Մեկ պրոցեսորին մի քանի միջուկ ավելացնելը զգալի առավելություններ է տալիս ժամանակակից օպերացիոն համակարգերի բազմաֆունկցիոնալ բնույթի շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, որոշ նպատակների համար գոյություն ունի վերին գործնական սահման, թե քանի միջուկներ բարելավումներ են տալիս դրանց ավելացման արժեքի համեմատ:
Multi-Core Technology Advances
Բազմամիջուկային պրոցեսորները հասանելի են անհատական համակարգիչներում 2000-ականների սկզբից: Բազմամիջուկային ձևավորումներն անդրադարձան այն խնդրին, որ պրոցեսորները հարվածում են իրենց ֆիզիկական սահմանափակումների առաստաղին իրենց ժամացույցի արագության և արդյունավետության առումով դրանք սառեցնելու և դեռ պահպանելու ճշգրտությունը:Մեկ պրոցեսորային չիպի վրա լրացուցիչ միջուկներ տեղափոխելով՝ արտադրողները խուսափեցին ժամացույցի արագության հետ կապված խնդիրներից՝ արդյունավետորեն բազմապատկելով այն տվյալների քանակը, որոնք կարող էին մշակվել պրոցեսորի կողմից:
Երբ դրանք ի սկզբանե թողարկվեցին, արտադրողներն առաջարկում էին ընդամենը երկու միջուկ մեկ պրոցեսորում, բայց այժմ կան չորս, վեց և նույնիսկ 10 կամ ավելի տարբերակներ: Բացի միջուկներ ավելացնելուց, միաժամանակ բազմալեզու տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են Intel-ի Hyper-Threading-ը, կարող են կրկնապատկել օպերացիոն համակարգի տեսած վիրտուալ միջուկները:
Գործընթացներ և թելեր
Գործընթացը հատուկ խնդիր է, ինչպես ծրագիրը, որն աշխատում է համակարգչում: Գործընթացը բաղկացած է մեկ կամ մի քանի թելերից:
Թելը պարզապես տվյալների մեկ հոսք է ծրագրից, որն անցնում է համակարգչի պրոցեսորով: Յուրաքանչյուր հավելված ստեղծում է իր սեփական մեկ կամ մի քանի թելեր՝ կախված այն բանից, թե ինչպես է այն աշխատում: Առանց բազմաբնույթ առաջադրանքների, մեկ միջուկային պրոցեսորը կարող է միաժամանակ կառավարել միայն մեկ շարանը, այնպես որ համակարգը արագորեն անցնում է թելի միջև՝ տվյալները թվացյալ միաժամանակյա մշակման համար:
Բազմաթիվ միջուկներ ունենալու առավելությունն այն է, որ համակարգը կարող է միաժամանակ կառավարել մեկից ավելի թելեր: Յուրաքանչյուր միջուկ կարող է մշակել տվյալների առանձին հոսք: Այս ճարտարապետությունը մեծապես մեծացնում է միաժամանակյա հավելվածներով աշխատող համակարգի արդյունավետությունը: Քանի որ սերվերները հակված են գործարկել բազմաթիվ միաժամանակյա հավելվածներ տվյալ պահին, տեխնոլոգիան ի սկզբանե մշակվել է ձեռնարկատիրական հաճախորդի համար, բայց քանի որ անհատական համակարգիչները դարձել են ավելի բարդ և բազմաֆունկցիոնալությունը, նրանք նույնպես շահել են լրացուցիչ միջուկներ ունենալուց:
