هسته سی پی یو چیست؟

هسته سی پی یو چیست؟

سی پی یو در رایانه شما کارهای محاسباتی را انجام می‌دهد و اساساً برنامه‌ها را اجرا می‌کند. اما پردازنده‌های مدرن ویژگی‌هایی مانند هسته سی پی یو را ارائه می‌دهند. بعضی از رایانه‌های شخصی حتی از چندین پردازنده مرکزی استفاده می‌کنند.

تا چند مدت پیش سرعت مقایسه زمان پردازنده در مقایسه با عملکرد کافی بود ولی دیگر همه چیز خیلی ساده نیست. پردازنده ای که چندین هسته یا hyper-threading ارائه می‌دهد ممکن است عملکرد به مراتب بهتری نسبت به CPU تک هسته ای با همان سرعت داشته باشد که دارای hyper-thread نیست.

و رایانه‌های شخصی با پردازنده‌های متعدد می‌توانند حتی یک مزیت بزرگتر داشته باشند. همه این ویژگی‌ها به گونه ای طراحی شده اند که به رایانه‌های شخصی امکان می‌دهد چندین فرآیند را همزمان به راحتی انجام دهند و عملکرد شما را هنگام کار چند وظیفه ای یا تحت تقاضای برنامه‌های قدرتمند مانند رمزگذارهای ویدئویی و بازی‌های مدرن افزایش می‌دهد. بنابراین ، بیایید نگاهی به هر یک از این ویژگی‌ها و معنی آنها بیاندازیم.

محصول پیشنهادی: پردازنده بدون باکس اینتل Core i3-12100F Alder Lake

Hyper-threading

Hyper-threading اولین تلاش اینتل برای محاسبه موازی رایانه‌های شخصی بود که در CPU‌های دسک تاپ با Pentium 4 HT در سال 2002 آغاز به کار کرد. Pentium 4 در آن روز تنها دارای یک هسته سی پی یو بود ، بنابراین در واقع فقط می‌توانست هر بار فقط یک کار را انجام دهد . حتی اگر بتواند بین کارها به سرعت جابجا شود که به نظر برسد چند وظیفه ای است. Hyper-threading سعی در جبران آن داشت.

یک هسته پردازنده فیزیکی واحد با hyper-threading به عنوان دو پردازنده مرکزی منطقی برای یک سیستم عامل ظاهر می‌شود. CPU هنوز یک CPU واحد است ، بنابراین در واقع کمی ‌تقلب می‌کند. در حالی که سیستم عامل برای هر هسته دو پردازنده مرکزی می‌بیند ، اما سخت افزار واقعی پردازنده فقط یک مجموعه منابع مجزا برای هر هسته دارد.

CPU وانمود می‌کند که هسته‌های بیشتری نسبت به هسته‌های خود دارد و از منطق خاص خود برای تسریع در اجرای برنامه استفاده می‌کند. به عبارت دیگر ، سیستم عامل با دیدن دو هسته cpu برای هر هسته پردازنده واقعی فریب می‌خورد.

ویژگی های هسته hyper-threading

Hyper-threading به دو هسته سی پی یو اجازه می‌دهد تا منابع اجرای فیزیکی را به اشتراک بگذارند. این می‌تواند تا حدی سرعت را افزایش دهد. اگر یک پردازنده مجازی متوقف شود و منتظر بماند ، پردازنده مجازی دیگر می‌تواند منابع اجرای آن را قرض بگیرد. Hyper-threading می‌تواند به سرعت سیستم شما کمک کند ، اما به هیچ وجه به اندازه هسته‌های اضافی واقعی نیست.

خوشبختانه hyper-threading اکنون یک “مزیت” است. در حالی که پردازنده‌های اصلی مصرف کننده با hyper-threading تنها دارای یک هسته واحد بودند که به عنوان هسته‌های متعدد مخفی می‌شد ، پردازنده‌های مدرن اینتل اکنون هم دارای هسته‌های متعدد و هم دارای فناوری hyper-threading هستند.

CPU دو هسته ای شما با hyper-threading به عنوان چهار هسته در سیستم عامل شما ظاهر می‌شود ، در حالی که CPU چهار هسته ای شما با hyper-threading به صورت هشت هسته ظاهر می‌شود. Hyper-thread جایگزین هسته‌های اضافی نمی‌شود ، اما پردازنده مرکزی دو هسته ای با hyper-threading باید عملکرد بهتری نسبت به CPU دو هسته ای بدون hyper-threading داشته باشد.

