... dans le processus de développement, le nombre de cœurs deviendra de plus en plus.

(Développeurs Intel)

Plus cœur, et plus cœur, et bien d'autres encore cœur!..

... Plus récemment, nous n'avons pas entendu et ne savions pas multicœur processeurs, et aujourd'hui, ils évincent de manière agressive ceux à cœur unique. Le boom des processeurs multicœurs a commencé, ce qui jusqu'à présent - légèrement ! - sont contraints par leurs prix relativement élevés. Mais personne ne doute que l'avenir appartient aux processeurs multicœurs !...

Qu'est-ce qu'un cœur de processeur

Au centre d'un microprocesseur central moderne ( CPU- abbr. de l'anglais. unité centrale de traitement– dispositif informatique central) est le noyau ( cœur) est un cristal de silicium d'une surface d'environ un centimètre carré, sur lequel, au moyen d'éléments logiques microscopiques, un schéma de circuit de processeur est implémenté, le soi-disant architecture (architecture de puce).

Le noyau est connecté au reste de la puce (appelé le "packaging" Paquet CPU) utilisant la technologie "flip-chip" ( flip chip, collage flip-chip- noyau inversé, fixation par la méthode d'un cristal inversé). Cette technologie est ainsi nommée parce que la partie extérieure - visible - du noyau est en fait son "bas" - pour assurer un contact direct avec le dissipateur thermique plus froid pour une meilleure dissipation de la chaleur. Au verso (invisible) se trouve "l'interface" elle-même - la connexion du cristal et de l'emballage. La connexion du cœur du processeur avec le boîtier se fait à l'aide de broches ( bosses de soudure).

Le noyau est situé sur une base en textolite, le long de laquelle des chemins de contact vont aux "jambes" (patins de contact), remplis d'une interface thermique et fermés par un couvercle métallique de protection.

Le premier microprocesseur (bien sûr, monocœur !) Intel 4004 a été introduit le 15 novembre 1971 par Intel Corporation. Il contenait 2300 transistors, fonctionnait à une fréquence d'horloge de 108 kHz et coûtait 300 $.

Les besoins en puissance de calcul du microprocesseur central n'ont cessé de croître et continuent de croître. Mais si les fabricants de processeurs précédents devaient constamment s'adapter aux demandes urgentes (toujours croissantes !) des utilisateurs, les fabricants de puces sont maintenant en avance sur la courbe !

Pendant longtemps, l'augmentation des performances des processeurs monocœur traditionnels était principalement due à une augmentation séquentielle de la fréquence d'horloge (environ 80% des performances du processeur étaient déterminées par la fréquence d'horloge) avec une augmentation simultanée du nombre de transistors sur une seule puce. Cependant, une nouvelle augmentation de la fréquence d'horloge (à une fréquence d'horloge supérieure à 3,8 GHz, les puces surchauffent tout simplement !) répond à un certain nombre de barrières physiques fondamentales (puisque le processus technologique s'est presque rapproché de la taille d'un atome : aujourd'hui, les processeurs sont fabriqués à l'aide de la technologie 45 nm et la taille d'un atome de silicium est d'environ 0,543 nm) :

Premièrement, avec une diminution de la taille du cristal et avec une augmentation de la fréquence d'horloge, le courant de fuite des transistors augmente. Cela conduit à une augmentation de la consommation d'énergie et à une augmentation de l'émission de chaleur;

Deuxièmement, les avantages des vitesses d'horloge plus élevées sont compensés en partie par les latences d'accès à la mémoire, car les temps d'accès à la mémoire ne correspondent pas aux vitesses d'horloge croissantes ;

Troisièmement, pour certaines applications, les architectures série traditionnelles deviennent inefficaces à mesure que les vitesses d'horloge augmentent en raison du soi-disant « goulot d'étranglement de Von Neumann », un goulot d'étranglement des performances résultant du flux séquentiel de calcul. Dans le même temps, les retards de transmission du signal RC augmentent, ce qui constitue un goulot d'étranglement supplémentaire associé à une augmentation de la fréquence d'horloge.

