Что такое ядро в процессоре компьютера

Что такое ядро в процессоре компьютера

Термин «ядро микропроцессора» (англ. processor core ) не имеет чёткого определения и в зависимости от контекста употребления может обозначать особенности, позволяющие выделить модель [ чего? ] в отдельный вид:

  • физическую реализацию:
  • часть микропроцессора, содержащую основные функциональные блоки;
  • кристалл микропроцессора (CPU или GPU), чаще всего, открытый;
  • набор характеристик организационного, схемотехнического или программного характера:
    • часть процессора, осуществляющая выполнение одного потока команд. Многоядерные процессоры имеют несколько ядер и поэтому способны одновременно выполнять несколько потоков команд;
    • набор параметров, характеризующих микропроцессор.
    • Ядро микропроцессора обычно имеет собственное кодовое обозначение (например, K7) или имя (например, Deschutes).

      Содержание

      Характеристики ядра [ править | править код ]

      Типичными характеристиками ядра являются, например:

      Ревизии ядра [ править | править код ]

      В процессе разработки новых ядер микропроцессоров на основе существующих ядер в конструкцию существующих ядер вносятся изменения, часто значительные. Так, например, может быть добавлен дополнительный набор инструкций, могут быть уменьшены проектные нормы техпроцесса, может быть увеличена тактовая частота. Также обычно исправляются найденные ошибки. Подобные ядра называют ревизиями существующего ядра. Например, на основе ядра «Athlon XP Thoroughbred» созданы ядра ревизий «A0» и «B0». Номер ревизии может быть закодирован в маркировке микропроцессора и/или может быть запрограммирован в ядре. В последнем случае код номера ревизии (степпинг) можно узнать с помощью инструкции cpuid (а в MS Windows — с помощью программы CPU-Z или подобных ей).

      Доброго времени суток.

      Если вас заботит производительность вашего компьютера, то необходимо знать о том, что такое ядро процессора и многоядерность. Подробное разъяснение вы получите в этой статье.

      Разбор понятия

      Скажу сразу, ядром называется главная вычислительная часть. Это главная часть центрального процессора, которая содержит в себе основные функциональные блоки, а именно:

      • Блок работы с прерываниями, позволяющий быстро переходить от одной задачи к другой;
      • Выборки инструкций — к нему приходят сигнал команд, и он переправляет их на обработку;
      • Декодирования — занимается упомянутым сигналом и решает, что компьютеру делать с поступившей командой и понадобятся ли для этого дополнительные инструменты;
      • Управления — поставляет декодированные инструкции другим блокам и определяет уровень нагрузки на них;
      • Выполнения и сохранения результатов — без объяснений ясно, за что они ответственны.

      Другие обозначения

      Говоря о физическом исполнении ядер, под ними понимаются также кристаллы CPU, зачастую открытые.

      Если рассматривать ядро как набор характеристик, можно определить его как часть процесса, отвечающую за выполнение одного потока команд. Что я имею в виду? Каждый программный процесс, который совершается в компьютере, содержит в себе несколько потоков.

      Можно провести аналогию с работой на стройке: несколько рабочих выполняют разные задачи (один месит раствор, другой — кладет кирпич и т. д.), но все они строят один дом и сверяются с одним и тем же чертежом. Анологичным занимается и ядро.

      Читайте также:  Бензопила для дачи какую выбрать недорого

      Многоядерность процессора

      Рассмотрим сначала ЦП с одним ядром.

      Как вы уже знаете, процесс разбивается на несколько потоков. Но что происходит, когда вы хотите одновременно выполнять несколько процессов, например, печатать в Microsoft Word и слушать музыку?

      Компьютер умный и делает вид, что выполняет действия одновременно. На самом деле происходят быстрые переключения между одним и другим процессом. Они мгновенны, поэтому вы не сможете их заметить. Тем не менее, на это тратится время, что снижает скорость выполнения задач. Если вы захотите выполнять не 2, а 4 действия сразу? Компьютер выполнит все, что вы требуете, но медленно.