Յուրաքանչյուր գործընթաց, այնուամենայնիվ, ղեկավարվում է առաջնային թելով, որը կարող է զբաղեցնել միայն մեկ միջուկ: Այսպիսով, այնպիսի ծրագրի հարաբերական արագությունը, ինչպիսին է խաղը կամ տեսահոլովակը, դժվար է սահմանափակված այն միջուկի կարողությամբ, որը սպառում է հիմնական շարանը: Առաջնային շարանը կարող է բացարձակապես երկրորդական թելերը փոխանցել այլ միջուկների, բայց խաղը կրկնակի արագ չի դառնում, երբ միջուկները կրկնապատկում եք: Այսպիսով, անսովոր չէ, որ խաղի համար լիովին առավելագույնի հասցվի մեկ միջուկը (առաջնային շարանը), բայց տեսնի այլ միջուկների միայն մասնակի օգտագործումը երկրորդական թելերի համար:Միջուկի կրկնապատկումը չի սահմանափակվում այն փաստով, որ հիմնական միջուկը ձեր հավելվածի արագությունը սահմանափակող է, և հավելվածները, որոնք զգայուն են այս ճարտարապետության նկատմամբ, ավելի լավ կաշխատեն, քան այն հավելվածները, որոնք չեն:
Ծրագրային կախվածություն
Չնայած մի քանի միջուկային պրոցեսորների հայեցակարգը գրավիչ է թվում, այս տեխնոլոգիայի նկատմամբ կա մի կարևոր նախազգուշացում: Որպեսզի կարողանանք օգտվել բազմաթիվ պրոցեսորների իրական առավելություններից, համակարգչում աշխատող ծրագրակազմը պետք է գրված լինի բազմաթելային աջակցության համար: Առանց ծրագրային ապահովման, որն աջակցում է նման հատկանիշին, թելերը հիմնականում կանցնեն մեկ միջուկի միջով՝ այդպիսով նսեմացնելով համակարգչի ընդհանուր արդյունավետությունը: Ի վերջո, եթե այն կարող է աշխատել միայն մեկ միջուկով քառամիջուկ պրոցեսորում, իրականում ավելի արագ կարող է լինել այն գործարկել երկմիջուկանի պրոցեսորի վրա՝ ավելի բարձր բազային ժամացույցի արագությամբ:
Բոլոր հիմնական ընթացիկ օպերացիոն համակարգերն աջակցում են բազմաթելային հնարավորությունը: Բայց բազմաթելայինը նույնպես պետք է գրվի կիրառական ծրագրաշարի մեջ:Սպառողական ծրագրերում բազմաթելային աջակցությունը բարելավվել է տարիների ընթացքում, սակայն շատ պարզ ծրագրերի համար բազմաթելային աջակցությունը դեռևս չի իրականացվում՝ ծրագրաշարի կառուցման բարդության պատճառով: Օրինակ՝ փոստի ծրագիրը կամ վեբ բրաուզերը, ամենայն հավանականությամբ, մեծ օգուտներ չի ունենա բազմալեզու աշխատանքի համար, որքան գրաֆիկական կամ վիդեո խմբագրման ծրագիրը, որտեղ համակարգիչը մշակում է բարդ հաշվարկներ::
Այս միտումը բացատրելու լավ օրինակ է տիպիկ համակարգչային խաղ նայելը: Խաղերի մեծամասնության համար պահանջվում է ցուցադրման շարժիչի որոշակի ձև՝ ցուցադրելու այն, ինչ տեղի է ունենում խաղում: Բացի այդ, ինչ-որ արհեստական ինտելեկտը վերահսկում է խաղի իրադարձություններն ու կերպարները: Մեկ միջուկով երկու առաջադրանքներն էլ կատարվում են դրանց միջև անցնելու միջոցով: Այս մոտեցումը արդյունավետ չէ։ Եթե համակարգը պարունակում է մի քանի պրոցեսոր, ապա ռենդերը և AI-ն կարող են գործարկվել առանձին միջուկի վրա, ինչը իդեալական իրավիճակ է մի քանի միջուկով պրոցեսորի համար:
8 > 4 > 2? է
Երկու միջուկից այն կողմ անցնելը տարբեր առավելություններ է տալիս, հաշվի առնելով, որ համակարգչի ցանկացած գնորդի պատասխանը կախված է այն ծրագրաշարից, որը նա սովորաբար օգտագործում է:Օրինակ, շատ դասական խաղեր դեռ առաջարկում են կատարողականի փոքր տարբերություն երկու և չորս միջուկների միջև: Նույնիսկ ժամանակակից խաղերը, որոնցից մի քանիսը, իբր, պահանջում կամ աջակցում են ութ միջուկ, կարող են ավելի լավ չաշխատել, քան վեցմիջուկանի մեքենան ավելի բարձր բազային ժամացույցի արագությամբ, հաշվի առնելով, որ հիմնական թելի արդյունավետությունը կարգավորում է բազմաթելային աշխատանքի արդյունավետությունը::
