У чому відмінності між чотирьохядерними і восьмиядерними процесорами смартфонів? Пояснення досить просте. У восьмиядерних чіпах в два рази більше процесорних ядер, ніж в чотириядерних. На перший погляд восьміядерний процесор представляється удвічі потужнішим, чи не так? Насправді нічого подібного не відбувається. Щоб зрозуміти, чому восьмиядерна процесора не подвоює продуктивність смартфона вдвічі, будуть потрібні деякі пояснення. вже настало. Восьмиядерні процесори, про які зовсім недавно можна було тільки мріяти, набувають все більшого поширення. Але, виявляється, їх завдання полягає не в тому, щоб підвищити продуктивність пристрою.
Чотири- і восьмиядерні процесори. продуктивність
Самі терміни «восьміядерний» і «чотирьохядерний» відображають число ядер центрального процесора.
Але ключова відмінність між цими двома типами процесорів - принаймні станом на 2015 рік - складається в способі установки процесорних ядер.
У чотирьохядерному процесорі все ядра здатні працювати одночасно, забезпечуючи швидку і гнучку багатозадачність, роблячи більш рівними 3D-ігри і підвищуючи швидкість роботи камери, а також здійснюючи інші завдання.
Сучасні восьмиядерні чіпи, в свою чергу, просто складаються з двох чотириядерних процесорів, які розподіляють між собою різні завдання в залежності від їх типу. Найчастіше в восьмиядерний чипі присутній набір з чотирьох ядер з більш низькою тактовою частотою, ніж у другому наборі. Там, де необхідно виконати складне завдання, за неї, зрозуміло, береться більш швидкий процесор.
Більш точним терміном, ніж «восьміядерний» став би «подвійний чотирьохядерний». Але це звучить не так красиво і не підходить для маркетингових завдань. Тому ці процесори називають восьмиядерними.
Навіщо потрібні два набору процесорних ядер?
У чому причина поєднання двох наборів процесорних ядер, що передають завдання один одному, в одному пристрої? Для забезпечення енергоефективності.
Більш потужний центральний процесор споживає більше енергії і батарею доводиться частіше заряджати. А акумуляторні батареї набагато більш слабку ланку смартфона, ніж процесори. В результаті - чим більше потужний процесор смартфона, тим більш ємна батарея йому потрібна.
При цьому для більшості завдань смартфона вам не знадобиться настільки висока обчислювальна продуктивність, яку може забезпечити сучасний процесор. Переміщення між домашніми екранами, перевірка повідомлень і навіть веб-навігація - не настільки вимогливі до ресурсів процесора завдання.
Але HD-відео, ігри та робота з фотографіями такими завданнями є. Тому восьмиядерні процесори досить практичні, хоча елегантним це рішення назвати важко. Більш слабкий процесор обробляє менш ресурсомісткі завдання. Більш потужний - більш ресурсомісткі. В результаті скорочується загальне енергоспоживання в порівнянні з тією ситуацією, коли обробкою всіх завдань займався б тільки процесор з високою тактовою частотою. Таким чином, здвоєний процесор насамперед вирішує завдання підвищення енергоефективності, а не продуктивності.
технологічні особливості
Всі сучасні восьмиядерні процесори базуються на архітектурі ARM, так званої big.LITTLE.
Ця восьмиядерна архітектура big.LITTLE була анонсована в жовтні 2011 року і дозволила чотирьом низькопродуктивною ядер Cortex-A7 працювати спільно з чотирма високопродуктивними ядрами Cortex-A15. ARM з тих пір щорічно повторювала цей підхід, пропонуючи більш здатні чіпи для обох наборів процесорних ядер восьмиядерного чіпа.
Деякі з основних виробників чіпів для мобільних пристроїв зосередили свої зусилля на цьому зразку «восьмиядерна» big.LITTLE. Одним з перших і найбільш примітних став власний чіп компанії Samsung, відомий Exynos. Його восьмиядерна модель використовувалася починаючи з Samsung Galaxy S4, по крайней мере в деяких версіях пристроїв компанії.
Порівняно недавно Qualcomm також почала застосування big.LITTLE в своїх восьмиядерних чіпах Snapdragon 810 CPU. Саме на цьому процесорі базуються такі відомі новинки ринку смартфонів, як і G Flex 2, що став компанії LG.
В на початку 2015 року NVIDIA представила Tegra X1, новий суперпродуктивний мобільний процесор, який компанія призначає для автомобільних комп'ютерів. Основною функцією X1 є його викликається консольно ( «console-challenging») графічний процесор, який також грунтується на архітектурі big.LITTLE. Тобто він також стане восьмиядерна.
