Процессор необходим для работы любого компьютера, будь то скромный по производительности процессор или мощный мощник. Конечно, процессор, часто называемый CPU или Central Processing Unit, является важнейшим компонентом любой работающей системы, но далеко не единственным.

Современные процессоры почти все двухъядерные, что означает, что весь процессор состоит из двух независимых ядер, с помощью которых обрабатываются данные. Но чем отличаются ядра процессора от логических процессоров, и что они выполняют?

В этой статье вы узнаете о ядерных и логических процессорах и о том, в чем именно заключается разница между ними.

Что такое ядерный процессор?

Ядро процессора - это единица обработки, которая считывает инструкции и выполняет их. Инструкции связаны друг с другом, чтобы создать впечатления от работы компьютера в режиме реального времени. Ваш процессор должен обрабатывать буквально все, что вы делаете на компьютере.

Когда вы открываете папку, требуется ваш процессор. Когда вы набираете текст в текстовом документе, также требуется ваш процессор. Ваша графическая карта, которая имеет сотни процессоров для быстрой одновременной работы с данными, отвечает за такие вещи, как рисование окружения рабочего стола, окон и игровых визуальных эффектов. Однако они все равно в некоторой степени требуют вашего процессора.

Ядро - это блок, который считывает инструкции и выполняет их.

Как работают основные процессоры?

Конструкции процессоров невероятно сложны и сильно различаются между брендами и моделями. Конструкции процессоров постоянно совершенствуются, чтобы обеспечить наилучшую производительность при минимальном потреблении пространства и энергии.

Независимо от архитектурных изменений, когда процессоры обрабатывают инструкции, они проходят четыре основных этапа:

• Получить
• Декодировать
• Выполнить
• Списание

Получить

Шаг выборки - это именно то, что вы ожидаете. Ядро процессора получает инструкции, которые ожидали его, и которые обычно хранятся в памяти. Это может быть оперативная память, но в современных процессорных ядрах инструкции обычно уже ожидают ядро в кэше процессора.

Счетчик программ - это участок процессора, который функционирует как закладка, указывая, где остановилась предыдущая инструкция и началась следующая.

Декодировать

Затем он переходит к декодированию непосредственной команды после ее получения. Инструкции, которые требуют различных секций процессорного ядра, например, арифметические, должны быть декодированы процессорным ядром.

Каждая порция имеет опкод, который сообщает процессорному ядру, что делать с данными, которые следуют за ней. Отдельные части процессорного ядра могут приступить к работе, как только процессорное ядро разберется со всем этим.

Выполнить

Этап выполнения - это когда процессор определяет, что ему нужно сделать, и затем выполняет это. То, что происходит здесь, зависит от конкретного процессорного ядра и введенных данных.

Процессор, например, может выполнять арифметические действия в ALU (Arithmetic Logic Unit). Это устройство может быть подключено к различным входам и выходам для того, чтобы пересчитать числа и выдать соответствующий результат.

Списание

Последний шаг, известный как запись, просто сохраняет результат предыдущих шагов в памяти. Вывод направляется в соответствии с потребностями выполняемого приложения, но часто он хранится в регистрах процессора для быстрого доступа следующих инструкций.

С этого момента он будет обрабатываться до тех пор, пока части вывода не потребуют повторной обработки, в этот момент он может быть сохранен в оперативной памяти.

Обработка ядра состоит из четырех этапов.

Что такое логический процессор?

Теперь, когда мы знаем, что такое ядро, гораздо проще определить логические процессоры. Количество ядер, которые видит и к которым может обращаться операционная система, измеряется в логических процессорах. В результате это сумма количества физических ядер и количества потоков, которые может обрабатывать каждое ядро (умножение).

Например, предположим, что у вас 8-ядерный, 8-поточный процессор. Вам будет доступно восемь логических процессоров. Количество физических ядер (8), умноженное на количество потоков, которые они могут обрабатывать, равно этой цифре.

Но что если ваш процессор имеет возможность гиперпоточности? Так, 8-ядерный процессор будет иметь 8 * 2 = 16 логических процессоров, поскольку каждое ядро может обрабатывать два потока.

Что лучше?

Как вы думаете, что ценнее: физические ядра или логические процессоры? Ответ прост: физические ядра.

Помните, что при многопоточности вы не обрабатываете два потока одновременно, вы просто планируете их так, чтобы одно физическое ядро могло обрабатывать их настолько эффективно, насколько это возможно.

В хорошо распараллеленных рабочих нагрузках, таких как рендеринг CPU, логические процессоры (или Threads) обеспечат лишь 50-процентный прирост производительности. В таких рабочих нагрузках физические ядра обеспечат 100-процентный прирост производительности.

Процессор, ядро, логический процессор, виртуальный процессор

Различные типы процессоров

Многочисленные типы процессоров создаются в различных архитектурах, таких как 64-битная и 32-битная, для оптимальной скорости и гибкости. Наиболее распространенными типами процессоров являются одноядерные, двухъядерные, четырехъядерные, шестиядерные, восьмиядерные и десятиядерные, как перечислено ниже :

Различные типы процессоров

Заключение

• Ядро - это единица обработки, которая считывает инструкции и выполняет их.
• Когда процессоры обрабатывают инструкции, они проходят четыре этапа.
• В центральном процессоре возможно несколько ядер.
• Количество логических процессоров относится к количеству потоков ЦП, которые операционная система может видеть и адресовать.
• Ядро может повысить вашу работоспособность и помочь вам быстрее выполнять свою работу.
• Обработка ядра проходит четыре основных этапа.