Nozioni di base sulla CPU Spiegazione di CPU, core e hyper-threading multipli

L'unità di elaborazione centrale (CPU) nel computer esegue i programmi di calcolo del lavoro, in pratica. Ma le CPU moderne offrono funzionalità come core multipli e hyper-threading. Alcuni PC usano anche più CPU. Siamo qui per aiutare a risolvere tutto.

La velocità di clock per una CPU era abbastanza quando si confrontavano le prestazioni. Le cose non sono più così semplici. Una CPU che offre core multipli o hyper-threading può avere prestazioni significativamente migliori rispetto a una CPU single-core della stessa velocità che non presenta hyper-threading. E i PC con più CPU possono avere un vantaggio ancora maggiore. Tutte queste funzionalità sono progettate per consentire ai PC di eseguire più facilmente più processi contemporaneamente, aumentando le prestazioni in multitasking o sotto le esigenze di app potenti come codificatori video e giochi moderni. Quindi, diamo un'occhiata a ciascuna di queste funzionalità e a cosa potrebbero significare per te.

Hyper-Threading

Hyper-threading è stato il primo tentativo di Intel di portare il calcolo parallelo sui PC consumer. Ha debuttato su CPU desktop con Pentium 4 HT nel 2002. I Pentium 4 del giorno presentavano solo un singolo core della CPU, quindi poteva davvero eseguire solo un'attività alla volta, anche se era in grado di passare da un task all'altro abbastanza velocemente che sembrava un multitasking. Hyper-threading ha tentato di rimediare a questo.

Un singolo core CPU fisico con hyper-threading appare come due CPU logiche a un sistema operativo. La CPU è ancora una singola CPU, quindi è un po 'un cheat. Mentre il sistema operativo vede due CPU per ogni core, l'hardware della CPU ha solo un singolo set di risorse di esecuzione per ogni core. La CPU fa finta di avere più core di quanto faccia, e usa la propria logica per accelerare l'esecuzione del programma. In altre parole, il sistema operativo è indotto a vedere due CPU per ogni core della CPU.

Hyper-threading consente ai due core CPU logici di condividere risorse di esecuzione fisiche. Questo può accelerare un po 'le cose - se una CPU virtuale è in stallo e in attesa, l'altra CPU virtuale può prendere in prestito le sue risorse di esecuzione. L'hyper-threading può velocizzare il tuo sistema, ma non è neanche lontanamente all'altezza di avere core effettivi aggiuntivi.

Fortunatamente, l'hyper-threading ora è un "bonus". Mentre i processori consumer originali con hyper-threading avevano solo un singolo core mascherato da più core, le moderne CPU Intel ora hanno sia core multipli che tecnologia hyper-threading. La CPU dual-core con hyper-threading viene visualizzata come quattro core sul sistema operativo, mentre la CPU quad-core con hyper-threading appare come otto core. L'hyper-threading non può sostituire core aggiuntivi, ma una CPU dual-core con hyper-threading dovrebbe funzionare meglio di una CPU dual-core senza hyper-threading.

Core multipli

Originariamente, le CPU avevano un singolo core. Ciò significava che la CPU fisica aveva una singola unità di elaborazione centrale su di essa. Per aumentare le prestazioni, i produttori aggiungono ulteriori "core" o unità di elaborazione centrale. Una CPU dual-core ha due unità di elaborazione centrale, quindi appare al sistema operativo come due CPU. Una CPU con due core, ad esempio, potrebbe eseguire due processi diversi contemporaneamente. Questo accelera il tuo sistema, perché il tuo computer può fare più cose contemporaneamente.

A differenza dell'hyper-threading, non ci sono trucchi qui: una CPU dual-core ha letteralmente due unità di elaborazione centrali sul chip della CPU. Una CPU quad-core ha quattro unità di elaborazione centrale, una CPU octa-core ha otto unità di elaborazione centrale e così via.

Ciò consente di migliorare notevolmente le prestazioni mantenendo la CPU fisica piccola in modo che si adatti a un singolo socket. È necessario solo un socket CPU singolo con una singola CPU inserita, non quattro socket CPU diversi con quattro CPU diverse, ognuna delle quali necessita di alimentazione, raffreddamento e altro hardware. C'è meno latenza perché i core possono comunicare più rapidamente, poiché sono tutti sullo stesso chip.

Il Task Manager di Windows lo mostra abbastanza bene. Qui, ad esempio, è possibile vedere che questo sistema ha una CPU (socket) effettiva e quattro core. L'hyperthreading rende ogni core simile a due CPU nel sistema operativo, quindi mostra 8 processori logici.

CPU multiple

La maggior parte dei computer ha una sola CPU. Quella singola CPU può avere più core o tecnologia hyper-threading, ma è ancora una sola CPU fisica inserita in un singolo socket CPU sulla scheda madre.

Prima che l'hyper-threading e le CPU multi-core arrivassero, le persone hanno tentato di aggiungere ulteriore potenza di elaborazione ai computer aggiungendo altre CPU. Ciò richiede una scheda madre con più socket CPU. La scheda madre richiede inoltre hardware aggiuntivo per collegare i socket della CPU alla RAM e ad altre risorse. C'è un sacco di spese generali in questo tipo di installazione. C'è latenza aggiuntiva se le CPU devono comunicare tra loro, i sistemi con più CPU consumano più energia e la scheda madre richiede più socket e hardware.

I sistemi con più CPU non sono molto comuni tra i PC domestici oggi. Anche un desktop di gioco ad alta potenza con più schede grafiche generalmente ha una sola CPU. Troverai più sistemi CPU tra supercomputer, server e sistemi high-end simili che hanno bisogno di tutta la potenza numerica che possono ottenere.

Più CPU o core ha un computer, più cose possono fare contemporaneamente, contribuendo a migliorare le prestazioni nella maggior parte delle attività. La maggior parte dei computer ora ha CPU con più core, l'opzione più efficiente che abbiamo discusso. Troverai anche CPU con più core su smartphone e tablet moderni. Le CPU Intel dispongono anche di hyper-threading, che è una specie di bonus. Alcuni computer che richiedono una grande quantità di potenza della CPU possono avere più CPU, ma sono molto meno efficienti di quanto possa sembrare.

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