L'utilisation de systèmes multiprocesseurs n'est pas non plus répandue, car elle nécessite des cartes mères multiprocesseurs complexes et coûteuses. Par conséquent, il a été décidé d'augmenter encore les performances des microprocesseurs par d'autres moyens. Le concept a été reconnu comme la direction la plus efficace multithreading, qui trouve son origine dans le monde du calcul intensif, est le traitement parallèle simultané de plusieurs flux d'instructions.

Alors dans les entrailles de l'entreprise Intel est né Technologie Hyper Threading (HTT) est une technologie de traitement de données super-thread qui permet au processeur d'exécuter jusqu'à quatre threads de programme simultanément dans un processeur monocœur. Hyper-Threading améliore considérablement les performances des applications gourmandes en ressources (par exemple, celles liées au montage audio et vidéo, 3D-simulation), ainsi que le fonctionnement de l'OS en mode multitâche.

CPU Pentium 4 avec inclus Hyper-Threading en a un physique noyau, qui est divisé en deux logique, C'est pourquoi système opérateur le définit comme deux processeurs différents (au lieu d'un).

Hyper-Threading est en fait devenu un tremplin vers la création de processeurs à deux cœurs physiques sur une seule puce. Dans une puce à 2 cœurs, deux cœurs (deux processeurs !) fonctionnent en parallèle, ce qui, à une fréquence d'horloge inférieure, fournit plus O Plus de performances, puisque deux flux d'instructions indépendants sont exécutés en parallèle (simultanément !)

La capacité d'un processeur à exécuter plusieurs threads en même temps est appelée parallélisme au niveau des threads (TLP – parallélisme au niveau des threads). Besoin de TLP dépend de la situation spécifique (dans certains cas, c'est tout simplement inutile !).

Les principaux problèmes de création de processeurs

Chaque cœur de processeur doit être indépendant, avec une consommation électrique indépendante et une puissance contrôlée ;

Marché logiciel doit être fourni avec des programmes capables de diviser efficacement l'algorithme de branchement d'instructions en un nombre pair (pour les processeurs avec un nombre pair de cœurs) ou impair (pour les processeurs avec un nombre impair de cœurs) de threads ;

…

Selon le service de presse DMLA, aujourd'hui, le marché des processeurs à 4 cœurs ne représente pas plus de 2% du total. De toute évidence, pour un acheteur moderne, l'achat d'un processeur à 4 cœurs pour les besoins domestiques est presque dénué de sens pour de nombreuses raisons. Premièrement, il n'existe aujourd'hui pratiquement aucun programme capable d'utiliser efficacement les avantages de 4 threads fonctionnant simultanément; deuxièmement, les fabricants position 4- processeurs nucléaires, Comment Salut fin-solutions en ajoutant au composant logiciel enfichable les cartes vidéo les plus modernes et volumineuses disques durs, - et cela augmente finalement le coût de produits déjà coûteux …

Développeurs Intel ils disent: "... en cours de développement, le nombre de cœurs deviendra de plus en plus ...".

Ce qui nous attend dans le futur

Incorporation Intel on ne parle plus de "Multi-nucléaire" ( Multi-cœur), comme c'est le cas pour les solutions à 2, 4, 8, 16 ou même 32 cœurs, mais "Multi-cœur" ( Beaucoup de noyau), impliquant une toute nouvelle microstructure architecturale de la puce, comparable (mais pas similaire) à l'architecture du processeur cellule.

La structure d'un tel Beaucoup de noyau-chip implique de travailler avec le même ensemble d'instructions, mais avec l'aide d'un noyau central puissant ou de plusieurs puissants CPU, "entouré" de nombreux cœurs auxiliaires, qui aideront à traiter plus efficacement des applications multimédia complexes en mode multithread. En plus des cœurs "à usage général", les processeurs Intel aura également des noyaux spécialisés pour effectuer diverses classes de tâches - telles que les graphiques, les algorithmes de reconnaissance vocale, le traitement des protocoles de communication.