Чи велика різниця для звичайного користувача?
Чи велика різниця між чотирьох- і восьмиядерна процесором смартфона для звичайного користувача? Ні, насправді вона дуже мала, вважає Йон Манді.
Термін «восьміядерний» вносить певну невизначеність, але насправді він означає дублювання чотириядерних процесорів. У підсумку виходять два працюючих незалежно чотириядерних набору, об'єднаних одним чіпом для підвищення енергоефективності.
Чи потрібен восьміядерний процесор в кожному сучасному смартфоні. Такої необхідності немає, вважає Йон Манді і наводить приклад Apple, що забезпечують гідне енергоефективність своїх iPhone при всього двоядерному процесорі.
Таким чином, восьмиядерна архітектура ARM big.LITTLE є одним з можливих рішень однієї з найважливіших завдань, що стосуються смартфонів - часу роботи від однієї зарядки батареї. На думку Йона Манді, як тільки знайдеться інше рішення цього завдання, так і припиниться тренд установки в одному чіпі двох чотириядерних наборів, і подібні рішення.
Чи знаєте ви інші переваги восьмиядерних процесорів смартфонів?
Напевно, кожен користувач мало знайомий з комп'ютером стикався з купою незрозумілих йому характеристик при виборі центрального процесора: техпроцес, кеш, сокет; звертався за порадою до друзів і знайомих, компетентним в питанні комп'ютерного заліза. Давайте розберемося в різноманітті всіляких параметрів, тому як процесор - це найважливіша частина вашого ПК, а розуміння його характеристик подарує вам упевненість при покупці і подальше використання.
центральний процесор
Процесор персонального комп'ютера є мікросхемою, яка відповідає за виконання будь-яких операцій з даними і управляє периферійними пристроями. Він міститься в спеціальному кремнієвому корпусі, званому кристалом. Для короткого позначення використовують абревіатуру - ЦП (Центральний процесор) або CPU (Від англ. Central Processing Unit - центральне обробляє пристрій). На сучасному ринку комп'ютерних комплектуючих присутні дві конкуруючі корпорації, Intel і AMD, Які безперестанку беруть участь в гонці за продуктивність нових процесорів, постійно вдосконалюючи технологічний процес.
техпроцес
техпроцес - це розмір, який використовується при виробництві процесорів. Він визначає величину транзистора, одиницею виміру якого є нм (нанометр). Транзистори, в свою чергу, складають внутрішню основу ЦП. Суть полягає в тому, що постійне вдосконалення методики виготовлення дозволяє зменшувати розмір цих компонентів. В результаті на кристалі процесора їх розміщується набагато більше. Це сприяє поліпшенню характеристик CPU, тому в його параметрах завжди вказують використовуваний техпроцес. Наприклад, Intel Core i5-760 виконаний по техпроцесу 45 нм, а Intel Core i5-2500K по 32 нм, виходячи з цієї інформації, можна судити про те, наскільки процесор сучасний і перевершує по продуктивності свого попередника, але при виборі необхідно враховувати і ряд інших параметрів.
архітектура
Також процесорам властиво така характеристика, як архітектура - набір властивостей, притаманний цілому сімейству процесорів, як правило, випускається протягом багатьох років. Говорячи іншими словами, архітектура - це їх організація або внутрішня конструкція ЦП.
кількість ядер
ядро - найголовніший елемент центрального процесора. Воно являє собою частину процесора, здатне виконувати один потік команд. Ядра відрізняються за розміром кеш пам'яті, частоті шини, технології виготовлення і т. Д. Виробники з кожним наступним техпроцесом привласнюють їм нові імена (наприклад, ядро \u200b\u200bпроцесора AMD - Zambezi, а Intel - Lynnfield). З розвитком технологій виробництва процесорів з'явилася можливість розміщувати в одному корпусі більше одного ядра, що значно збільшує продуктивність CPU і допомагає виконувати кілька завдань одночасно, а також використовувати кілька ядер в роботі програм. багатоядерні процесори зможуть швидше впоратися з архівацією, декодуванням відео, роботою сучасних відеоігор і т.д. Наприклад, лінійки процесорів Core 2 Duo і Core 2 Quad від Intel, в яких використовуються двоядерні і чотирьохядерні ЦП, відповідно. На даний момент масово доступні процесори з 2, 3, 4 і 6 ядрами. Їх більшу кількість використовується в серверних рішеннях і не потрібно пересічному користувачеві ПК.
