Логическое ядро процессора что это

Различия между физическими ядрами и логическими процессорами

Добрый день! Уважаемые подписчики и просто гости IT блога pyatilistnik.org. В прошлый раз мы с вами разобрали пошаговую установку Windows 11. В сегодняшнем посте мы поговорим про различия между физическими ядрами и логическими процессорами, так как у многих людей есть в этом путаница и закономерные вопросы, так как есть физические процессоры, ядра, потоки, переключатели контекста, логические процессоры, не говоря уже обо всех других аспектах, таких как кеш, TDP, тактовая частота.

Понимание разницы между физическими ядрами и логическими процессорами

Так в чем же разница между физическими ядрами и логическими процессорами? Что ж, как следует из названия, физические ядра — это просто физические единицы на процессоре. Принимая во внимание, что логические процессоры являются программной абстракцией.

Логические процессоры также связаны с потоками. Они поддерживаются технологией Hyper-Threading, встроенной в некоторые процессоры Intel (Hyper Transport на AMD). При включенной гиперпоточности вы фактически получаете два потока на ядро. Таким образом, если у вас есть 6-ядерный процессор, такой как процессор Intel Core i7-8750H, с включенной гиперпоточностью, вы, по сути, получаете 12 потоков, работающих одновременно. Поэтому можно сказать, что у вас 12 логических ядер.

логические ядра — это количество физических ядер, умноженное на количество потоков

Итак, давайте посмотрим, что означает каждый из этих терминов в отдельности.

Физические ядра против логических процессоров

Я часто встречал миф и заблуждение, что якобы логические процессоры увеличивают количество физических ядер, запомните это бред. Логический процессор НЕ увеличивает количество имеющихся у вас физических ядер. Логические процессоры — это всего лишь способ повысить эффективность ваших нынешних ядер. Они не увеличивают ни их количество, ни скорость, с которой они обрабатывают информацию.

Запомните следующее: Большее количество физических ядер ВСЕГДА лучше, чем большее количество логических ядер

У вас может возникнуть соблазн купить процессор с 2 физическими ядрами и 2 дополнительными потоками, что в сумме даст вам 4 логических процессора. Однако это не то же самое, что иметь 4 физических ядра.

Другими словами, двухъядерный процессор с поддержкой гиперпоточности менее мощный, чем четырехъядерный процессор без поддержки гиперпоточности.

Что Такое Ядро?

Ядро — это физический объект на процессоре. До того, как появились ядра, никогда не было беспокойства о том, сколько ядер у процессора, а сколько нет. Тогда у каждого процессора был один набор компонентов, таких как ALU, регистры, кеш и т. д. В настоящее время все стало довольно сложно. Почти все процессоры имеют как минимум два ядра. Каждое из ядер имеет отдельное ALU, регистры и кэш. Схематично, это выглядит вот так.

На этом изображении хорошо представлена ​​архитектура процессора. Как видите, этот процессор имеет четыре ядра, каждое из которых имеет собственный кэш. Внутри у каждого будет свой набор компонентов и схем.

Каждое ядро ​​может иметь скорость от базовой скорости 1 GHz до базовой скорости 3 GHz. Например, процессоры Intel Celeron имеют базовую частоту 1 GHz на ядро. С другой стороны, процессор Intel Core i7 может иметь базовую тактовую частоту около 3,5 GHz на ядро ​​и частоту Turbo 4,90 GHz на ядро.

Turbo Frequency срабатывает, когда вы выполняете ресурсоемкие задачи, такие как игры. Однако, когда процессор переходит в обычное состояние или при работе с нетребовательными задачами, такими как обработка текстов, он возвращается к базовой частоте. Это делается для уменьшения выделяемого тепла и потребляемой мощности.

Для чего придумали ядра?

Использование нескольких процессоров имело свои недостатки, потому что между каждым процессором была внешняя шина, поэтому скорость компьютера ограничивалась скоростью шины. Лучшим способом было включить несколько секций Core внутри одного чипа или кристалла. В этом случае чип все еще был похож на один ЦП с подключением питания, монтажом, радиатором и передней шиной, но имел несколько ядер. Это привело к появлению многоядерных процессоров, которые позволили достичь более высоких скоростей вычислений.

Еще одним важным ограничением сверхмощного процессора с одним процессором было тепловыделение и проблема с переключением контекста, основная идея заключается в том, что один ЦП выделял много тепла, потреблял гораздо больше энергии и страдал от низкой эффективности многозадачности.

Подкомпоненты Центрального Процессора

Выше я упомянул компоненты ЦП и его ядер, давайте я немного подробнее расскажу, о них.

1. ALU (Arithmetic Logic Unit — Арифметико-Логическое Устройство) — Это компонент ЦП, который выполняет математические, логические операции или операции принятия решений. Вы можете рассматривать АЛУ как самое сердце.
2. FPU (Floating Point Unit — Модуль С Плавающей Запятой) — Это вспомогательный компонент ALU, который выполняет математические операции над числами с плавающей запятой.
3. Регистры — Это компоненты хранения внутри ЦП, где данные и инструкции хранятся во время процесса выполнения. Регистры также хранят различные состояния, необходимые процессу выполнения.
4. Блок Управления (Control Unit) — Блок управления подобен оркестратору, который контролирует различные шаги, происходящие во время выполнения инструкций. Вы можете думать об этом как, о менеджере, который на самом деле заставляет все это работать внутри процессора.
5. Кэш — Современные процессоры также содержат кэш. Это дополнительная память внутри ЦП, которая используется для хранения инструкций и данных после выборки из ОЗУ. Кэш заполняется инструкциями и данными, которые считаются наиболее важными для предстоящего выполнения в ЦП. Это устраняет время выборки из ОЗУ, поскольку инструкции передаются в ЦП из кэша, который уже находится внутри ЦП. В свою очередь, это обеспечивает повышение общей производительности компьютера.
6. Фронтальная Шина (Front-Side-Bus) — Как вы видели, инструкции и данные перемещаются в ЦП и из него. Первоначально они находятся в ОЗУ и передаются в ЦП. В ЦП инструкции обрабатываются, а результат передается в ОЗУ. Передняя шина обеспечивает интерфейс или шлюз для этого потока информации.

Как работает процессор или ядро?

Ответ на вопрос «что такое ядро ​​в компьютере» не будет полностью понят, если вы не понимаете, как работает ядро ​​ЦП. Конечно, существует целая инженерная степень, основанная на этой концепции, поэтому подробное рассмотрение выходит за рамки этой статьи. Давайте посмотрим на то, что происходит с очень высокого уровня. Как упоминалось ранее, компьютерная программа представляет собой набор инструкций, которые выполняют задачи по запуску операционной системы и других приложений на компьютере.