Մյուս կողմից, վիդեո կոդավորման ծրագիրը, որը տրանսկոդավորում է տեսանյութը, ամենայն հավանականությամբ հսկայական առավելություններ կունենա, քանի որ առանձին կադրերի ցուցադրումը կարող է փոխանցվել տարբեր միջուկների, այնուհետև ծրագրաշարի միջոցով համադրվել մեկ հոսքի մեջ: Այսպիսով, ութ միջուկ ունենալը նույնիսկ ավելի ձեռնտու կլինի, քան չորսը: Ըստ էության, առաջնային շարանը համեմատաբար հարուստ ռեսուրսների կարիք չունի. Փոխարենը, այն կարող է ծանր աշխատանք տանել դուստր թելերի վրա, որոնք առավելագույնի են հասցնում պրոցեսորի միջուկները:
Ժամացույցի արագություններ
Ընդհանուր առմամբ, ժամացույցի ավելի բարձր արագությունը կնշանակի ավելի արագ պրոցեսոր:Ժամացույցի արագությունը դառնում է ավելի մշուշոտ, երբ հաշվի ենք առնում մի քանի միջուկների արագությունները, քանի որ պրոցեսորները լրացուցիչ միջուկների շնորհիվ սեղմում են տվյալների մի քանի թելեր, սակայն այդ միջուկներից յուրաքանչյուրը կաշխատի ավելի ցածր արագությամբ՝ ջերմային սահմանափակումների պատճառով:
Օրինակ, երկմիջուկ պրոցեսորը կարող է ապահովել յուրաքանչյուր պրոցեսորի համար 3,5 ԳՀց հիմնական ժամացույցի արագություն, մինչդեռ քառամիջուկ պրոցեսորը կարող է աշխատել միայն 3,0 ԳՀց հաճախականությամբ: Միայն դրանցից յուրաքանչյուրի վրա մեկ միջուկ նայելով՝ երկմիջուկ պրոցեսորը 14 տոկոսով ավելի արագ է, քան քառամիջուկինը: Այսպիսով, եթե դուք ունեք ծրագիր, որը միայն մեկ թելերով է, երկմիջուկ պրոցեսորն իրականում ավելի արդյունավետ է: Հետո նորից, եթե ձեր ծրագրաշարը կարող է օգտագործել բոլոր չորս պրոցեսորները, ապա քառամիջուկ պրոցեսորն իրականում մոտ 70 տոկոսով ավելի արագ կլինի, քան այդ երկմիջուկ պրոցեսորը:
Եզրակացություններ
Մեծ մասով, ավելի բարձր միջուկային պրոցեսոր ունենալը, ընդհանուր առմամբ, ավելի լավ է, եթե ձեր ծրագրաշարը և սովորական օգտագործման դեպքերն աջակցում են դրան: Մեծ մասամբ, երկմիջուկ կամ քառամիջուկ պրոցեսորը ավելի քան բավարար էներգիա կլինի հիմնական համակարգչի օգտագործողի համար:Սպառողների մեծամասնությունը ոչ մի շոշափելի օգուտ չի տեսնի չորս պրոցեսորային միջուկներից այն կողմ անցնելուց, քանի որ այդքան քիչ ոչ մասնագիտացված ծրագրակազմն օգտագործում է դրանից: Բարձր միջուկային պրոցեսորների լավագույն օգտագործման դեպքը վերաբերում է այն մեքենաներին, որոնք կատարում են բարդ առաջադրանքներ, ինչպիսիք են աշխատասեղանի վիդեո խմբագրումը, բարձրակարգ խաղերի որոշ ձևեր կամ բարդ բնագիտական և մաթեմատիկական ծրագրեր:
Ստուգեք մեր մտքերն այն մասին, թե որքան արագ է ինձ անհրաժեշտ համակարգիչը: ավելի լավ պատկերացում կազմելու համար, թե ինչ տեսակի պրոցեսոր է լավագույնս համապատասխանում ձեր հաշվողական պահանջներին:
