Нельзя разобраться с этим вопросом, не зная, что собой представляет 4-х ядерный процессор. С одно-, двух- и трехъядерными процессорами все просто: они имеют одно, два или три ядра соответственно. А что касается 4-х ядерного, то тут не все так, как кажется на первый взгляд.
2-х или 4-х ядерный процессор?
Большинство людей ошибаются, думая, что частота каждого ядра складывается. Раз 2.5 Ггц частота ядер, а ядра 4, то значит 2.5*4= 10Ггц. Но это не так: частота всегда одна — 2.5 Ггц. Почему же частота не складывается? Потому, что с этой частотой параллельно работает каждый процессор.
Порция — это часть времени, на вычисление которой процессор выделяет ресурсы всем потокам, попавшим в процессор. Это как 4-ре магистрали с предельной скоростью 60 км/час (2.5 Ггц): у нас есть грузовики, которые должны доставить нам товары (это наши кусочки программы или порции программы), и чтобы нам повысить скорость доставки (повысить работоспособность системы), нам нужно использовать все 4-ре магистрали или повысить предельную скорость (3.0 Ггц). Но для большинства программ невозможно работать в несколько потоков, так как они работают в один поток и способны использовать лишь одну магистраль (а значит нашей программе будет выделено лишь 25% общей мощности процессора) потому, что в программе логика должна выполняться последовательно (поточно), и если нарушить последовательность, нарушится логика, а это приведет к сбоям. Новые программы стараются использовать мультипрограммирование — возможность работать в несколько потоков (наших магистралей), а не в одну, как большинство программ сейчас. Игры, по большей части тоже оптимизированы под многопоточность, но основной поток обычно работает в один. Хоть сейчас и пытаются разделить его на несколько, чтобы облегчить и ускорить. Поэтому для игр или приложений, которые обычно работают в один или два потока, лучше взять 2-ух ядерный процессор.
Если частота у двухъядерного такая же, как у четырехъядерного, то лучше конечно взять четырехъядерный, ведь у нас же одновременно работает огромное количество программ, пускай и слабых по нагрузке. Мы выиграем производительность системы за счет того, что все другие процессы могут быть вытеснены на другое ядро при полной загрузке одного из них. Но обычно частота у новых двухъядерных выше, чем у новых четырехъядерных. Именно поэтому при тестах в играх побеждают 2-ух ядерные с большей частотой, чем 4-ех ядерные с меньшей.
Теперь об очередях:
Теперь поймем, что при переходе от одноядерного к двуядерному, скорость возрастает быстрее не только за счет одновременной обработки ядрами, но и за счет ожидания и очереди на процессоре.
Частота у одноядерного процессора и двухъядерного одна и та же, но работает компьютер быстрее с 2-я ядрами. Дело в мультипрограммировании, когда осуществляется переход с одноядерного на двухъядерный, то скорость возрастает в разы. А мультипрограммирование — это работа с потоками. Представим себе 2 потока, например, работа Windows и запущенная компьютерная игра. Если у нас имеется одно ядро, то обрабатывается последовательно то игра (порция), то работа Windows (порция). Процессам приходиться ждать очереди, т. е. когда «кусочек» игры обрабатывается, то Windows приходится ждать конца обработки игры (порции игры). Когда мы перешли на 2 ядра, то даже с той же частотой, как у одноядерного, компьютер начинает более быструю обработку, так как очередь уменьшается в 2 раза.
Объясню подробнее на примере 100 приложений, если у нас 1 ядро, то 1 приложение обрабатывается, остальные 99 ждут своей очереди. И чем длиннее очередь, тем дольше идет обновления, и тогда мы чувствуем, что у нас тормозит система. А когда у нас 2 ядра, то очередь делится наполовину, т. е. 50 приложений на одном и 50 на другом, следовательно, их проще и быстрее обновлять. Важно знать, что очередь становится меньше и наши приложения быстрее обновляются.
Для теста потока запустите winrar, чтобы сжимать большой файл, и посмотрите в диспетчере (он сжимает в один поток), сколько ресурсов процессора он будет использовать (25%- на 4-ех ядерном и 50% на 2-ух). Из этого следует, что нашей игре, если она работает в один поток в четырехъядерном процессоре, будет выделено 25 % мощности процессора, 50%, если в двухъядерном. В играх у нас многопоточность присутствует, но главный поток в игре все равно будет обрабатываться на четверть процессора (в четырехъядерном).
Все рассматривалось упрощенно, 2-х ядерный с большей частотой подходит лучше для игр, так как больше частоты выделяется одному потоку, а 4-х ядерный подходит для много-поточных данных, например, множество запущенных одновременно приложений.
У 2-ух ядерного процессора i5 есть технология позволяющая имитировать работу системы, как с 4-х ядерным процессором. Фактически есть только 2 ядра, но для Windows имитируется работа 4-х ядер. 4 очереди (потока) по 2 очереди (потока) на ядро обрабатываются по очереди. Каждое ядро берет по порции каждого из потоков, то есть он способен быть четырехъядерным.
На самом деле ничего подобного не происходит. Чтобы понять, почему восьмиядерность процессора не удваивает производительность смартфона вдвое, потребуются некоторые пояснения. Будущее в сфере процессоров смартфонов уже наступило. Восьмиядерные процессоры, о которых совсем недавно можно было только мечтать, получают все большее распространение. Но, оказывается, их задача состоит не в том, чтобы повысить производительность устройства.
Эти пояснения были опубликованы в статье «Octa-core vs Quad-core: Does it make a difference?» на страницах ресурса Trusted Reviews .
Сами термины «восьмиядерный» и » четырехъядерный» отражают число ядер центрального процессора.
Но ключевое различие между этими двумя типами процессоров состоит в способе установки процессорных ядер.
В четырехъядерном процессоре все ядра способны работать одновременно, обеспечивая быструю и гибкую многозадачность, делая более ровными 3D-игры и повышая скорость работы камеры, а также осуществляя другие задачи.
Современные восьмиядерные чипы, в свою очередь, просто состоят из двух четырехъядерных процессоров, которые распределяют между собой различные задачи в зависимости от их типа. Чаще всего в восьмиядерном чипе присутствует набор из четырех ядер с более низкой тактовой частотой, чем во втором наборе. Когда требуется выполнить сложную задачу, за нее, разумеется, берется более быстрый процессор.
Более точным термином, чем «восьмиядерный» стал бы «двойной четырехъядерный». Но это звучит не так красиво и не подходит для маркетинговых задач. Поэтому эти процессоры называют восьмиядерными.
Зачем нужны два набора процессорных ядер?
В чем причина сочетания двух наборов процессорных ядер, передающих задачи один другому, в одном устройстве? Для обеспечения энергоэффективности! Данное решение необходимо для смартфона, работающего от аккумулятора, но не для головного устройства, постоянно питающегося от бортовой сети автомобиля.
Более мощный центральный процессор потребляет больше энергии и батарею приходится чаще заряжать. А аккумуляторные батареи намного более слабое звено смартфона, чем процессоры. В результате — чем более мощен процессор смартфона, тем более емкая батарея ему нужна.
При этом для большинства задач смартфона вам не понадобится столь высокая вычислительная производительность, какую может обеспечить современный процессор. Перемещение между домашними экранами, проверка сообщений и даже веб-навигация — не столь требовательные к ресурсам процессора задачи.
Но HD-видео, игры и работа с фотографиями такими задачами являются. Поэтому восьмиядерные процессоры достаточно практичны, хотя элегантным это решение назвать трудно. Более слабый процессор обрабатывает менее ресурсоемкие задачи. Более мощный — более ресурсоемкие. В итоге сокращается общее энергопотребление по сравнению с той ситуацией, когда обработкой всех задач занимался бы только процессор с высокой тактовой частотой. Таким образом, сдвоенный процессор прежде всего решает задачу повышения энергоэффективности, а не производительности
Технологические особенности
Все современные восьмиядерные процессоры базируются на архитектуре ARM, так называемой big.LITTLE.
