Ang pagdaragdag ng ilang core sa iisang processor ay nag-aalok ng makabuluhang benepisyo salamat sa multitasking na katangian ng mga modernong operating system. Gayunpaman, para sa ilang layunin, may mas mataas na praktikal na limitasyon sa kung gaano karaming mga core ang nagbubunga ng mga pagpapahusay na may kaugnayan sa halaga ng pagdaragdag sa mga ito.
Multi-Core Technology Advances
Multiple-core processors ay available na sa mga personal na computer mula noong unang bahagi ng 2000s. Tinutugunan ng mga multi-core na disenyo ang problema ng mga processor na tumama sa kisame ng kanilang mga pisikal na limitasyon sa mga tuntunin ng kanilang mga bilis ng orasan at kung gaano kabisa ang mga ito ay maaaring palamigin at mapanatili pa rin ang katumpakan. Sa pamamagitan ng paglipat sa mga karagdagang core sa iisang processor chip, naiwasan ng mga manufacturer ang mga problema sa bilis ng orasan sa pamamagitan ng epektibong pagpaparami ng dami ng data na maaaring pangasiwaan ng CPU.
Noong orihinal na inilabas ang mga ito, nag-aalok lang ang mga manufacturer ng dalawang core sa isang CPU, ngunit ngayon ay may mga opsyon na para sa apat, anim at kahit 10 o higit pa. Bilang karagdagan sa pagdaragdag ng mga core, ang sabay-sabay na multithreading na teknolohiya-gaya ng Intel's Hyper-Threading-ay maaaring doblehin ang mga virtual core na nakikita ng operating system.
Mga Proseso at Thread
Ang proseso ay isang partikular na gawain, tulad ng isang program, na tumatakbo sa isang computer. Ang isang proseso ay binubuo ng isa o higit pang mga thread.
Ang isang thread ay isang solong stream lamang ng data mula sa isang program na dumadaan sa processor sa computer. Ang bawat application ay bumubuo ng sarili nitong isa-o-maraming mga thread depende sa kung paano ito tumatakbo. Nang walang multitasking, ang isang single-core na processor ay maaari lamang humawak ng isang thread sa isang pagkakataon, kaya ang system ay mabilis na lumipat sa pagitan ng mga thread upang iproseso ang data sa isang tila kasabay na paraan.
Ang pakinabang ng pagkakaroon ng maramihang mga core ay ang system ay maaaring humawak ng higit sa isang thread nang sabay-sabay. Kakayanin ng bawat core ang isang hiwalay na stream ng data. Ang arkitektura na ito ay lubos na nagpapataas ng pagganap ng isang sistema na nagpapatakbo ng mga kasabay na aplikasyon. Dahil ang mga server ay may posibilidad na magpatakbo ng maraming kasabay na mga application sa isang partikular na oras, ang teknolohiya ay orihinal na binuo para sa enterprise customer - ngunit habang ang mga personal na computer ay nagiging mas kumplikado at multitasking, sila rin ay nakinabang sa pagkakaroon ng mga karagdagang core.
Bawat proseso, gayunpaman, ay pinamamahalaan ng isang pangunahing thread na maaari lamang sumakop sa isang core. Kaya, ang relatibong bilis ng isang programa tulad ng isang laro o isang video renderer ay mahirap na limitado sa kakayahan ng core na ginagamit ng pangunahing thread. Ang pangunahing thread ay maaaring ganap na magtalaga ng mga pangalawang thread sa iba pang mga core - ngunit ang isang laro ay hindi magiging dalawang beses nang mas mabilis kapag nadoble mo ang mga core. Kaya, hindi pangkaraniwan para sa isang laro na ganap na maabot ang isang core (ang pangunahing thread) ngunit nakikita lamang ang bahagyang paggamit ng iba pang mga core para sa mga pangalawang thread. Walang halaga ng pagdodoble ng core ang nakakaalam na ang pangunahing core ay isang limiter ng rate para sa iyong application, at ang mga app na sensitibo sa arkitektura na ito ay gagana nang mas mahusay kaysa sa mga app na hindi.
Software Dependency
Bagama't mukhang kaakit-akit ang konsepto ng mga multiple-core na processor, may malaking caveat sa teknolohiyang ito. Para sa mga tunay na benepisyo ng maramihang mga processor na matamasa, ang software na tumatakbo sa computer ay dapat na nakasulat upang suportahan ang multithreading. Kung wala ang software na sumusuporta sa naturang feature, ang mga thread ay pangunahing tatakbo sa iisang core kaya nagpapasama sa pangkalahatang kahusayan ng computer. Pagkatapos ng lahat, kung maaari lang itong tumakbo sa isang core sa isang quad-core processor, maaaring mas mabilis itong patakbuhin sa isang dual-core processor na may mas mataas na base clock speed.
