Grundlæggende om CPU: Flere CPU'er, kerner og hyper-threading forklaret

Den centrale behandlingsenhed (CPU) på din computer udfører beregningsarbejdet - grundlæggende kører programmer. Men moderne CPU'er tilbyder funktioner som flere kerner og hyper-threading. Nogle pc'er bruger endda flere CPU'er. Vi er her for at hjælpe med at ordne det hele.

RELATERET: Hvorfor kan du ikke bruge CPU-urets hastighed til at sammenligne computerens ydeevne

Urets hastighed for en CPU var nok til at sammenligne ydeevne. Ting er ikke så enkle længere. En CPU, der tilbyder flere kerner eller hyper-threading, kan fungere betydeligt bedre end en single-core CPU med samme hastighed, som ikke indeholder hyper-threading. Og pc'er med flere CPU'er kan have en endnu større fordel. Alle disse funktioner er designet til at gøre det muligt for pc'er lettere at køre flere processer på samme tid - hvilket øger din ydeevne ved multitasking eller under kravene fra kraftfulde apps som videokodere og moderne spil. Så lad os se på hver af disse funktioner, og hvad de kan betyde for dig.

Hyper-trådning

Hyper-threading var Intels første forsøg på at bringe parallel beregning til pc'er til forbrugere. Det debuterede på stationære CPU'er med Pentium 4 HT tilbage i 2002. Dags Pentium 4'er indeholdt kun en enkelt CPU-kerne, så den kunne virkelig kun udføre en opgave ad gangen - selvom den var i stand til at skifte mellem opgaver hurtigt nok at det virkede som multitasking. Hyper-threading forsøgte at kompensere for det.

En enkelt fysisk CPU-kerne med hyper-threading vises som to logiske CPU'er til et operativsystem. CPU'en er stadig en enkelt CPU, så det er lidt snyd. Mens operativsystemet ser to CPU'er for hver kerne, har den egentlige CPU-hardware kun et enkelt sæt eksekveringsressourcer for hver kerne. CPU'en foregiver, at den har flere kerner, end den har, og den bruger sin egen logik til at fremskynde programudførelsen. Med andre ord er operativsystemet narret til at se to CPU'er for hver faktisk CPU-kerne.

Hyper-threading giver de to logiske CPU-kerner mulighed for at dele fysiske udførelsesressourcer. Dette kan fremskynde noget - hvis den ene virtuelle CPU er gået i stå og venter, kan den anden virtuelle CPU låne dens eksekveringsressourcer. Hyper-threading kan hjælpe med at fremskynde dit system, men det er ikke nær så godt som at have faktiske yderligere kerner.

Heldigvis er hyper-threading nu en "bonus". Mens de oprindelige forbrugerprocessorer med hyper-threading kun havde en enkelt kerne, der maskerede som flere kerner, har moderne Intel-CPU'er nu både flere kerner og hyper-threading-teknologi. Din dual-core CPU med hyper-threading vises som fire kerner til dit operativsystem, mens din quad-core CPU med hyper-threading vises som otte kerner. Hyper-threading er ingen erstatning for yderligere kerner, men en dual-core CPU med hyper-threading skal fungere bedre end en dual-core CPU uden hyper-threading.

Flere kerner

Oprindeligt havde CPU'er en enkelt kerne. Det betød, at den fysiske CPU havde en enkelt central processorenhed på sig. For at øge ydeevnen tilføjer producenter yderligere “kerner” eller centrale processorenheder. En dual-core CPU har to centrale processorenheder, så det ser ud til operativsystemet som to CPU'er. En CPU med to kerner kan for eksempel køre to forskellige processer på samme tid. Dette fremskynder dit system, fordi din computer kan gøre flere ting på én gang.

I modsætning til hyper-threading er der ingen tricks her - en dual-core CPU har bogstaveligt talt to centrale processorenheder på CPU-chippen. En quad-core CPU har fire centrale processorenheder, en octa-core CPU har otte centrale processorenheder osv.

Dette hjælper med at forbedre ydeevnen dramatisk, samtidig med at den fysiske CPU-enhed er lille, så den passer i et enkelt stik. Der behøver kun at være et enkelt CPU-stik med en enkelt CPU-enhed indsat i det - ikke fire forskellige CPU-stik med fire forskellige CPU'er, der hver har brug for deres egen strøm, køling og anden hardware. Der er mindre ventetid, fordi kernerne kan kommunikere hurtigere, da de alle har den samme chip.

Windows Task Manager viser dette ret godt. Her kan du for eksempel se, at dette system har en faktisk CPU (socket) og fire kerner. Hyperthreading får hver kerne til at ligne to CPU'er i operativsystemet, så den viser 8 logiske processorer.

Flere CPU'er

RELATERET: Hvorfor kan du ikke bruge CPU-urets hastighed til at sammenligne computerens ydeevne

De fleste computere har kun en enkelt CPU. Den enkelte CPU kan have flere kerner eller hyper-threading-teknologi - men det er stadig kun en fysisk CPU-enhed indsat i et enkelt CPU-stik på bundkortet.

Før hyper-threading og multi-core CPU'er kom rundt, forsøgte folk at tilføje yderligere processorkraft til computere ved at tilføje yderligere CPU'er. Dette kræver et bundkort med flere CPU-stik. Bundkortet har også brug for yderligere hardware for at forbinde disse CPU-stik til RAM og andre ressourcer. Der er meget overhead i denne form for opsætning. Der er yderligere ventetid, hvis CPU'erne har brug for at kommunikere med hinanden, systemer med flere CPU'er bruger mere strøm, og bundkortet har brug for flere stikkontakter og hardware.

Systemer med flere CPU'er er ikke meget almindelige blandt hjemmebrugere-pc'er i dag. Selv et kraftigt gaming-skrivebord med flere grafikkort har normalt kun en enkelt CPU. Du finder flere CPU-systemer blandt supercomputere, servere og lignende avancerede systemer, der har brug for så meget antal knasende kræfter, som de kan få.

Jo flere CPU'er eller kerner en computer har, jo flere ting kan den gøre på én gang, hvilket hjælper med at forbedre ydeevnen på de fleste opgaver. De fleste computere har nu CPU'er med flere kerner - den mest effektive løsning, vi har diskuteret. Du finder endda CPU'er med flere kerner på moderne smartphones og tablets. Intel-CPU'er har også hyper-threading, hvilket er en slags bonus. Nogle computere, der har brug for en stor mængde CPU-strøm, kan have flere CPU'er, men det er meget mindre effektivt, end det lyder.

Billedkredit: lungstruck på Flickr, Mike Babcock på Flickr, DeclanTM på Flickr