частота
Крім кількості ядер на продуктивність впливає тактова частота. Значення цієї характеристики відображає продуктивність CPU в кількості тактів (операцій) в секунду. Ще однією важливою характеристикою є частота шини (FSB - Front Side Bus) демонструє швидкість, з якою відбувається обмін даних між процесором і периферією комп'ютера. Тактова частота пропорційна частоті шини.
сокет
Щоб майбутній процесор при апгрейді був сумісний з наявною материнською платою, необхідно знати його сокет. сокетом називають роз'єм, В який встановлюється ЦП на материнську плату комп'ютера. Тип сокета характеризується кількістю ніжок і виробником процесора. Різні сокети відповідають певним типам CPU, таким чином, кожен роз'єм допускає установку процесора певного типу. Компанія Intel використовує сокет LGA1156, LGA1366 і LGA1155, а AMD - AM2 + і AM3.
кеш
кеш - обсяг пам'яті з дуже великою швидкістю доступу, необхідний для прискорення доступу до даних, які постійно знаходяться в пам'яті з меншою швидкістю доступу (оперативної пам'яті). При виборі процесора, пам'ятайте, що збільшення розміру кеш-пам'яті позитивно впливає на продуктивність більшості додатків. Кеш центрального процесора різниться трьома рівнями ( L1, L2 і L3), Розташовуючись безпосередньо на ядрі процесора. У нього потрапляють дані з оперативної пам'яті для більш високої швидкості обробки. Варто також врахувати, що для багатоядерних CPU вказується обсяг кеш-пам'яті першого рівня для одного ядра. Кеш другого рівня виконує аналогічні функції, відрізняючись більш низькою швидкістю і великим обсягом. Якщо ви припускаєте використовувати процесор для ресурсномістких завдань, то модель з великим об'ємом кеша другого рівня буде краще, враховуючи що для багатоядерних процесорів вказується сумарний обсяг кешу L2. Кешем L3 комплектуються найпродуктивніші процесори, такі як AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon. Кеш третього рівня найменш швидкодіючий, але він може досягати 30 Мб.
енергоспоживання
Енергоспоживання процесора тісно пов'язане з технологією його виробництва. Зі зменшенням нанометрів техпроцесу, збільшенням кількості транзисторів і підвищенням тактової частоти процесорів відбувається зростання споживання електроенергії CPU. Наприклад, процесори лінійки Core i7 від Intel вимагають до 130 і більше ват. Напруга подається на ядро \u200b\u200bяскраво характеризує енергоспоживання процесора. Цей параметр особливо важливий при виборі ЦП для використання в якості мультимедіа центру. У сучасних моделях процесорів використовуються різні технології, які допомагають боротися із зайвою енергоспоживанням: вбудовані температурні датчики, системи автоматичного контролю напруги і частоти ядер процесора, енергозберігаючі режими при слабкій навантаженні на ЦП.
Додаткові можливості
Сучасні процесори придбали можливості роботи в 2-х і 3-х канальних режимах з оперативною пам'яттю, що значно позначається на її продуктивності, а також підтримують більший набір інструкцій, що піднімає їх функціональність на новий рівень. Графічні процесори обробляють відео своїми силами, тим самим розвантажуючи ЦП, завдяки технології DXVA (Від англ. DirectX Video Acceleration - прискорення відео компонентом DirectX). Компанія Intel використовує вищезгадану технологію Turbo Boost для динамічної зміни тактової частоти центрального процесора. технологія Speed \u200b\u200bStep управляє енергоспоживанням CPU в залежності від активності процесора, а Intel Virtualization Technology апаратно створює віртуальне середовище для використання декількох операційних систем. Також сучасні процесори можуть ділитися на віртуальні ядра за допомогою технології Hyper Threading. Наприклад, двоядерний процесор здатний ділити тактову частоту одного ядра на два, що сприяє високій продуктивності обробки даних за допомогою чотирьох віртуальних ядер.
Розмірковуючи про конфігурацію вашого майбутнього ПК, не забувайте про відеокарту і її GPU (Від англ. Graphics Processing Unit - графічне обробляє пристрій) - процесор вашої відеокарти, який відповідає за рендеринг (арифметичні операції з геометричними, фізичними об'єктами і т.п.). Чим більше частота його ядра і частота пам'яті, тим менше буде навантаження на центральний процесор. Особливу увагу до графічного процесора повинні проявити геймери.
