Iga arvuti tööks on vaja protsessorit, olgu see siis tagasihoidliku tõhususega protsessor või massiivne jõudlusvõimekus. Loomulikult on protsessor, mida sageli nimetatakse CPU või Central Processing Unit, iga toimiva süsteemi oluline komponent, kuid see ei ole kaugeltki ainus.

Tänapäeva protsessorid on peaaegu kõik kahetuumalised, mis tähendab, et kogu protsessor koosneb kahest sõltumatust südamikust, millega andmeid töödelda. Kuid mis on protsessori südamike ja loogiliste protsessorite erinevused ja mida need täidavad?

Selles artiklis saate teada, mis on tuum- ja loogilised protsessorid ning mis on nende erinevus.

Mis on tuumaprotsessor?

Protsessori tuum on töötlemisüksus, mis loeb juhiseid ja täidab neid. Juhised on omavahel seotud, et luua reaalajas töötades teie arvuti kasutuskogemus. Teie protsessor peab sõna otseses mõttes töötlema kõike, mida te arvutis teete.

Kui avate kausta, on vaja teie protsessorit. Kui kirjutate word-dokumenti, on vaja ka teie protsessorit. Teie graafikakaart - millel on sadu protsessoreid, et kiiresti ja samaaegselt andmeid töödelda - vastutab selliste asjade eest nagu töölauakeskkonna joonistamine, aknad ja mängude visuaalid. Need nõuavad siiski mingil määral teie protsessorit.

Tuum on üksus, mis loeb käske ja täidab neid.

Kuidas tuumaprotsessorid töötavad?

Protsessorite konstruktsioonid on uskumatult keerukad ning erinevad markide ja mudelite vahel suuresti. Protsessorite konstruktsioone täiustatakse pidevalt, et pakkuda parimat jõudlust, kasutades samal ajal võimalikult vähe ruumi ja energiat.

Sõltumata arhitektuurilistest muudatustest läbivad protsessorid käskude töötlemisel neli peamist etappi:

• Tooge
• Decodeeri
• Täita
• Tagasi kirjutamine

Tooge

Käskude kättesaamise samm on täpselt see, mida te eeldate. Protsessori tuum hangib teda ootavad käsud, mis on tavaliselt salvestatud mällu. See võib hõlmata RAM-i, kuid praeguste protsessori südamike puhul ootavad käsud tavaliselt juba protsessori vahemälu sees.

Programmi loendur on protsessori osa, mis toimib järjehoidjana, näidates, kus eelmine käsk lõppes ja järgmine algas.

Decodeeri

Seejärel jätkab ta pärast käsu kättesaamist vahetu käsu dekodeerimist. Käsklused, mis nõuavad protsessori südamiku erinevaid sektsioone, näiteks aritmeetikat, peab dekodeerima protsessori tuum.

Igal osal on op-kood, mis ütleb protsessori tuumale, mida teha sellele järgnevate andmetega. Protsessori tuuma eraldi osad saavad tööle minna, kui protsessori tuum on kõik korda saanud.

Täita

Täitmise samm on see, kui protsessor leiab, mida ta peab tegema, ja seejärel teeb seda. See, mis siin juhtub, sõltub kõnealusest protsessori südamikust ja sisestatud andmetest.

Protsessor võib näiteks teha aritmeetikat ALU (Arithmetic Logic Unit) raames. Seda seadet saab ühendada mitmesuguste sisendite ja väljunditega, et arvud purustada ja anda sobiv tulemus.

Tagasi kirjutamine

Viimane samm, mida nimetatakse tagasikirjutuseks, salvestab lihtsalt eelmiste sammude tulemuse mällu. Väljund suunatakse vastavalt käimasoleva rakenduse vajadustele, kuid sageli salvestatakse see protsessori registritesse, et järgmised käsud saaksid sellele kiiresti juurde pääseda.

Seda käsitletakse sealt edasi, kuni väljundi osasid on vaja uuesti töödelda, misjärel võib selle RAM-i salvestada.

Põhitöötlus koosneb neljast etapist.

Mis on loogiline protsessor?

Loogilisi protsessoreid on nüüd palju lihtsam defineerida, kui me teame, mis on tuum. Loogilistes protsessorites mõõdetakse tuumade arvu, mida operatsioonisüsteem näeb ja saab käsitleda. Selle tulemusena on see füüsiliste tuumade arvu ja iga tuumaga töödeldavate niitide arvu summa (korrutis).

Oletame näiteks, et teil on 8- tuumaline ja 8-niiduline protsessor. Teie käsutuses on kaheksa loogilist protsessorit. Füüsiliste tuumade arv (8) korrutatud nende poolt töödeldavate niitide arvuga võrdub selle arvuga.

Aga mis siis, kui teie protsessoril on hyperthreading-funktsioon? 8-tuumalise protsessori puhul on 8 * 2 = 16 loogilist protsessorit, sest iga tuum saab töödelda kahte lõime.

Milline on parem?

Mis te arvate, kumb on väärtuslikum, kas füüsilised või loogilised protsessorid? Vastus on lihtne: füüsilised protsessorid.

Pea meeles, et sa ei töötle mitmikeeramise abil kahte niiti korraga, vaid lihtsalt planeerid neid nii, et üks füüsiline tuum saaks neid võimalikult tõhusalt töödelda.

Hästi paralleliseeritud töökoormuste puhul, nagu näiteks protsessori renderdamine, annavad loogilised protsessorid (või lõimed) ainult 50-protsendilise jõudluse kasvu. Selliste töökoormuste puhul annavad füüsilised protsessori südamikud 100-protsendilise jõudluse kasvu.

Protsessor, tuum, loogiline protsessor, virtuaalne protsessor

Erinevad protsessoritüübid

Paljud protsessoritüübid on loodud erinevatel arhitektuuridel, näiteks 64-bitine ja 32-bitine, optimaalse kiiruse ja paindlikkuse tagamiseks. Kõige levinumad protsessoritüübid on ühe-, kahe-, nelja-, kuue-, kaheksa- ja kümnemealised protsessorid, mis on loetletud allpool. :

Erinevad protsessoritüübid

Kokkuvõte

• Tuum on töötlemisüksus, mis loeb käske ja täidab neid.
• Kui protsessorid töötlevad käske, läbivad nad neli etappi.
• Ühes protsessoris on võimalik kasutada mitut tuuma.
• Loogiliste protsessorite arv viitab protsessorilõngade arvule, mida operatsioonisüsteem saab näha ja käsitleda.
• Tuum võib suurendada teie jõudlust ja aidata teil oma tööd kiiremini teha.
• Põhitöötlus läbib neli peamist etappi.