Эта восьмиядерная архитектура big.LITTLE была анонсирована в октябре 2011 года и позволила четырем низкопроизводительным ядрам Cortex-A7 работать совместно с четырьмя высокопроизводительными ядрами Cortex-A15. ARM с тех пор ежегодно повторяла этот подход, предлагая более способные чипы для обоих наборов процессорных ядер восьмиядерного чипа.
Некоторые из основных производителей чипов для мобильных устройств сосредоточили свои усилия на этом образце «восьмиядерности» big.LITTLE. Одним из первых и наиболее примечательных стал собственный чип компании Samsung, известный Exynos. Его восьмиядерная модель использовалась начиная с Samsung Galaxy S4, по крайней мере в некоторых версиях устройств компании.
Сравнительно недавно Qualcomm также начала применение big.LITTLE в своих восьмиядерных чипах Snapdragon 810 CPU. Именно на этом процессоре базируются такие известные новинки рынка смартфонов, как HTC One M9 и G Flex 2, ставший большим достижением компании LG.
В начале 2015 года NVIDIA представила Tegra X1, новый суперпроизводительный мобильный процессор, который компания предназначает для автомобильных компьютеров. Основной функцией X1 является его вызываемый консольно («console-challenging») графический процессор, который также основывается на архитектуре big.LITTLE. То есть он также станет восьмиядерным.
Велика ли разница для обычного пользователя?
Велика ли разница между четырех- и восьмиядерным процессором смартфона для обычного пользователя? Нет, на самом деле она очень мала, считает Trasted Reviews.
Термин «восьмиядерный» вносит некоторую неясность, но на самом деле он означает дублирование четырехъядерных процессоров. В итоге получаются два работающих независимо четырехъядерных набора, объединенных одним чипом для повышения энергоэффективности.
Нужен ли восьмиядерный процессор в каждом современном устройстве? Такой необходимости нет, например Apple, обеспечивает достойную энергоэффективность своих iPhone при всего двухъядерном процессоре.
Таким образом, восьмиядерная архитектура ARM big.LITTLE является одним из возможных решений одной из самых важных задач, касающихся смартфонов — времени работы от одной зарядки батареи. Как только найдется другое решение этой задачи, так и прекратится тренд установки в одном чипе двух четырехъядерных наборов, и подобные решения выйдут из моды.
«Два гига, два ядра!» - вот типичный рекламный слоган многих компьютерных магазинов еще совсем недавно. И, если рядовой пользователь еще кое-как мог ответить на вопрос, что такое - эти «два гига», то вот относительно второго пункта ситуация была куда плачевнее. Продавцы побуждают купить 6 ядерный процессор, покупатель, очарованный цифрой 6 (ведь больше, чем 2 или 4), спешит раскошелиться на немалую цену. Хотя мало кто из них может ответить, например, на вопрос, что собой представляет 4-х ядерный процессор?
Что такое - эти ядра?
Были времена, когда все процессоры были исключительно одноядерными. И этого вполне хватало. Ведь все, что требовалось - производить конкретные вычислительные задачи, необходимые пользователю прямо сейчас. Со временем количество одновременно решаемых задач увеличилось. Ситуация усугубилась с выходом ПК на рынок домашних устройств. Теперь пользователю хотелось и музыку послушать, и в игру поиграть, и объемный архив распаковать… И все это - одновременно.
Тогда-то и появилась идея разделить процессор на несколько вычислительных блоков, каждый из которых занимался бы только своей задачей. Но – одновременно! Таким образом, бедному устройству не приходилось бы разрываться сразу между несколькими задачами, переходя от одной к другой по очереди. Каждый вычислительный блок обрабатывал бы только свою задачу. В результате компьютер начинает более быструю обработку большего количества задач одновременно. Каждый такой блок и называется ядром. Это в теории. А на практике?