Виявили неприємну проблему межі тактової частоти. Досягнувши порога в 3 ГГц, розробники зіткнулися з значним зростанням енергоспоживання і тепловиділення своїх продуктів. Рівень технологій 2004 року не дозволяв істотно зменшити розміри транзисторів в кремнієвому кристалі і виходом з ситуації, що склалася стала спроба не нарощувати частоти, а збільшити кількість операцій, які виконуються за один такт. Перейнявши досвід серверних платформ, де многопроцессорная компоновка вже була випробувана, було вирішено об'єднати два процесори на одному кристалі.
З тих пір пройшло чимало часу, в широкому доступі з'явилися ЦП з двома, трьома, чотирма, шістьма і навіть вісьмома ядрами. Але основну частку на ринку до цих пір займають 2 і 4-ядерні моделі. Змінити ситуацію намагаються в AMD, але їх архітектура Bulldozer не виправдала надій і бюджетні восьміядернікі все ще не дуже популярні в світі. Тому питання,що краще: 2 або 4-ядерний процесор, До сих пір залишається актуальним.
Різниця між 2 і 4-ядерним процесором
На апаратному рівніосновна відмінність 2-ядерного процесора від 4-ядерного - кількість функціональних блоків. Кожне ядро, по суті, являє собою окремий ЦП, оснащений своїми обчислювальними вузлами. 2 або 4 таких ЦП об'єднані між собою внутрішньої швидкісний шиною і загальним контролером пам'яті для взаємодії з ОЗУ. Інші функціональні вузли теж можуть бути загальними: у більшості сучасних ЦП індивідуальної є кеш-пам'ять першого (L1) і другого (L2) рівня, блоки цілочисельних обчислень і операцій з плаваючою комою. Кеш L3, що відрізняється відносно великим об'ємом, один і доступний всім ядер. Окремо можна відзначити вже згадані AMD FX (а також ЦП Athlon і APU серії A): у них загальними є не тільки кеш-пам'ять і контролер, а й блоки обчислень з плаваючою комою: кожен такий модуль одночасно належить двом ядрам.
Схема чотирьох ядерного процесора AMD Athlon
З користувальницької точки зорурізниця між 2 і 4-ядерним процесором полягає в кількості завдань, які ЦП може обробити за один такт. При однаковій архітектурі, теоретична різниця становитиме 2 рази для 2 і 4 ядер або 4 рази для 2 і 8 ядер, відповідно. Таким чином, при одночасній роботі декількох процесів, збільшення кількості повинно спричинити за собою зростання швидкодії системи. Адже замість 2 операцій чотирьохядерний ЦП за один момент часу зможе виконувати відразу чотири.
Чим обумовлена \u200b\u200bпопулярність двоядерних ЦП
Здавалося б, якщо збільшення числа ядер тягне за собою зростання продуктивності, то на тлі моделей з чотирма, шістьма або вісьмома ядрами у двухядерніков немає ніяких шансів. Проте, світовий лідер на ринку ЦП, компанія Intel, щороку оновлює асортимент своєї продукції і випускає нові моделі всього з парою ядер (Core i3, Celeron, Pentium). І це на тлі того, що навіть в смартфонах і планшетах на такі ЦП користувачі дивляться з недовірою або презирством. Щоб зрозуміти, чому найпопулярніші моделі - саме процесори з двома ядрами, слід врахувати кілька основних факторів.
Intel Core i3 - найпопулярніші 2-ядерні процесори для домашнього ПК
проблема сумісності. При створенні програмного забезпечення розробники прагнуть зробити так, щоб воно могло функціонувати як на нових комп'ютерах, так і вже існуючих моделях ЦП і ГП. З огляду на асортимент на ринку, важливо забезпечити, щоб гра нормально працювала і на двох ядрах, і на восьми. Більшість всіх існуючих домашніх ПК оснащені двоядерним процесором, тому підтримки таких комп'ютерів приділяється найбільше уваги.
Складність розпаралелювання задач. Щоб забезпечити ефективне задіяння всіх ядер, обчислення, вироблені в процесі роботи програми, слід розділити на рівні потоки. Наприклад, завдання, яке може оптимально задіяти всі ядра, виділивши кожному з них по одному або два процеси - одночасна компресія декількох відеороликів. З іграми - складніше, так як всі виконувані в них операції взаємопов'язані. Незважаючи на те, що основну роботу виконує графічний процесор відеокарти, інформацію для формування 3d-картинки готує саме ЦП. Зробити так, щоб кожне ядро \u200b\u200bобробляло свою порцію даних, а потім подавало її ДП синхронно з іншими, досить складно. Чим більше одночасних потоків обчислень потрібно обробляти - тим важче реалізація завдання.
