كيف نفهم معالج ثنائي النواة. كيف يختلف المعالج ثنائي النواة عن المعالج أحادي النواة؟

كيف نفهم معالج ثنائي النواة.  كيف يختلف المعالج ثنائي النواة عن المعالج أحادي النواة؟
كيف نفهم معالج ثنائي النواة. كيف يختلف المعالج ثنائي النواة عن المعالج أحادي النواة؟

* هناك دائمًا أسئلة ملحة حول ما يجب عليك الانتباه إليه عند اختيار المعالج، حتى لا ترتكب أي خطأ.

هدفنا في هذا المقال هو وصف كافة العوامل التي تؤثر على أداء المعالج وغيره. خصائص الأداء.

ربما ليس سراً أن المعالج هو وحدة الحوسبة الرئيسية للكمبيوتر. يمكنك حتى أن تقول – الجزء الأكثر أهمية في الكمبيوتر.

هو الذي يعالج جميع العمليات والمهام التي تحدث في الكمبيوتر تقريبًا.

سواء كان ذلك مشاهدة مقاطع الفيديو والموسيقى وتصفح الإنترنت والكتابة والقراءة في الذاكرة ومعالجة الألعاب ثلاثية الأبعاد والفيديو. وأكثر بكثير.

لذلك، لاختيار جوسط صالمعالج، يجب عليك التعامل معه بعناية فائقة. قد يتبين أنك قررت تثبيت بطاقة فيديو قوية ومعالج لا يتوافق مع مستواه. في هذه الحالة، لن يكشف المعالج عن إمكانات بطاقة الفيديو، مما سيبطئ عملها. سيتم تحميل المعالج بالكامل ويغلي حرفيًا، وستنتظر بطاقة الفيديو دورها، وتعمل بنسبة 60-70٪ من قدراتها.

ولهذا السبب، عند اختيار جهاز كمبيوتر متوازن، لاالتكاليف إهمال المعالجلصالح بطاقة فيديو قوية. يجب أن تكون قوة المعالج كافية لإطلاق العنان لإمكانيات بطاقة الفيديو، وإلا فإنها مجرد أموال ضائعة.

إنتل مقابل. أيه إم دي

* اللحاق إلى الأبد

مؤسَّسة شركة انتل، لديها موارد بشرية هائلة وموارد مالية لا تنضب تقريبا. العديد من الابتكارات في صناعة أشباه الموصلات والتقنيات الجديدة تأتي من هذه الشركة. المعالجات والتطورات شركة انتل، في المتوسط ​​بنسبة 1-1,5 سنوات قبل إنجازات المهندسين أيه إم دي. ولكن كما تعلمون، للحصول على فرصة الحصول على أقصى استفادة التقنيات الحديثة- عليك أن تدفع.

سياسة تسعير المعالجات شركة انتل، ويستند على حد سواء عدد النوى, كمية ذاكرة التخزين المؤقت، بل أيضًا "نضارة" الهندسة المعمارية, الأداء لكل ساعةواط,تكنولوجيا معالجة الرقائق. معنى ذاكرة التخزين المؤقت و "التفاصيل الدقيقة للعملية الفنية" وغيرها خصائص مهمةسيتم مناقشة المعالج أدناه. للحصول على مثل هذه التقنيات بالإضافة إلى مضاعف التردد المجاني، سيتعين عليك أيضًا دفع مبلغ إضافي.

شركة أيه إم ديعلى عكس الشركة شركة انتل، تسعى جاهدة لتوفير معالجاتها للمستهلك النهائي ولسياسة تسعير مختصة.

يمكن للمرء أن يقول ذلك أيه إم دي– « ختم الشعب" ستجد في علامات الأسعار ما تحتاجه بسعر جذاب للغاية. عادة بعد سنة من ظهوره تكنولوجيا جديدةفي الشركة شركة انتل، يظهر نظير للتكنولوجيا من أيه إم دي. إذا لم تطارد نفسك أداء عاليوإيلاء اهتمام أكبر للسعر بدلاً من توفر التقنيات المتقدمة، ثم منتجات الشركة أيه إم دي- فقط لك.

سياسة الأسعار أيه إم دي، يعتمد بشكل أكبر على عدد النوى وقليل جدًا على حجم ذاكرة التخزين المؤقت ووجود تحسينات معمارية. في بعض الحالات، للحصول على فرصة الحصول على ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الثالث، سيتعين عليك دفع مبلغ إضافي قليلاً ( الظاهرةيحتوي على ذاكرة تخزين مؤقت ذات 3 مستويات، أثلونمحتوى محدود فقط، المستوى 2). ولكن احيانا أيه إم دييفسد معجبيه إمكانية فتحمعالجات أرخص إلى معالجات أكثر تكلفة. يمكنك فتح النوى أو ذاكرة التخزين المؤقت. يحسن أثلونقبل الظاهرة. وهذا ممكن بفضل العمارة المعياريةومع عدم وجود بعض النماذج الرخيصة، أيه إم ديببساطة يقوم بتعطيل بعض الكتل الموجودة على شريحة (البرامج) الأغلى ثمناً.

النوى- تظل دون تغيير عمليًا، ويختلف عددها فقط (صحيح بالنسبة للمعالجات 2006-2011 سنين). نظرًا لوحدة معالجاتها، تقوم الشركة بعمل ممتاز في بيع الرقائق المرفوضة، والتي، عند إيقاف تشغيل بعض الكتل، تصبح معالجًا من خط أقل إنتاجية.

تعمل الشركة منذ سنوات عديدة على بنية جديدة تمامًا تحت الاسم الرمزي جرافة، ولكن في وقت الإصدار في 2011 العام، لم تظهر المعالجات الجديدة أفضل أداء. أيه إم ديلقد ألقيت اللوم على أنظمة التشغيل لعدم فهمها للميزات المعمارية للنوى المزدوجة و"الخيوط المتعددة الأخرى".

ووفقا لممثلي الشركة، يجب عليك انتظار الإصلاحات والتصحيحات الخاصة لتجربة الأداء الكامل لهذه المعالجات. ومع ذلك، في البداية 2012 في العام، قام ممثلو الشركة بتأجيل إصدار تحديث لدعم البنية جرافةللنصف الثاني من العام.

تردد المعالج، عدد النوى، متعدد الخيوط.

خلال الأوقات بنتيوم 4وقبله - تردد وحدة المعالجة المركزية، كان عامل أداء المعالج الرئيسي عند اختيار المعالج.

وهذا ليس مستغربا، لأن معماريات المعالج تم تطويرها خصيصا لتحقيق ترددات عالية، وهذا انعكس بشكل خاص على المعالج بنتيوم 4على الهندسة المعمارية NetBurst. لم يكن التردد العالي فعالاً مع خط الأنابيب الطويل الذي تم استخدامه في الهندسة المعمارية. حتى أثلون إكس بيتكرار 2 جيجا هرتز، من حيث الإنتاجية كان أعلى من بنتيوم 4ج 2.4 جيجا هرتز. لذلك كان تسويقًا خالصًا. بعد هذا الخطأ الشركة شركة انتلأدركت أخطائي و عاد إلى جانب الخيرلقد بدأت العمل ليس على مكون التردد، ولكن على الأداء لكل ساعة. من الهندسة المعمارية NetBurstكان علي أن أرفض.

