برای کار کردن هر رایانه ای یک پردازنده لازم است، خواه یک پردازنده با کارایی متوسط ​​باشد یا یک نیروگاه با کارایی عظیم. البته، پردازنده، که اغلب به عنوان CPU یا واحد پردازش مرکزی شناخته می شود، جزء ضروری هر سیستم کاری است، اما از تنها آن فاصله دارد.

سی‌پی‌یوهای امروزی تقریباً همه دو هسته‌ای هستند، به این معنی که کل پردازنده از دو هسته مستقل تشکیل شده است که با آن داده‌ها را مدیریت می‌کند. اما هسته های پردازنده و پردازنده های منطقی چه تفاوت هایی دارند و چه عملکردی دارند؟

در این مقاله با پردازنده های هسته ای و منطقی و دقیقاً تفاوت آنها آشنا می شوید.

پردازنده مرکزی چیست؟

هسته پردازنده واحد پردازشی است که دستورالعمل ها را می خواند و آنها را اجرا می کند. دستورالعمل ها با هم مرتبط شده اند تا تجربه رایانه شما را هنگام اجرا در زمان واقعی ایجاد کنند. CPU شما باید به معنای واقعی کلمه همه کارهایی را که در رایانه خود انجام می دهید پردازش کند.

وقتی پوشه ای را باز می کنید، پردازنده شما مورد نیاز است. هنگامی که در یک سند word تایپ می کنید، پردازنده شما نیز مورد نیاز است. کارت گرافیک شما - که دارای صدها پردازنده برای کار سریع روی داده ها به طور همزمان است - مسئول کارهایی مانند ترسیم محیط دسکتاپ، ویندوز و تصاویر بازی است. با این حال، آنها هنوز تا حدودی به پردازنده شما نیاز دارند.

هسته واحدی است که دستورالعمل ها را می خواند و آنها را اجرا می کند.

پردازنده های اصلی چگونه کار می کنند؟

طراحی‌های پردازنده فوق‌العاده پیچیده هستند و بین برندها و مدل‌ها تفاوت زیادی دارند. طراحی پردازنده همیشه در حال بهبود است تا بهترین عملکرد را در عین استفاده از کمترین فضا و انرژی ارائه دهد.

صرف نظر از تغییرات معماری، زمانی که پردازنده ها دستورالعمل ها را پردازش می کنند، چهار مرحله اصلی را طی می کنند:

• واکشی
• رمزگشایی
• اجرا
• بازنویسی

واکشی

مرحله واکشی دقیقا همان چیزی است که شما پیش بینی می کنید هسته پردازنده دستورالعمل هایی را دریافت می کند که منتظر آن بوده اند، که معمولاً در حافظه ذخیره می شوند. این می‌تواند شامل RAM باشد، اما در هسته‌های پردازنده فعلی، دستورالعمل‌ها معمولاً از قبل منتظر هسته درون حافظه پنهان پردازنده هستند.

شمارنده برنامه بخشی از پردازنده است که به عنوان نشانک عمل می کند و نشان می دهد که دستور قبلی در کجا متوقف شده و دستور بعدی شروع شده است.

رمزگشایی

سپس دستور فوری را پس از بازیابی آن رمزگشایی می کند. دستورالعمل هایی که به بخش های مختلفی از هسته پردازنده نیاز دارند، مانند محاسبات، باید توسط هسته پردازنده رمزگشایی شوند.

هر بخش دارای یک کد عملیاتی است که به هسته پردازشگر می‌گوید با داده‌هایی که به دنبال آن می‌آیند چه کند. وقتی هسته پردازنده همه چیز را مرتب کرد، بخش‌های جداگانه هسته پردازنده می‌توانند کار کنند.

اجرا کنید.

مرحله اجرا زمانی است که پردازنده آنچه را که باید انجام دهد مشخص می کند و سپس آن را انجام می دهد. آنچه در اینجا اتفاق می افتد بر اساس هسته پردازنده مورد نظر و داده های وارد شده متفاوت است.

