëve me dy bërthama:

1. Performanca e shpejtë e shfletuesit kur ngarkohet dhe shfaqet.
2. Performancë e lartë në aplikacionet e lojërave.
3. Kur punoni në modalitetin me shumë vlera, shpejtësia e fijeve të shumta rritet.
4. Performancë e lartë dhe funksionim i qetë.
5. Ulni konsumin e energjisë duke rritur produktivitetin.

Si përfundim, mund të konkludojmë se një procesor me një bërthamë ose dy ka dallime domethënëse, si në funksionimin e tij ashtu edhe në arkitekturën e tij.

Sigurisht, është e qartë se një procesor me dy ose më shumë bërthama do të jetë më produktiv. Për përdorim shtëpiak, në parim, nuk është kritike të blini një kompjuter me vetëm një procesor. Por nëse keni aftësinë financiare për të blerë një kompjuter me dy procesorë, atëherë ia vlen ta blini. Në fund të fundit, bota e informacionit nuk qëndron ende. Programet janë duke u finalizuar, teknologjia po përmirësohet. Çdo ditë e më shumë produkte softuerike projektuar për të punuar me sisteme 64-bit.