ماذانفس الشيء بالنسبة لنا يعطي متعددة النواة?

أربعة- المعالج النوويمع التردد 2.4 جيجا هرتز، في التطبيقات متعددة الخيوط، سيكون من الناحية النظرية المعادل التقريبي لمعالج أحادي النواة بتردد 9.6 جيجا هرتزأو معالج ثنائي النواة مع التردد 4.8 جيجا هرتز. ولكن هذا فقط نظريا. عملياومع ذلك، سيكون هناك معالجان ثنائي النواة في اللوحة الأم ثنائية المقبس أسرع من معالج واحد رباعي النواة بنفس تردد التشغيل. القيود المفروضة على سرعة الحافلة وزمن وصول الذاكرة لها أثرها.

* يخضع لنفس البنية ومقدار ذاكرة التخزين المؤقت

تتيح النواة المتعددة تنفيذ التعليمات والحسابات في أجزاء. على سبيل المثال، تحتاج إلى إجراء ثلاث عمليات حسابية. يتم تنفيذ الأولين على كل من نواة المعالج وتضاف النتائج إلى الذاكرة المؤقتة، حيث يمكن تنفيذ الإجراء التالي بها بواسطة أي من النوى الحرة. النظام مرن للغاية، ولكن بدون التحسين المناسب قد لا يعمل. لذلك، يعد تحسين النوى المتعددة أمرًا مهمًا جدًا لبنية المعالج في بيئة نظام التشغيل.

التطبيقات التي "الحب" و يستخدمتعدد مؤشرات الترابط: أرشيفي, مشغلات الفيديو والتشفير, مضادات الفيروسات, برامج إلغاء التجزئة, محرر الرسوم البيانية , المتصفحات, فلاش.

كما يشمل "عشاق" تعدد العمليات أنظمة تشغيل مثل ويندوز 7و ويندوز فيستا ، كما هو عند الكثيرين نظام التشغيلعلى أساس النواة لينكسوالتي تعمل بشكل أسرع بشكل ملحوظ مع معالج متعدد النواة.

معظم ألعاب، في بعض الأحيان يكون المعالج ثنائي النواة كافياً تردد عالي. الآن، ومع ذلك، كل شيء يخرج المزيد من الألعاب"مصممة" لتعدد الخيوط. خذ هذه على الأقل SandBoxألعاب مثل جي تي ايه 4أو النموذج المبدئي، حيث يوجد معالج ثنائي النواة بتردد أقل 2.6 جيجا هرتز– لا تشعر بالراحة، ينخفض ​​معدل الإطارات إلى أقل من 30 إطارًا في الثانية. على الرغم من أنه في هذه الحالة، على الأرجح أن سبب مثل هذه الحوادث هو التحسين "الضعيف" للألعاب، أو ضيق الوقت أو الأيدي "غير المباشرة" لأولئك الذين قاموا بنقل الألعاب من وحدات التحكم إلى الكمبيوتر.

عند شراء معالج جديد للألعاب، عليك الآن الانتباه إلى المعالجات التي تحتوي على 4 أنوية أو أكثر. ولكن لا يزال من الضروري عدم إهمال المعالجات ثنائية النواة من "الفئة العليا". في بعض الألعاب، تبدو هذه المعالجات أفضل أحيانًا من بعض المعالجات متعددة النواة.

ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج.

هي منطقة مخصصة من شريحة المعالج تتم فيها معالجة وتخزين البيانات الوسيطة بين نوى المعالج وذاكرة الوصول العشوائي والحافلات الأخرى.

إنه يعمل بتردد ساعة مرتفع جدًا (عادةً بتردد المعالج نفسه)، وله تردد عالٍ جدًا الإنتاجيةوتعمل نوى المعالج معه مباشرة ( L1).

بسببها نقص، يمكن أن يكون المعالج خاملاً في المهام التي تستغرق وقتًا طويلاً، في انتظار وصول البيانات الجديدة إلى ذاكرة التخزين المؤقت للمعالجة. ذاكرة التخزين المؤقت أيضا يخدم لسجلات البيانات المتكررة بشكل متكرر والتي، إذا لزم الأمر، يمكن استعادتها بسرعة دون حسابات غير ضرورية، دون إجبار المعالج على إضاعة الوقت عليها مرة أخرى.

يتم تحسين الأداء أيضًا من خلال حقيقة أن ذاكرة التخزين المؤقت موحدة ويمكن لجميع النوى استخدام البيانات منها بالتساوي. هذا يعطي ميزات إضافيةلتحسين مؤشرات الترابط المتعددة.

وتستخدم هذه التقنية الآن ل ذاكرة التخزين المؤقت المستوى 3. للمعالجات شركة انتلكانت هناك معالجات ذات ذاكرة تخزين مؤقت موحدة من المستوى 2 ( C2D E 7***,ه 8***) ، بفضل ما ظهر هذه الطريقةزيادة الأداء متعدد الخيوط.

عند رفع تردد التشغيل للمعالج، يمكن أن تصبح الذاكرة المؤقتة نقطة ضعف، مما يمنع المعالج من زيادة تردد التشغيل بما يتجاوز الحد الأقصى لتردد التشغيل دون أخطاء. ومع ذلك، فإن الميزة الإضافية هي أنه سيتم تشغيله بنفس تردد المعالج فيركلوكيد.

بشكل عام، كلما كانت ذاكرة التخزين المؤقت أكبر، كلما زادت مساحة الذاكرة المؤقتة أسرعوحدة المعالجة المركزية. في أي تطبيقات بالضبط؟

جميع التطبيقات التي تستخدم الكثير من البيانات والتعليمات والخيوط العائمة تستخدم ذاكرة التخزين المؤقت بشكل مكثف. تحظى ذاكرة التخزين المؤقت بشعبية كبيرة أرشيفي, ترميز الفيديو, مضادات الفيروساتو محرر الرسوم البيانيةإلخ.

مواتية ل عدد كبيرذكريات ذاكرة التخزين المؤقت هي ألعاب. وخاصة الاستراتيجيات وأجهزة المحاكاة التلقائية وألعاب تقمص الأدوار وSandBox وجميع الألعاب التي تحتوي على الكثير من التفاصيل الصغيرة والجزيئات والعناصر الهندسية وتدفقات المعلومات والتأثيرات المادية.

تلعب ذاكرة التخزين المؤقت دورًا مهمًا للغاية في فتح إمكانات الأنظمة التي تحتوي على بطاقتي فيديو أو أكثر. بعد كل شيء، يقع جزء من الحمل على تفاعل نوى المعالج، سواء فيما بينها أو للعمل مع تدفقات العديد من شرائح الفيديو. في هذه الحالة يكون تنظيم ذاكرة التخزين المؤقت أمرًا مهمًا، وتكون ذاكرة التخزين المؤقت الكبيرة من المستوى 3 مفيدة جدًا.

ذاكرة التخزين المؤقت مجهزة دائمًا بالحماية ضد الأخطاء المحتملة (إي سي سي)، إذا تم اكتشافها، فسيتم تصحيحها. وهذا أمر مهم للغاية، لأن خطأ صغير في ذاكرة التخزين المؤقت للذاكرة، عند معالجته، يمكن أن يتحول إلى خطأ هائل ومستمر يؤدي إلى انهيار النظام بأكمله.

تقنيات خاصة.

(فرط الترابط، إتش تي)–

تم استخدام التكنولوجيا لأول مرة في المعالجات بنتيوم 4، لكنه لم يكن يعمل دائمًا بشكل صحيح وغالبًا ما يؤدي إلى إبطاء المعالج أكثر من تسريعه. والسبب هو أن خط الأنابيب كان طويلاً جدًا ولم يتم تطوير نظام التنبؤ بالفرع بشكل كامل. تستخدم من قبل الشركة شركة انتل، لا يوجد نظائر لهذه التكنولوجيا حتى الآن، إلا إذا كنت تعتبرها تناظرية؟ ما نفذه مهندسو الشركة أيه إم ديفي الهندسة المعمارية جرافة.

مبدأ النظام هو أنه لكل جوهر مادي واحد اثنين من المواضيع الحاسوبية، بدلاً من واحد. أي إذا كان لديك معالج رباعي النواة إتش تي (الأساسية ط 7)، ثم لديك المواضيع الافتراضية 8 .

يتم تحقيق مكاسب الأداء بسبب حقيقة أن البيانات يمكن أن تدخل خط الأنابيب بالفعل في منتصفه، وليس بالضرورة في البداية. إذا كانت بعض كتل المعالج القادرة على تنفيذ هذا الإجراء خاملة، فإنها تتلقى المهمة للتنفيذ. مكاسب الأداء ليست هي نفسها التي تحققها النوى المادية الحقيقية، ولكنها قابلة للمقارنة (~ 50-75٪، اعتمادًا على نوع التطبيق). ومن النادر جدًا أن يتم ذلك في بعض التطبيقات، HT يؤثر سلباللأداء. ويرجع ذلك إلى ضعف تحسين التطبيقات ل هذه التكنولوجياوعدم القدرة على فهم وجود خيوط "افتراضية" وعدم وجود محددات لتحميل الخيوط بالتساوي.

توربينييعزز – تقنية مفيدة جدًا تعمل على زيادة تردد التشغيل لنوى المعالج الأكثر استخدامًا، اعتمادًا على مستوى التحميل الخاص بها. إنه مفيد للغاية عندما لا يعرف التطبيق كيفية استخدام جميع النوى الأربعة ويقوم بتحميل واحد أو اثنين فقط، بينما يزيد تردد تشغيلها، مما يعوض الأداء جزئيًا. الشركة لديها نظير لهذه التكنولوجيا أيه إم دي، هي التكنولوجيا توربو كور.

, 3 أعرف!تعليمات. مصممة لتسريع المعالج في الوسائط المتعددةالحوسبة (الفيديو، الموسيقى، الرسومات ثنائية وثلاثية الأبعاد، وما إلى ذلك)، وكذلك تسريع عمل البرامج مثل المحفوظات، وبرامج العمل مع الصور والفيديو (بدعم من التعليمات الواردة من هذه البرامج).

3أعرف! - تكنولوجيا قديمة جدًا أيه إم دي، الذي يحتوي على تعليمات إضافيةلمعالجة محتوى الوسائط المتعددة، بالإضافة إلى SSEالاصدار الاول.

* وهي القدرة على معالجة التدفق أرقام حقيقيةالدقة واحد.

حضور ال نسخة جديدة- ميزة كبيرة، أن المعالج يبدأ في الأداء بشكل أكثر كفاءة بعض المهاممع تحسين البرمجيات المناسبة. معالجات أيه إم ديلديهم أسماء مماثلة، ولكن مختلفة قليلا.

* مثال -SSE 4.1(إنتل) -SSE 4A(AMD).

بالإضافة إلى ذلك، مجموعات التعليمات هذه ليست متطابقة. هذه نظائرها مع اختلافات طفيفة.

بارد وهادئ, خطوة سرعة CoolCore مسحور نصف الولاية (C1E) وت. د.

تعمل هذه التقنيات، عند الأحمال المنخفضة، على تقليل تردد المعالج عن طريق تقليل جهد المضاعف والجهد الأساسي، وتعطيل جزء من ذاكرة التخزين المؤقت، وما إلى ذلك. وهذا يسمح للمعالج بتسخين أقل بكثير، واستهلاك طاقة أقل، وإحداث ضوضاء أقل. إذا كانت هناك حاجة إلى الطاقة، سيعود المعالج إلى الحالة الطبيعيةفي جزء من الثانية. على الإعدادات القياسية السيريتم تشغيلها دائمًا تقريبًا؛ إذا رغبت في ذلك، يمكن تعطيلها لتقليل "حالات التجميد" المحتملة عند التبديل إلى الألعاب ثلاثية الأبعاد.

تتحكم بعض هذه التقنيات في سرعة دوران المراوح في النظام. على سبيل المثال، إذا كان المعالج لا يحتاج إلى زيادة تبديد الحرارة ولم يتم تحميله، فسيتم تقليل سرعة مروحة المعالج ( AMD Cool'n'Quiet، Intel Speed ​​Step).

تقنية المحاكاة الافتراضية من إنتلو AMD الافتراضية.

تسمح لك تقنيات الأجهزة هذه باستخدامها برامج خاصةتشغيل العديد من أنظمة التشغيل في وقت واحد، دون أي خسارة كبيرة في الأداء. كما يتم استخدامه ل التشغيل السليمالخوادم، لأنه غالبًا ما يتم تثبيت أكثر من نظام تشغيل عليها.

ينفذ إبطال قليلولا ينفذ قليلالتكنولوجيا المصممة لحماية جهاز الكمبيوتر الخاص بك من هجمات الفيروسات و أخطاء البرمجيات، مما قد يتسبب في تعطل النظام تجاوز سعة المخزن المؤقت.

شركة انتل 64 , أيه إم دي 64 , م 64 ت - تسمح هذه التقنية للمعالج بالعمل في نظام تشغيل ببنية 32 بت وفي نظام تشغيل ببنية 64 بت. نظام 64 بت- من وجهة نظر الفوائد، يختلف الأمر بالنسبة للمستخدم العادي حيث يمكن استخدام أكثر من 3.25 جيجابايت في هذا النظام ذاكرة الوصول العشوائي. على أنظمة 32 بت، استخدم b يالا يمكن الحصول على كمية أكبر من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) نظرًا للكمية المحدودة من الذاكرة القابلة للعنونة*.

يمكن تشغيل معظم التطبيقات ذات بنية 32 بت على نظام يعمل بنظام تشغيل 64 بت.

* ماذا يمكنك أن تفعل إذا لم يكن أحد يستطيع في عام 1985 حتى التفكير في مثل هذه الأحجام الضخمة من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وفقًا لمعايير ذلك الوقت.

بالإضافة إلى ذلك.

بضع كلمات عنه.

هذه النقطة تستحق أن نوليها اهتماما وثيقا. كلما كانت العملية الفنية أرق، قل استهلاك المعالج للطاقة، ونتيجة لذلك، انخفضت درجة حرارته. ومن بين أمور أخرى، لديها هامش أمان أعلى لرفع تردد التشغيل.

