این روزها اکثر CPU ها دو هسته ای، چهار هسته ای یا هشت هسته ای هستند. اما این اصلا به چه معناست؟ در اینجا همه چیز توضیح داده شده است.
هنگام خرید یک لپ تاپ جدید یا ساخت یک کامپیوتر، پردازنده مهمترین تصمیم است. اما اصطلاحات مخصوصاً هستهها زیاد است. به عنوان مثال، آیا به یک پردازنده دو هسته ای، چهار هسته ای، شش هسته ای، هشت هسته ای یا بیشتر نیاز دارید؟
بیایید اصطلاحات را کوتاه کنیم و بفهمیم که واقعاً چه معنایی دارد.
دو هسته ای در مقابل چهار هسته ای، توضیح داده شده است
در اینجا همه چیزهایی است که باید بدانید:
- همیشه فقط یک تراشه پردازنده وجود دارد. این تراشه می تواند یک، دو، چهار، شش، هشت، ده، دوازده یا حتی شانزده هسته داشته باشد. بنابراین اگر یک CPU “تک هسته ای” پیدا کردید، به این معنی است که تراشه پردازنده یک هسته دارد. و یک پردازنده دو هسته ای دارای دو هسته، یک چهار هسته ای چهار هسته ای، یک شش هسته ای دارای شش هسته، یک هشت هسته ای دارای هشت هسته و غیره است.
- در حال حاضر، یک پردازنده 18 هسته ای بهترین چیزی است که می توانید در رایانه های شخصی مصرف کنید. منظورم این است که میتوانید یک AMD Threadripper 64 هستهای بخرید که در دسترس مصرفکنندگان است، اما این قدرت پردازشی بیشتر از آن چیزی است که اکثر مصرفکنندگان معمولی فکر میکنند.
- هر “هسته” بخشی از تراشه است که کار پردازش را انجام می دهد. در اصل، هر هسته یک واحد پردازش مرکزی (CPU) است.
این مقاله به پردازندههای دو هستهای در مقابل چهار هستهای برای رایانهها میپردازد، نه برای گوشیهای هوشمند. ما یک پست جداگانه در مورد درک هسته های گوشی های هوشمند داریم.
تفاوت بین پردازنده های دو هسته ای و چهار هسته ای
ممکن است فکر کنید تعداد هسته های بیشتر پردازنده شما را به طور کلی سریعتر می کند، اما همیشه اینطور نیست. کمی پیچیده تر از این است.
هسته های بیشتر فقط در صورتی سریعتر هستند که یک برنامه بتواند وظایف خود را بین هسته ها تقسیم کند. همه برنامه ها برای تقسیم وظایف بین هسته ها توسعه داده نشده اند. بیشتر در این مورد بعدا.
سرعت کلاک هر هسته نیز مانند معماری یک فاکتور مهم در سرعت است. یک CPU دو هسته ای جدیدتر با سرعت کلاک بالاتر اغلب از یک CPU چهار هسته ای قدیمی با سرعت کلاک پایین تر بهتر است.
مصرف برق
هسته های بیشتر نیز منجر به مصرف انرژی بیشتر توسط پردازنده می شود. هنگامی که پردازنده روشن است، انرژی تمام هسته ها را تامین می کند، نه فقط یک در یک زمان.
سازندگان تراشه سعی کرده اند مصرف انرژی را کاهش دهند و پردازنده ها را در مصرف انرژی کارآمدتر کنند. اما به عنوان یک قانون کلی، یک پردازنده چهار هسته ای انرژی بیشتری را از لپ تاپ شما می گیرد (و در نتیجه باتری آن را سریعتر تمام می کند).
هسته های بیشتر برابر با گرمای بیشتر
عوامل بیشتر از هسته بر گرمای تولید شده توسط یک پردازنده تأثیر می گذارد. اما دوباره، به عنوان یک قانون کلی، هسته های بیشتر منجر به گرمای بیشتر می شود.
با توجه به این گرمای اضافی، سازندگان باید سینک های حرارتی بهتر یا سایر راه حل های خنک کننده را اضافه کنند.
آیا پردازندههای چهار هستهای گرانتر از دو هستهای هستند؟
هسته های بیشتر همیشه قیمت بالاتری ندارد. همانطور که قبلاً گفتیم، سرعت ساعت، نسخههای معماری و سایر ملاحظات وارد عمل میشوند.
اما اگر همه عوامل دیگر یکسان باشند، هسته های بیشتری قیمت بالاتری خواهند داشت.
بهینه سازی نرم افزار برای هسته های CPU
در اینجا راز کوچک کثیفی وجود دارد که سازندگان تراشه نمی خواهند شما بدانید. همیشه مهم نیست که چند هسته دارید. این در مورد نرم افزاری است که روی آنها اجرا می کنید.
برنامه ها باید به طور خاص توسعه داده شوند تا از چندین پردازنده استفاده کنند. در گذشته، «نرمافزار چند رشتهای» چندان رایج نبود، اگرچه از آنجایی که این روزها خرید یک CPU تک هستهای تقریباً غیرممکن است، این مشکل یک بار آنطور که بود نیست.
با این حال، توجه به این نکته مهم است که حتی اگر یک برنامه چند رشته ای باشد، در مورد اینکه برای چه چیزی استفاده می شود نیز اهمیت دارد. به عنوان مثال، مرورگر وب Google Chrome از چندین فرآیند پشتیبانی می کند، مانند نرم افزار ویرایش ویدیو Adobe Premiere Pro.