наступність технологій. Розробники програмного забезпечення використовують для своїх нових проектів вже існуючі напрацювання, котрі піддаються неодноразової модернізації. В окремих випадках доходить до того, що такі технології сягають корінням в минуле на 10-15 років. Розробка, заснована на проекті десятирічної давності, кардинальної переробки для ідеальної оптимізації піддається дуже неохоче, якщо не зовсім ніяк. Як наслідок, спостерігається нездатність софта раціонально використовувати апаратні можливості ПК. Гра S.T.A.L.K.E.R. Заклик Прип'яті, що вийшла в 2009 році (в епоху розквіту багатоядерних ЦП) побудована на движку 2001 року, тому не вміє навантажувати більше, ніж одне ядро.
S.T.A.L.K.E.R. повноцінно задіє тільки одне ядоро 4-ядерного ЦП
Така ж ситуація і з популярної онлайн-РПГ World of Tanks: движок Big World, на якому вона базується, створений в 2005 році, коли багатоядерні ЦП ще не сприймалися, як єдино можливий шлях розвитку.
World of Tanks теж не вміє розподіляти навантаження на ядра рівномірно
фінансові труднощі. Наслідком цієї проблеми є попередній пункт. Якщо створювати кожен додаток з нуля, без використання наявні технології, його реалізація обійдеться в нечувані суми. Наприклад, вартість розробки GTA V склала понад 200 млн доларів. При цьому, деякі технології все одно не були створені «з чистого аркуша», а запозичені з попередніх проектів, так як гра писалася під 5 платформ відразу (Sony PS3, PS4, Xbox 360 і One, а також ПК).
GTA V оптимізована під багатоядерність і вміє рівномірно завантажувати процесор
Всі ці нюанси не дозволяють в повній мірі використовувати потенціал багатоядерних процесорів на практиці. Взаємозалежність виробників апаратного забезпечення і розробників софта породжує замкнуте коло.
Який процесор краще: 2 або 4-ядерний
Очевидно, що при всіх перевагах потенціал багатоядерних процесорів досі залишається нереалізованим до кінця. Деякі завдання взагалі не вміють рівномірно розподіляти навантаження і працюють в один потік, інші - роблять це з посередньою ефективністю, і лише мала частка ПО повноцінно взаємодіють з усіма ядрами. Тому питання,який краще процесор, 2 або 4 ядра, Купити, вимагає уважного вивчення поточної ситуації.
На ринку представлені продукти двох виробників: Intel і AMD, що відрізняються особливостями реалізації. Advanced Micro Devices традиційно роблять упор на багатоядерність, в той час як «Інтел» неохоче йдуть на такий крок і нарощують кількість ядер тільки якщо це не призводить до зниження питомої продуктивності в розрахунку на ядро \u200b\u200b(уникнути якого дуже складно).
Збільшення кількості ядер знижує підсумкову продуктивність кожного з них
Як правило, загальна теоретична і практична продуктивність многоядерного ЦП нижче, ніж аналогічного (побудованого на такий же мікроархітектурі, з тим же техпроцессорм) з одним ядром. Викликано це тим, що ядра використовують загальні ресурси, і це не кращим чином позначається на швидкодії. Таким чином, не можна просто придбати потужний чотири- або шесті'ядерний процесор з розрахунком на те, що він точно не буде слабкіше двоядерника з тієї ж серії. У деяких ситуаціях - буде, при тому відчутно. Як приклад можна привести запуск старих ігор на комп'ютері з восьмиядерна процесором AMD FX: FPS при цьому часом нижче, ніж на аналогічному ПК, але з чотирьохядерним ЦП.
Чи потрібна сьогодні багатоядерність
Чи означає це, що багато ядер не потрібно? Незважаючи на те, що висновок здається закономірним - немає. Легкі повсякденні завдання (такі як веб-серфінг або робота з декількома програмами одночасно) позитивно реагують на збільшення числа ядер процесора. Саме з цієї причини виробники смартфонів роблять упор на кількість, опускаючи на другий план питому продуктивність. Opera (і інші браузери на движку Chromium), Firefox запускають кожну відкриту вкладку у вигляді окремого процесу, відповідно, чим більше ядер - тим швидше перехід між вкладками. Файлові менеджери, офісні програми, програвачі - самі по собі не є ресурсоємними. Але при потребі часто перемикатися між ними багатоядерний процесор дозволить підвищити продуктивність системи.