كلما زادت دقة العملية الفنية، كلما كان بإمكانك "التفاف" في الشريحة (وليس فقط) وزيادة قدرات المعالج. كما يتم أيضًا تقليل توليد الحرارة واستهلاك الطاقة بشكل متناسب، وذلك بفضل خسائر أقلبواسطة التيار والتخفيض في المنطقة الأساسية. يمكنك ملاحظة الميل إلى أنه مع كل جيل جديد من نفس البنية في عملية تكنولوجية جديدة، يزداد استهلاك الطاقة أيضًا، لكن هذا ليس هو الحال. إن الأمر مجرد أن الشركات المصنعة تتجه نحو إنتاجية أكبر وتتجاوز خط تبديد الحرارة للجيل السابق من المعالجات بسبب زيادة عدد الترانزستورات، وهو ما لا يتناسب مع انخفاض العملية الفنية.

بنيت في المعالج.

إذا لم تكن بحاجة إلى نواة فيديو مدمجة، فلا ينبغي عليك شراء معالج به. سوف تحصل فقط على تبديد حرارة أسوأ، وتدفئة إضافية (ليس دائمًا)، وإمكانية رفع تردد التشغيل أسوأ (ليس دائمًا)، وأموال زائدة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن تلك النوى المضمنة في المعالج مناسبة فقط لتحميل نظام التشغيل وتصفح الإنترنت ومشاهدة مقاطع الفيديو (وليست ذات جودة).

لا تزال اتجاهات السوق تتغير وفرصة شراء معالج قوي منها شركة انتلبدون نواة الفيديو، فإنه يسقط أقل فأقل. ظهرت سياسة الفرض القسري لنواة الفيديو المدمجة مع المعالجات شركة انتلتحت اسم الرمز جسر ساندي، وكان الابتكار الرئيسي لها هو النواة المدمجة في نفس العملية الفنية. يقع جوهر الفيديو معاًمع المعالج على شريحة واحدة، وليس بهذه البساطة كما في الأجيال السابقةمعالجات شركة انتل. بالنسبة لأولئك الذين لا يستخدمونه، هناك عيوب في شكل بعض الدفع الزائد للمعالج، وإزاحة مصدر التدفئة بالنسبة لمركز غطاء توزيع الحرارة. ومع ذلك، هناك أيضا مزايا. يمكن استخدام نواة الفيديو المعطلة لتقنية ترميز الفيديو السريعة جدًا مزامنة سريعةإلى جانب برامج خاصة تدعم هذه التكنولوجيا. في المستقبل، شركة انتليعد بتوسيع آفاق استخدام نواة الفيديو المدمجة للحوسبة المتوازية.

مآخذ للمعالجات. عمر المنصة.


شركة انتللديها سياسات قاسية لمنصاتها. عمر كل منها (تاريخ بدء وانتهاء مبيعات المعالج لها) لا يتجاوز عادةً 1.5 - 2 سنة. بالإضافة إلى ذلك، تمتلك الشركة العديد من منصات التطوير الموازية.

شركة أيه إم دي، لديه سياسة التوافق المعاكسة. على منصة لها على صباحا 3، جميع معالجات الجيل القادم التي تدعم DDR3. حتى عندما تصل المنصة صباحا 3+وفي وقت لاحق، إما معالجات جديدة ل صباحا 3، أو ستكون المعالجات الجديدة متوافقة مع اللوحات الأم القديمة، وسيكون من الممكن إجراء ترقية غير مؤلمة لمحفظتك عن طريق تغيير المعالج فقط (دون تغيير اللوحة الأم، وذاكرة الوصول العشوائي، وما إلى ذلك) ووميض اللوحة الأم. قد تنشأ الفروق الدقيقة الوحيدة لعدم التوافق عند تغيير النوع، حيث ستكون هناك حاجة إلى وحدة تحكم ذاكرة مختلفة مدمجة في المعالج. لذا فإن التوافق محدود وغير مدعوم من قبل جميع اللوحات الأم. ولكن بشكل عام، بالنسبة للمستخدم المهتم بالميزانية أو لأولئك الذين لم يعتادوا على تغيير النظام الأساسي بالكامل كل عامين، فإن اختيار الشركة المصنعة للمعالج واضح - وهذا أيه إم دي.

تبريد وحدة المعالجة المركزية.

يأتي بشكل قياسي مع المعالج صندوق- مبرد جديد يمكنه التعامل مع مهمته ببساطة. إنها قطعة من الألومنيوم ذات مساحة تشتت ليست عالية جدًا. تم تصميم المبردات الفعالة المزودة بأنابيب الحرارة والألواح الملحقة بها لتبديد الحرارة بكفاءة عالية. إذا كنت لا تريد سماع ضجيج إضافي من المروحة، فيجب عليك شراء مبرد بديل أكثر كفاءة مزود بأنابيب حرارية، أو نظام تبريد سائل مغلق أو مفتوح. بالإضافة إلى ذلك، ستوفر أنظمة التبريد هذه القدرة على رفع تردد التشغيل للمعالج.

خاتمة.

لقد تم أخذ كافة الجوانب المهمة التي تؤثر على أداء وأداء المعالج بعين الاعتبار. دعنا نكرر ما يجب الانتباه إليه:

  • حدد الشركة المصنعة
  • بنية المعالج
  • العملية الفنية
  • تردد وحدة المعالجة المركزية
  • عدد نوى المعالج
  • حجم ونوع ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج
  • دعم التكنولوجيا والتعليم
  • تبريد عالي الجودة

إننا نأمل هذه المادةسيساعدك على فهم واختيار المعالج الذي يلبي توقعاتك.

في الواقع، لا يحدث شيء من هذا القبيل. لفهم سبب عدم مضاعفة المعالج ثماني النواة أداء الهاتف الذكي، يلزم تقديم بعض التوضيحات. مستقبل معالجات الهواتف الذكية هو الآن. أصبحت المعالجات ثمانية النواة، التي لم يكن من الممكن أن تحلم بها إلا في الآونة الأخيرة، منتشرة بشكل متزايد. ولكن اتضح أن مهمتهم ليست زيادة أداء الجهاز.

نُشرت هذه التوضيحات في مقال “ثماني النواة مقابل رباعي النواة: هل يحدث فرقًا؟” على صفحات الموارد مراجعات موثوقة.

يعكس المصطلحان "ثماني النواة" و"رباعي النواة" عدد نوى وحدة المعالجة المركزية.

لكن الاختلاف الرئيسي بين هذين النوعين من المعالجات هو طريقة تثبيت نوى المعالج.

بفضل المعالج رباعي النواة، يمكن لجميع النوى العمل في وقت واحد لتمكين تعدد المهام بسرعة ومرونة، وألعاب ثلاثية الأبعاد أكثر سلاسة، وأداء أسرع للكاميرا، والمزيد.