      Решение

      В виду того, что многие игры и программы предъявляют все более высокие требования к процессорам, их производители добавляют ядра. Таким образом, за один поток команд отвечает первое ядро, за другой — второе и т. д.; если одно выполнило свою задачу, может помочь другому. Прирост в производительности очевиден.

      Первый ЦП с двумя ядрами для настольных компов выпущен в 2005 году. Это Pentium D компании Intel. В том же году ее догнал конкурент — AMD — произведя на свет двухъядерник Opteron. На данный момент существуют процы и с 4, и с 8 ядрами.

      Технология

      К слову, еще на производительность многоядерных процессоров влияет наличие технологии Hyper-Treading. Ее суть заключается в том, что одно физическое ядро определяется системой как два логических. Это значит, что одно ядро может обрабатывать 2 потока одновременно.

      Графическое ядро

      В некоторые процессоры встраивается графическое ядро, которое не следует путать с вышеописанными. Как понятно из названия, данное ядро отвечает за обработку графики. Оно выступает альтернативой дискретной видеокарте. Такое решение позволяет экономить пространство в корпусе компьютера.

      Характеристики ядра

      Я назову основные характеристики ядер ЦП, чтобы вы лучше понимали, что они собой представляют:

      • Архитектура — конструкция, набор свойств, присущих семейству процессоров, и соответственно ядер.

      • Набор команд — включает в себя определенный тип данных, регистров, инструкций, адресаций и т. п.
      • Объем встроенного кэша — памяти с большой скоростью доступа, которая нужна для обращений к памяти с малой (оперативной).
        Кэш ядер делится на 3 уровня (L1, L2 и L3). В характеристиках многоядерных девайсов обычно указывается L1 для одного ядра. L2 медленнее, но имеет больший объем. Если вы подбираете проц для выполнения ресурсоемких задач, ориентируйтесь на кэш второго уровня. L3 присутствует в самых производительных устройствах.
      • Число функциональных блоков.
      • Тактовая частота — количество операций, которое проц может выполнять за секунду. Исчисляется в гигагерцах.
      • Напряжение питания.
      • Тепловыделение.
      • Технологический процесс — размер, использующийся при изготовлении ЦП. Измеряется в нанометрах.
      • Площадь кристалла.
      Читайте также:  Фиат альбеа клуб форум

      Как узнать, сколько ядер в вашем CPU?

      Конечно, самый простой способ узнать число ядер своего процессора — посмотреть в его характеристиках. Но не все знают или помнят точное название устройства. Поэтому предлагаю другой вариант:

      • Пройдитесь по меню «Пуск — Все программы — Стандартные — Служебные»;
      • Или в поисковой строке на панеле задач пропишите «msinfo32».
      • Откройте «Сведения о системе»;

      В поле справа отыщите строчку «Процессор», в которой будут содержаться основные данные о нем.

      На этом буду заканчивать.

      Подписывайтесь на обновления и не забывайте делиться полезной информацией из этого блога с друзьями.

      Доброго времени суток, уважаемый посетитель. Сегодня поговорим о том, что такое ядра процессора и какую функцию они выполняют. Сразу хотим сказать, что не собираемся лезть в дебри, которые не каждый техногик осилит. Все будет доступно, понятно и непринужденно, а потому тащите бутеры.

      p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

      Начать хочется с того, что процессор – центральный модуль в компьютере, который отвечает за все математические вычисления, логические операции и обработку данных. Фактически вся его мощь сосредоточена, как ни странно, в ядре. Их количество определяет скорость, интенсивность и качество переработки полученной информации. А потому рассмотрим компонент более пристально.

      p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

      Основные характеристики ядер ЦП

      Ядро – физический элемент процессора (не путать с логическими ядрами – потоками), который влияет на производительность системы в целом.