Инструкции хранятся в ОЗУ, и каждая инструкция хранится по определенному адресу памяти внутри ОЗУ. Инструкции считываются ЦП, выполняются, а результат сохраняется в ОЗУ. Каждое ядро ​​в ЦП выполняет четыре основные функции в процессе выполнения инструкций:

1. Получить (Fetch ) — Инструкции извлекаются ЦП из ОЗУ.
2. Расшифровать (Decode) — Инструкции написаны на языке ассемблера, которые декодируются в двоичные слова (единицы и нули), потому что выполнение инструкций осуществляется как бинарные операции.
3. Выполнить (Execute) — Декодированные инструкции выполняются в ЦП.
4. Обратная Запись —

Результат выполнения инструкций сохраняется в оперативной памяти. Вместе вышеуказанные 4 функции, происходящие в одной и той же последовательности, называются командным циклом. Во время выполнения компьютерных программ циклы инструкций повторяются для каждой инструкции в программе. Каждое ядро ​​может обрабатывать цикл выборки и выполнения. Следовательно, чем больше у вас ядер, тем больше циклов команд может выполнить ЦП.

Зачем Так Много Ядер Вместо Одного Мощного Одноядерного Процессора?

Обычно так было до введения ядер. Например, Pentium II, флагманский процессор 1997 года, имел одно ядро. Он значительно улучшил тактовую частоту по сравнению с Pentium I. Точно так же Pentium III, флагманский процессор 1999 года, улучшил тактовую частоту Pentium II. Так зачем вводить больше ядер?

• Высокая Температура — В конце концов улучшение тактовой частоты достигло физического ограничения. Они просто не могли охлаждаться достаточно эффективно, чтобы поддерживать точную производительность. Кроме того, они просто будут потреблять много энергии, чтобы работать. Это породило ядра. Идея здесь заключалась в том, что два ядра, работающие на более медленных скоростях, будут потреблять меньше энергии и выделять меньше тепла по сравнению с одним ядром, работающим на сверхвысокой скорости.

• Многозадачность — Помимо проблем с нагревом, еще одной проблемой одноядерного процессора было отсутствие многозадачности. Есть такая штука, как Context Switch Overhead. Переключение контекста происходит, когда ЦП должен переключиться с одной задачи на другую. Поэтому, если вы печатаете что-то в Microsoft Word и вдруг переключаетесь на свой интернет-браузер, процессор должен переключиться на совершенно другой процесс. Это ухудшает производительность.

Следовательно, с точки зрения эффективности одноядерный процессор должен быть чрезвычайно быстрым и энергоемким, чтобы соответствовать производительности многоядерного процессора, работающего на более низкой тактовой частоте. По сути, он должен иметь возможность компенсировать накладные расходы на переключение контекста. Простейшие многоядерные процессоры могут обрабатывать столько потоков (процессов), сколько у них ядер.

• Потоки (Threads) — Здесь стоит определить потоки. Это довольно простая концепция, но необходимая для понимания того, что такое логические процессоры. Потоки (процессы) — это в основном набор данных, доставляемых определенной программой процессору. Для пояснения рассмотрим поток как единую программу, работающую на компьютере, такую ​​как Skype или Microsoft Word. Одноядерный процессор может одновременно обрабатывать только один поток. Таким образом, если вы переключитесь с потока Skype на поток Microsoft Word на одном ядре процессора, вы понесете штраф за переключение контекста.

Чтобы переключаться с одного потока на другой, одноядерный процессор должен быть чрезвычайно быстрым, чтобы обеспечить плавный переход. Никто не хочет, чтобы их компьютер тормозил. Таким образом, чтобы выполнить этот плавный переход, потребуется много энергии, чтобы компенсировать накладные расходы, вызванные переключением контекста. Это снова генерирует тепло. Однако многоядерные процессоры имеют несколько потоков. Каждое ядро ​​может обрабатывать отдельный набор данных из другой программы. Таким образом, в случае, когда у вас есть два ядра и две программы, работающие одновременно, каждое ядро ​​будет обрабатывать один поток отдельно. Поэтому переход между ними будет очень плавным.

Не говоря уже о том, что процессор будет работать прохладно и в то же время, потому что ядрам не придется беспокоиться о переключении, т.е. об удалении текущего потока и загрузке ресурсов следующего потока при переключении. Поэтому наличие нескольких ядер необходимо для многозадачности. Чем больше у вас потоков, тем больше одновременных задач вы можете выполнять.

Как правило, количество потоков = количеству ядер. ЕСЛИ ТОЛЬКО ваш процессор не поддерживает Hyper-Threading, в этом случае количество потоков > количество ядер

• Два сокета — то есть два физических процессора
• Ядра — 12 физических ядер
• 24 логических процесса

Логические Процессоры и Hyper-Threading

Теперь, когда у вас есть общее представление о том, что такое ядро ​​и поток, пришло время поговорить о том, что такое логические процессоры и каково их отношение к Hyper-Threading.

Логический процессор — это абстрактный процессор, созданный полностью из программного обеспечения. Однако операционная система ПРИНИМАЕТ это как отдельный физический процессор. По сути, если у вас есть процессор с включенной технологией Hyper-Threading, количество логических процессоров будет в два раза больше, чем физических ядер. В итоге у вас получается два потока на ядро. Обратите внимание, что не все процессоры Intel имеют функцию Hyper-Threading.

Проведем анатомическую аналогию, ваш «рот», который ест «еду» «двумя руками». Рот здесь представляет собой «ядро», а еда — «процесс/задачу». Если бы ваш рот был одноядерным процессором без включенной гиперпоточности, то то, как вы едите, выглядело бы примерно так:

Возьмите еду одной рукой и положите ее в рот
ПОДОЖДИТЕ, пока ее не разжевали
Убедитесь, что еда проглочена

Если бы ваш рот был одноядерным с включенной гиперпоточностью, то то, как вы едите, выглядело бы примерно так:

Возьмите еду одной рукой и положите ее в рот
Когда вы собираетесь закончить жевать, поднесите еду второй рукой ко рту.
Одновременно используйте первую руку, чтобы еще схватить еды.
И процесс продолжается

Следовательно, гиперпоточность или логические процессоры по существу планируют задачи на ядре. Это делает обработку задачи более эффективной. Это не обязательно делает ядро ​​быстрее, оно просто делает его более эффективным. Это, безусловно, НЕ удваивает количество ядер, которые у вас есть.

Всегда Ли Помогает Гиперпоточность?

Гиперпоточность не может помочь с однопоточными рабочими нагрузками. На самом деле, даже несколько ФИЗИЧЕСКИХ ядер не смогут помочь вам с однопоточными рабочими нагрузками. Например, старые игры печально известны тем, что используют только одно ядро ​​и один поток. Таким образом, гиперпоточность не будет иметь большого значения. Однако новые игры становятся все более и более многопоточными по своей природе.