Делим на четыре
На практике же количество ядер может оказаться «пустышкой». И вот почему:
- во-первых, они могут быть «не настоящими», то есть логическими. Примерно по аналогии с жестким диском, который может быть один, но физический, то есть, реальный. И по одной стоимости. А может быть разбит на два логических раздела. Или на четыре. Но при этом стоить в 4 раза дороже. Естественно, такой жесткий диск никто не купит. Однако здесь отчего-то происходит именно так. Процессор 6 ядер едва ли будет иметь все 6 полноценных физических вычислительных блоков. Скорее всего, они поделены на логические. При этом мощность одного физического ядра делится между всеми логическими. На деле получается, что для выполнения конкретной задачи будет выделено меньше мощности. Вот только про это «забывают» рассказать продавцы и авторы каталогов;
- во-вторых, далеко не все приложения могут эффективно взаимодействовать со всеми ядрами сразу. Хотя программирование для многоядерных процессоров сегодня – вполне обычное явление. Впрочем, если предполагается работа с заведомо самыми современными приложениями, особенно в области 3D, можно смело покупать хоть шестиядерный процессор и быть уверенным в слаженной работе;
- наконец, нужно не забывать про шину обмена. Все-таки ядра должны активно взаимодействовать между собой и обмениваться необходимой информацией в случае, если приложение поддерживает многоядерность. А если толщина шины между ними недостаточная, то все преимущества многоядерного процессора сведутся к минимуму.
Если же покупка шестиядерного устройства представляется неизбежной, то можно большой выбор их найти на сайте http://elmir.ua . Это один из самый значительных и недорогих Интернет-магазинов Украины.
Центральный процессор - это «альфа» и «омега» любого компьютера. Именно он определяет общую производительность всей машины. И именно от него зависит, потянет ли ПК новую игрушку. Ибо если процессор не подойдет, то и крутая видеокарта не спасет. Двухъядерные «камни» уже давно не котируются. Они используются только для работы в офисных машинах. Сейчас в тренде 4-х ядерный процессор с приличным объемом кэша третьего уровня. Множество производителей имеют в своем арсенале такие модели. Они отличаются по производительности, энергоэффективности и выделению тепла в процессе работы под нагрузкой. Мы разберем самые интересные модели от мэтров жанра: компаний Intel и AMD. Но сначала несколько слов о том, как правильно подобрать процессор.
Как выбрать процессор?
Как выбрать хороший 4-х ядерный процессор? Ответ на этот вопрос основывается на ваших предпочтениях и требованиях. Для начала нужно определиться, какой компьютер необходимо собрать. Если простой домашний ПК с широкими мультимедийными возможностями, то вполне хватит бюджетного «камня» без всяких «наворотов». Для воспроизведения видео высокой четкости, проигрывания музыки и серфинга в Интернете особой мощности не нужно. Можно пожертвовать кэшем и некоторыми другими опциями. Если ваши интересы шире, и вы планируете активно использовать «Фотошоп», «Вегас», «Пиннакл» или другие профессиональные приложения, то здесь придется потратиться на процессор средней ценовой категории. А вот если вы заядлый геймер, то без топового «камня» не обойтись. А современные чипы на 4 ядра последнего поколения стоят немало. В общем, все зависит от ваших потребностей и финансовых возможностей.
Второй аспект, на который требуется обратить сугубое внимание, - сокет материнской платы. Сокет - это разъем для установки процессора. Имеются различные типы разъемов. И если ваша материнская плата рассчитана на сокет для процессоров AMD, то чип от «Интел» вы в нее не впихнете, как ни старайтесь. Однако это утверждение справедливо для компьютеров пятилетней давности. Современные производители стараются выпускать платы с универсальными сокетами. Это позволяет установить в «материнку» любой 4-х ядерный процессор. Такая унифицированность пользователям только на руку. Не нужно особо выбирать. Итак, рассмотрим самые интересные модели «камней» от лучших производителей.
