Pokud jste někdy udělali mnoho srovnávacích nákupů pro nový procesor, možná jste si všimli, že jádra mají všechny rychlost spíše než kombinaci různých. Proč je to tak? Dnešní příspěvek SuperUser Q & A má odpověď na zvědavou čtenářskou otázku.

Současná otázka a odpověď se k nám dostala s laskavým svolením SuperUser - podřízené rozdělení stackových výměn, komunitně řízeného seskupení webových stránek Otázky a odpovědi.

Otázka

čtečka SuperUser Jamie chce vědět, proč mají jádro všech procesorů stejnou rychlost než jiné:

Obecně platí, že pokud si koupíte nový počítač, zjistíte, který procesor je třeba koupit na základě předpokládaného pracovního zatížení počítače . Výkonnost ve videohrách má tendenci být určována jednorázovou rychlostí, zatímco aplikace, jako je editace videa, jsou určeny počtem jader. Pokud jde o to, co je na trhu k dispozici, zdá se, že všechny CPU mají zhruba stejnou rychlost, přičemž hlavní rozdíly jsou více vlákna nebo více jader

Například:

• Intel Core i5-7600K, základní frekvence 3,80 GHz, 4 jádra, 4 závitů
• Intel Core i7-7700K, základní frekvence 4.20 GHz, 4 jádra, 8 závitů
• AMD Ryzen 7 1800X, základní frekvence 3.60 GHz, 6 jádra, základní frekvence 3,60 GHz, 8 jader, 16 závitů
• Proč vidíme tento vzorec rostoucích jader, ale všechna jádra mají stejnou rychlost? Proč neexistují varianty s různými rychlostmi hodin? Například dvě "velké" jádra a spousty malých jader.

Místo toho, třeba čtyři jádra na 4,0 GHz (tj. 4 × 4 GHz, maximum 16 GHz), jaký je procesor se dvěma jádry pracujícími na 4,0 GHz a čtyři jádra pracující na frekvenci 2,0 GHz (tj. 2 × 4,0 GHz + 4 × 2,0 GHz, maximální 16 GHz)? Byla by druhá možnost stejně dobrá při jednom závitovém pracovním zatížení, ale potenciálně lepší při zatížení s více vlákny?

Ptám se to jako obecnou otázku a nikoli konkrétně s ohledem na CPU uvedené výše nebo na jakoukoli konkrétní pracovní zátěž. Já jsem jen zvědavý, proč vzorek je takový, jaký je.

Proč mají jádra CPU stejnou rychlost než jiné?

Odpověď

přispěvatel SuperUser bwDraco má pro nás odpověď:

Toto je známé jako heterogenní multiprocessing (HMP) a je široce využíváno mobilními zařízeními. V zařízeních ARM, které implementují velký proces.LITTLE, procesor obsahuje jádra s různými výkonnostními a výkonovými profily, tj. Některé jádry běží rychle, ale čerpají spoustu výkonu (rychlejší architektura a / nebo vyšší hodiny), zatímco jiné jsou energeticky efektivní, ale pomalé ( pomalejší architektura a / nebo nižší hodiny). To je užitečné, protože spotřeba energie má tendenci se neúměrně zvyšovat, protože zvyšujete výkonnost, jakmile překročíte určitý bod. Myšlenkou je získat výkon, když to potřebujete, a životnost baterie, když tomu tak není.

Na stolních počítačích je spotřeba energie mnohem méně problémem, takže to není skutečně nutné. Většina aplikací očekává, že každé jádro bude mít podobné výkonnostní charakteristiky a plánovací procesy pro systémy HMP jsou mnohem složitější než plánování tradičních symetrických systémů s více procesory (technicky, Windows 10 podporuje HMP, ale je určen hlavně pro mobilní zařízení zařízení, která používají zařízení ARM big.LITTLE).