С другой стороны, Hyper-Threading может творить чудеса с многопоточными рабочими нагрузками, такими как обработка изображений или рендеринг анимации. Если вы профессиональный редактор или дизайнер, то вам абсолютно необходимо использовать как можно больше физических ядер и убедиться, что он поддерживает технологию Hyper-threading, чтобы получить много логических процессоров.

Тактовая частота, тепловыделение и ядра

Компьютер является цифровым устройством. Работает в двоичных единицах и нулях. Эти единицы и нули представлены импульсами электрического напряжения, которые имеют чрезвычайно короткую продолжительность, обычно порядка 1–2 ГГц (гигагерц) или от 1 до 2 миллиардов импульсов в секунду (может достигать гораздо больших величин). Это также известно как тактовая частота. Чем больше число импульсов в секунду, тем больше тактовая частота и тем быстрее обработка. Другими словами, очень быстрые процессоры имеют высокую тактовую частоту.

Можно подумать, что для того, чтобы продолжать увеличивать скорость компьютеров, вы просто продолжаете увеличивать тактовую частоту, но это не так после определенного предела. Напомним, что один мощный процессор может выделять много тепла. Следовательно, ЦП разделен на ядра. Каждое ядро ​​имеет свою тактовую частоту. Итак, если вы видите четырехъядерный процессор с тактовой частотой 3,0 ГГц. В основном это означает, что КАЖДОЕ ЯДРО ЦП имеет тактовую частоту 3,0 ГГц.

Хотя одна статья не может полностью раскрыть эту очень сложную концепцию, я рекомендуем вам читать дальнейшие статьи. С вами был Иван Сёмин, автор и создатель IT портала Pyatilistnik.org.

Популярные Похожие записи:

• Как долго может проработать процессор?
• Как включить Receive Side Scaling (RSS) на сетевом интерфейсе
• Как установить диск в сервер Dell Power Edge R740xd
• Проверка совместимости компьютера с Windows 11, за минуту
• Что такое частота обновления монитора? (Полное руководство)
• Не грузится сервер Dell PowerEdge R740

Процессоры, ядра и потоки. Топология систем

В этой статье я попытаюсь описать терминологию, используемую для описания систем, способных исполнять несколько программ параллельно, то есть многоядерных, многопроцессорных, многопоточных. Разные виды параллелизма в ЦПУ IA-32 появлялись в разное время и в несколько непоследовательном порядке. Во всём этом довольно легко запутаться, особенно учитывая, что операционные системы заботливо прячут детали от не слишком искушённых прикладных программ.

Используемая далее терминология используется в документации процессорам Intel. Другие архитектуры могут иметь другие названия для похожих понятий. Там, где они мне известны, я буду их упоминать.

Цель статьи — показать, что при всём многообразии возможных конфигураций многопроцессорных, многоядерных и многопоточных систем для программ, исполняющихся на них, создаются возможности как для абстракции (игнорирования различий), так и для учёта специфики (возможность программно узнать конфигурацию).

Предупреждение о знаках ®, ™, © в статье

Мой комментарий объясняет, почему сотрудники компаний должны в публичных коммуникациях использовать знаки авторского права. В этой статье их пришлось использовать довольно часто.

Процессор

Конечно же, самый древний, чаще всего используемый и неоднозначный термин — это «процессор».

В современном мире процессор — это то (package), что мы покупаем в красивой Retail коробке или не очень красивом OEM-пакетике. Неделимая сущность, вставляемая в разъём (socket) на материнской плате. Даже если никакого разъёма нет и снять его нельзя, то есть если он намертво припаян, это один чип.

Мобильные системы (телефоны, планшеты, ноутбуки) и большинство десктопов имеют один процессор. Рабочие станции и сервера иногда могут похвастаться двумя или больше процессорами на одной материнской плате.

Поддержка нескольких центральных процессоров в одной системе требует многочисленных изменений в её дизайне. Как минимум, необходимо обеспечить их физическое подключение (предусмотреть несколько сокетов на материнской плате), решить вопросы идентификации процессоров (см. далее в этой статье, а также мою предыдущую заметку), согласования доступов к памяти и доставки прерываний (контроллер прерываний должен уметь маршрутизировать прерывания на несколько процессоров) и, конечно же, поддержки со стороны операционной системы. Я, к сожалению, не смог найти документального упоминания момента создания первой многопроцессорной системы на процессорах Intel, однако Википедия утверждает, что Sequent Computer Systems поставляла их уже в 1987 году, используя процессоры Intel 80386. Широко распространённой поддержка же нескольких чипов в одной системе становится доступной, начиная с Intel® Pentium.

Если процессоров несколько, то каждый из них имеет собственный разъём на плате. У каждого из них при этом имеются полные независимые копии всех ресурсов, таких как регистры, исполняющие устройства, кэши. Делят они общую память — RAM. Память может подключаться к ним различными и довольно нетривиальными способами, но это отдельная история, выходящая за рамки этой статьи. Важно то, что при любом раскладе для исполняемых программ должна создаваться иллюзия однородной общей памяти, доступной со всех входящих в систему процессоров.

К взлёту готов! Intel® Desktop Board D5400XS

Ядро

Исторически многоядерность в Intel IA-32 появилась позже Intel® HyperThreading, однако в логической иерархии она идёт следующей.

Казалось бы, если в системе больше процессоров, то выше её производительность (на задачах, способных задействовать все ресурсы). Однако, если стоимость коммуникаций между ними слишком велика, то весь выигрыш от параллелизма убивается длительными задержками на передачу общих данных. Именно это наблюдается в многопроцессорных системах — как физически, так и логически они находятся очень далеко друг от друга. Для эффективной коммуникации в таких условиях приходится придумывать специализированные шины, такие как Intel® QuickPath Interconnect. Энергопотребление, размеры и цена конечного решения, конечно, от всего этого не понижаются. На помощь должна прийти высокая интеграция компонент — схемы, исполняющие части параллельной программы, надо подтащить поближе друг к другу, желательно на один кристалл. Другими словами, в одном процессоре следует организовать несколько ядер, во всём идентичных друг другу, но работающих независимо.

Первые многоядерные процессоры IA-32 от Intel были представлены в 2005 году. С тех пор среднее число ядер в серверных, десктопных, а ныне и мобильных платформах неуклонно растёт.

В отличие от двух одноядерных процессоров в одной системе, разделяющих только память, два ядра могут иметь также общие кэши и другие ресурсы, отвечающие за взаимодействие с памятью. Чаще всего кэши первого уровня остаются приватными (у каждого ядра свой), тогда как второй и третий уровень может быть как общим, так и раздельным. Такая организация системы позволяет сократить задержки доставки данных между соседними ядрами, особенно если они работают над общей задачей.

