Procesor jest wymagany do pracy każdego komputera, niezależnie od tego, czy jest to procesor o skromnej wydajności, czy też potężna moc obliczeniowa. Oczywiście, procesor, często znany jako CPU lub Central Processing Unit, jest niezbędnym elementem każdego działającego systemu, ale jest daleki od jedynego.

Dzisiejsze procesory są prawie wszystkie dwurdzeniowe, co oznacza, że cały procesor składa się z dwóch niezależnych rdzeni, za pomocą których można przetwarzać dane. Ale jakie są różnice między rdzeniami procesora a procesorami logicznymi i co one wykonują?

W tym artykule dowiesz się o procesorach rdzeniowych i logicznych oraz dokładnie o różnicach między nimi.

Co to jest procesor Core?

Rdzeń procesora jest jednostką przetwarzania, która odczytuje instrukcje i wykonuje je. Instrukcje są połączone ze sobą, aby stworzyć doświadczenie komputera, gdy są uruchamiane w czasie rzeczywistym. Procesor musi dosłownie przetwarzać wszystko, co robisz na komputerze.

Kiedy otwierasz folder, wymagany jest twój procesor. Kiedy piszesz w dokumencie word, również wymagany jest twój procesor. Twoja karta graficzna - która posiada setki procesorów do szybkiej pracy nad danymi jednocześnie - jest odpowiedzialna za takie rzeczy jak rysowanie środowiska pulpitu, okien i wizualizacji w grach. Jednak nadal w pewnym stopniu wymagają one twojego procesora.

Rdzeń jest jednostką, która odczytuje instrukcje i wykonuje je.

Jak działają procesory główne?

Konstrukcje procesorów są niezwykle wyrafinowane i różnią się znacznie między markami i modelami. Konstrukcje procesorów są zawsze ulepszane, aby zapewnić najlepszą wydajność przy jednoczesnym zużyciu jak najmniejszej ilości miejsca i energii.

Niezależnie od zmian architektonicznych, gdy procesory przetwarzają instrukcje, przechodzą przez cztery główne kroki:

• Fetch
• Odkoduj
• Wykonaj
• Writeback

Fetch

Krok pobierania jest dokładnie tym, co można przewidzieć. Rdzeń procesora uzyskuje instrukcje, które czekały na niego, które są zwykle przechowywane w pamięci. Może to obejmować pamięć RAM, ale w obecnych rdzeniach procesora instrukcje są zwykle już czekające na rdzeń wewnątrz pamięci podręcznej procesora.

Licznik programu jest częścią procesora, która pełni funkcję zakładki, wskazując, gdzie zatrzymała się poprzednia instrukcja, a zaczęła następna.

Odkoduj

Następnie przystępuje do dekodowania rozkazu natychmiastowego po jego pobraniu. Instrukcje wymagające różnych sekcji rdzenia procesora, takie jak arytmetyka, muszą być dekodowane przez rdzeń procesora.

Każda porcja ma opcode, który mówi rdzeniowi procesora, co zrobić z danymi, które po niej następują. Oddzielne części rdzenia procesora mogą przejść do pracy, gdy rdzeń procesora uporządkuje to wszystko.

Wykonaj

W kroku execute procesor ustala, co ma wykonać, a następnie to robi. To, co dzieje się tutaj, różni się w zależności od danego rdzenia procesora i wprowadzonych danych.

Procesor, na przykład, może wykonywać arytmetykę w ramach ALU (Arithmetic Logic Unit). To urządzenie może być podłączone do różnych wejść i wyjść, aby chrupać liczby i zapewnić odpowiedni wynik.

Writeback

Ostatni krok, znany jako writeback, po prostu przechowuje wynik poprzednich kroków w pamięci. Wyjście jest kierowane zgodnie z potrzebami działającej aplikacji, ale często jest przechowywane w rejestrach procesora w celu szybkiego dostępu przez następne instrukcje.

Stamtąd będzie obsługiwany, dopóki sekcje wyjścia nie będą musiały zostać ponownie przetworzone, w którym to momencie może zostać zapisany do pamięci RAM.

Przetwarzanie rdzeniowe składa się z czterech etapów.

Co to jest procesor logiczny?

Dużo łatwiej jest zdefiniować procesory logiczne teraz, kiedy wiemy co to jest rdzeń. Liczba rdzeni, które system operacyjny widzi i może zaadresować jest mierzona w procesorach logicznych. W rezultacie jest to suma liczby fizycznych rdzeni i liczby wątków, które każdy rdzeń może obsłużyć (mnożenie).

Na przykład załóżmy, że masz 8-rdzeniowy, 8-wątkowy procesor. Do dyspozycji będziesz miał osiem logicznych procesorów. Liczba fizycznych rdzeni (8) pomnożona przez liczbę wątków, które mogą obsłużyć, równa się tej liczbie.

Ale co jeśli twój procesor ma możliwości hiperwątkowe? Tak więc 8-rdzeniowy procesor będzie miał 8 * 2 = 16 logicznych procesorów, ponieważ każdy rdzeń może obsługiwać dwa wątki.

Co jest lepsze?

Jak myślisz, co jest bardziej wartościowe: fizyczne rdzenie czy logiczne procesory? Odpowiedź jest prosta: fizyczne rdzenie.

Pamiętaj, że nie przetwarzasz dwóch wątków w tym samym czasie z wielowątkowością, po prostu planujesz je tak, aby jeden fizyczny rdzeń mógł je obsłużyć tak wydajnie, jak to możliwe.

W zadaniach, które są dobrze sparaliżowane, takich jak renderowanie w CPU, procesory logiczne (lub wątki) zapewnią jedynie 50-procentowy wzrost wydajności. W takich zadaniach rdzenie fizyczne pokażą 100-procentowy wzrost wydajności.

Procesor, rdzeń, procesor logiczny, procesor wirtualny

Różne typy procesorów

Wiele typów procesorów jest tworzonych w różnych architekturach, takich jak 64-bitowa i 32-bitowa, w celu zapewnienia optymalnej prędkości i elastyczności. Najbardziej rozpowszechnione typy procesorów to: jednordzeniowe, dwurdzeniowe, czterordzeniowe, sześciordzeniowe, ośmiordzeniowe i dziesięciordzeniowe, wymienione poniżej :

Różne rodzaje procesorów

Wniosek

• Rdzeń to jednostka przetwarzania, która odczytuje instrukcje i wykonuje je.
• Gdy procesory przetwarzają instrukcje, przechodzą przez cztery kroki.
• W procesorze możliwe jest zastosowanie wielu rdzeni.
• Liczba procesorów logicznych odnosi się do liczby wątków CPU, które system operacyjny może zobaczyć i zaadresować.
• Rdzeń może zwiększyć wydajność i pomóc w szybszym wykonywaniu pracy.
• Przetwarzanie rdzeniowe przechodzi przez cztery główne etapy.