Také většina procesorů stolních a přenosných počítačů dnes není tepelně nebo elektricky omezena na místo, kde některé jádra potřebují běžet rychleji než ostatní, a to i při krátkých výbojkách. V podstatě jsme zasáhli zeď o tom, jak rychle můžeme vytvářet jednotlivé jádra, takže nahrazení některých jader pomalejšími neumožní, aby zbývající jádra běžely rychleji.

Zatímco existuje několik stolních procesorů, které mají jednu nebo dvě jádra schopné běží rychleji než ostatní, tato schopnost je v současné době omezena na některé vysoce výkonné procesory Intel (známé jako Turbo Boost Max Technology 3.0) a zahrnuje pouze mírný zisk ve výkonu pro jádra, která mohou běžet rychleji. jistě je možné navrhnout tradiční x86 procesor s velkými, rychlejšími jádry a menšími, pomalejšími jádry pro optimalizaci zátěžových zátěží, což by znamenalo značnou složitost konstrukce procesoru a aplikace by pravděpodobně správně nepodporovaly.

Vezměte hypotetický procesor s dvěma jádry Kaby Lake (7. generace) a osmi pomalými jádry Goldmontu (Atom). Budete mít celkem 10 jader a těžké závitové pracovní zatížení optimalizované pro tento druh procesoru může vidět zisk ve výkonu a efektivitě v porovnání s běžným čtyřjádrovým procesorem Kaby Lake. Avšak různé typy jader mají velmi odlišné úrovně výkonu a pomalé jádra dokonce nepodporují některé z instrukcí, které podporují rychlá jádra, jako je AVX (ARM se vyhýbá tomuto problému tím, že vyžaduje, aby obě jádra velkého a LITTLE podporovaly stejné instrukce ).

Opět platí, že většina aplikací s více závitmi založených na systému Windows předpokládá, že každé jádro má stejnou nebo téměř stejnou úroveň výkonu a může provést stejné instrukce, takže tento druh asymetrie pravděpodobně povede k méně- ideální výkon, možná i zhroucení, pokud používá instrukce, které nejsou podporovány pomalejšími jádry. Zatímco Intel může modifikovat pomalé jádro pro přidání pokročilé podpory výuky tak, aby všechny jádra mohly provádět všechny instrukce, nevyřešila by to problémy s podporou softwaru pro heterogenní procesory.

Jiný přístup k návrhu aplikací, blíže tomu, asi ve vaší otázce, použije GPU pro zrychlení vysoce paralelních částí aplikací. To lze provést pomocí rozhraní API jako OpenCL a CUDA. Pokud jde o jednočipové řešení, AMD podporuje hardwarovou podporu pro akceleraci GPU v jeho APU, která kombinuje tradiční CPU a vysoce výkonný integrovaný GPU do stejného čipu jako Heterogeneous System Architecture, několika málo specializovaných aplikací.

Musíte něco přidat k vysvětlení? Zní to v komentářích. Chcete se dozvědět více odpovědí od ostatních uživatelů technologie Stack Exchange? Podívejte se na celý diskusní příspěvek zde.

Image Credit: Mirko Waltermann (Flickr)

Nejpoužívanější klávesové zkratky na hlavním panelu systému Windows

Rychlejší způsob navigace v počítači než u klávesových zkratek a systém Windows nadále přidává více s každou novou verzí. Vše začíná na hlavním panelu a v nabídce Start, ale je to opravdu užitečné, když je použijete, aniž byste museli kliknout myš. Zde jsou některé užitečné klávesové zkratky pro práci s hlavním panelem systému Windows.

(how-top)

Jak otevřít složku nabídky Start v systému Windows 7 nebo 10

Chcete, aby nabídka Start zůstala čistá, uklizená a organizovaná? Jediné, co musíte udělat, je otevřít speciální složku Start Menu a uspořádat obsah vašeho srdce. Zde je návod, jak to udělat. Windows 10 obsahuje všechny způsoby, jak přizpůsobit nabídku Start, ale můžete stále organizovat své aplikace stejným způsobem, jakým byste mohli vždy - uspořádáním obsahu ve složce Start systému Windows.

(how-top)