Микроснимок четырёхядерного процессора Intel с кодовым именем Nehalem. Выделены отдельные ядра, общий кэш третьего уровня, а также линки QPI к другим процессорам и общий контроллер памяти.

Гиперпоток

До примерно 2002 года единственный способ получить систему IA-32, способную параллельно исполнять две или более программы, состоял в использовании именно многопроцессорных систем. В Intel® Pentium® 4, а также линейке Xeon с кодовым именем Foster (Netburst) была представлена новая технология — гипертреды или гиперпотоки, — Intel® HyperThreading (далее HT).

Ничто не ново под луной. HT — это частный случай того, что в литературе именуется одновременной многопоточностью (simultaneous multithreading, SMT). В отличие от «настоящих» ядер, являющихся полными и независимыми копиями, в случае HT в одном процессоре дублируется лишь часть внутренних узлов, в первую очередь отвечающих за хранение архитектурного состояния — регистры. Исполнительные же узлы, ответственные за организацию и обработку данных, остаются в единственном числе, и в любой момент времени используются максимум одним из потоков. Как и ядра, гиперпотоки делят между собой кэши, однако начиная с какого уровня — это зависит от конкретной системы.

Я не буду пытаться объяснить все плюсы и минусы дизайнов с SMT вообще и с HT в частности. Интересующийся читатель может найти довольно подробное обсуждение технологии во многих источниках, и, конечно же, в Википедии. Однако отмечу следующий важный момент, объясняющий текущие ограничения на число гиперпотоков в реальной продукции.

Ограничения потоков

В каких случаях наличие «нечестной» многоядерности в виде HT оправдано? Если один поток приложения не в состоянии загрузить все исполняющие узлы внутри ядра, то их можно «одолжить» другому потоку. Это типично для приложений, имеющих «узкое место» не в вычислениях, а при доступе к данным, то есть часто генерирующих промахи кэша и вынужденных ожидать доставку данных из памяти. В это время ядро без HT будет вынуждено простаивать. Наличие же HT позволяет быстро переключить свободные исполняющие узлы к другому архитектурному состоянию (т.к. оно как раз дублируется) и исполнять его инструкции. Это — частный случай приёма под названием latency hiding, когда одна длительная операция, в течение которой полезные ресурсы простаивают, маскируется параллельным выполнением других задач. Если приложение уже имеет высокую степень утилизации ресурсов ядра, наличие гиперпотоков не позволит получить ускорение — здесь нужны «честные» ядра.

Типичные сценарии работы десктопных и серверных приложений, рассчитанных на машинные архитектуры общего назначения, имеют потенциал к параллелизму, реализуемому с помощью HT. Однако этот потенциал быстро «расходуется». Возможно, по этой причине почти на всех процессорах IA-32 число аппаратных гиперпотоков не превышает двух. На типичных сценариях выигрыш от использования трёх и более гиперпотоков был бы невелик, а вот проигрыш в размере кристалла, его энергопотреблении и стоимости значителен.

Другая ситуация наблюдается на типичных задачах, выполняемых на видеоускорителях. Поэтому для этих архитектур характерно использование техники SMT с бóльшим числом потоков. Так как сопроцессоры Intel® Xeon Phi (представленные в 2010 году) идеологически и генеалогически довольно близки к видеокартам, на них может быть четыре гиперпотока на каждом ядре — уникальная для IA-32 конфигурация.

Логический процессор

Из трёх описанных «уровней» параллелизма (процессоры, ядра, гиперпотоки) в конкретной системе могут отсутствовать некоторые или даже все. На это влияют настройки BIOS (многоядерность и многопоточность отключаются независимо), особенности микроархитектуры (например, HT отсутствовал в Intel® Core™ Duo, но был возвращён с выпуском Nehalem) и события при работе системы (многопроцессорные сервера могут выключать отказавшие процессоры в случае обнаружения неисправностей и продолжать «лететь» на оставшихся). Каким образом этот многоуровневый зоопарк параллелизма виден операционной системе и, в конечном счёте, прикладным приложениям?

Далее для удобства обозначим количества процессоров, ядер и потоков в некоторой системе тройкой (x, y, z), где x — это число процессоров, y — число ядер в каждом процессоре, а z — число гиперпотоков в каждом ядре. Далее я буду называть эту тройку топологией — устоявшийся термин, мало что имеющий с разделом математики. Произведение p = xyz определяет число сущностей, именуемых логическими процессорами системы. Оно определяет полное число независимых контекстов прикладных процессов в системе с общей памятью, исполняющихся параллельно, которые операционная система вынуждена учитывать. Я говорю «вынуждена», потому что она не может управлять порядком исполнения двух процессов, находящихся на различных логических процессорах. Это относится в том числе к гиперпотокам: хотя они и работают «последовательно» на одном ядре, конкретный порядок диктуется аппаратурой и недоступен для наблюдения или управления программам.

Чаще всего операционная система прячет от конечных приложений особенности физической топологии системы, на которой она запущена. Например, три следующие топологии: (2, 1, 1), (1, 2, 1) и (1, 1, 2) — ОС будет представлять в виде двух логических процессоров, хотя первая из них имеет два процессора, вторая — два ядра, а третья — всего лишь два потока.

Windows Task Manager показывает 8 логических процессоров; но сколько это в процессорах, ядрах и гиперпотоках?

Linux top показывает 4 логических процессора.

Это довольно удобно для создателей прикладных приложений — им не приходится иметь дело с зачастую несущественными для них особенностями аппаратуры.

Программное определение топологии

Конечно, абстрагирование топологии в единственное число логических процессоров в ряде случаев создаёт достаточно оснований для путаницы и недоразумений (в жарких Интернет-спорах). Вычислительные приложения, желающие выжать из железа максимум производительности, требуют детального контроля над тем, где будут размещены их потоки: поближе друг к другу на соседних гиперпотоках или же наоборот, подальше на разных процессорах. Скорость коммуникаций между логическими процессорами в составе одного ядра или процессора значительно выше, чем скорость передачи данных между процессорами. Возможность неоднородности в организации оперативной памяти также усложняет картину.

Информация о топологии системы в целом, а также положении каждого логического процессора в IA-32 доступна с помощью инструкции CPUID. С момента появления первых многопроцессорных систем схема идентификации логических процессоров несколько раз расширялась. К настоящему моменту её части содержатся в листах 1, 4 и 11 CPUID. Какой из листов следует смотреть, можно определить из следующей блок-схемы, взятой из статьи [2]:

Я не буду здесь утомлять всеми подробностями отдельных частей этого алгоритма. Если возникнет интерес, то этому можно посвятить следующую часть этой статьи. Отошлю интересующегося читателя к [2], в которой этот вопрос разбирается максимально подробно. Здесь же я сначала кратко опишу, что такое APIC и как он связан с топологией. Затем рассмотрим работу с листом 0xB (одиннадцать в десятичном счислении), который на настоящий момент является последним словом в «апикостроении».