تتكون الرقائق الحديثة ذات الثمانية النواة بدورها ببساطة من معالجين رباعي النواة يوزعان مهام مختلفة فيما بينهما حسب نوعها. في أغلب الأحيان، تحتوي الشريحة ذات الثمانية النواة على مجموعة من أربعة مراكز مع سرعة ساعة أقل من المجموعة الثانية. متى أداء مهمة صعبة، يتم الاستيلاء عليه بالطبع بواسطة معالج أسرع.

المصطلح الأكثر دقة من "ثماني النواة" هو "ثنائي رباعي النواة". لكن الأمر لا يبدو لطيفًا وغير مناسب لأغراض التسويق. ولهذا السبب تسمى هذه المعالجات بثمانية النواة.

لماذا نحتاج إلى مجموعتين من نوى المعالج؟

ما هو سبب الجمع بين مجموعتين من نوى المعالج، وتمرير المهام لبعضها البعض، في جهاز واحد؟ لضمان كفاءة الطاقة! يعد هذا الحل ضروريًا للهاتف الذكي الذي يعمل بالبطارية، ولكن ليس للوحدة الرئيسية التي يتم تشغيلها باستمرار من خلال مصدر الطاقة الموجود في السيارة.

تستهلك وحدة المعالجة المركزية الأكثر قوة المزيد من الطاقة وتحتاج البطارية إلى الشحن بشكل متكرر. أ بطاريات قابلة للشحنرابط أضعف بكثير في الهاتف الذكي من المعالجات. ونتيجة لذلك، كلما كان معالج الهاتف الذكي أقوى، كلما زادت سعة البطارية التي يحتاجها.

ومع ذلك، بالنسبة لمعظم مهام الهواتف الذكية، لن تحتاج إلى أداء حاسوبي عالٍ كما يمكن أن يوفره لك المعالج الحديث. يعد التنقل بين الشاشات الرئيسية والتحقق من الرسائل وحتى التنقل عبر الويب من المهام الأقل استهلاكًا للمعالج.

لكن مقاطع الفيديو عالية الدقة والألعاب والعمل مع الصور تعد من هذه المهام. لذلك، فإن المعالجات ثمانية النواة عملية للغاية، على الرغم من أنه من غير الممكن أن يسمى هذا الحل أنيقا. يتعامل المعالج الأضعف مع المهام الأقل استهلاكًا للموارد. أكثر قوة - أكثر كثافة في استخدام الموارد. ونتيجة لذلك، يتم تقليل استهلاك الطاقة الإجمالي مقارنةً بالحالة التي يكون فيها المعالج ذو تردد الساعة العالي هو الوحيد الذي يمكنه التعامل مع جميع المهام. وبالتالي، فإن المعالج المزدوج يحل في المقام الأول مشكلة زيادة كفاءة الطاقة، وليس الأداء.

الميزات التكنولوجية

تعتمد جميع المعالجات الحديثة ذات الثماني النواة على بنية ARM، أو ما يسمى بـ big.LITTLE.

تم الإعلان عن هذه البنية الكبيرة ذات الثماني النواة في أكتوبر 2011 وسمحت لأربعة أنوية Cortex-A7 منخفضة الأداء بالعمل جنبًا إلى جنب مع أربعة أنوية Cortex-A15 عالية الأداء. وقد كررت ARM هذا النهج كل عام منذ ذلك الحين، حيث تقدم شرائح أكثر قدرة لكلا المجموعتين من نوى المعالج على الشريحة ذات الثمانية النواة.

بعض الشركات المصنعة الكبرى للرقائق أجهزة محمولةركزوا جهودهم على هذه العينة الكبيرة "ثمانية النواة". واحدة من أولى وأبرزها كانت شريحة سامسونج الخاصة، Exynos الشهيرة. وقد تم استخدام نموذجها ثماني النواة منذ ذلك الحين سامسونج جالاكسي S4، على الأقل في بعض إصدارات أجهزة الشركة.

في الآونة الأخيرة، بدأت شركة Qualcomm أيضًا في استخدام LITTLE في شرائح وحدة المعالجة المركزية Snapdragon 810 ذات الثماني النواة. يوجد على هذا المعالج منتجات سوق الهواتف الذكية الجديدة المعروفة مثل اتش تي سي وان M9 وG Flex 2، والذي أصبح إنجازًا كبيرًا لشركة LG.

في بداية عام 2015، طرحت NVIDIA معالج Tegra X1، وهو معالج محمول جديد فائق القوة تنوي الشركة تصنيعه لأجهزة الكمبيوتر الخاصة بالسيارات. الوظيفة الرئيسية لـ X1 هي أنه يمكن استدعاؤها من وحدة التحكم ("تحدي وحدة التحكم") GPU، والذي يعتمد أيضًا على بنية big.LITTLE. أي أنه سيصبح أيضًا ثماني النواة.

هل هناك فرق كبير ل المستخدم العادي?

هل هناك فرق كبير بين معالج الهاتف الذكي رباعي النواة ومعالج ثماني النواة للمستخدم العادي؟ لا، في الواقع إنه صغير جدًا، كما تقول المراجعات الموثوقة.

مصطلح "ثماني النواة" محير إلى حد ما، لكنه يعني في الواقع ازدواجية المعالجات رباعية النواة. والنتيجة هي مجموعتان رباعية النواة تعملان بشكل مستقل، مدمجتان في شريحة واحدة لتحسين كفاءة استخدام الطاقة.

هل تحتاج إلى معالج ثماني النواة في كل جهاز حديث؟ لا توجد مثل هذه الحاجة، على سبيل المثال، تضمن شركة Apple كفاءة جيدة في استخدام الطاقة لأجهزة iPhone الخاصة بها باستخدام معالج ثنائي النواة فقط.

وبالتالي، فإن بنية ARM big.LITTLE ذات الثمانية النواة هي واحدة منها الحلول الممكنةواحدة من أهم القضايا المتعلقة بالهواتف الذكية هي عمر البطارية. بمجرد العثور على حل آخر لهذه المشكلة، سيتوقف اتجاه تثبيت مجموعتين رباعية النواة في شريحة واحدة، وسوف تخرج هذه الحلول عن الموضة.

في عصرنا التقدمي، يلعب عدد النوى دورا مهيمنا في اختيار جهاز كمبيوتر. بعد كل شيء، بفضل النوى الموجودة في المعالج، يتم قياس قوة الكمبيوتر، وسرعته أثناء معالجة البيانات وإخراج النتيجة التي تم الحصول عليها. توجد النوى في شريحة المعالج، وعددها هو هذه اللحظةيمكن أن تصل من واحد إلى أربعة.

