Nozioni di base sulla CPU: Più CPU, core e Hyper-Threading Explained

• Chris Hoffman

  @chrisbhoffman

• Updated October 12, 2018, 11:27am EDT

La Central Processing Unit (CPU) nel tuo computer esegue i programmi di lavoro computazionale, in pratica. Ma le CPU moderne offrono funzionalità come più core e hyper-threading. Alcuni PC utilizzano anche più CPU. Siamo qui per aiutare a risolvere tutto.

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La velocità di clock di una CPU era sufficiente quando si confrontavano le prestazioni., Le cose non sono più così semplici. Una CPU che offre più core o hyper-threading può eseguire significativamente meglio di una CPU single-core della stessa velocità che non dispone di hyper-threading. E i PC con più CPU possono avere un vantaggio ancora più grande. Tutte queste funzionalità sono progettate per consentire ai PC di eseguire più facilmente più processi contemporaneamente, aumentando le prestazioni durante il multitasking o sotto le richieste di app potenti come codificatori video e giochi moderni. Quindi, diamo un’occhiata a ciascuna di queste caratteristiche e cosa potrebbero significare per te.,

Hyper-Threading

L’hyper-threading è stato il primo tentativo di Intel di portare il calcolo parallelo ai PC consumer. Ha debuttato su CPU desktop con il Pentium 4 HT nel 2002. Il Pentium 4 del giorno presentava solo un singolo core della CPU, quindi poteva davvero eseguire solo un’attività alla volta, anche se era in grado di passare da un’attività all’altra abbastanza rapidamente da sembrare multitasking. Hyper-threading ha tentato di compensare questo.

Un singolo core fisico della CPU con hyper-threading appare come due CPU logiche per un sistema operativo., La CPU è ancora una singola CPU, quindi è un po ‘ un imbroglio. Mentre il sistema operativo vede due CPU per ogni core, l’hardware effettivo della CPU ha solo un singolo set di risorse di esecuzione per ciascun core. La CPU finge di avere più core di quanto non faccia, e usa la propria logica per accelerare l’esecuzione del programma. In altre parole, il sistema operativo viene ingannato nel vedere due CPU per ogni core effettivo della CPU.

L’hyper-threading consente ai due core logici della CPU di condividere le risorse di esecuzione fisica., Questo può accelerare un po ‘ le cose—se una CPU virtuale è in stallo e in attesa, l’altra CPU virtuale può prendere in prestito le sue risorse di esecuzione. Hyper-threading può aiutare ad accelerare il sistema, ma non è neanche lontanamente buono come avere veri e propri core aggiuntivi.

Per fortuna, hyper-threading è ora un “bonus.”Mentre i processori consumer originali con hyper-threading avevano solo un singolo core mascherato da più core, le moderne CPU Intel ora hanno sia più core che la tecnologia hyper-threading., La CPU dual-core con hyper-threading appare come quattro core per il sistema operativo, mentre la CPU quad-core con hyper-threading appare come otto core. Hyper-threading non è un sostituto per i core aggiuntivi, ma una CPU dual-core con hyper-threading dovrebbe funzionare meglio di una CPU dual-core senza hyper-threading.

Core multipli

Originariamente, le CPU avevano un singolo core. Ciò significava che la CPU fisica aveva una singola unità di elaborazione centrale su di essa. Per aumentare le prestazioni, i produttori aggiungono ulteriori “core” o unità di elaborazione centrali., Una CPU dual-core ha due unità di elaborazione centrali, quindi appare al sistema operativo come due CPU. Una CPU con due core, ad esempio, potrebbe eseguire due processi diversi contemporaneamente. Questo accelera il sistema, perché il computer può fare più cose contemporaneamente.

A differenza di hyper-threading, non ci sono trucchi qui — una CPU dual-core ha letteralmente due unità di elaborazione centrali sul chip della CPU. Una CPU quad-core ha quattro unità di elaborazione centrali, una CPU octa-core ha otto unità di elaborazione centrali e così via.,

Questo aiuta a migliorare notevolmente le prestazioni mantenendo l’unità CPU fisica piccola in modo che si adatti a un singolo socket. Ci deve essere solo un singolo socket CPU con una singola unità CPU inserita in esso-non quattro diversi socket CPU con quattro diverse CPU, ognuna delle quali necessita della propria alimentazione, raffreddamento e altro hardware. C’è meno latenza perché i core possono comunicare più rapidamente, poiché sono tutti sullo stesso chip.

Task Manager di Windows mostra questo abbastanza bene. Qui, ad esempio, puoi vedere che questo sistema ha una CPU effettiva (socket) e quattro core., Hyperthreading rende ogni core simile a due CPU per il sistema operativo, quindi mostra 8 processori logici.

CPU multiple

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La maggior parte dei computer ha solo una singola CPU. Quella singola CPU potrebbe avere più core o tecnologia hyper-threading, ma è ancora solo un’unità CPU fisica inserita in un singolo socket della CPU sulla scheda madre.,

Prima che arrivassero le CPU hyper-threading e multi-core, le persone tentavano di aggiungere ulteriore potenza di elaborazione ai computer aggiungendo CPU aggiuntive. Ciò richiede una scheda madre con più socket della CPU. La scheda madre ha anche bisogno di hardware aggiuntivo per collegare quei socket della CPU alla RAM e ad altre risorse. C’è un sacco di overhead in questo tipo di configurazione. C’è latenza aggiuntiva se le CPU devono comunicare tra loro, i sistemi con più CPU consumano più energia e la scheda madre ha bisogno di più socket e hardware.,

I sistemi con più CPU non sono molto comuni tra i PC degli utenti domestici oggi. Anche un desktop di gioco ad alta potenza con più schede grafiche avrà generalmente solo una singola CPU. Troverete più sistemi di CPU tra supercomputer, server e sistemi di fascia alta simili che hanno bisogno di tanto potere numero-scricchiolio come si può ottenere.

Più CPU o core ha un computer, più cose può fare contemporaneamente, aiutando a migliorare le prestazioni nella maggior parte delle attività.La maggior parte dei computer ora hanno CPU con più core—l’opzione più efficiente che abbiamo discusso., Troverai anche CPU con più core su smartphone e tablet moderni. Le CPU Intel dispongono anche di hyper-threading, che è una specie di bonus. Alcuni computer che necessitano di una grande quantità di potenza della CPU possono avere più CPU, ma è molto meno efficiente di quanto sembri.

Immagine di credito: lungstruck su Flickr, Mike Babcock su Flickr, DeclanTM su Flickr