APIC ID

Local APIC (advanced programmable interrupt controller) — это устройство (ныне входящее в состав процессора), отвечающее за работу с прерываниями, приходящими к конкретному логическому процессору. Свой собственный APIC есть у каждого логического процессора. И каждый из них в системе должен иметь уникальное значение APIC ID. Это число используется контроллерами прерываний для адресации при доставке сообщений, а всеми остальными (например, операционной системой) — для идентификации логических процессоров. Спецификация на этот контроллер прерываний эволюционировала, пройдя от микросхемы Intel 8259 PIC через Dual PIC, APIC и xAPIC к x2APIC .

В настоящий момент ширина числа, хранящегося в APIC ID, достигла полных 32 бит, хотя в прошлом оно было ограничено 16, а ещё раньше — только 8 битами. Нынче остатки старых дней раскиданы по всему CPUID, однако в CPUID.0xB.EDX[31:0] возвращаются все 32 бита APIC ID. На каждом логическом процессоре, независимо исполняющем инструкцию CPUID, возвращаться будет своё значение.

Выяснение родственных связей

Значение APIC ID само по себе ничего не говорит о топологии. Чтобы узнать, какие два логических процессора находятся внутри одного физического (т.е. являются «братьями» гипертредами), какие два — внутри одного процессора, а какие оказались и вовсе в разных процессорах, надо сравнить их значения APIC ID. В зависимости от степени родства некоторые их биты будут совпадать. Эта информация содержится в подлистьях CPUID.0xB, которые кодируются с помощью операнда в ECX. Каждый из них описывает положение битового поля одного из уровней топологии в EAX[5:0] (точнее, число бит, которые нужно сдвинуть в APIC ID вправо, чтобы убрать нижние уровни топологии), а также тип этого уровня — гиперпоток, ядро или процессор, — в ECX[15:8].

У логических процессоров, находящихся внутри одного ядра, будут совпадать все биты APIC ID, кроме принадлежащих полю SMT. Для логических процессоров, находящихся в одном процессоре, — все биты, кроме полей Core и SMT. Поскольку число подлистов у CPUID.0xB может расти, данная схема позволит поддержать описание топологий и с бóльшим числом уровней, если в будущем возникнет необходимость. Более того, можно будет ввести промежуточные уровни между уже существующими.

Важное следствие из организации данной схемы заключается в том, что в наборе всех APIC ID всех логических процессоров системы могут быть «дыры», т.е. они не будут идти последовательно. Например, во многоядерном процессоре с выключенным HT все APIC ID могут оказаться чётными, так как младший бит, отвечающий за кодирование номера гиперпотока, будет всегда нулевым.

Отмечу, что CPUID.0xB — не единственный источник информации о логических процессорах, доступный операционной системе. Список всех процессоров, доступный ей, вместе с их значениями APIC ID, кодируется в таблице MADT ACPI [3, 4].

Операционные системы и топология

Операционные системы предоставляют информацию о топологии логических процессоров приложениям с помощью своих собственных интерфейсов.

В Linux информация о топологии содержится в псевдофайле /proc/cpuinfo , а также выводе команды dmidecode . В примере ниже я фильтрую содержимое cpuinfo на некоторой четырёхядерной системе без HT, оставляя только записи, относящиеся к топологии:

Скрытый текст

ggg@shadowbox:~$ cat /proc/cpuinfo |grep 'processor\|physical\ id\|siblings\|core\|cores\|apicid' processor : 0 physical id : 0 siblings : 4 core id : 0 cpu cores : 2 apicid : 0 initial apicid : 0 processor : 1 physical id : 0 siblings : 4 core id : 0 cpu cores : 2 apicid : 1 initial apicid : 1 processor : 2 physical id : 0 siblings : 4 core id : 1 cpu cores : 2 apicid : 2 initial apicid : 2 processor : 3 physical id : 0 siblings : 4 core id : 1 cpu cores : 2 apicid : 3 initial apicid : 3 

В FreeBSD топология сообщается через механизм sysctl в переменной kern.sched.topology_spec в виде XML:

Скрытый текст

user@host:~$ sysctl kern.sched.topology_spec kern.sched.topology_spec:  0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7  0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7  0, 1 THREAD groupSMT group  2, 3 THREAD groupSMT group  4, 5 THREAD groupSMT group  6, 7 THREAD groupSMT group       

В MS Windows 8 сведения о топологии можно увидеть в диспетчере задач Task Manager.

Скрытый текст

Также их предоставляет консольная утилита Sysinternals Coreinfo и API вызов GetLogicalProcessorInformation.

Полная картина

Проиллюстрирую ещё раз отношения между понятиями «процессор», «ядро», «гиперпоток» и «логический процессор» на нескольких примерах.

Система (2, 2, 2)

Система (2, 4, 1)

Система (4, 1, 1)

Прочие вопросы

В этот раздел я вынес некоторые курьёзы, возникающие из-за многоуровневой организации логических процессоров.

Кэши

Как я уже упоминал, кэши в процессоре тоже образуют иерархию, и она довольно сильно связано с топологией ядер, однако не определяется ей однозначно. Для определения того, какие кэши для каких логических процессоров общие, а какие нет, используется вывод CPUID.4 и её подлистов.

Лицензирование

Некоторые программные продукты поставляются числом лицензий, определяемых количеством процессоров в системе, на которой они будут использоваться. Другие — числом ядер в системе. Наконец, для определения числа лицензий число процессоров может умножаться на дробный «core factor», зависящий от типа процессора!

Виртуализация

Системы виртуализации, способные моделировать многоядерные системы, могут назначить виртуальным процессорам внутри машины произвольную топологию, не совпадающую с конфигурацией реальной аппаратуры. Так, внутри хозяйской системы (1, 2, 2) некоторые известные системы виртуализации по умолчанию выносят все логические процессоры на верхний уровень, т.е. создают конфигурацию (4, 1, 1). В сочетании с особенностями лицензирования, зависящими от топологии, это может порождать забавные эффекты.

Спасибо за внимание!

Литература

1. Intel Corporation. Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual. Volumes 1–3, 2014. www.intel.com/content/www/us/en/processors/architectures-software-developer-manuals.html
2. Shih Kuo. Intel® 64 Architecture Processor Topology Enumeration, 2012 — software.intel.com/en-us/articles/intel-64-architecture-processor-topology-enumeration
3. OSDevWiki. MADT. wiki.osdev.org/MADT
4. OSDevWiki. Detecting CPU Topology. wiki.osdev.org/Detecting_CPU_Topology_%2880×86%29

Что важнее для процессора? Количество ядер или потоков?