Justin Rattner a présenté une telle architecture ( Justin R. Rattner), chef de secteur Groupe technologique d'entreprise Intel, lors d'une conférence de presse à Tokyo. Selon lui, il pourrait y avoir plusieurs dizaines de cœurs auxiliaires de ce type dans le nouveau processeur multicœur. Contrairement à l'accent mis sur les grands cœurs de calcul énergivores avec une dissipation thermique élevée, les cristaux multicœurs Intel activera uniquement les cœurs nécessaires à la tâche en cours, tandis que les cœurs restants seront désactivés. Cela permettra au cristal de consommer exactement autant d'électricité qu'il en a besoin dans ce moment temps.

En juillet 2008, la société Intel a déclaré qu'il envisageait la possibilité d'intégrer plusieurs dizaines, voire des milliers de cœurs de calcul dans un seul processeur. Ingénieur principal Envar Galum ( Anouar Ghuloum) a écrit sur son blog : "En fin de compte, je recommande de suivre mon prochain conseil... les développeurs devraient commencer à penser à des dizaines, des centaines et des milliers de cœurs maintenant." Selon lui, actuellement Intel explore des technologies qui pourraient faire évoluer l'informatique "au nombre de cœurs que nous ne vendons pas encore".

En fin de compte, le succès des systèmes multicœurs dépendra des développeurs, qui devront peut-être changer de langage de programmation et réécrire toutes les bibliothèques existantes, a déclaré Galum.

Probablement, chaque utilisateur peu familier avec un ordinateur a rencontré un tas de caractéristiques incompréhensibles lors du choix d'un processeur central : technologie de processus, cache, socket ; demandé conseil à des amis et connaissances compétents en matière de matériel informatique. Examinons la variété de tous les paramètres possibles, car le processeur est la partie la plus importante de votre PC, et comprendre ses caractéristiques vous donnera confiance dans l'achat et l'utilisation ultérieure.

CPU

CPU ordinateur personnel est un microcircuit chargé d'effectuer toutes les opérations et contrôles de données périphériques. Il est contenu dans un boîtier spécial en silicium appelé cristal. L'abréviation est utilisée pour l'abréviation - CPU(processeur) ou CPU(de l'anglais Central Processing Unit - unité centrale de traitement). Dans le marché d'aujourd'hui Les composants d'ordinateur Il y a deux sociétés concurrentes Intel et AMD, qui sont constamment dans la course aux performances des nouveaux processeurs, améliorant constamment le processus technologique.

Technologie de processus

Technologie de processus est la taille utilisée dans la fabrication des processeurs. Il détermine la taille du transistor dont l'unité est le nm (nanomètre). Les transistors, à leur tour, forment la base interne du CPU. L'essentiel est que l'amélioration continue des techniques de fabrication vous permet de réduire la taille de ces composants. En conséquence, beaucoup plus d'entre eux sont placés sur la puce du processeur. Cela contribue à améliorer les performances du processeur, de sorte que la technologie de processus utilisée est toujours indiquée dans ses paramètres. Par exemple, Intel Core Le i5-760 est fabriqué selon la technologie de processus 45 nm, et l'Intel Core i5-2500K à 32 nm, sur la base de ces informations, on peut juger de la modernité du processeur et surpasser son prédécesseur, mais un certain nombre d'autres paramètres doivent être pris en compte lors du choix.

Architecture

De plus, les processeurs se caractérisent par une caractéristique telle que l'architecture - un ensemble de propriétés inhérentes à toute une famille de processeurs, généralement produits depuis de nombreuses années. En d'autres termes, l'architecture est leur organisation ou la conception interne du CPU.

Nombres de coeurs

Cœur- l'élément le plus important du processeur central. C'est une partie du processeur capable d'exécuter un seul flux d'instructions. Les cœurs diffèrent par la taille du cache, la fréquence du bus, la technologie de fabrication, etc. Les fabricants leur attribuent de nouveaux noms à chaque processus technique ultérieur (par exemple, le cœur du processeur AMD est Zambezi et Intel est Lynnfield). Avec le développement des technologies de fabrication de processeurs, il est devenu possible de placer plusieurs cœurs dans un même package, ce qui augmente considérablement les performances du processeur et permet d'effectuer plusieurs tâches simultanément, ainsi que d'utiliser plusieurs cœurs dans les programmes. Processeurs multicœurs pourra gérer plus rapidement l'archivage, le décodage vidéo, le fonctionnement des jeux vidéo modernes, etc. Par exemple, les lignes Processeurs principaux 2 Duo et Core 2 Quad d'Intel, qui utilisent respectivement des processeurs dual-core et quad-core. À l'heure actuelle, les processeurs à 2, 3, 4 et 6 cœurs sont largement disponibles. La plupart d'entre eux sont utilisés dans des solutions de serveur et ne sont pas requis par un utilisateur de PC ordinaire.

