Conceptos básicos de CPU: múltiples CPU, núcleos e hiper-Threading explicados

• Chris Hoffman

  @chrisbhoffman

• actualizado el 12 de octubre de 2018, a las 11: 27AM EDT

la unidad central de procesamiento (CPU) en su computadora hace el trabajo computacional: ejecutar programas, básicamente. Pero las CPU modernas ofrecen características como múltiples núcleos y hyper-threading. Algunas PC incluso utilizan varias CPU. Estamos aquí para ayudar a resolverlo todo.

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La velocidad del reloj de una CPU solía ser suficiente al comparar el rendimiento., Las cosas ya no son tan simples. Una CPU que ofrece múltiples núcleos o hyper-threading puede funcionar significativamente mejor que una CPU de un solo núcleo de la misma velocidad que no cuenta con hyper-threading. Y Las PC con múltiples CPU pueden tener una ventaja aún mayor. Todas estas características están diseñadas para permitir que las PC ejecuten más fácilmente múltiples procesos al mismo tiempo, lo que aumenta su rendimiento cuando realiza múltiples tareas o bajo las demandas de aplicaciones poderosas como codificadores de video y juegos modernos. Por lo tanto, echemos un vistazo a cada una de estas características y lo que podrían significar para usted.,

Hyper-Threading

Hyper-threading fue el primer intento de Intel de llevar la computación paralela a los PC de consumo. Debutó en las CPU de escritorio con el Pentium 4 HT en 2002. El Pentium 4 del día contaba con un solo núcleo de CPU, por lo que solo podía realizar una tarea a la vez, incluso si era capaz de cambiar entre tareas lo suficientemente rápido como para parecer multitarea. Hyper-threading intentó compensar eso.

un único núcleo de CPU físico con hyper-threading aparece como dos CPU lógicas para un sistema operativo., La CPU sigue siendo una sola CPU, por lo que es un poco de un truco. Mientras que el sistema operativo ve dos CPU para cada núcleo, el hardware de la CPU real solo tiene un solo conjunto de recursos de ejecución para cada núcleo. La CPU pretende tener más núcleos de los que tiene, y utiliza su propia lógica para acelerar la ejecución del programa. En otras palabras, el sistema operativo es engañado para ver dos CPU para cada núcleo de CPU real.

Hyper-threading permite que los dos núcleos de CPU lógicos compartan recursos de ejecución física., Esto puede acelerar un poco las cosas: si una CPU virtual está estancada y esperando, la otra CPU virtual puede tomar prestados sus recursos de ejecución. Hyper-threading puede ayudar a acelerar su sistema, pero no es tan bueno como tener núcleos adicionales reales.

afortunadamente, hyper-threading es ahora un «bonus».»Mientras que los procesadores de consumo originales con hyper-threading solo tenían un solo núcleo que se disfrazaba de múltiples núcleos, las CPU Intel modernas ahora tienen múltiples núcleos y tecnología hyper-threading., Su CPU de doble núcleo con hyper – threading aparece como cuatro núcleos en su sistema operativo, mientras que su CPU de cuatro núcleos con hyper-threading aparece como ocho núcleos. Hyper-threading no sustituye a núcleos adicionales, pero una CPU de doble núcleo con hyper-threading debería funcionar mejor que una CPU de doble núcleo sin hyper-threading.

múltiples núcleos

originalmente, las CPU tenían un solo núcleo. Eso significaba que la CPU física tenía una sola unidad central de procesamiento en ella. Para aumentar el rendimiento, los fabricantes agregan «núcleos» adicionales o unidades centrales de procesamiento., Una CPU de doble núcleo tiene dos unidades centrales de procesamiento, por lo que aparece para el sistema operativo como dos CPU. Una CPU con dos núcleos, por ejemplo, podría ejecutar dos procesos diferentes al mismo tiempo. Esto acelera su sistema, porque su computadora puede hacer varias cosas a la vez.

a diferencia del hyper-threading, aquí no hay trucos: una CPU de doble núcleo literalmente tiene dos unidades de procesamiento centrales en el chip de la CPU. Una CPU de cuatro núcleos tiene cuatro unidades centrales de procesamiento, una CPU de ocho núcleos tiene ocho unidades centrales de procesamiento, y así sucesivamente.,

esto ayuda a mejorar drásticamente el rendimiento mientras mantiene la unidad de CPU física pequeña para que quepa en un solo zócalo. Solo tiene que haber un solo zócalo de CPU con una sola unidad de CPU insertada en él, no cuatro zócalos de CPU diferentes con cuatro CPU diferentes, cada uno necesita su propia energía, refrigeración y otro hardware. Hay menos latencia porque los núcleos pueden comunicarse más rápidamente, ya que todos están en el mismo chip.

el Administrador de tareas de Windows muestra esto bastante bien. Aquí, por ejemplo, se puede ver que este sistema tiene una CPU real (socket) y cuatro núcleos., Hyperthreading hace que cada núcleo parezca dos CPU para el sistema operativo, por lo que muestra 8 procesadores lógicos.

múltiples CPU

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La mayoría de los equipos solo tienen una sola CPU. Esa CPU única puede tener varios núcleos o tecnología de hiper-threading, pero sigue siendo solo una unidad de CPU física insertada en un solo zócalo de CPU en la placa base.,

antes de que llegaran las CPU de hyper-threading y multi-core, la gente intentó agregar potencia de procesamiento adicional a las computadoras agregando CPU adicionales. Esto requiere una placa base con múltiples sockets de CPU. La placa base también necesita hardware adicional para conectar esos sockets de CPU a la RAM y otros recursos. Hay un montón de gastos generales en este tipo de configuración. Hay latencia adicional si las CPU necesitan comunicarse entre sí, los sistemas con varias CPU consumen más energía y la placa base necesita más sockets y hardware.,

Los sistemas con múltiples CPU no son muy comunes entre los PCs de usuarios domésticos hoy en día. Incluso un escritorio de juegos de alta potencia con varias tarjetas gráficas generalmente solo tendrá una sola CPU. Encontrará múltiples sistemas de CPU entre supercomputadoras, servidores y sistemas similares de alta gama que necesitan tanta potencia de procesamiento de números como puedan obtener.

cuantas más CPU o núcleos tenga una computadora, más cosas puede hacer a la vez, lo que ayuda a mejorar el rendimiento en la mayoría de las tareas.La mayoría de las computadoras ahora tienen CPU con múltiples núcleos, la opción más eficiente que hemos discutido., Incluso encontrará CPU con múltiples núcleos en teléfonos inteligentes y tabletas modernas. Las CPU Intel también cuentan con hyper-threading, que es una especie de bono. Algunas computadoras que necesitan una gran cantidad de potencia de CPU pueden tener varias CPU, pero es mucho menos eficiente de lo que parece.

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