Flera kärnprocessorer har varit tillgängliga i persondatorer sedan slutet av 1990-talet. Flerkärniga mönster åtgärdade problemet att processorer träffade taket för deras fysiska begränsningar vad gäller deras klockhastigheter och hur effektivt de kunde kylas och fortfarande behålla noggrannhet. Genom att flytta till extrakärnor på enprocessorns chip undviker tillverkarna problem med klockhastigheten genom att effektivt multiplicera den mängd data som kan hanteras av CPU.
När de ursprungligen släpptes, var det bara två kärnor i en enda CPU men nu finns det alternativ för fyra, sex och till och med 10 eller mer. Förutom att lägga till kärnor dubblerar Intels Hyper-Threading-teknik nästan de kärnor som operativsystemet ser.
Att ha två kärnor i en enda processor har alltid haft påtagliga fördelar tack vare multitasking-naturen hos moderna operativsystem. När allt kommer omkring kan du surfa på webben eller skriva en rapport medan ett antivirusprogram körs i bakgrunden. Den verkliga frågan för många människor kan vara att ha mer än två är verkligen fördelaktiga och i så fall hur många?
gäng~~POS=TRUNC
en tråd är helt enkelt en enda ström av data från ett program som går igenom processorn på datorn. Varje applikation genererar sin egen en eller flera trådar beroende på hur det går. Med multitasking kan en enda kärnprocessor bara hantera en enda tråd i taget, så systemet växlar snabbt mellan trådarna för att bearbeta data på ett till synes samtidigt sätt.
Fördelen med att ha flera kärnor är att systemet kan hantera mer än en tråd. Varje kärna kan hantera en separat ström av data. Denna arkitektur ökar prestanda för ett system som kör samtidiga applikationer. Eftersom servrar tenderar att köra många samtidiga applikationer vid en given tidpunkt, var tekniken ursprungligen utvecklad för företagskunderna - men eftersom persondatorer blev mer komplexa och multitasking ökade, fick de också extra kärnor.
Programvarubeständighet
Medan begreppet processorer med flera kärnor låter tilltalande, finns det en stor tillvägagångssätt för denna teknik. För att de verkliga fördelarna med de flera processorerna ska kunna ses måste mjukvaran som körs på datorn skrivas för att stödja multithreading. Utan mjukvaran som stöder en sådan funktion, kommer trådar primärt att köras genom en enda kärna och därmed försämra effektiviteten. Om det bara kan köras på en enda kärna i en fyrkärnig processor kan det faktiskt vara snabbare att köra det på en dual-core processor med högre basklockhastigheter.
Alla större nuvarande operativsystem stödjer multithreading-kapacitet. Men multithreading måste också skrivas in i applikationsprogrammet. Stöd för multithreading i konsument mjukvara har förbättrats genom åren men för många enkla program är multithreading stöd fortfarande inte implementerat på grund av komplexiteten i mjukvaruuppbyggnaden. Ett mailprogram eller en webbläsare kan förmodligen inte se stora fördelar för multithreadning så mycket som ett grafik- eller videoredigeringsprogram, där datorn bearbetar komplexa beräkningar.
Ett bra exempel för att förklara denna tendens är att titta på ett typiskt dataspel. De flesta spel kräver någon form av återgivningsmotor för att visa vad som händer i spelet. Dessutom kontrollerar någon form av artificiell intelligens händelser och tecken i spelet. Med en enda kärna måste båda dessa fungera genom att växla mellan de två. Detta tillvägagångssätt är inte effektivt. Om systemet hade flera processorer, kunde rendering och AI var och en köras på en separat kärna - en idealisk situation för en multipelkärnprocessor.
Är 4> 2?
Att gå utöver två kärnor presenterar en konceptuell utmaning, eftersom svaret för en given datorköpare beror på vilken programvara han eller hon brukar använda. Till exempel erbjuder många spel fortfarande liten prestationsskillnad mellan två och fyra kärnor. Det finns i huvudsak inga spel som ser konkreta fördelar från bortom fyra processorkärnor.
Å andra sidan kommer ett videokodningsprogram som transkriberar video sannolikt att se stora fördelar, eftersom individuell ramframställning kan överföras till olika kärnor och sedan samlas in i en enda ström av mjukvaran. Sålunda med åtta kärnor kommer det att vara ännu mer fördelaktigt än att ha fyra.
Klockhastigheter
Ju högre klockhastighet desto snabbare processorn. Klockhastigheterna blir mer slarviga när du överväger hastigheter i förhållande till flera kärnor eftersom processorer krossar flera datatrådar tack vare de extra kärnorna, men vart och ett av dessa kärnor kommer att köras vid lägre hastigheter på grund av de termiska begränsningarna.
En processor med dubbla kärnor kan till exempel stödja basklockhastigheter på 3,5 GHz för varje processor medan en fyrkärnig processor endast kan köras vid 3,0 GHz. Att bara titta på en enda kärna på var och en av dem kommer dual-core-processorn att kunna klara sig om 14 procent snabbare än på quad-core. Således, om du har ett program som bara är enkeltgängat, är dual-core-processorn faktiskt effektivare. Då, om din programvara kan använda alla fyra processorerna, kommer quad-core-processorn faktiskt att vara cirka 70 procent snabbare än den dubbla kärnprocessorn.
Slutsatser
För det mesta är det oftast bättre att ha en processor med högre kärnantal, om din programvara och typiska användarfall stöder den. För det mesta kommer en dual-core eller quad-core processor att vara mer än tillräckligt med ström för en grundläggande datoranvändare.Majoriteten av konsumenterna ser inga konkreta fördelar med att gå utöver fyra processorkärnor eftersom det finns så lite icke-specialiserad programvara som kan dra nytta av det. De enda personer som bör överväga sådana processorer med hög kärnantal är de som utför komplexa uppgifter som skrivbordsredigering eller komplicerade vetenskaps- och matteprogram.
Kolla in hur snabbt på en dator behöver jag? artikel för att få en bättre uppfattning om vilken typ av processor som bäst motsvarar dina datorbehov.