Fréquence

Outre le nombre de cœurs, les performances sont affectées par fréquence d'horloge. La valeur de cette caractéristique reflète les performances du CPU en nombre de cycles (opérations) par seconde. Une autre caractéristique importante est fréquence du bus(FSB - Front Side Bus) démontrant la vitesse à laquelle les données sont échangées entre le processeur et les périphériques de l'ordinateur. La fréquence d'horloge est proportionnelle à la fréquence du bus.

prise

Pour que le futur processeur, une fois mis à jour, soit compatible avec l'existant carte mère, vous devez connaître sa prise. La douille s'appelle connecteur, dans lequel le CPU est installé sur carte mère ordinateur. Le type de socket est caractérisé par le nombre de broches et le fabricant du processeur. Différents sockets correspondent à certains types de CPU, donc chaque socket accepte un certain type de processeur. Intel utilise les sockets LGA1156, LGA1366 et LGA1155, tandis qu'AMD utilise AM2+ et AM3.

Cache

Cache- la quantité de mémoire avec une vitesse d'accès très élevée, nécessaire pour accélérer l'accès aux données qui sont constamment en mémoire avec une vitesse d'accès (RAM) plus faible. Lors du choix d'un processeur, gardez à l'esprit que l'augmentation de la taille du cache améliore les performances de la plupart des applications. Le cache CPU se distingue par trois niveaux ( L1, L2 et L3), situé directement sur le cœur du processeur. Les données de la RAM y pénètrent pour une vitesse de traitement plus élevée. Il convient également de considérer que pour processeurs multicœurs indique la quantité de cache L1 pour un cœur. Le cache de deuxième niveau exécute des fonctions similaires, différant par une vitesse inférieure et un volume plus important. Si vous avez l'intention d'utiliser le processeur pour des tâches gourmandes en ressources, un modèle avec une grande quantité de cache de second niveau sera préférable, étant donné que la quantité totale de cache L2 est indiquée pour les processeurs multicœurs. Le cache L3 est fourni avec le plus transformateurs productifs, comme AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon. Le cache de troisième niveau est le moins rapide, mais il peut atteindre 30 Mo.

Consommation d'énergie

La consommation électrique du processeur est étroitement liée à la technologie de sa production. Avec une diminution des nanomètres de la technologie de processus, une augmentation du nombre de transistors et une augmentation de la fréquence d'horloge des processeurs, il y a une augmentation de la consommation d'énergie du CPU. Par exemple, les processeurs Intel Core i7 nécessitent jusqu'à 130 watts ou plus. La tension fournie au cœur caractérise clairement la consommation électrique du processeur. Ce paramètre est particulièrement important lors du choix d'un processeur à utiliser comme centre multimédia. DANS modèles modernes les processeurs utilisent diverses technologies pour aider à lutter contre la consommation excessive d'énergie : capteurs de température, systèmes de contrôle automatique de la tension et de la fréquence des cœurs de processeur, modes d'économie d'énergie avec une faible charge sur le processeur.

Caractéristiques supplémentaires

Les processeurs modernes ont acquis la capacité de fonctionner en modes 2 et 3 canaux avec RAM, ce qui affecte considérablement ses performances, et prend également en charge un plus grand ensemble d'instructions, ce qui élève leur fonctionnalité à nouveau niveau. Les GPU traitent la vidéo par eux-mêmes, déchargeant ainsi le CPU, grâce à la technologie DXVA(de l'anglais DirectX Video Acceleration - accélération vidéo par le composant DirectX). Intel utilise la technologie ci-dessus Turbo pour modifier dynamiquement la fréquence d'horloge du processeur. Technologie Pas de vitesse gère la consommation d'énergie du processeur en fonction de l'activité du processeur, et Technologie de virtualisation Intel crée un environnement virtuel dans le matériel pour utiliser plusieurs systèmes d'exploitation. En outre, les processeurs modernes peuvent être divisés en cœurs virtuels avec l'aide de la technologie Hyper-Threading. Par exemple, un processeur double cœur est capable de diviser la vitesse d'horloge d'un cœur en deux, ce qui contribue à des performances de traitement élevées avec quatre cœurs virtuels.