Процессорные ядра против потоков — это вопрос, который до сих пор грызет энтузиастов и любителей ПК. Что важнее для хорошего процессора, количество ядер или потоков? Что ж, как и следовало ожидать, на этот вопрос нельзя дать прямой ответ. Потоки в основном помогают ядрам обрабатывать информацию более эффективным образом. При этом потоки ЦП приносят реальную видимую производительность в очень специфических задачах, поэтому гиперпоточный ЦП не всегда может помочь вам достичь лучших результатов.

Что такое центральный процессор?

Процессор (центральный процессор) является ядром каждого смартфона, планшета, компьютера и сервера. Это критически важный компонент, который определяет, как ваш компьютер будет работать, и определяет, насколько хорошо он может выполнять свою работу.

Процессор принимает основные инструкции, которые вы вводите на своем компьютере, и распределяет эти задания по другим чипам в вашей системе. Перераспределяя сложные задачи на микросхемы, лучше всего оборудованные для их обработки, он позволяет вашему компьютеру работать на пиковом уровне.

Процессор иногда называют мозгом компьютера. Он расположен на материнской плате (также называемой основной платой) и является отдельным компонентом от компонента памяти.

Он действует на компонент памяти, который хранит все данные и информацию в вашей системе. Компонент памяти и процессор отделены от вашей видеокарты. Единственная функция видеокарты состоит в том, чтобы получать данные и преобразовывать их в изображения, которые вы видите на мониторе.

С развитием технологий из года в год, мы видим, что процессоры становятся все меньше и меньше. И они работают быстрее, чем когда-либо прежде. Вы поймете что значит быстрее, если узнаете кое-что о законе Мура, который получил свое название от соучредителя Intel Гордона Мура. Мур считает, что число транзисторов в интегральной схеме удваивается каждые два года.

Что делает процессор?

Как мы уже говорили ранее, процессор — это мозг вашего компьютера. Он берет данные из определенной программы или приложения, выполняет серию вычислений и выполняет команду. Он выполняет цикл из трех частей, иначе называемый повторяющимся циклом извлечения, декодирования и выполнения. На первом этапе процессор выбирает инструкции из памяти вашей системы. Как только он получает инструкции из памяти, он переходит ко второму этапу. Именно на этом втором этапе он декодирует эти инструкции.

Как только машина расшифровывает инструкции, она переходит к третьему этапу выполнения. Декодированная информация проходит через ЦП, чтобы достичь блоков, которые фактически должны выполнять требуемую функцию. В процессе декодирования он выполняет математические уравнения для отправки требуемого сигнала в вашу систему.

Этот цикл повторяется снова и снова для каждого действия и команды, которые вы выполняете. Процессор является важной частью любой системы, и он тесно работает с потоками. Различные процессоры имеют различное количество потоков, чтобы ограничить или увеличить производительность вашего компьютера.

Что же такое многопоточность?

Поток — это небольшая последовательность запрограммированных инструкций. Потоки относятся к наивысшему уровню кода, который может выполнять ваш процессор. Они обычно управляются планировщиком, который является стандартной частью любой операционной системы.

Чтобы создать поток, сначала должен быть запущен процесс. Затем, процесс создает поток, который выполняется, это может длится короткий или длительный период времени, в зависимости от процесса. Независимо от того, сколько времени будет выполнятся та или иная задача, создается впечатление, что ваш компьютер делает много вещей одновременно.

Каждый процесс имеет по крайней мере один поток, но нет максимального количества потоков, которое процесс может использовать. Для специализированных задач, чем больше у вас потоков, тем выше производительность вашего компьютера. С несколькими потоками один процесс может одновременно обрабатывать различные задачи.

Вы также услышите, как люди используют такие термины, как «многопоточность» и «гиперпоточность». Технология Hyper-Threading позволяет одному ядру ЦП выступать в качестве двух ядер, ускоряя выполнение конкретной программы или приложения.

Даже с одним ядром он может имитировать производительность, как если бы у вас было два ядра. Чем больше в процессоре ядер, тем больше потоков. Чем больше у вас потоков, тем выше будет производительность вашей системы.

Что такое Hyper-Threading

Гиперпоточность дебютировала в 2002 году и была попыткой Intel донести до пользователей параллельные вычисления. Это немного уловка, так как ОС распознает потоки как отдельные ядра процессора.Когда вы используете Intel Chip, ваш диспетчер задач покажет вам удвоенное количество ядер и обработает их как таковые. Это позволяет им обмениваться информацией и ускорять процесс декодирования, разделяя ресурсы между ядрами. Intel утверждает, что эта технология может повысить производительность до 30%.

Как работают процессорные ядра и потоки?

Ядра процессора являются аппаратными. Они делают всю тяжелую работу. Потоки используются, чтобы помочь процессору более эффективно выполнять множество паралельных задач одновременно. Если у ЦП нет гиперпоточности или многопоточности, задачи будут планироваться менее эффективно, что заставит его больше работать, чтобы получить доступ к информации, которая важна для запуска определенных приложений.

Одно ядро может работать над одной задачей за раз. Множество ядер помогут вам запускать различные приложения более плавно. Например, если вы планируете запускать видеоигру, для ее запуска потребуется несколько ядер, в то время как другие ядра могут запускать фоновые приложения, такие как Skype, Spotify, Chrome или что-то еще. Многопоточность только делает обработку более эффективной. Это, конечно, приведет к повышению производительности, но также заставит процессор потреблять больше энергии, но так как, многопоточность уже включена в микросхемах, так что это не повод для беспокойства. Хотя процессор потребляет больше энергии, это редко вызывает повышение температуры.

Короче говоря, когда вы рассматриваете возможность обновления, большее количество потоков означает большую производительность или лучшую многозадачность, в зависимости от того, какие приложения вы используете. Если вы используете несколько программ одновременно, это определенно приведет к повышению производительности.

Многоядерность

Первоначально процессоры имели одно ядро. Это означало, что на физическом процессоре был один центральный процессор. Для повышения производительности, процессоры заменяют на модели с большим количеством «ядер», или добавляют дополнительные центральные процессоры, если такая возможность предусмотренна производителем. Двухъядерный процессор имеет два центральных процессора, поэтому он представляется операционной системе как два процессора. Например, процессор с двумя ядрами может запускать два разных процесса одновременно. Это ускоряет вашу систему, потому что ваш компьютер может делать несколько вещей одновременно.

В отличие от многопоточности, здесь нет хитростей — двухъядерный ЦП буквально имеет два центральных процессора на чипе ЦП. Четырехъядерный процессор имеет четыре центральных процессора, восьмиъядерный процессор имеет восемь центральных процессоров и так далее.