في تلك الأوقات "الطويلة"، عندما لم تكن المعالجات رباعية النواة موجودة بعد، وكانت المعالجات ثنائية النواة نادرة، تم قياس سرعة طاقة الكمبيوتر بتردد الساعة. قام المعالج بمعالجة دفق واحد فقط من المعلومات، وكما تفهم، حتى تصل نتيجة المعالجة الناتجة إلى المستخدم، فقد مر قدر معين من الوقت. الآن معالج متعدد النواة، بمساعدة البرامج المحسنة المصممة خصيصًا، يقسم معالجة البيانات إلى عدة سلاسل منفصلة ومستقلة، مما يؤدي إلى تسريع النتائج التي تم الحصول عليها بشكل كبير وزيادة قوة الكمبيوتر. ولكن، من المهم معرفة أنه إذا لم يتم تكوين التطبيق للعمل مع النوى المتعددة، فستكون السرعة أقل من معالج أحادي النواة مع سرعة ساعة جيدة. إذًا كيف يمكنك معرفة عدد النوى الموجودة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك؟

يعد المعالج المركزي أحد أهم الأجزاء في أي جهاز كمبيوتر، وتحديد عدد النوى الموجودة به هي مهمة ممكنة تمامًا لعبقري الكمبيوتر المبتدئ، لأن تحولك الناجح إلى مهووس كمبيوتر ذي خبرة يعتمد عليه. لذلك، دعونا نحدد عدد النوى الموجودة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

الاستقبال رقم 1

  • تفتح نافذة على اليسار، ابحث عن عنصر "إدارة الأجهزة".
  • من أجل توسيع قائمة المعالجات الموجودة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك، انقر فوق السهم الموجود على يسار العناصر الرئيسية، بما في ذلك عنصر "المعالجات".

  • من خلال حساب عدد المعالجات الموجودة في القائمة، يمكنك أن تقول بثقة عدد النوى الموجودة في المعالج، لأن كل نواة سيكون لها إدخال منفصل، وإن كان إدخالًا متكررًا. في العينة المقدمة لك، يمكنك أن ترى أن هناك نواتين.

هذه الطريقة مناسبة لأنظمة تشغيل Windows، ولكن في معالجات Intel التي تتميز بتقنية Hyper-threading، من المرجح أن تعطي هذه الطريقة تسمية خاطئة، لأنه يمكن تقسيم نواة مادية واحدة إلى خيطين مستقلين عنهما بعضها البعض. ونتيجة لذلك، فإن البرنامج الذي يناسب نظام تشغيل واحد سيحسب كل مؤشر ترابط مستقل كنواة منفصلة لهذا البرنامج، ونتيجة لذلك، ستحصل على معالج ثماني النواة. لذلك، إذا كان المعالج الخاص بك يدعم تقنية Hyper-threading، فيرجى الاتصال المرافق الخاصة- التشخيص.

الاستقبال رقم 2

يخرج برامج مجانيةلأولئك الذين لديهم فضول حول عدد النوى في المعالج. نعم، غير مدفوعة الأجر برنامج CPU-Zسوف يتعامل تمامًا مع مهمتك. من أجل استخدام البرنامج:

  • انتقل إلى الموقع الرسمي cpuid.com، وقم بتنزيل الأرشيف من CPU-Z. من الأفضل استخدام إصدار لا يحتاج إلى التثبيت على جهاز الكمبيوتر الخاص بك؛ هذا الإصدار يحمل علامة "بدون تثبيت".
  • بعد ذلك، يجب عليك فك ضغط البرنامج وتشغيله في الملف القابل للتنفيذ.
  • في النافذة الرئيسية لهذا البرنامج التي تفتح، في علامة التبويب "وحدة المعالجة المركزية"، في الأسفل، ابحث عن عنصر "النوى". هذا هو المكان الذي سيتم فيه تحديد العدد الدقيق لنوى المعالج الخاص بك.

يمكنك معرفة عدد النوى الموجودة في جهاز الكمبيوتر المثبت نظام ويندوزباستخدام مدير المهام.

الاستقبال رقم 3

تسلسل الإجراءات هو كما يلي:

  • قم بتشغيل المرسل بالنقر بزر الماوس الأيمن على اللوحة التشغيل السريع، وعادة ما تقع في الأسفل.
  • سيتم فتح نافذة، ابحث عن العنصر "بدء إدارة المهام" فيه.

  • في الجزء العلوي من المرسل مهام ويندوزتوجد علامة التبويب "الأداء"، وهنا، باستخدام التحميل الزمني للذاكرة المركزية، يمكنك رؤية عدد النوى. بعد كل شيء، تمثل كل نافذة النواة، وتظهر تحميلها.

الاستقبال رقم 4

وفرصة أخرى لحساب نوى الكمبيوتر، ستحتاج إلى أي وثائق للكمبيوتر، مع قائمة كاملة بالمكونات. ابحث عن إدخال المعالج. إذا كان المعالج AMD، فانتبه إلى الرمز X والرقم المجاور له. إذا كان يكلف X 2، فهذا يعني أنك حصلت على معالج ذو نواتين، وما إلى ذلك.

في معالجات إنتل، يتم كتابة عدد النوى بالكلمات. إذا كان Core 2 Duo، Dual، فهناك نواتان، إذا كان Quad هناك أربعة.

بالطبع يمكنك حساب النوى بالذهاب إلى اللوحة الأممن خلال BIOS، ولكن هل يستحق القيام بذلك عندما تعطي الطرق الموضحة إجابة واضحة للغاية على السؤال الذي تهتم به، ويمكنك التحقق مما إذا كان المتجر قد أخبرك بالحقيقة وحساب عدد النوى الموجودة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك بنفسك.

ملاحظة.حسنًا، هذا كل شيء، الآن نحن نعرف كيفية معرفة عدد النوى الموجودة في الكمبيوتر، حتى أربع طرق، وأي منها ستستخدمه هو قرارك 😉

في تواصل مع

إحدى مراحل تحسين بنية فون نيومان هي توازي الخيط ( خيط مستوى تماثل, TLP). يميز تعدد الخيوط في وقت واحد (متزامنة تعدد الخيوط، سمت) و تعدد مؤشرات الترابط على مستوى القالب (رقاقة- مستوى تعدد الخيوطسي إم تي). يختلف النهجان بشكل رئيسي في فهمهما لماهية التدفق. ممثل نموذجي سمتهي ما يسمى التكنولوجيا HTT (فرط- خيوط تكنولوجيا).

ص أول ممثلين للهندسة المعمارية CMPمعالجات الصلب المعدة للاستخدام في الخوادم. لقد كان ترادفيًا بسيطًا؛ في مثل هذه الأجهزة، تم وضع نواتين مستقلتين بشكل أساسي على ركيزة واحدة (الشكل 8). أصبح تطوير هذا المخطط في البداية عبارة عن بنية ذات ذاكرة تخزين مؤقت مشتركة (الشكل 1). 9، ثم هيكل متعدد الخيوط في كل قلب.

مزايا المعالجات متعددة النواة هي كما يلي.

    البساطة (نسبية بشكل طبيعي) في التصميم والإنتاج. بمجرد تطوير نواة فعالة واحدة، يمكن تكرارها على الرقاقة، مما يكمل البنية بمكونات النظام المطلوبة.

    يتم تقليل استهلاك الطاقة بشكل ملحوظ. على سبيل المثال، إذا وضعت نواتين على شريحة وأجبرتهما على العمل بتردد ساعة يوفر أداء مساويا لأداء "شقيقها" أحادي النواة، ثم قارنت استهلاك الطاقة لكليهما، فستجد تلك الطاقة يتناقص الاستهلاك عدة مرات، لأنه ينمو بشكل متناسب تقريبًا مع الترددات المربعة.