Браузер Opera кожній вкладці привласнює окремий процес
У компанії Intel усвідомлюють це, тому технологія HuperThreading, що дозволяє ядру обробляти другий потік силами невикористовуваних ресурсів, з'явилася ще за часів Pentium 4. Але вона не дозволяє в повній мірі компенсувати недолік продуктивності.
У «Диспетчері завдань» 2-ядерний процесор з Huper Threading відображається, як 4-ядерний
Творці ігор, тим часом, поступово надолужують згаяне. Поява нових поколінь консолей Sony Play Station і Microsoft Xbox простимулювало розробників приділяти більше уваги багатоядерності. Обидві приставки створені на базі восьмиядерних чіпів AMD, тому тепер програмістам не потрібно витрачати багато сил на оптимізацію при портировании гри на ПК. З ростом популярності цих консолей - з полегшенням змогли зітхнути і ті, хто розчарувався в придбанні AMD FX 8xxx. Многоядернікі посилено відвойовують позиції на ринку, про що можна переконатися на прикладі оглядів.
Процесор в мобільному телефоні. Характеристики та їх значення
Індустрія смартфонів з кожним днем \u200b\u200bпрогресує, і, як результат, користувачі отримують все більше нові, сучасні і потужні гаджети. Всі виробники смартфонів прагнуть зробити своє творіння особливим і незамінним. Тому на сьогоднішній день велика увага приділяється розробці і виробництву процесорів для смартфонів.
Напевно, у багатьох любителів «розумних телефонів» не раз виникало питання, що таке процесор, і які його основні функції? А також, безсумнівно, покупців цікавить, що позначають всі ці циферки і букви в назві чіпа.
Пропонуємо трохи ознайомитися з поняттям «Процесор для смартфона».
Процесор в смартфоні - це найскладніша деталь і відповідає вона за все обчислення, вироблені пристроєм. По суті, говорити, що в смартфоні використовується процесор, неправильно, так як процесори як такі в мобільних пристроях не використовуються. Процесор разом з іншими компонентами утворюють SoC (System on a chip - система на кристалі), а це означає, що на одній мікросхемі знаходиться повноцінний комп'ютер з процесором, графічним прискорювачем і іншими компонентами.
Якщо мова заходить про процесорі, то спершу треба розібратися з таким поняттям, як «Архітектура процесора». Сучасні смартфони використовують процесори на архітектурі ARM, розробкою якої займається однойменна компанія ARM Limited. Можна сказати, що архітектура - це якийсь набір властивостей і якостей, властивий цілому сімейству процесорів. Компанії Qualcomm, Nvidia, Samsung, MediaTek, Apple і інші, що займаються виробництвом процесорів, ліцензують технологію у ARM і потім продають готові чіпи виробникам смартфонів або ж використовують їх у власних пристроях. Виробники чіпів ліцензують у ARM окремі ядра, набори інструкцій і супутні технології. Компанія ARM Limited не виробляє процесори, а тільки продає ліцензії на свої технології іншим виробникам.
Зараз давайте розглянемо такі поняття, як ядро \u200b\u200bі тактова частота, які завжди зустрічаються в оглядах і статтях про смартфонах і телефонах, коли мова йде про процесор.
ядро
Почнемо з питання, а що таке ядро? ядро - це елемент чіпа, який визначає продуктивність, енергоспоживання і тактову частоту процесора. Дуже часто ми стикаємося з поняттям двоядерний або чотирьохядерний процесор. Давайте розберемося, що ж це означає.
Двоядерний або чотирьохядерний процесор - в чому різниця?
Дуже часто покупці думають, що двоядерний процесор в два рази потужніший, ніж одноядерний, а чотирьохядерний, відповідно, в чотири рази. А тепер ми розповімо вам правду. Здавалося б, цілком логічно, що перехід з одного ядра до двох, а з двох до чотирьох збільшує продуктивність, але насправді рідко коли ця потужність зростає в два або чотири рази. Збільшення кількості ядер дозволяє прискорити роботу девайса за рахунок перерозподілу виконуваних процесів. Але багато найновіших задач є однопотокові і тому одночасно можуть використовувати тільки одне або два ядра. Природно виникає питання, для чого тоді чотирьохядерний процесор? Багатоядерність, в основному, використовується просунутими іграми і додатками по редагуванню мультимедійних файлів. А це означає, що якщо вам потрібен смартфон для ігор (тривимірні ігри) або зйомки Full HD відео, то необхідно купувати апарат з чотирьохядерним процесором. Якщо ж програма сама по собі не підтримує багатоядерність і не вимагає витрати великих ресурсів, то невикористовувані ядра автоматично відключаються для економії заряду батареї. Часто для найвибагливіших завдань використовує п'яте ядро-компаньйон, наприклад, для роботи пристрою в сплячому режимі або при перевірці пошти.