En pensant à la configuration de votre futur PC, n'oubliez pas la carte vidéo et ses GPU(de l'anglais Graphics Processing Unit - dispositif de traitement graphique) - le processeur de votre carte vidéo, qui est responsable du rendu (opérations arithmétiques avec des objets géométriques, physiques, etc.). Plus la fréquence de son cœur et la fréquence de la mémoire sont élevées, moins la charge sur le processeur central sera importante. Une attention particulière à GPU les joueurs doivent montrer.

L'industrie informatique moderne ne reste pas immobile. Presque tous les ordinateurs sont déjà équipés de processeurs multicœurs. Mais après tout, tout le monde ne sait pas quelle est la différence entre eux et leurs homologues à cœur unique qui restent dans le passé. Parfois, lors de l'achat, une personne cherche à acheter un nouveau produit, alors qu'elle ne réalise pas son importance et dépense de l'argent pour une chose qui ne lui apportera pas d'avantages significatifs.
Pour comprendre la nécessité d'acheter un processeur à un ou deux cœurs, vous devez être conscient de la différence entre les deux options, auquel cas chacune d'elles est meilleure.

Caractéristiques de la structure des processeurs monocœur

Tout le monde sait que la puissance et la vitesse de l'ensemble de l'ordinateur personnel dépendent principalement du processeur central. Par conséquent, plus la fréquence du processeur est élevée, plus l'exécution des commandes utilisateur est rapide. Les opérations de données sont effectuées par le cœur du processeur.

À haute fréquence, la vitesse d'exécution d'une instruction est importante, par conséquent, même avec un processeur monocœur, il semble à l'utilisateur que les programmes s'exécutent en parallèle. En réalité, tous les programmes font la queue, ce qui se déplace à très grande vitesse.

Une caractéristique des processeurs monocœur par architecture peut être considérée :

• Structure avec séparation complète des commandes et des données.
• Une architecture scalaire qui permet d'exécuter plusieurs instructions en parallèle sur différents appareils.
• Modification de l'enchaînement des commandes de type dynamique lorsque le principe d'anticipation fonctionne.
• Les commandes sont utilisées en fonction du type de pipeline.
• La direction des branches d'exécution est prévisible.

Je voudrais noter que malgré le fait que de plus en plus de processeurs double cœur apparaissent, les options monocœur sont constamment finalisées et améliorées. Par conséquent, certains modèles de processeurs à un seul cœur ne sont pas toujours inférieurs en performances à un successeur à double cœur.

Caractéristiques des processeurs double cœur

Si, en général, nous parlons du fonctionnement d'un processeur à deux cœurs par rapport à un homologue à un seul cœur, alors nous pouvons tout expliquer exemple simple. Par exemple, un utilisateur copie des fichiers et décide en même temps de regarder un film. Il lui semble que les deux opérations sont effectuées simultanément, mais lorsqu'un processeur monocœur est en cours d'exécution, ces actions se déroulent de manière séquentielle, car la fréquence d'exécution des commandes est très élevée et un tel sentiment est créé. Mais en présence d'un processus dual-core, ces opérations sont bien réalisées simultanément.

Il convient de noter que dans son architecture, un processeur double cœur est similaire à la structure des multiprocesseurs symétriques, lorsque deux processeurs sont utilisés sur une carte. Il existe bien sûr certaines différences, mais le principe de fonctionnement est similaire.

Les processeurs double cœur se montrent le plus efficacement lorsqu'ils travaillent avec des applications multithreads, c'est là que les performances les plus élevées sont obtenues. Étant donné que de nombreuses tâches sont réparties entre deux cœurs pour l'exécution. Cette distribution réduit la consommation d'énergie. Après tout, ce facteur entrave le développement de processeurs monocœur.

