CPU Básico: Várias CPUs, cores e a tecnologia Hyper-Threading Explicado

• Chris Hoffman

  @chrisbhoffman

• Atualizado em 12 de outubro de 2018, 11:27am EDT

A unidade de processamento central (CPU) no seu computador faz o trabalho computacional—execução de programas, basicamente. Mas os CPUs modernos oferecem características como múltiplos núcleos e hiper-threading. Alguns PCs até usam vários CPUs. Estamos aqui para ajudar a resolver tudo.

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A velocidade do relógio para uma CPU usada para ser suficiente ao comparar desempenho., As coisas já não são tão simples. Uma CPU que oferece múltiplos núcleos ou hyper-threading pode executar significativamente melhor do que uma CPU de um único núcleo da mesma velocidade que não apresenta hyper-threading. E PCs com múltiplos CPUs podem ter uma vantagem ainda maior. Todos estes recursos são projetados para permitir que PCs executem mais facilmente vários processos ao mesmo tempo—aumentando o seu desempenho quando multitarefas ou sob as exigências de aplicativos poderosos como codificadores de vídeo e jogos modernos. Então, vamos dar uma olhada em cada uma dessas características e o que elas podem significar para você.,

Hyper-Threading

Hyper-threading foi a primeira tentativa da Intel de trazer computação paralela para PCs consumidores. Ele estreou em CPUs desktop com o Pentium 4 ht de volta em 2002. O Pentium 4’s do dia contou apenas com um único núcleo de CPU, então ele realmente só poderia realizar uma tarefa de cada vez—mesmo se ele foi capaz de mudar entre tarefas rapidamente o suficiente para que ele parecia multitarefa. Hiper-threading tentou compensar isso.

um único núcleo físico de CPU com hiper-threading aparece como duas CPUs lógicas para um sistema operacional., A CPU ainda é uma CPU única, por isso é um pouco enganadora. Enquanto o sistema operacional vê dois CPUs para cada núcleo, o hardware CPU real só tem um único conjunto de recursos de execução para cada núcleo. A CPU finge que tem mais núcleos do que tem, e usa sua própria lógica para acelerar a execução do programa. Em outras palavras, o sistema operacional é levado a ver dois CPUs para cada núcleo de CPU real.

Hyper-threading permite que os dois núcleos lógicos de CPU compartilhem recursos de execução física., Isto pode acelerar um pouco as coisas—se uma CPU virtual está parada e esperando, a outra CPU virtual pode pedir seus recursos de execução. Hyper-threading pode ajudar a acelerar o seu sistema, mas não é tão bom como ter núcleos adicionais reais.

felizmente, Hyper-threading é agora um ” Bônus.”Enquanto os processadores de consumo originais com hyper-threading só tinham um único núcleo que se mascarava como múltiplos núcleos, os CPUs Intel modernos agora têm ambos múltiplos núcleos e Tecnologia hyper-threading., O seu CPU duplo-core com hiper-thread aparece como quatro núcleos para o seu sistema operacional, enquanto o seu CPU quad-core com hiper-thread aparece como Oito núcleos. O Hyper-threading não substitui os núcleos adicionais, mas uma CPU Dual-core com hyper-threading deve ter um desempenho melhor do que uma CPU dual-core sem hyper-threading.

múltiplos núcleos

originalmente, as CPUs tinham um único núcleo. Isso significava que a CPU física tinha uma única unidade central de processamento. Para aumentar o desempenho, os fabricantes adicionam “núcleos” adicionais ou unidades centrais de processamento., Uma CPU Dual-core tem duas unidades centrais de processamento, então ela aparece para o sistema operacional como duas CPUs. Uma CPU com dois núcleos, por exemplo, poderia executar dois processos diferentes ao mesmo tempo. Isso acelera o seu sistema, porque o seu computador pode fazer várias coisas ao mesmo tempo.

Ao contrário de Hyper-threading, não há truques aqui — uma CPU Dual-core literalmente tem duas unidades centrais de processamento no chip CPU. Uma CPU quad-core tem quatro unidades centrais de processamento, uma CPU octa-core tem oito unidades centrais de processamento, e assim por diante.,

isso ajuda dramaticamente a melhorar o desempenho, mantendo a unidade de CPU física Pequena para que se encaixe em um único socket. Só precisa haver um soquete CPU único com uma única unidade CPU inserida nele – não quatro soquetes CPU diferentes com quatro CPUs diferentes, cada um precisando de sua própria potência, resfriamento e outro hardware. Há menos latência porque os núcleos podem comunicar mais rapidamente, pois estão todos no mesmo chip.o Gestor de Tarefas do Windows mostra isto bastante bem. Aqui, por exemplo, você pode ver que este sistema tem um CPU real (socket) e quatro núcleos., Hyperthreading faz com que cada núcleo se pareça com dois CPUs para o sistema operacional, então ele mostra 8 processadores lógicos.

múltiplas CPUs

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A maioria dos computadores só tem uma CPU única. Essa CPU única pode ter múltiplos núcleos ou tecnologia de hiper-threading—mas ainda é apenas uma unidade física de CPU inserida em um único socket de CPU na placa-mãe.,

Antes de Hyper-threading e CPUs multi-core surgirem, as pessoas tentaram adicionar poder de processamento adicional aos computadores adicionando CPUs adicionais. Isto requer uma placa-mãe com múltiplas bases de CPU. A placa-mãe também precisa de hardware adicional para conectar esses sockets CPU à RAM e outros recursos. Há muitas despesas neste tipo de instalação. Há latência adicional se os CPUs precisam se comunicar uns com os outros, sistemas com vários CPUs consomem mais energia, e a placa-mãe precisa de mais sockets e hardware.,os sistemas

com múltiplos CPUs não são muito comuns entre os PCs do Usuário doméstico hoje em dia. Mesmo um desktop de jogos de alta potência com múltiplas placas gráficas geralmente só tem uma única CPU. Você vai encontrar vários sistemas de CPU entre supercomputadores, servidores e sistemas similares de alta gama que precisam de tanta energia de contagem de números quanto eles podem obter.

Quanto mais CPUs ou núcleos um computador tem, mais coisas ele pode fazer de uma vez, ajudando a melhorar o desempenho na maioria das tarefas.A maioria dos computadores agora tem CPUs com múltiplos núcleos – a opção mais eficiente que já discutimos., Até encontrará CPUs com múltiplos núcleos em smartphones e tablets modernos. Os CPUs da Intel também possuem hyper-threading, que é uma espécie de bônus. Alguns computadores que precisam de uma grande quantidade de energia da CPU podem ter vários CPUs, mas é muito menos eficiente do que parece.

Crédito da Imagem: lungstruck no Flickr, Mike Babcock no Flickr, DeclanTM no Flickr