برای مثال پردازنده می تواند محاسبات را در ALU (واحد منطق حسابی) انجام دهد. این دستگاه می تواند به انواع ورودی ها و خروجی ها متصل شود تا اعداد را خرد کرده و نتیجه مناسب را ارائه دهد.

Writeback

مرحله نهایی که به عنوان Writback شناخته می شود، به سادگی ذخیره می شود. نتیجه مراحل قبلی در حافظه خروجی بر اساس نیازهای برنامه در حال اجرا هدایت می شود، اما اغلب در رجیسترهای CPU برای دسترسی سریع توسط دستورالعمل های بعدی ذخیره می شود.

از آنجا مدیریت می‌شود تا زمانی که بخش‌هایی از خروجی نیاز به پردازش مجدد داشته باشد، در این مرحله ممکن است در RAM ذخیره شود.

پردازش هسته دارای چهار است مراحل

پردازنده منطقی چیست؟

اکنون که می دانیم هسته چیست، تعریف پردازنده های منطقی بسیار ساده تر است. تعداد هسته هایی که سیستم عامل می بیند و می تواند آدرس دهد در پردازنده های منطقی اندازه گیری می شود. در نتیجه، مجموع تعداد هسته‌های فیزیکی و تعداد رشته‌هایی است که هر هسته می‌تواند تحمل کند (ضرب).

برای مثال، فرض کنید یک CPU 8 هسته‌ای و 8 رشته‌ای دارید . هشت پردازنده منطقی در دسترس شما خواهد بود. تعداد هسته های فیزیکی (8) ضرب در تعدادرشته هایی که می توانند از عهده آنها برآیند برابر با این رقم است.

اما اگر CPU شما دارای قابلیت هایپرتردینگ باشد چه؟ بنابراین یک CPU 8 هسته ای 8 * 2 = 16 پردازنده منطقی خواهد داشت زیرا هر هسته می تواند دو رشته را مدیریت کند.

کدام بهتر است؟

به نظر شما چه چیزی ارزشمندتر است؟ هسته های فیزیکی یا پردازنده های منطقی؟ پاسخ ساده است: هسته های فیزیکی.

به خاطر داشته باشید که شما همزمان دو رشته را با چند رشته پردازش نمی کنید، بلکه آنها را به گونه ای برنامه ریزی می کنید که یک هسته فیزیکی بتواند به بهترین نحو ممکن آنها را مدیریت کند.

در بارهای کاری که به خوبی موازی شده اند، مانند رندر CPU، پردازنده های منطقی (یا Threads) تنها 50 درصد عملکرد را افزایش می دهند. در چنین حجم کاری، هسته های فیزیکی 100 درصد افزایش عملکرد را نشان می دهند.

پردازنده، هسته، پردازنده منطقی، پردازنده مجازی

انواع مختلف پردازنده

تعداد زیادی انواع پردازنده ها در معماری های متمایز، مانند 64 بیتی و 32 بیتی، برای سرعت و انعطاف پذیری بهینه ایجاد می شوند. رایج ترین انواع CPU ها تک هسته ای، دو هسته ای، چهار هسته ای، شش هسته ای، هشت هسته ای و ده هسته ای هستند که در زیر فهرست شده اند :

انواع مختلف پردازنده ها

نتیجه گیری

• هسته واحدی از پردازش است که دستورالعمل ها را می خواند و آنها را اجرا می کند.
• زمانی که پردازنده ها دستورالعمل ها را پردازش می کنند، چهار مرحله را طی می کنند. .
• چند هسته در یک CPU امکان پذیر است.
• تعداد پردازنده های منطقی به تعداد رشته های CPU اشاره دارد که سیستم عامل می تواند ببیند و آدرس دهد.
• هسته. می تواند عملکرد شما را افزایش دهد و به شما در انجام سریعتر کار کمک کند.
• پردازش هسته از چهار مرحله اصلی عبور می کند.