Quelle est la différence entre un processeur dual-core

Lors de l'étude de l'architecture de la structure des processeurs monocœur et double cœur, une longue liste de différences peut être distinguée:

• Si vous n'exécutez pas d'applications multithread complexes ou plusieurs en même temps, les différences de fonctionnement d'un processeur avec un ou deux cœurs ne seront pas aussi perceptibles et perceptibles.
• Dans un processeur à deux cœurs, il existe également une mémoire cache partagée.
• Si vous avez un processeur double cœur, il y a un avantage tangible, car si un cœur tombe en panne, le deuxième cœur ne prendra toute la charge que sur lui-même.
• Le processeur double cœur a une mémoire cache et une fréquence importantes.

Il convient de noter qu'un processeur double cœur à la maison ne peut pas toujours montrer tout son potentiel, car de nombreuses applications créées ne sont pas adaptées à un tel processeur central. Il convient de noter qu'en raison de la présence de deux cœurs, le processeur a une structure 64 bits. Et de nombreux programmes modernes sont conçus pour une structure 32 bits, et vous ne devez pas vous attendre à une augmentation de leur vitesse.

Avantages de l'utilisation de processeurs double cœur

Connaissant les caractéristiques structurelles et les différences significatives entre les processeurs à un et deux cœurs, nous pouvons mettre en évidence les principaux avantages de l'utilisation de processeurs double cœur :

1. Performances rapides du navigateur lors du chargement et de l'affichage.
2. Hautes performances dans les applications de jeu.
3. Le mode multi-valeur augmente la vitesse de plusieurs threads.
4. Fonctionnement à grande vitesse et en douceur.
5. Consommation d'énergie réduite tout en augmentant les performances.

En conclusion, nous pouvons conclure qu'un processeur à un ou deux cœurs présente des différences importantes, à la fois en raison du travail et de son architecture.

Bien sûr, il est clair qu'un processeur à deux cœurs ou plus sera plus productif. Pour un usage domestique, en principe, il n'est pas essentiel d'acheter un ordinateur avec un seul processeur. Mais s'il existe des opportunités financières pour acheter un ordinateur dans la configuration duquel il y a deux processeurs, cela vaut la peine d'acheter. Après tout, le monde de l'information ne reste pas immobile. Les programmes sont en cours de finalisation, la technologie s'améliore. Chaque jour tout plus produits logiciels conçu pour fonctionner avec les systèmes 64 bits.

Les processeurs multicœurs sont unités centrales de traitement, qui contiennent plus de deux cœurs de calcul. De tels cœurs peuvent être situés à la fois dans le même boîtier et sur la même puce de processeur.

Qu'est-ce qu'un processeur multicœur ?

Le plus souvent, les processeurs multicœurs sont compris comme des unités centrales de traitement dans lesquelles plusieurs cœurs de calcul sont intégrés dans une seule puce (c'est-à-dire qu'ils sont situés sur la même puce de silicium).

Habituellement, la fréquence d'horloge des processeurs multicœurs est délibérément sous-estimée. Ceci est fait afin de réduire la consommation d'énergie tout en maintenant les performances requises du processeur. Dans le même temps, chaque cœur est un microprocesseur à part entière, qui se caractérise par les caractéristiques de tous les processeurs modernes - il utilise un cache à plusieurs niveaux, prend en charge l'exécution dans le désordre du code et des instructions vectorielles.

Hyper-Threading

Les cœurs des processeurs multicœurs peuvent prendre en charge la technologie SMT, qui permet l'exécution de plusieurs threads et la création de plusieurs processeurs logiques à partir de chaque cœur. Sur les processeurs fabriqués par Intel, cette technologie est appelée "Hyper-threading". Grâce à lui, vous pouvez doubler le nombre de processeurs logiques par rapport au nombre de puces physiques. Dans les microprocesseurs prenant en charge cette technologie, chaque processeur physique est capable de stocker l'état de deux threads en même temps. Pour le système d'exploitation, cela ressemblera à deux processeurs logiques. Si une pause se produit dans le travail de l'un d'eux (par exemple, il attend que des données soient reçues de la mémoire), l'autre processeur logique commence à exécuter son propre thread.