بشكل عام، إذا نظرت عن كثب إلى الشكلين 8 و9، يمكنك أن ترى أنه لا يوجد فرق جوهري، على سبيل المثال، بين نظام ثنائي المعالج وجهاز كمبيوتر يعمل بمعالج ثنائي النواة. المشاكل هي نفسها. وأحد الأول هو نظام التشغيل المقابل.

طرق تنظيم عمل المعالجات

الحافز الرئيسي لتطوير بنية الكمبيوتر هو زيادة الإنتاجية. أحد طرق زيادة إنتاجية الكمبيوتر هو التخصص (كل من عناصر الكمبيوتر الفردية وإنشاء أنظمة حوسبة متخصصة).

بدأ التخصص في المعالجات في الستينيات، عندما تم تحرير المعالج المركزي لأجهزة الكمبيوتر الكبيرة من إجراء عمليات إدخال وإخراج المعلومات الروتينية. تم نقل هذه الوظيفة إلى معالج الإدخال/الإخراج، الذي يتصل بالأجهزة الطرفية.

هناك طريقة أخرى لتحسين الأداء وهي الابتعاد عن بنية فون نيومان التسلسلية والتركيز على التوازي. لفت M. Flynn الانتباه إلى حقيقة أن هناك سببين فقط يؤديان إلى التوازي الحسابي - استقلال تدفقات الأوامر الموجودة في نفس الوقت في النظام، وعدم ارتباط البيانات التي تتم معالجتها في تيار أوامر واحد. إذا كان السبب الأول لتوازي عملية الحوسبة معروفًا جيدًا (وهو معالجة متعددة بسيطة)، فسوف نتناول توازي البيانات بمزيد من التفصيل، لأنه في معظم الحالات يكون مخفيًا عن المبرمجين ويستخدم من قبل دائرة محدودة من المهنيين.

أبسط مثال على توازي البيانات هو تسلسل من أمرين: A=B+C؛ د=ه*و;

إذا اتبعنا مبدأ فون نيومان بدقة، فلا يمكن إطلاق العملية الثانية للتنفيذ إلا بعد الانتهاء من العملية الأولى. ومع ذلك، فمن الواضح أن الترتيب الذي يتم به تنفيذ هذه التعليمات لا يهم - فالمعاملات A وB وC للتعليمة الأولى لا ترتبط بأي حال من الأحوال بالمعاملات D وE وF للتعليم الثاني. بمعنى آخر، كلتا العمليتين متوازيتان على وجه التحديد لأن معاملات هذه التعليمات غير مرتبطة ببعضها البعض. يمكنك إعطاء العديد من الأمثلة لتسلسل من ثلاثة أوامر أو أكثر مع بيانات غير مرتبطة والتي ستؤدي إلى نتيجة واضحة: يحتوي أي برنامج تقريبًا على مجموعات من العمليات على بيانات متوازية.

د عادة ما يحدث نوع آخر من توازي البيانات في البرامج الدورية لمعالجة صفائف البيانات. على سبيل المثال، عند إضافة عناصر من صفيفين، يمكن لأمر واحد معالجة مصفوفة كبيرة (دفق متعدد) من البيانات. تسمى هذه الأوامر المتجه، والمعالج الذي ينفذ هذا الوضع يسمى المتجه. يمكن إعطاء التعريف التالي: "المعالج المتجه هو معالج يوفر التنفيذ المتوازي للعمليات على صفائف البيانات (المتجهات)." ويتميز ببنية خاصة مبنية على مجموعة من عناصر المعالجة المتوازية، وهو مصمم لمعالجة الصور والمصفوفات ومصفوفات البيانات.

هناك عدة تصنيفات لتوازي البرمجيات متشابهة تمامًا في المعنى، ويعتبر التصنيف إلى ستة مستويات هو الأكثر شهرة (الشكل 10). ثلاثة المستويات العليايشغل التوازي كائنات برمجية كبيرة - مهام وبرامج وإجراءات برمجية مستقلة. تشكل البيانات والحلقات والعمليات غير ذات الصلة المستويات الأدنى من التوازي. إذا قمنا بدمج هذا التصنيف مع فئات M. Flynn لـ "تدفقات الأوامر الموازية" و"تدفقات البيانات المتوازية"، فإننا نرى أن التوازي في المستوى الأعلى يتحقق بشكل أساسي من خلال العديد من تدفقات الأوامر المستقلة، في حين أن التوازي في المستوى الأدنى يدين بوجوده بشكل أساسي إلى عوامل غير ذات صلة. تدفقات البيانات.

تجهيز الناقل وهياكل الناقل

عن يوم طرق فعالةزيادة إنتاجية الكمبيوتر هي خطوط الأنابيب. في التين. أحد عشر أ)يظهر المعالجة في كتلة عالمية واحدة، والشكل 11 ب)و الخامس)- في الناقل. تتمثل فكرة معالجة خطوط الأنابيب في تقسيم الوظيفة التي يتم تنفيذها بواسطة كتلة وظيفية عالمية (FB) بين عدة وظائف متخصصة. يجب أن تعمل جميع الكتل الوظيفية للناقل بنفس السرعة (على الأقل في المتوسط). في الممارسة العملية، نادرا ما يمكن تحقيق هذا الأخير، ونتيجة لذلك، يتناقص أداء خط الأنابيب، حيث يتم تحديد فترة استلام بيانات الإدخال من خلال الحد الأقصى لوقت المعالجة في كل كتلة وظيفية. للتعويض عن التقلبات في وقت تشغيل FBs، يتم تضمين السجلات العازلة بينهما. هناك تقنية أكثر عالمية تتمثل في تضمين أجهزة تخزين مؤقت من النوع FIFO (الشكل 11). الخامس). هناك فرق آخر يجب ملاحظته بين الأرقام. ب)و الخامس). في الهيكل الخامس)لا يوجد خط مزامنة SI. هذا لا يعني أنه لا يمكن أن يكون في مثل هذا الهيكل، هناك ببساطة نوعان من خطوط الأنابيب: متزامنمع خط مزامنة مشترك و غير متزامن، بدون واحد. الأول يسمى أيضًا مع إدارة الأوامر، والثانية - مع إدارة البيانات. مثال على خطوط الأنابيب غير المتزامنة هو المصفوفات الانقباضية.

ل لا يكون خط الأنابيب دائمًا عبارة عن سلسلة خطية من الكتل. في بعض الأحيان يتبين أنه مفيد كتل الوظيفةسيتم ربطها ببعضها البعض ليس بشكل تسلسلي، ولكن وفقًا لمخطط أكثر تعقيدًا وفقًا لمنطق المعالجة، في حين يمكن تخطي بعض الكتل في السلسلة، بينما يمكن للبعض الآخر تشكيل هياكل دورية. يظهر في الشكل هيكل خط أنابيب غير خطي قادر على حساب وظيفتين X وY، ويظهر في الشكل رسم تخطيطي تتطلب فيه الوظيفتان X وY كتل وظيفية معينة. 12

ما هي الاختلافات بين معالجات الهواتف الذكية رباعية النواة وثمانية النواة؟ التفسير بسيط للغاية. تحتوي الرقائق ذات الثماني النواة على ضعف عدد نوى المعالج مقارنة بالرقائق رباعية النواة. للوهلة الأولى، يبدو المعالج ثماني النواة أقوى بمرتين، أليس كذلك؟ في الواقع، لا يحدث شيء من هذا القبيل. لفهم سبب عدم مضاعفة المعالج ثماني النواة أداء الهاتف الذكي، يلزم تقديم بعض التوضيحات. لقد وصل بالفعل. أصبحت المعالجات ثمانية النواة، التي لم يكن من الممكن أن تحلم بها إلا في الآونة الأخيرة، منتشرة بشكل متزايد. ولكن اتضح أن مهمتهم ليست زيادة أداء الجهاز.