Якщо вам потрібен звичайний смартфон для спілкування, інтернет-серфінгу, перевірки пошти або для того, щоб бути в курсі всіх останніх новин, то вам цілком підійде і двоядерний процесор. Та й навіщо платити більше? Адже кількість ядер прямо впливає на ціну пристрою.
Тактова частота
Наступне поняття, з яким нам належить познайомитися - це тактова частота. Тактова частота - це характеристика процесора, яка показує, скільки тактів здатний відпрацювати процесор за одиницю часу (одну секунду). Наприклад, якщо в характеристиках пристрою вказана частота 1,7 ГГц - це значить, що за 1 секунду його процесор здійснить 1 700 000 000 (1 мільярд 700 мільйонів) тактів.
Залежно від операції, а також типу чіпа, кількість тактів, що витрачається на виконання чіпом одного завдання, може відрізнятися. Чим вище тактова частота, тим вище швидкість роботи. Особливо ця різниця відчувається, якщо порівнювати однакові ядра, що працюють на різній частоті.
Іноді виробник обмежує тактову частоту з метою зменшення енергоспоживання, тому що чим вище швидкість процесора, тим більше енергії він споживає.
І знову повертаємося до багатоядерності. Збільшення тактової частоти (МГц, ГГц) може збільшити вироблення тепла, а це вкрай небажано і навіть шкідливо для користувачів смартфонів. Тому многоядерная технологія також використовується як один із способів збільшення продуктивності роботи смартфона, при цьому не нагріваючи його у вашій кишені.
Продуктивність збільшується, дозволяючи додаткам працювати одночасно на декількох ядрах, але є одна умова: додатки повинні останнього покоління. Така можливість також дозволяє економити витрати заряду батареї.
кеш процесора
Ще одна важлива характеристика процесора, про яку продавці смартфонів часто замовчують - це кеш процесора.
кеш - це пам'ять, призначена для тимчасового зберігання даних і працює на частоті процесора. Кеш використовується для того, щоб зменшити час доступу процесора до повільної оперативної пам'яті. Він зберігає копії частини даних оперативної па-мяти. Час доступу зменшується за рахунок того, що більшість даних, необхідних процесо-ром, виявляються в кеші, і кількість звернень до оперативної пам'яті знижується. Чим більше обсяг кеша, тим більшу частину необхідних програмі даних він мо-же в собі містити, Тим рідше будуть відбуватися звернення до оперативної пам'яті, і тим вище буде загальну швидкодію системи.
Особливо актуальний кеш в сучасних системах, де розрив між швидкістю роботи процес-сміття і швидкістю роботи оперативної пам'яті досить великий. Звичайно, виникає питання, чому ж цю характеристику не бажають згадувати? Все дуже просто. Наведемо приклад. Припустимо, що є два всім відомих процесора (умовно A і B) з абсолютно однаковим числом ядер і тактовою частотою, але чомусь А працює набагато швидше, ніж В. Пояснити це дуже просто: у процесора А кеш більше, отже, і сам процесор працює швидше.
Особливо різниця в обсязі кеша відчувається між китайськими і брендовими телефонами. Здавалося б, за циферки характеристик все ніби як збігається, а ось ціна пристроїв відрізняється. І ось тут покупці вирішують заощадити з думкою «а навіщо платити більше, якщо немає ніякої різниці?» Але, як бачимо, різниця є і дуже суттєва, тільки ось продавці про неї часто замовчують і продають китайські телефони за завищеними цінами.
Про твечая на питання, на що впливає кількість ядер в процесорі, хочеться відразу сказати - на продуктивність комп'ютера. Але це настільки сильне спрощення, що воно навіть в якийсь момент стає помилкою.
Гаразд би користувачі просто помилялися і нічого не втрачали. Проблема в тому, що неправильне розуміння суті багатоядерності призводить до фінансових втрат. Намагаючись збільшити продуктивність, людина витрачає гроші на процесор з великою кількістю ядер, але не помічає різниці.
Багатоядерність і багатопоточність
Коли ми вивчали питання, то звернули увагу на особливість процесорів Intel - в стандартних інструментах Windows відображається різне число ядер. Це обумовлено роботою технології Hyper-Threading, яка забезпечує багатопоточність.