Kaby Lake
Начнем с топового «камня» от «Интел». 4-х ядерные процессоры Intel всегда отличались высокой производительностью и энергоэффективностью. Что же может предложить «Семерка» имеет 4 ядра и 8 потоков. Номинальная рабочая частота - 2900 мегагерц. Однако в турборежиме этот процессор может разогнаться до 4300 мегагерц. Неплохой прирост производительности. Кэш третьего уровня (L3) равен 8 мегабайтам. Это отличный результат. «Интелы» предыдущего поколения имели всего 6. Тепловыделение этого «камня» держится на уровне 35-112 Вт. Это значит, что даже под максимальной нагрузкой процессору вполне хватит штатной системы охлаждения.
В ядро «камня» интегрирован графический ускоритель с неплохой производительностью. Это значит, что можно даже не использовать дискретную видеокарту (в некоторых случаях). А это положительно сказывается на Все специалисты сходятся на том, что сей процессор останется актуальным еще года 3-4. Правда, стоит этот экземпляр немало. Но это «Интел». Эта компания никогда не отличалась демократичностью цен.
AMD Ryzen 5 2400G
Свежий процессор от AMD - заклятого врага «Интел». Тем не менее это отличный 4-х ядерный процессор: 2 мегабайта кэш второго уровня, кэш L3 - 4 мегабайта, рабочая частота - 3600 мегагерц. В турборежиме процессор разгоняется до 3900 МГц. Встроен графический ускоритель «Радеон Вега» с 11 ядрами чипа и тактовой частотой 1250 мегагерц. Такого адаптера вполне хватит даже для игр. Хоть и не с максимальными настройками графики. Как видите, характеристики «Райзена» немного уступают «семерке» от «Интел».
Однако это не самое страшное. Хуже всего то, что «Райзен» очень сильно греется. Если вы планируете нагружать сей процессор «на полную», то без модернизированной системы охлаждения никак не обойтись. Однако радует цена. Новинка от АМД в несколько раз дешевле процессора от «Интел» шестого поколения (даже не восьмого). Так что для тех, кто намерен сэкономить, выбор очевиден. Только что были рассмотрены топовые модели 4-х ядерных процессоров обоих производителей. Теперь же обратим внимание на более простые модели.
Intel Core i3-8100 Coffee Lake
4-х ядерный относится к восьмому поколению одноименной линейки и имеет несколько интересных опций. Так, максимальная его частота составляет 3600 мегагерц. Кэш третьего уровня равен 6 мегабайтам. Процессор не перегревается (вероятно, самый «холодный» в линейке), обладает низким энергопотреблением, а мобильная его версия отлично показывает себя в ноутбуках. Это «камень» среднего ценового сегмента. Он отлично подойдет для домашнего компьютера с расширенными мультимедийными возможностями. А если в ПК имеется производительный графический адаптер, то можно будет даже рассчитывать на игры. Процессор 2017 года выпуска. Это самый свежий из всех доступных (по цене) процессоров «Интел».
X4 955
4-х ядерный процессор AMD, который в свое время пользовался особой популярностью среди геймеров. Этот «камень» был выпущен в 2009 году и сразу стал интересен широкой публике, так как имел разблокированный множитель и легко поддавался разгону. Для 2009 года у него были отличные характеристики. Да они и в 2018 г. ничего. Для мультимедийного компьютера с некоторой претензией на игровой очень даже неплохо. Судите сами: тактовая частота - 3200 мегагерц (в штатном режиме), кэш третьего уровня - 6 мегабайт, энергопотребление - 125 Вт. Как видно из спецификаций, компьютер на базе этого «камня» потянет даже современные игры. Пусть и без всяческих «красивостей» и эффектов. Самое приятное в этом процессоре - цена. Это самый дешевый чип из всех рассмотренных. Он прекрасно подойдет в качестве бюджетного решения.