Это помогает значительно повысить производительность, сохраняя при этом небольшой размер физического ЦП, чтобы он умещался в одном разъеме. Должен быть только один разъем ЦП с одним модулем ЦП, а не четыре различных разъема ЦП с четырьмя различными ЦП, каждый из которых требует собственного питания, охлаждения и другого аппаратного обеспечения. Время задержки меньше, потому что ядра могут обмениваться данными быстрее, поскольку все они находятся на одном чипе.

Диспетчер задач Windows показывает это наглядно. Здесь, например, вы можете видеть, что эта система имеет один фактический процессор (сокет) и четыре ядра. Многопоточность делает каждое ядро похожим на два ЦП для операционной системы, поэтому оно показывает 8 логических процессоров.

Выводы

В основном, больше ядер и больше потоков всегда будут означать лучшую производительность. Некоторые ориентированные на производительность программы, такие как редактирование видео, получат больше преимуществ от нескольких потоков.

Если ваша рабочая нагрузка включает в себя интенсивные задачи, такие как: работа с нагруженными базами данных, аналитическик задачами, редактированием видео, то многопоточные процессоры являются обязательными для вас. И Intel, и AMD предоставляют множество многоядерных, многопоточных процессоров, как для рабочих станций, так и для серверов малых и больших предприятий.

Процессор 2022 года, сколько ядер нужно играм и софту?

Муки апгрейда: сколько ядер нужно играм, есть ли смысл переплачивать?

Что такое ядро процессора?

Ядро — блок процессора где производятся математические и логические вычисления. Многоядерные процессоры позволяют параллельно выполнять сразу несколько независимых процессов (программ и игр) разделяя их по ядрам, а не держать их в одной очереди. При этом современная программа или игра может разделиться на несколько процессов и потоков, чтобы задействовать несколько доступных ядер для ускорения вычисления, лог.решений, а для игр снизить задержки на реакцию действий пользователя. Но не все программы и игры умеют использовать все доступные ядра это может быть связано с тем что программа старой разработки или для её работы не нужно столько ресурсов. Даже одновременно запущенные простые программы как Интернет браузер, офисный редактор и музыкальный плеер, спокойно довольствуются работой двух ядерного процессора. Игры и программы выпущенные до 2006 года могут использовать только одно ядро. До 2010 года большинство игр и программ может задействовать только 2 ядра. До 2019 года подавляющее большинство игр использует всего 4 ядра, а использование 8 и более не приносило преимуществ.

Виртуальные ядра (логические потоки) — результат деления физического ядра на несколько логических потоков (обычно на два), один поток получает приоритет к ресурсам ядра и используется для сложных вычислений, а второе виртуальное для решения несущественных процессов. При высокой нагрузке виртуальные потоки временно замораживаются. Программы видят больше ядер чем есть на самом деле, а операционная система сама решает как распределить процессы. Такой подход не позволяет ускорить решение одной задачи/программы, но позволяет ускорить и сократить нагрузку от работы кучи малоресурсных программ (чаты, музыка и т.д.)

Считаем ядра

4 ядра — базовое требование большинства игр и программ выпущенных до 2019 года. Для игр и программирования их уже не стоит их рассматривать, но для офисных нужд отлично подойдет. Например: INTEL Core i3-10100 с встроенной видеокартой в процессоре. 6 ядер — оптимум для большинства. 6 ядер будет достаточно ещё до 2024 года; 8 ядер — золотой стандарт для игр на 4К-мониторе (2160р при 16:9), а также для новых 4К VR очков и мощных видеокарт, где ставится цель получить не менее 100 FPS. Прибавляем ядра, если: +2 ядра — для стриминга и +1 монитор; +2 ядра — если широкоформатный монитор 21:9 (на экране больше объектов); +4 ядра — игра на 3 мониторах по 16:9 или супер широкоформат 32:9; В подсчете используем только физические ядра, не учитываем виртуальные. Речь идёт о современных процессорах, выпускаемых с 2018 года, таких как: AMD Ryzen 5/7/9 и Intel Core i5/i7/i9. 6-ти ядерный процессор 2016 года, будет равен производительности 4 ядерному процессору из 2019 года. Поэтому не стоит рассчитывать на старые процессоры.

Примеры: А) Для игр с монитором 21:9 или VR 6 + 2 = 8 ядер Б) Монитор 4К + стриминг 8 + 2 = 10 ядер

Оптимум — 6 ядер

Адекватный вариант для программистов, дизайнеров и фото редакторов начального уровня. 6 ядер ещё достаточно для современных и будущих игр на «стандартных» 16:9 мониторах в разрешении до 1440p и VR очков начального уровня (например Oculus Quest 2). Удачные процессоры: AMD Ryzen 5 5600X Intel Core i5-11600KF

Производительности процессора хватит для видеокарт: NVIDIA GeForce RTX 3060 AMD RADEON 6600

Кому 8 ядерный?

Выбор оправдан для игр с современной видеокартой, среднего уровня: AMD Radeon 6700XT или Nvidia GeForce 3070 Также для работы в современных графических дизайнерских программах в самых высоких разрешениях. Оптимальные 8 ядерные варианты: AMD Ryzen 7 5800X Intel Core i7-11700KF Если нужно больше 120FPS: AMD Ryzen 7 5800X3D — стабильно высокая частота и рекордный объем кэш памяти.

На игровые приставки Playstation 5 и XBOX S|X установлены 8 ядерные процессоры AMD Ryzen, а значит будущие игры оптимизированы под 8 ядер.

10/12 ядер?

А) Игра на сверхшироком мониторе 31:9 или на 3 мониторах; Б) Стриминг в 4K разрешении; В) Видеомонтаж 4К видео; Г) Продвинутое программирование с постоянно работающей базой данных; Варианты: AMD Ryzen 9 5900X — 12 ядер Intel Core i9-10900KF — 10 ядер Intel Core i9-12700K — 8 мощных + 4 слабых ядра, процессор только для Windows 11 и самых свежих Linux. Поддерживает DDR 4 и 5.

Производительности процессоров хватит для топовых видеокарт: NVIDIA GeForce RTX 3080 AMD RADEON 6800XT

16 и более?