Щоб ви більше не плуталися в поняттях, розберемося раз і назавжди:
- Багатоядерність - чіп оснащений декількома фізичними архітектурними ядрами. Їх можна побачити, помацати руками.
- Нить - кілька одночасно оброблюваних потоків інформації.
Ядро може бути фізично одне, але програмні технології на його основі створюють два потоки виконання завдань; два ядра - чотири потоки і т.д.
Вплив кількості ядер на продуктивність
Збільшення продуктивності на багатоядерному процесорі досягається за рахунок розбиття виконання завдань. Будь-яка сучасна система ділить процес на кілька потоків навіть на одноядерному процесорі - так досягається та сама багатозадачність, при якій ви можете, наприклад, слухати музику, набирати документ і працювати з браузером. Дуже люблять і постійно використовують багатопоточність наступні програми:
- архіватори;
- медіапрогравачі;
- кодировщики відео;
- дефрагментатори;
- антивіруси;
- графічні редактори.
Важливий принцип поділу потоків. Якщо комп'ютер працює на одноядерному процесорі без технології Hyper-Threading, то операційна система виробляє моментальні перемикання між потоками, так що для користувача процеси візуально виконуються одночасно. Всі дії виконуються протягом мілісекунд, тому ви не бачите серйозну затримку, якщо не навантажувати сильно ЦП.
Якщо ж процесор багатоядерний (або підтримує багатопоточність), то в ідеалі перемикань не буде. Система посилає на кожне ядро \u200b\u200bокремий потік. В результаті збільшується продуктивність, тому що немає необхідності перемикатися на виконання іншої задачі.
Але є ще один важливий фактор - чи підтримує сама програма багатозадачність? Система може розділити процеси на різні потоки. Однак якщо ви запускаєте дуже вимогливу гру, але вона не оптимізована під роботу з чотирма ядрами, але ніякого приросту продуктивності в порівнянні з двоядерним процесором не буде.
Розробники ігор і програм в курсі про цю особливість, тому постійно оптимізують код під виконання завдань на багатоядерних процесорах. Але ця оптимізація не завжди встигає за збільшенням кількості ядер, тому не варто витрачати величезні гроші на найновіші потужні процесори з максимально можливим числом підтримуваних потоків - потенціал чіпа НЕ буде розкриватися в 9 програмах з 10.
Так скільки ядер вибирати?
Перш ніж купувати процесор з 16 ядрами, подумайте, чи буде потрібно таку кількість потоків для виконання завдань, які ви будете ставити перед комп'ютером.
- Якщо комп'ютер купується для роботи з документами, серфінгу в інтернеті, прослуховування музики, перегляду фільмів, то вистачить двох ядер. Якщо взяти процесор з двома ядрами з верхнього цінового сегмента з хорошою частотою і підтримкою багатопоточності, то не буде проблем при роботі з графічними редакторами.
- Якщо ви купуєте машину з розрахунком на потужну ігрову продуктивність, то відразу ставте фільтр на 4 ядра мінімум. 8 ядер з підтримкою багатопоточності - самий топ з запасом на кілька років. 16 ядер - перспективно, але велика ймовірність, що поки ви розкриєте потенціал такого чіпа, він застаріє.
Як я вже говорив, розробники ігор і програм намагаються не відставати від прогресу процесорів, але поки величезні потужності просто не потрібні. 16 ядер підійдуть користувачам, які займаються рендерингом відео або серверними обчисленнями. Так, в магазинах такі процесори називають ігровими, але це тільки для того, щоб вони продавалися - геймерів навколо точно більше, ніж тих, хто рендерить відео.
Переваги багатоядерності можна помітити тільки при дуже серйозною обчислювальної роботі в кілька потоків. Якщо, умовно, гра або програма оптимізована тільки під чотири потоки, то навіть ваші вісім ядер будуть безглуздою потужністю, яка жодним чином не вплине на продуктивність.
Це як перевозити стілець на величезній вантажній машині - завдання від цього не виконується швидше. Але якщо правильно використовувати наявні можливості (наприклад, завантажити кузов повністю іншими меблями), то продуктивність праці збільшиться. Пам'ятайте про це і не ведіться на маркетингові штучки з додаванням слова «ігровий» до процесорів, які навіть на самих останніх іграх не розкриють весь свій потенціал.
Ще на сайті:
На що впливає кількість ядер процесора оновлено: Січень 31, 2018 автором: admin