Intel Core i5-6600K SkyLake
Продолжаем рассматривать процессоры. 4-х ядерный, характеристики которого мы сейчас разбираем, произведен компанией «Интел» в 2015 году. Он был разработан в качестве замены устаревшей модели Core i5 и обладал отличными характеристиками, которые делают его актуальным и в наше время. Тактовая частота в штатном режиме - 3500 мегагерц. При максимальной нагрузке частота возрастает до 3900 мегагерц. «Камень» имеет кэш третьего уровня объемом в 6 мегабайт. В качестве интегрированного графического ускорителя используется Intel HD Graphics 500. Этот «камень» намного производительнее рассмотренного выше Core i3. Но самое приятное - цена. Еще ни один чип от «Интел» с такой производительностью не мог похвастаться подобной доступностью.
AMD FX-4300
Вероятно, самый дешевый 4-х ядерный процессор от AMD. Он обладает неплохими характеристиками даже для 2018 года. Максимальная частота - 4000 мегагерц. Кэш третьего уровня - 4 мегабайта. Встроенного графического ускорителя нет, но зато имеется разблокированный множитель ядра, что позволяет разогнать процессор. Кстати, это единственный «камень» от АМД, который практически не греется. Выпущен сей интересный чип был в середине 2012 года. Но и для этого времени он довольно слаб. Это, впрочем, неудивительно. Уже тогда компания АМД позиционировала его как бюджетное решение для домашних компьютеров. Однако для бюджетного он сильно уж мощный. Такое непостоянство - фирменный стиль АМД. Иногда они предлагают стоящую вещь за бесценок. А иногда задирают цену на откровенно никакой товар. Так получилось и с этим процессором. Но цену на него не поднимали. За что честь и хвала маркетологам АМД. Самое приятное - стоимость чипа. Его цена редко переваливает за $100.
Заключение
Итак, мы рассмотрели лучшие процессоры от мэтров жанра. 4-х ядерный процессор - сам по себе очень производителен. Но вот «камни» от «Интел» - это вообще произведения искусства. Те, кто ценит производительность и надежность, выбирают именно «синий» бренд. Пусть его продукция и стоит очень дорого. Если же требуется бюджетный процессор, то лучше обратить внимание на продукцию компании АМД. Дешевле этих чипов ничего нет. Да и в производительности они не сильно уступают «Интелам». Но выбор - личное дело каждого. О самых лучших процессорах на 4 ядра мы рассказали. Дальше - дело за вами.
Обнаружили неприятную проблему предела тактовой частоты. Достигнув порога в 3 ГГц, разработчики столкнулись с значительным ростом энергопотребления и тепловыделения своих продуктов. Уровень технологий 2004 года не позволял существенно уменьшить размеры транзисторов в кремниевом кристалле и выходом из сложившейся ситуации стала попытка не наращивать частоты, а увеличить количество операций, выполняемых за один такт. Переняв опыт серверных платформ, где многопроцессорная компоновка уже была испытана, было решено объединить два процессора на одном кристалле.
С тех пор прошло немало времени, в широком доступе появились ЦП с двумя, тремя, четырьмя, шестью и даже восемью ядрами. Но основную долю на рынке до сих пор занимают 2 и 4-ядерные модели. Изменить ситуацию пытаются в AMD, но их архитектура Bulldozer не оправдала надежд и бюджетные восьмиядерники все еще не очень популярны в мире. Поэтому вопрос, что лучше: 2 или 4-ядерный процессор , до сих пор остается актуальным.
Разница между 2 и 4-ядерным процессором
На аппаратном уровне основное отличие 2-ядерного процессора от 4-ядерного – количество функциональных блоков. Каждое ядро, по сути, представляет собой отдельный ЦП, оснащенный своими вычислительными узлами. 2 или 4 таких ЦП объединены между собой внутренней скоростной шиной и общим контроллером памяти для взаимодействия с ОЗУ. Другие функциональные узлы тоже могут быть общими: у большинства современных ЦП индивидуальной является кэш-память первого (L1) и второго (L2) уровня, блоки целочисленных вычислений и операций с плавающей запятой. Кэш L3, отличающийся относительно большим объемом, один и доступен всем ядрам. Отдельно можно отметить уже упомянутые AMD FX (а также ЦП Athlon и APU серии A): у них общими являются не только кэш-память и контроллер, но и блоки вычислений с плавающей запятой: каждый такой модуль одновременно принадлежит двум ядрам.