Lahat ng pangunahing kasalukuyang operating system ay sumusuporta sa kakayahan sa multithreading. Ngunit ang multithreading ay dapat ding isulat sa application software. Ang suporta para sa multithreading sa consumer software ay bumuti sa paglipas ng mga taon ngunit para sa maraming simpleng programa, hindi pa rin ipinapatupad ang suporta sa multithreading dahil sa pagiging kumplikado ng pagbuo ng software. Halimbawa, ang isang mail program o web browser ay malamang na hindi makakita ng malalaking benepisyo sa multithreading gaya ng isang graphics o video editing program, kung saan nagpoproseso ang computer ng mga kumplikadong kalkulasyon.
Ang isang magandang halimbawa upang ipaliwanag ang tendensiyang ito ay ang pagtingin sa isang karaniwang laro sa computer. Karamihan sa mga laro ay nangangailangan ng ilang anyo ng rendering engine upang ipakita kung ano ang nangyayari sa laro. Bilang karagdagan, ang ilang uri ng artificial intelligence ay kumokontrol sa mga kaganapan at karakter sa laro. Sa isang single-core, ang parehong mga gawain ay isinasagawa sa pamamagitan ng paglipat sa pagitan ng mga ito. Ang pamamaraang ito ay hindi epektibo. Kung nagtatampok ang system ng maraming processor, ang rendering at AI ay maaaring tumakbo sa isang hiwalay na core-isang mainam na sitwasyon para sa isang multiple-core na processor.
8 > 4 > 2 ba?
Ang paglampas sa dalawang core ay nagpapakita ng magkahalong benepisyo, dahil ang sagot para sa sinumang mamimili ng computer ay nakadepende sa software na karaniwan niyang ginagamit. Halimbawa, maraming klasikong laro ang nag-aalok pa rin ng kaunting pagkakaiba sa pagganap sa pagitan ng dalawa at apat na core. Kahit na ang mga modernong laro-ang ilan sa mga ito ay hinihiling o sumusuporta sa walong core-ay maaaring hindi gumanap nang mas mahusay kaysa sa isang six-core na makina na may mas mataas na base clock speed, dahil ang pagiging epektibo ng pangunahing thread ay namamahala sa kahusayan ng multithreaded na pagganap.
Sa kabilang banda, ang isang video-encoding program na nag-transcode ng video ay malamang na makakita ng malalaking benepisyo dahil ang indibidwal na pag-render ng frame ay maaaring ipasa sa iba't ibang mga core at pagkatapos ay i-collate sa isang stream ng software. Kaya ang pagkakaroon ng walong core ay magiging mas kapaki-pakinabang kaysa sa pagkakaroon ng apat. Sa esensya, ang pangunahing thread ay hindi nangangailangan ng medyo mayamang mapagkukunan; sa halip, maaari nitong ipasa ang pagsusumikap sa mga anak na thread na nagpapalaki sa mga core ng processor.
Mga Bilis ng Orasan
Sa pangkalahatan, ang mas mataas na bilis ng orasan ay mangangahulugan ng mas mabilis na processor. Ang mga bilis ng orasan ay nagiging malabo kapag isinasaalang-alang mo ang mga bilis na nauugnay sa maraming mga core dahil ang mga processor ay nag-crunch ng maraming data thread salamat sa mga dagdag na core ngunit ang bawat isa sa mga core ay tatakbo sa mas mababang bilis dahil sa mga thermal restrictions.
Halimbawa, maaaring suportahan ng dual-core processor ang mga base clock speed na 3.5 GHz para sa bawat processor habang ang quad-core na processor ay maaari lang tumakbo sa 3.0 GHz. Ang pagtingin lamang sa isang solong core sa bawat isa sa kanila, ang dual-core processor ay 14 porsiyentong mas mabilis kaysa sa quad-core. Kaya, kung mayroon kang isang programa na single-threaded lamang, ang dual-core processor ay talagang mas mahusay. At muli, kung magagamit ng iyong software ang lahat ng apat na processor, ang quad-core processor ay talagang magiging 70 porsiyentong mas mabilis kaysa sa dual-core na processor na iyon.
Mga Konklusyon
Sa pangkalahatan, mas maganda ang pagkakaroon ng mas mataas na core count processor kung sinusuportahan ito ng iyong software at karaniwang mga kaso ng paggamit. Para sa karamihan, ang isang dual-core o quad-core na processor ay magiging higit sa sapat na kapangyarihan para sa isang pangunahing gumagamit ng computer. Ang karamihan ng mga mamimili ay hindi makakakita ng mga nakikitang benepisyo mula sa paglampas sa apat na mga core ng processor dahil napakakaunting hindi espesyal na software ang nakikinabang dito. Ang pinakamahusay na kaso ng paggamit para sa mga high-core-count na processor ay nauugnay sa mga makina na nagsasagawa ng mga kumplikadong gawain gaya ng pag-edit ng video sa desktop, ilang uri ng high-end na paglalaro, o mga kumplikadong programa sa agham at matematika.
Tingnan ang aming mga saloobin tungkol sa Gaano Kabilis ng isang PC ang Kailangan Ko? upang makakuha ng mas mahusay na ideya kung anong uri ng processor ang pinakamahusay na tumutugma sa iyong mga pangangailangan sa pag-compute.