چندین هسته سی پی یو

در اصل ، پردازنده‌های مرکزی دارای یک هسته پردازنده واحد بودند. این بدان معناست که پردازنده فیزیکی دارای یک واحد پردازش مرکزی واحد است. برای افزایش عملکرد ، تولیدکنندگان “هسته‌های” اضافی یا واحدهای پردازش مرکزی را اضافه می‌کنند.

پردازنده مرکزی دو هسته ای دارای دو واحد پردازش مرکزی است ، بنابراین در سیستم عامل به عنوان دو پردازنده مرکزی به نظر می‌رسد. به عنوان مثال یک CPU با دو هسته می‌تواند همزمان دو فرآیند مختلف را اجرا کند. این سرعت سیستم شما را افزایش می‌دهد ، زیرا رایانه شما می‌تواند چندین کار را همزمان انجام دهد.

برخلاف hyper-thread ، در اینجا هیچ ترفندی وجود ندارد. پردازنده مرکزی دو هسته ای به معنای واقعی کلمه ، دو واحد پردازش مرکزی روی تراشه پردازنده دارد. پردازنده چهار هسته ای دارای چهار واحد پردازش مرکزی ، پردازنده هشت هسته ای دارای هشت واحد پردازش مرکزی و غیره است.

در حالی که واحد فیزیکی CPU را کوچک نگه می‌دارد تا در یک سوکت قرار گیرد ، به طور چشمگیری به بهبود عملکرد کمک می‌کند و فقط باید یک سوکت CPU وجود داشته باشد که یک واحد CPU در آن قرار داده شده باشد، نه چهار سوکت CPU مختلف با چهار CPU مختلف ، که هر کدام به برق ، خنک کننده و سخت افزار دیگر خود احتیاج دارند. تأخیر کمتری وجود دارد زیرا هسته‌ها می‌توانند با سرعت بیشتری ارتباط برقرار کنند ، زیرا همه آنها در یک تراشه هستند.

مقاله پیشنهادی: نسل های cpu AMD

پردازنده‌های چندگانه

اکثر کامپیوترها فقط دارای یک CPU واحد هستند. این تک پردازنده ممکن است دارای چندین هسته cpu یا فناوری بیش از حد باشد اما هنوز هم تنها یک واحد پردازنده فیزیکی است که در یک سوکت CPU در مادربرد قرار دارد.

قبل از اینکه پردازنده‌های چند هسته ای ایجاد شود ، افراد سعی کردند با افزودن پردازنده‌های اضافی قدرت پردازش اضافی را به کامپیوترها بیافزایند. این نیاز به یک مادربرد با چندین سوکت پردازنده دارد.

مادربرد همچنین برای اتصال آن سوکت‌های پردازنده به RAM و سایر منابع به سخت افزار اضافی نیاز دارد. در این نوع تنظیمات باگ زیادی وجود دارد. در صورت نیاز پردازنده‌ها به یکدیگر ، تأخیر بیشتری وجود دارد ، سیستم‌های دارای پردازنده‌های متعدد انرژی بیشتری مصرف می‌کنند و مادربردها به سوکت و سخت افزار بیشتری احتیاج دارند.

امروزه سیستم‌های دارای CPU متعدد در میان رایانه‌های شخصی کاربران بسیار رایج نیستند. حتی یک دسکتاپ مخصوص بازی با قدرت بالا که دارای چندین کارت گرافیک است به طور کلی فقط یک CPU واحد دارد.

محصول پیشنهادی: پردازنده بدون باکس اینتل Core i5-11400F Rocket Lake

هرچه تعداد پردازنده‌ها یا هسته‌های رایانه بیشتر باشد ، کارهای بیشتری می‌تواند یک باره انجام دهد و به بهبود عملکرد در بیشتر کارها کمک می‌کند. اکثر رایانه‌ها اکنون پردازنده‌های چند هسته ای دارند یعنی کارآمدترین گزینه ای که در مورد آن بحث کردیم.

حتی پردازنده‌های مرکزی با چندین هسته را در تلفن‌های هوشمند و تبلت پیدا خواهید کرد. CPU‌های اینتل همچنین دارای hyper-threading هستند که نوعی نکته مثبت است. بعضی از رایانه‌هایی که به مقدار زیادی CPU نیاز دارند ممکن است چندین CPU داشته باشند ، اما کارایی آنها بسیار کمتر از آن است که به نظر می‌رسد. در هنگام خرید سی پی یو به چند هسته‌ای بودن آن توجه کنید.

مقاله پیشنهادی : بهترین سی پی یو core i7