Types de processeurs multicœurs

Les processeurs multicœurs sont divisés en plusieurs types. Ils peuvent ou non prendre en charge l'utilisation du cache partagé. La communication entre les cœurs est mise en œuvre sur les principes de l'utilisation d'un bus partagé, d'un réseau sur des liaisons point à point, d'un réseau avec un commutateur ou de l'utilisation d'un cache partagé.

Principe d'opération

La plupart des processeurs multicœurs modernes fonctionnent selon le schéma suivant. Si application en cours d'exécution prend en charge le multithreading, il peut forcer le processeur à exécuter plusieurs tâches en même temps. Par exemple, si l'ordinateur utilise un processeur à 4 cœurs avec une fréquence d'horloge de 1,8 GHz, le programme peut "charger" les quatre cœurs à la fois, tandis que la fréquence totale du processeur sera de 7,2 GHz. Si plusieurs programmes s'exécutent en même temps, chacun d'eux peut utiliser une partie des cœurs du processeur, ce qui entraîne également une augmentation des performances de l'ordinateur.

De nombreux systèmes d'exploitation prennent en charge le multithreading, donc l'utilisation de processeurs multicœurs peut accélérer votre ordinateur même pour les applications qui ne prennent pas en charge le multithreading. Si nous considérons le travail d'une seule application, l'utilisation de processeurs multicœurs ne sera justifiée que si cette application est optimisée pour le multithreading. Sinon, la vitesse d'un processeur multicœur ne différera pas de la vitesse d'un processeur conventionnel, et parfois même plus lente.

Mais avec la conquête de nouveaux pics dans les indicateurs de fréquence, il est devenu plus difficile de l'augmenter, car cela a affecté l'augmentation du TDP des processeurs. Par conséquent, les développeurs ont commencé à augmenter la largeur des processeurs, à savoir ajouter des cœurs, et le concept de multicœur est apparu.

Il y a littéralement 6-7 ans, les processeurs multicœurs étaient pratiquement inconnus. Non, les processeurs multicœurs de la même société IBM existaient auparavant, mais l'apparition du premier processeur double cœur pour ordinateurs de bureau, n'a eu lieu qu'en 2005, et cela s'appelait Processeur Pentium D. En outre, l'Opteron dual-core d'AMD est sorti en 2005, mais pour les systèmes de serveur.

Dans cet article, nous n'approfondirons pas les faits historiques en détail, mais discuterons des processeurs multicœurs modernes comme l'une des caractéristiques du CPU. Et le plus important - nous devons comprendre ce que ce multicœur donne en termes de performances pour le processeur et pour vous et moi.

Performances accrues avec le multicœur

Le principe de l'augmentation des performances du processeur grâce à plusieurs cœurs est de scinder l'exécution des threads (tâches diverses) en plusieurs cœurs. En résumé, presque tous les processus en cours d'exécution sur votre système ont plusieurs threads.

Je ferai tout de suite une réservation sur le fait que le système d'exploitation peut virtuellement créer de nombreux threads pour lui-même et tout faire en même temps, même si le processeur est physiquement monocœur. Ce principe implémente le même multitâche Windows (par exemple, écouter de la musique et taper en même temps).

Prenons par exemple programme antivirus. Nous aurons un thread scannant l'ordinateur, l'autre - mettant à jour la base de données antivirus (nous avons tout simplifié afin de comprendre le concept général).