Единственные игры в которых можно получить заметное преимущество от использования 16 и более ядер это пошаговые стратегии. Такие, как например Total War: Warhammer 3, Civilization 6 и тому подобные, где ход компьютера требует больших вычислений. В игровых жанрах как шутер, гонки, аркады — 16 ядер не принесут улучшение по сравнению даже с 8 ядерным процессором, для них важнее частота и кэш память процессора. Обычно большое количество ядер влечет уменьшение тактовой частоты и если игра загрузит только 8 ядер из 16 то на выходе можем получить меньше FPS чем запустили бы игру на 8 ядерном процессоре но с более высокой частоте. Но такие процессоры используются разработчиками игр, где используется несколько программ для создания и отладки игры Для работы эти процессоры имеют преимущество только в массовых и очень сложных задачах: Автокад и 3D моделирование, поточная обработках фотографий, видеомонтаж и конвертация, компиляция сложных программ и игр, архивация данных. Примеры процессоров 16 ядерных процессоров:
AMD Ryzen 9 5950X Intel Core i9-12900KF — работает с DDR4 и DDR5

Можно ознакомиться с тестами и обзорами 16 ядерного AMD Ryzen 3950X. Из которых видно, что разрыв между 8, 12 и даже 16 ядрами в играх незначительная (на начало 2020 года) и картина врядли изменится в ближайшей перспективе. Разботчики игр в первую очередь будут подстравиваться под консоли, а новое поколение консолей 2020 года будет строится на 8 ядерных AMD. Когда появятся игровые приставки с 12 или 16 ядрами, тогда и на ПК переход будет полностью оправдан. 3Dnews — Обзор процессора AMD Ryzen 9 3950X: фаталити ixbt — Тестируем AMD Ryzen 9 3950X: горячие во всех смыслах 16 ядер, полностью меняющие представление о десктопных процессорах

Есть ли смысл брать ядра на запас?

Нет — так показал опыт с момента появления первых 4 и 6 ядерных процессоров. Кроме количества ядер есть наиболее важные показатели: объем и скорость кеш-памяти, инструкции, алгоритмы «предсказаний», тип и скорость оперативной памяти, тип и кол-во полос на PCIE, тактовая частота. Поэтому 10 — 12 ядерный процессор из 2020 года будет ощутимо проигрывать 8 ядерному процессору из 2025 года. Но удачно выбранный современный процессор способен «пережить» одну замену видеокарты. Купив современный процессор и видеокарту 2019-2020 года, можно провести модернизацию в 2023 году, поменяв видеокарту и увеличить объем оперативной памяти. И в 2025 поменять процессор с мат.платой и памятью. «Топовые» видеокарты каждые 3 года обновляют требования к процессорам и памяти, поэтому лучший процессор 2020 года не сможет на 100% загрузить «топовую» видеокарту 2025 года. «Лишние ядра» имеет смысл брать: А) В ближайший год планируется смена 16:9 монитора на 21:9 или играть в три монитора; Б) Дополнительные ядра пригодятся в софте или программировании для работы;

Благодаря появлению игр на API Vulkan и Directx 12 требования к связке «процессор — видеокарта» снизились до 50%, что существенно продлило жизнь старым 6 и 8 ядерным процессорам. Раньше с Directx 10/11 приходилось менять видеокарту и процессор одновременно. Большинству игр хватало даже 2, но быстрых ядер для 1080p 16:9, а наличие даже 8 ядер не давало преимуществ.

Нужны ли потоки играм?

Нет. В играх от них толку нету или прибавка на уровне погрешности. Игра сильно нагружает ядро и второй виртуальный поток этого ядра обычно замораживается. Потоки полезны для работы, тем у кого одновременно запущено более 5 разных программ и все они активны (открыты на экране) и/или работают в фоне. Мнения и гипотезы: Бытует мнение, что для игр с API Directx 12 все же потоки дают прибавку до 3% производительности. Одни тесты это доказывают, другие опровергают. Все же это связано в первую очередь с оптимизацией игры и приложениями которые открыты вместе с игрой или работают на соседнем мониторе. На старых играх с API Directx 11/10/9 виртуальные потоки не влияют на производительность или даже тормозят. И тому есть гипотеза: большинство топ игр изначально готовились для приставок XBOX и PS, где установлены процессоры AMD без виртуальных потоков, а значит игры заточены под физические ядра и после переноса на PC игровой движок ошибочно воспринимает потоки, думая, что это физические ядра.

С другой стороны, все новые «игровые» процессоры выпущенные с 2020 года будут иметь виртуальные потоки.

Почему не подходят старые 6 и 8 ядерные процессоры?

Старые процессоры, выпущенные до 2017 года завершают свой жизненный цикл (особенно на DDR3 памяти). Каждые два года игры и софт становится более требовательным к таким показателям процессора: — объем и скорость кэш-памяти;
— набор инструкций и алгоритмов в процессоре (ускоряют сложные расчёты); — скорость и объем оперативной памяти; Проще говоря ядра старых процессоров не достаточно быстры как у новых и они банально не смогут успевать прорабатывать игровые сцены и расчеты для современных видеокарт. Такая же ситуация обстоит и со старыми Intel Xeon процессорами с алиэкспресс. Ядер много, электричества ест много, а толку в современных играх все меньше и меньше.

Тактовая частота теперь не на первом месте как это было 10 лет назад.

Есть ли смысл в DDR5?

В 2022 году новая линейка процессоров Intel 12XXX совместима с оперативной памятью нового поколения DDR5 и благо совместимы ещё с DDR4. Как показывают многочисленные тесты, преимуществ от использования DDR5 редко превышает 5%, поэтому выбор в пользу DDR5 оправдан только для работы и сборки сервера с высокой нагрузкой где можно оправдать расходы на дорогую DDR5 память. В играх же наблюдается даже отрицательный результат из-за высокой задержки отклика чипов памяти (CL) 5-го поколения по сравнению с доступным сегодня на рынке DDR4. При этому учитывайте, что DDR5 на 1 квартал 2022 года стоит в два раза дороже чем аналогичная схема DDR4.

К сборке игровой системы на DDR5 рекомендуем присмотреться только в середине 2023 года, когда выйдет новое поколение процессоров Intel 13XXX и AMD 7XXX. В которых будет улучшена совместимость с DDR5, а также на рынке будет достаточно новых схем DDR5 с более низкой ценой, лучшей скорости и меньшей задержкой отклика чипов.

AMD или Intel?

Каждый бренд имеет свои незначительно плюсы и минусы. Выбор зависит от фанатизма, опыта и разочарований в прошлом и кошелька. Аргументы в пользу AMD: — AMD инноватор: первый массовый 64 битный процессор, первые многоядерные процессоры (и «народные»). Благодаря этим инновациям, AMD толкает зазевавшийся Intel развиваться и заставляет ощутимо снижать цены; — Процессоры и видеоускорители этого бренда используются в игровых приставках XBOX и PS; Аргументы в пользу Intel: — Бренд десятилетия лидирует по продажам и внушает заслуженного доверия; — Лучшие процессоры для ноутбуков (но AMD догоняет); — Большая часть старого софта и игр (на API Directx 11) лучше оптимизированы под процессоры Intel;

Опубликовано: 08.08.2021 (обновлено: 19.01.2023 ) , автор NA88