      Каждое изделие построено на определенной архитектуре, что говорит об определенном наборе свойств и возможностей, присущих линейке выпускаемых чипов.

      p, blockquote 4,0,1,0,0 —>

      Основная отличительная особенность – техпроцесс, т.е. размер транзисторов, используемых в производстве чипа. Показатель измеряется в нанометрах. Именно транзисторы являются базой для ЦП: чем больше их размещено на кремниевой подложке – тем мощнее конкретный экземпляр чипа.

      p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

      Возьмем к примеру 2 модели устройств от Intel – Core i7 2600k и Core i7 7700k. Оба имеют 4 ядра в процессоре, однако техпроцесс существенно отличается: 32 нм против 14 нм соответственно при одинаковой площади кристалла. На что это влияет? У последнего можно наблюдать такие показатели:

      p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

      • базовая частота – выше;
      • тепловыделение – ниже;
      • набор исполняемых инструкций – шире;
      • максимальная пропускная способность памяти – больше;
      • поддержка большего числа функций.

      Иными словами, снижение техпроцесса = рост производительности. Это аксиома.

      p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

      Функции ядер

      Центральное ядро процессора выполняет 2 основных типа задач:

      p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

      • внутрисистемные;
      • пользовательские.
      Читайте также:  Как восстановить блокнот если не сохранил

      В первую категорию стоит отнести задачи по организации вычислений, загрузке интернет-страниц и обработке прерываний.

      p, blockquote 9,1,0,0,0 —>

      Во вторую же попадают функции поддержки приложений путем использования программной среды. Собственно, прикладное программирование как раз и построено на том, чтобы нагрузить ЦП задачами, которые он будет выполнять. Цель разработчика – настроить приоритеты выполнения той или иной процедуры.

      p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

      Современные ОС позволяют грамотно задействовать все ядра процессора, что дает максимальную продуктивность системы. Из этого стоит отметить банальный, но логичный факт: чем больше физических ядер на процессоре, тем быстрее и стабильней будет работать ваш ПК.

      p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

      Как включить все ядра в работу

      Некоторые пользователи в погоне за максимальной производительностью хотят задействовать всю вычислительную мощь ЦП. Для этого существует несколько способов, которые можно использовать по отдельности, или объединить несколько пунктов:

      p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

      • разблокировка скрытых и незадействованных ядер (подходит далеко не для всех процессоров – необходимо подробно изучать инструкцию в интернете и проверять свою модель);
      • активация режима Turbo Boost для повышения частоты на краткосрочный период;
      • ручной разгон процессора.

      Самый простой метод запустить сразу все активные ядра, выглядит следующим образом:

      p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

      • открываете меню «Пуск» соответствующей кнопкой;
      • прописываете в строке поиска команду «msconfig.exe» (только без кавычек);
      • находите сверху вкладку «Загрузка»;
      • открываете пункт «дополнительные параметры» и задаете необходимые значения в графе «число процессоров», предварительно активировав флажок напротив строки.

      Как в Windows 10 включить все ядра?

      Теперь при запуске ОС Windows будут работать сразу все вычислительные физические ядра (не путать с потоками).

      p, blockquote 14,0,0,1,0 —>

      Обладателям старых процессоров AMD

      Следующая информация будет полезна обладателям старых процессоров AMD. Если вы до сих пользуетесь следующими чипами, то будете приятно удивлены:Технология разблокировки дополнительных ядер называется ACC (Advanced Clock Calibration). Она поддерживается в следующих чипсетах:Утилита, позволяющая раскрыть дополнительные ядра у каждого производителя называется по-разному:Таким несложным способом можно превратить 2‑ядерную систему в 4‑ядерную. Большинство из вас даже не догадывались о подобном, верно? Будем надеяться, что я вам помог бесплатно добиться повышения производительности.

      p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

      В данной статье я попытался вам максимально подробно объяснить, что такое ядро, из чего оно состоит, какие функции выполняет и каким потенциалом обладает.

      p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

      В следующих ликбезах вас ждет еще много интересного, а потому не пропускайте новый материал. Пока, пока.

      p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

      p, blockquote 18,0,0,0,0 —> p, blockquote 19,0,0,0,1 —>

      Ссылка на основную публикацию
      Adblock detector