Et considérez ce qui se passera dans deux cas différents :

a) Processeur monocœur.Étant donné que deux threads s'exécutent en même temps, nous devons créer pour l'utilisateur (visuellement) cette simultanéité d'exécution. Le système d'exploitation fait des choses délicates :il y a un switch entre l'exécution de ces deux threads (ces switchs sont instantanés et le temps est en millisecondes). C'est-à-dire que le système a "effectué" un peu la mise à jour, puis est brusquement passé à l'analyse, puis à la mise à jour. Ainsi, pour vous et moi, il semble que ces deux tâches soient menées simultanément. Mais qu'est-ce qui est perdu ? Bien sûr, les performances. Examinons donc la deuxième option.

b) Le processeur est multicœur. Dans ce cas, ce changement ne se produira pas. Le système enverra clairement chaque thread à un noyau séparé, ce qui, par conséquent, nous permettra de nous débarrasser du passage de thread à thread qui nuit aux performances (idéalisons la situation). Deux threads s'exécutent simultanément, c'est le principe du multi-core et du multi-threading. En fin de compte, nous effectuerons des analyses et des mises à jour beaucoup plus rapidement sur un processeur multicœur que sur un processeur monocœur. Mais il y a un hic - tous les programmes ne prennent pas en charge le multicœur. Tous les programmes ne peuvent pas être optimisés de cette façon. Et tout se passe loin d'être aussi parfait que nous l'avons décrit. Mais chaque jour, les développeurs créent de plus en plus de programmes dont le code est parfaitement optimisé pour une exécution sur des processeurs multicœurs.

Les processeurs multicœurs sont-ils nécessaires ? Raisonnabilité au quotidien

À choix du processeur pour un ordinateur (à savoir, en pensant au nombre de cœurs), il convient de déterminer les principaux types de tâches qu'il effectuera.

Pour améliorer les connaissances dans le domaine du matériel informatique, vous pouvez lire le matériel sur prises de processeur .

Le point de départ peut être appelé processeurs double cœur, car cela n'a aucun sens de revenir à des solutions monocœur. Mais les processeurs dual-core sont différents. Ce n'est peut-être pas le Celeron "le plus" frais, ou il peut s'agir d'un Core i3 sur Ivy Bridge, tout comme AMD - Sempron ou Phenom II. Naturellement, en raison d'autres indicateurs, leurs performances seront très différentes, vous devez donc tout examiner de manière exhaustive et comparer le multicœur avec les autres. caractéristiques du processeur.

Par exemple, le Core i3 sur Ivy Bridge dispose de la technologie Hyper-Treading, qui permet de traiter 4 threads simultanément (le système d'exploitation voit 4 cœurs logiques, au lieu de 2 physiques). Et le même Celeron ne s'en vante pas.

Mais revenons directement aux réflexions sur les tâches requises. Si un ordinateur est nécessaire pour Bureau de travail et surfer sur Internet, alors un processeur dual-core lui suffit.

En ce qui concerne les performances de jeu, vous avez besoin de 4 cœurs ou plus pour être à l'aise dans la plupart des jeux. Mais ici, le piège apparaît : tous les jeux n'ont pas de code optimisé pour les processeurs à 4 cœurs, et s'ils sont optimisés, ce n'est pas aussi efficace que nous le souhaiterions. Mais, en principe, pour les jeux, la solution optimale est précisément le 4e processeur principal.

À ce jour, le même 8 cœurs Processeurs AMD, sont redondants pour les jeux, c'est le nombre de cœurs qui est redondant, mais les performances ne sont pas à la hauteur, mais ils ont d'autres avantages. Ces mêmes 8 cœurs aideront beaucoup dans les tâches où un travail puissant avec une charge multithread de haute qualité est nécessaire. Cela inclut, par exemple, le rendu (calcul) de la vidéo ou l'informatique du serveur. Par conséquent, pour de telles tâches, 6, 8 cœurs ou plus sont nécessaires. Et bientôt, les jeux pourront charger 8 cœurs ou plus avec une haute qualité, donc à l'avenir, tout est très rose.

N'oubliez pas qu'il existe encore de nombreuses tâches qui créent une charge à un seul thread. Et vous devriez vous poser la question : ai-je besoin de ce 8 cœurs ou non ?

Pour résumer un peu, je voudrais souligner une fois de plus que les avantages du multicœur se manifestent lors de travaux multithreads de calcul "lourds". Et si vous ne jouez pas à des jeux avec des exigences exorbitantes et que vous ne faites pas de types de travail spécifiques qui nécessitent une bonne puissance de calcul, alors dépenser de l'argent sur des processeurs multicœurs coûteux n'a tout simplement pas de sens (