Na fungovanie každého počítača je potrebný procesor, či už ide o procesor so skromnou účinnosťou, alebo o obrovský výkonný stroj. Procesor, často označovaný ako CPU alebo centrálna procesorová jednotka, je samozrejme základnou súčasťou každého fungujúceho systému, ale zďaleka nie je jedinou.

Dnešné procesory sú takmer všetky dvojjadrové, čo znamená, že celý procesor pozostáva z dvoch nezávislých jadier, pomocou ktorých sa spracovávajú údaje. Aké sú však rozdiely medzi jadrami procesora a logickými procesormi a čo vykonávajú?

V tomto článku sa dozviete o jadrových a logických procesoroch a presnom rozdiele medzi nimi.

Čo je jadrový procesor?

Jadro procesora je spracovateľská jednotka, ktorá číta inštrukcie a vykonáva ich. Inštrukcie sú navzájom prepojené a pri spustení v reálnom čase vytvárajú zážitok z vášho počítača. Váš procesor musí doslova spracovať všetko, čo na počítači robíte.

Keď otvárate priečinok, je potrebný váš procesor. Keď píšete do textového dokumentu, je tiež potrebný váš procesor. Vaša grafická karta - ktorá má stovky procesorov na rýchlu prácu s dátami súčasne - je zodpovedná za veci, ako je kreslenie prostredia pracovnej plochy, okien a vizualizácie hier. Tie však stále do určitej miery vyžadujú váš procesor.

Jadro je jednotka, ktorá číta inštrukcie a vykonáva ich.

Ako fungujú jadrové procesory?

Konštrukcie procesorov sú neuveriteľne sofistikované a značne sa líšia medzi jednotlivými značkami a modelmi. Konštrukcie procesorov sa neustále vylepšujú, aby poskytovali čo najlepší výkon pri čo najmenšej spotrebe miesta a energie.

Bez ohľadu na architektonické zmeny prechádzajú procesory pri spracovaní inštrukcií štyrmi hlavnými krokmi:

• Získať
• Dekódovanie
• Vykonajte
• Spätný zápis

Získať

Krok načítania je presne taký, aký by ste očakávali. Jadro procesora získava inštrukcie, ktoré naň čakajú a ktoré sú zvyčajne uložené v pamäti. Môže ísť o pamäť RAM, ale v súčasných jadrách procesora už inštrukcie zvyčajne čakajú na jadro vo vyrovnávacej pamäti procesora.

Programový čítač je časť procesora, ktorá funguje ako záložka a označuje, kde sa skončila predchádzajúca inštrukcia a kde sa začala nasledujúca.

Dekódovanie

Po načítaní okamžitého príkazu potom pokračuje v jeho dekódovaní. Inštrukcie, ktoré vyžadujú rôzne časti jadra procesora, ako napríklad aritmetické, musí dekódovať jadro procesora.

Každá časť má opkód, ktorý jadru procesora hovorí, čo má urobiť s údajmi, ktoré nasledujú za ním. Jednotlivé časti jadra procesora môžu začať pracovať, keď jadro procesora všetko usporiada.

Vykonajte

V kroku vykonania procesor zistí, čo má vykonať, a potom to vykoná. To, čo sa tu deje, sa líši v závislosti od príslušného jadra procesora a zadaných údajov.

Procesor môže napríklad vykonávať aritmetiku v rámci ALU (aritmeticko-logickej jednotky). Toto zariadenie môže byť pripojené k rôznym vstupom a výstupom s cieľom prepočítať čísla a poskytnúť príslušný výsledok.

Spätný zápis

Posledný krok, známy ako writeback, jednoducho ukladá výsledok predchádzajúcich krokov do pamäte. Výstup je smerovaný podľa potrieb bežiacej aplikácie, ale často je uložený v registroch procesora pre rýchly prístup ďalších inštrukcií.

Odtiaľ sa bude spracovávať, kým nebude potrebné časti výstupu opäť spracovať, a vtedy sa môže uložiť do pamäte RAM.

Základné spracovanie má štyri kroky.

Čo je logický procesor?

Teraz, keď vieme, čo je jadro, je oveľa jednoduchšie definovať logické procesory. Počet jadier, ktoré operačný systém vidí a môže adresovať, sa meria v logických procesoroch. Vo výsledku je to súčet počtu fyzických jadier a počtu vlákien, ktoré každé jadro dokáže spracovať (násobenie).

Predpokladajme napríklad, že máte 8-jadrový procesor s 8 vláknami. K dispozícii budete mať 8 logických procesorov. Počet fyzických jadier (8) vynásobený počtom vlákien, ktoré dokážu spracovať, sa rovná tomuto číslu.

Ale čo ak má váš procesor funkciu hyperthreading? Takže 8-jadrový procesor bude mať 8 * 2 = 16 logických procesorov, pretože každé jadro môže spracovať dve vlákna.

Čo je lepšie?

Čo je podľa vás cennejšie? Fyzické jadrá alebo logické procesory? Odpoveď je jednoduchá: fyzické jadrá.

Nezabudnite, že pri viacvláknovom spracovaní nespracovávate dve vlákna súčasne, ale jednoducho ich plánujete tak, aby ich jedno fyzické jadro mohlo spracovať čo najefektívnejšie.

Pri pracovných záťažiach, ktoré sú dobre paralelizované, ako napríklad vykresľovanie CPU, logické procesory (alebo vlákna) poskytnú iba 50-percentné zvýšenie výkonu. Pri takýchto pracovných záťažiach fyzické jadrá vykazujú 100-percentné zvýšenie výkonu.

Procesor, jadro, logický procesor, virtuálny procesor

Rôzne typy procesorov

Mnohé typy procesorov sú vytvorené v rôznych architektúrach, napríklad 64-bitovej a 32-bitovej, pre optimálnu rýchlosť a flexibilitu. Najrozšírenejšie typy procesorov sú jednojadrové, dvojjadrové, štvorjadrové, šesťjadrové, osemjadrové a desaťjadrové, ako je uvedené nižšie :

Rôzne typy procesorov

Záver

• Jadro je jednotka spracovania, ktorá číta inštrukcie a vykonáva ich.
• Pri spracovaní inštrukcií prechádzajú procesory štyrmi krokmi.
• V procesore je možné použiť viac jadier.
• Počet logických procesorov sa vzťahuje na počet vlákien CPU, ktoré môže operačný systém vidieť a adresovať.
• Jadro môže zvýšiť váš výkon a pomôcť vám rýchlejšie vykonávať prácu.
• Spracovanie jadra prechádza štyrmi hlavnými krokmi.