Adobe Premiere Pro به هسته های مختلف دستور می دهد تا روی جنبه های مختلف ویرایش شما کار کنند. با توجه به لایه های زیادی که در ویرایش ویدیو دخیل هستند، این امر منطقی است، زیرا هر هسته می تواند روی یک کار جداگانه کار کند.
به طور مشابه، گوگل کروم به هسته های مختلف دستور می دهد تا روی تب های مختلف کار کنند. اما مشکل اینجاست هنگامی که یک صفحه وب را در یک برگه باز می کنید، معمولاً بعد از آن ثابت است. هیچ کار پردازش دیگری مورد نیاز نیست. بقیه کار در مورد ذخیره صفحه در RAM است. این بدان معنی است که حتی اگر هسته را می توان برای یک برگه پس زمینه استفاده کرد، غیر ضروری است.
این مثال گوگل کروم نشان میدهد که چگونه حتی نرمافزارهای چند رشتهای ممکن است عملکرد زیادی در دنیای واقعی به شما ندهند.
دو هسته دو برابر سرعت نیست
بنابراین فرض کنید نرم افزار مناسبی دارید و تمام سخت افزارهای دیگر شما یکسان است. آیا یک پردازنده چهار هسته ای دو برابر سریعتر از یک پردازنده دو هسته ای است؟ جواب منفی.
افزایش هسته ها مشکل نرم افزاری مقیاس گذاری را برطرف نمی کند. مقیاسسازی به هستهها، توانایی نظری هر نرمافزاری برای اختصاص وظایف مناسب به هستههای مناسب است، بنابراین هر هسته با سرعت مطلوب خود محاسبه میکند. این چیزی نیست که در واقعیت اتفاق می افتد. در واقعیت، وظایف به صورت متوالی (که اکثر نرم افزارهای چند رشته ای انجام می دهند) یا به صورت تصادفی تقسیم می شوند.
به عنوان مثال، فرض کنید یک پردازنده چهار هسته ای (Core1، Core2، Core3، Core4) دارید. شما باید سه کار (T1، T2، T3) را انجام دهید تا یک عمل را به پایان برسانید، و پنج عمل مانند این دارید (A1، A2، A3، A4، A5).
در اینجا نحوه تقسیم وظایف نرم افزار به شرح زیر است:
- Core1 = A1T1
- Core2 = A1T2
- Core3 = A1T3
- Core4 = A2T1
اگرچه نرم افزار هوشمند نیست. اگر A1T3 سخت ترین و طولانی ترین کار است، نرم افزار باید A1T3 را بین Core3 و Core4 تقسیم کند. اما اکنون، حتی پس از اینکه Core1 و Core2 وظایف خود را به پایان رساندند، باید منتظر بمانند تا وظیفه Core3 کندتر کار را کامل کند.
همه اینها روشی است که می گوید همه نرم افزارها برای استفاده کامل از چندین هسته بهینه سازی نشده اند. و دوبرابر کردن هسته ها همیشه برابر با دو برابر شدن سرعت نیست.
هسته های بیشتر واقعاً به کجا کمک می کنند؟
اکنون که میدانید هستهها چه کار میکنند و محدودیتهای آنها در افزایش عملکرد، باید از خود بپرسید: “آیا به هستههای بیشتری نیاز دارم؟” خوب، بستگی به این دارد که قصد دارید با آنها چه کاری انجام دهید.
دو هسته ای و چهار هسته ای در بازی
اگر دوست دارید یک گیمر باشید، هسته های بیشتری را در رایانه شخصی بازی دریافت کنید. اکثریت قریب به اتفاق عناوین جدید AAA (یعنی بازی های محبوب استودیوهای بزرگ) از معماری چند رشته ای پشتیبانی می کنند. بازیهای ویدیویی هنوز تا حد زیادی به کارت گرافیک وابسته هستند تا خوب به نظر برسند، اما یک پردازنده چند هستهای نیز کمک میکند.
ویرایش فیلم یا صدا
برای هر حرفه ای که با برنامه های ویدیویی یا صوتی کار می کند، هسته های بیشتر مفید خواهد بود. اکثر ابزارهای ویرایش صوتی و تصویری محبوب از پردازش چند رشته ای بهره می برند.
فتوشاپ و طراحی
اگر طراح هستید، سرعت کلاک بالاتر و حافظه پنهان پردازنده بیشتر، سرعت را بهتر از تعداد هسته های بیشتر افزایش می دهد. حتی محبوبترین نرمافزار طراحی، ادوبی فتوشاپ، تا حد زیادی از فرآیندهای تک رشتهای یا با رشتههای سبک پشتیبانی میکند. هسته های چندگانه با این افزایش قابل توجهی نخواهند بود.
آیا باید هسته های بیشتری دریافت کنید؟
به طور کلی، یک پردازنده چهار هسته ای برای محاسبات عمومی سریعتر از یک پردازنده دو هسته ای عمل می کند. هر برنامه ای که باز می کنید روی هسته خودش کار می کند، بنابراین اگر وظایف به اشتراک گذاشته شوند، سرعت ها بهتر است. اگر از تعداد زیادی برنامه به طور همزمان استفاده می کنید، اغلب بین آنها سوئیچ کنید و وظایف خود را به آنها محول کنید، سپس یک پردازنده با هسته های بیشتر تهیه کنید.
فقط این را بدانید: عملکرد کلی سیستم حوزه ای است که عوامل بسیار زیادی در آن نقش دارند. با تغییر یک جزء مانند پردازنده، انتظار افزایش جادویی نداشته باشید. عاقلانه انتخاب کنید و پردازنده مناسب برای نیازهای خود را خریداری کنید.