معالجات رباعية وثمانية النواة. أداء

يعكس المصطلحان "ثماني النواة" و"رباعي النواة" عدد نوى وحدة المعالجة المركزية.

لكن الاختلاف الرئيسي بين هذين النوعين من المعالجات - على الأقل اعتبارًا من عام 2015 - هو طريقة تثبيت نوى المعالج.

بفضل المعالج رباعي النواة، يمكن لجميع النوى العمل في وقت واحد لتمكين تعدد المهام بسرعة ومرونة، وألعاب ثلاثية الأبعاد أكثر سلاسة، وأداء أسرع للكاميرا، والمزيد.

تتكون الرقائق الحديثة ذات الثمانية النواة بدورها ببساطة من معالجين رباعي النواة يوزعان مهام مختلفة فيما بينهما حسب نوعها. في أغلب الأحيان، تحتوي الشريحة ذات الثمانية النواة على مجموعة من أربعة مراكز مع سرعة ساعة أقل من المجموعة الثانية. عندما تكون هناك حاجة إلى إكمال مهمة معقدة، فإن المعالج الأسرع يتولى هذه المهمة بشكل طبيعي.


المصطلح الأكثر دقة من "ثماني النواة" هو "ثنائي رباعي النواة". لكن الأمر لا يبدو لطيفًا وغير مناسب لأغراض التسويق. ولهذا السبب تسمى هذه المعالجات بثمانية النواة.

لماذا نحتاج إلى مجموعتين من نوى المعالج؟

ما هو سبب الجمع بين مجموعتين من نوى المعالج، وتمرير المهام لبعضها البعض، في جهاز واحد؟ لضمان كفاءة الطاقة.

تستهلك وحدة المعالجة المركزية الأكثر قوة المزيد من الطاقة وتحتاج البطارية إلى الشحن بشكل متكرر. والبطاريات هي حلقة أضعف بكثير في الهاتف الذكي من المعالجات. ونتيجة لذلك، كلما كان معالج الهاتف الذكي أقوى، كلما زادت سعة البطارية التي يحتاجها.

ومع ذلك، بالنسبة لمعظم مهام الهواتف الذكية، لن تحتاج إلى أداء حوسبة عالي مثل المعالج الحديث. يعد التنقل بين الشاشات الرئيسية والتحقق من الرسائل وحتى التنقل عبر الويب من المهام الأقل استهلاكًا للمعالج.

لكن مقاطع الفيديو عالية الدقة والألعاب والعمل مع الصور تعد من هذه المهام. لذلك، فإن المعالجات ثمانية النواة عملية للغاية، على الرغم من أنه من غير الممكن أن يسمى هذا الحل أنيقا. يتعامل المعالج الأضعف مع المهام الأقل استهلاكًا للموارد. أكثر قوة - أكثر كثافة في استخدام الموارد. ونتيجة لذلك، يتم تقليل استهلاك الطاقة الإجمالي مقارنةً بالحالة التي يكون فيها المعالج ذو تردد الساعة العالي هو الوحيد الذي يمكنه التعامل مع جميع المهام. وبالتالي، فإن المعالج المزدوج يحل في المقام الأول مشكلة زيادة كفاءة الطاقة، بدلا من الأداء.

الميزات التكنولوجية

تعتمد جميع المعالجات الحديثة ذات الثماني النواة على بنية ARM، أو ما يسمى بـ big.LITTLE.

تم الإعلان عن هذه البنية الكبيرة ذات الثماني النواة في أكتوبر 2011 وسمحت لأربعة أنوية Cortex-A7 منخفضة الأداء بالعمل جنبًا إلى جنب مع أربعة أنوية Cortex-A15 عالية الأداء. وقد كررت ARM هذا النهج كل عام منذ ذلك الحين، حيث تقدم شرائح أكثر قدرة لكلا المجموعتين من نوى المعالج على الشريحة ذات الثمانية النواة.

يركز بعض كبار صانعي شرائح الأجهزة المحمولة جهودهم على هذا المثال الكبير "ثماني النواة". واحدة من أولى وأبرزها كانت شريحة سامسونج الخاصة، Exynos الشهيرة. وقد تم استخدام نموذجه ثماني النواة منذ هاتف Samsung Galaxy S4، على الأقل في بعض إصدارات أجهزة الشركة.

في الآونة الأخيرة، بدأت شركة Qualcomm أيضًا في استخدام LITTLE في شرائح وحدة المعالجة المركزية Snapdragon 810 ذات الثماني النواة. على هذا المعالج تعتمد المنتجات الجديدة المعروفة في سوق الهواتف الذكية، مثل G Flex 2، الذي أصبح LG.

في بداية عام 2015، طرحت NVIDIA معالج Tegra X1، وهو معالج محمول جديد فائق القوة تنوي الشركة تصنيعه لأجهزة الكمبيوتر الخاصة بالسيارات. الميزة الرئيسية لجهاز X1 هي وحدة معالجة الرسومات التي تتحدى وحدة التحكم، والتي تعتمد أيضًا على بنية big.LITTLE. أي أنه سيصبح أيضًا ثماني النواة.

هل هناك فرق كبير بالنسبة للمستخدم العادي؟

هل هناك فرق كبير بين معالج الهاتف الذكي رباعي النواة ومعالج ثماني النواة للمستخدم العادي؟ لا، في الواقع إنه صغير جدًا، كما يقول جون ماندي.

مصطلح "ثماني النواة" محير إلى حد ما، لكنه يعني في الواقع ازدواجية المعالجات رباعية النواة. والنتيجة هي مجموعتان رباعية النواة تعملان بشكل مستقل، مدمجتان في شريحة واحدة لتحسين كفاءة استخدام الطاقة.

هل هناك حاجة إلى معالج ثماني النواة في كل هاتف ذكي حديث؟ لا توجد حاجة لمثل هذه الحاجة، كما يعتقد جون موندي ويستشهد بمثال شركة Apple، التي تضمن كفاءة جيدة في استخدام الطاقة لأجهزة iPhone الخاصة بها باستخدام معالج ثنائي النواة فقط.

وبالتالي، فإن بنية ARM الكبيرة ذات الثماني النواة هي أحد الحلول الممكنة لواحدة من أهم المشكلات المتعلقة بالهواتف الذكية - عمر البطارية. ووفقا لجون موندي، بمجرد العثور على حل آخر لهذه المشكلة، فإن الاتجاه نحو تركيب مجموعتين رباعية النواة في شريحة واحدة، والحلول المماثلة، سوف يتوقف.

هل تعرف المزايا الأخرى لمعالجات الهواتف الذكية ذات الثماني النواة؟