Схема четырехъядерного процессора AMD Athlon
С пользовательской точки зрения разница между 2 и 4-ядерным процессором заключается в количестве задач, которые ЦП может обработать за один такт. При одинаковой архитектуре, теоретическая разница будет составлять 2 раза для 2 и 4 ядер или 4 раза для 2 и 8 ядер, соответственно. Таким образом, при одновременной работе нескольких процессов, увеличение количества должно повлечь за собой рост быстродействия системы. Ведь вместо 2 операций четырехъядерный ЦП за один момент времени сможет выполнять сразу четыре.
Чем обусловлена популярность двухъядерных ЦП
Казалось бы, если увеличение числа ядер влечет за собой рост производительности, то на фоне моделей с четырьмя, шестью или восемью ядрами у двухядерников нет никаких шансов. Тем не менее, мировой лидер на рынке ЦП, компания Intel, ежегодно обновляет ассортимент своей продукции и выпускает новые модели всего с парой ядер (Core i3, Celeron, Pentium). И это на фоне того, что даже в смартфонах и планшетах на такие ЦП пользователи смотрят с недоверием или презрением. Чтобы понять, почему самые популярные модели – именно процессоры с двумя ядрами, следует учесть несколько основных факторов.
Intel Core i3 — самые популярные 2-ядерные процессоры для домашнего ПК
Проблема совместимости . При создании программного обеспечения разработчики стремятся сделать так, чтобы оно могло функционировать как на новых компьютерах, так и уже существующих моделях ЦП и ГП. Учитывая ассортимент на рынке, важно обеспечить, чтобы игра нормально работала и на двух ядрах, и на восьми. Большинство всех существующих домашних ПК оснащены двухъядерным процессором, поэтому поддержке таких компьютеров уделяется больше всего внимания.
Сложность распараллеливания задач . Чтобы обеспечить эффективное задействование всех ядер, вычисления, производимые в процессе работы программы, следует разделить на равные потоки. Например, задача, которая может оптимально задействовать все ядра, выделив каждому из них по одному или два процесса — одновременная компрессия нескольких видеороликов. С играми – сложнее, так как все выполняемые в них операции взаимосвязаны. Несмотря на то, что основную работу выполняет графический процессор видеокарты, информацию для формирования 3d-картинки подготавливает именно ЦП. Сделать так, чтобы каждое ядро обрабатывало свою порцию данных, а затем подавало ее ГП синхронно с другими, достаточно сложно. Чем больше одновременных потоков вычислений нужно обрабатывать – тем тяжелее реализация задачи.
Преемственность технологий . Разработчики программного обеспечения используют для своих новых проектов уже существующие наработки, подвергающиеся неоднократной модернизации. В отдельных случаях доходит до того, что такие технологии уходят корнями в прошлое на 10-15 лет. Разработка, основанная на проекте десятилетней давности, кардинальной переработке для идеальной оптимизации поддается очень неохотно, если не совсем никак. Как следствие, наблюдается неспособность софта рационально использовать аппаратные возможности ПК. Игра S.T.A.L.K.E.R. Зов Припяти, вышедшая в 2009 году (в эпоху расцвета многоядерных ЦП) построена на движке 2001 года, поэтому не умеет нагружать более, чем одно ядро.
S.T.A.L.K.E.R. полноценно задействует только одно ядоро 4-ядерного ЦП
Такая же ситуация и с популярной онлайн-РПГ World of Tanks: движок Big World, на котором она базируется, создан в 2005 году, когда многоядерные ЦП еще не воспринимались, как единственно возможный путь развития.
World of Tanks тоже не умеет распределять нагрузку на ядра равномерно
Финансовые сложности . Следствием этой проблемы является предыдущий пункт. Если создавать каждое приложение с нуля, не используя имеющиеся технологии, его реализация обойдется в баснословные суммы. К примеру, стоимость разработки GTA V составила более 200 млн долларов. При этом, некоторые технологии все равно не были созданы «из чистого листа», а позаимствованы из предыдущих проектов, так как игра писалась под 5 платформ сразу (Sony PS3, PS4, Xbox 360 и One, а также ПК).
GTA V оптимизирована под многоядерность и умеет равномерно загружать процессор
Все эти нюансы не позволяют в полной мере использовать потенциал многоядерных процессоров на практике. Взаимозависимость производителей аппаратного обеспечения и разработчиков софта порождает замкнутый круг.
Какой процессор лучше: 2 или 4-ядерный
Очевидно, что при всех преимуществах потенциал многоядерных процессоров до сих пор остается нереализованным до конца. Некоторые задачи вообще не умеют равномерно распределять нагрузку и работают в один поток, другие – делают это с посредственной эффективностью, и лишь малая доля ПО полноценно взаимодействуют со всеми ядрами. Поэтому вопрос, какой лучше процессор, 2 или 4 ядра , купить, требует внимательного изучения текущей ситуации.
На рынке представлены продукты двух производителей: Intel и AMD, отличающиеся особенностями реализации. Advanced Micro Devices традиционно делают упор на многоядерность, в то время как «Интел» неохотно идут на такой шаг и наращивают количество ядер только если это не приводит к снижению удельной производительности в расчете на ядро (избежать которого очень сложно).
Увеличение количества ядер снижает итоговую производительность каждого из них
Как правило, общая теоретическая и практическая производительность многоядерного ЦП ниже, чем аналогичного (построенного на такой же микроархитектуре, с тем же техпроцессорм) с одним ядром. Вызвано это тем, что ядра используют общие ресурсы, и это не лучшим образом сказывается на быстродействии. Таким образом, нельзя просто приобрести мощный четырех- или шестиъядерный процессор с расчетом на то, что он точно не будет слабее двухъядерника из той же серии. В некоторых ситуациях – будет, при том ощутимо. В качестве примера можно привести запуск старых игр на компьютере с восьмиядерным процессором AMD FX : FPS при этом порой ниже, чем на аналогичном ПК, но с четырехъядерным ЦП.
Нужна ли сегодня многоядерность
Значит ли это, что много ядер не нужно? Несмотря на то, что вывод кажется закономерным — нет. Легкие повседневные задачи (такие как веб-серфинг или работа с несколькими программами одновременно) положительно реагируют на увеличение числа ядер процессора. Именно по этой причине производители смартфонов делают упор на количество, опуская на второй план удельную производительность. Opera (и другие браузеры на движке Chromium), Firefox запускают каждую открытую вкладку в виде отдельного процесса, соответственно, чем больше ядер – тем быстрее переход между вкладками. Файловые менеджеры, офисные программы, проигрыватели – сами по себе не являются ресурсоемкими. Но при потребности часто переключаться между ними многоядерный процессор позволит повысить производительность системы.
Браузер Opera каждой вкладке присваивает отдельный процесс
В компании Intel осознают это, потому технология HuperThreading, позволяющая ядру обрабатывать второй поток силами неиспользуемых ресурсов, появилась еще во времена Pentium 4. Но она не позволяет в полной мере компенсировать недостаток производительности.
В «Диспетчере задач» 2-ядерный процессор с Huper Threading отображается, как 4-ядерный
Создатели игр, тем временем, постепенно наверстывают упущенное. Появление новых поколений консолей Sony Play Station и Microsoft Xbox простимулировало разработчиков уделять больше внимания многоядерности. Обе приставки созданы на базе восьмиядерных чипов AMD, поэтому теперь программистам не нужно тратить уйму сил на оптимизацию при портировании игры на ПК. С ростом популярности этих консолей — с облегчением смогли вздохнуть и те, кто разочаровался в приобретении AMD FX 8xxx. Многоядерники усиленно отвоевывают позиции на рынке, о чем можно убедиться на примере обзоров.
