Чем отличается двухъядерный ноутбук от четырехъядерного

Чем отличается двухъядерный ноутбук от четырехъядерного

Более 10 лет назад производители процессоров 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.

Двухъядерный процессор Intel

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.

Читайте также:  Как узнать про свой компьютер

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.

Заключение

Сказать однозначно, какой процессор лучше, 2 или 4-ядерный — невозможно. Ответ сильно зависит от того, решение каких задач требуется от ПК. Два производительных ядра (похвастать такими могут только процессоры серии Intel Core i3) хороши, если компьютер постоянно используется для запуска старых игр (созданных до 2010 года), воспроизведения мультимедийного контента (кино, музыки), работы с офисной документацией. В остальных ситуациях разница между 2 и 4-ядерным процессором ощущается не в пользу первого.

Читайте также:  Самсунг д 600 фото

При параллельном использовании нескольких нересурсоемких задач нагрузка на ядра распределяется равномерно

Если компьютер покупается не на один год – экономить на ЦП не стоит. Опасаясь потерять объемы продаж, производители регулярно модифицируют процессорный разъем, делая чипы разных поколений несовместимыми между собой. Раньше подобным образом поступать старались лишь в случаях, когда старый сокет не мог использоваться с новыми ЦП из-за серьезных аппаратных ограничений, сейчас количество контактов меняется едва не ежегодно. На фоне этого нередки случаи, когда человек, желающий апгрейда, спустя некоторое время после покупки ПК (обычно год-три) уже не может найти в магазинах более мощный ЦП, совместимый с другими комплектующими его ПК. Поэтому четырехъядерный Intel Core i5 или i7 на данный момент можно назвать лучшим вариантом процессора для домашнего ПК. В бюджетной категории можно рассмотреть как вариант шестиядерный AMD FX.

Большой поклонник качественной китайской техники, любитель четких экранов. Сторонник здоровой конкуренции между производителями. Чутко следит за новостями в мире смартфонов, процессоров, видеокарт и другого железа.

Сложно представить, как бы выглядела наша жизнь, не будь у нас компьютеров. А ведь было время, когда они занимали площадь целого дома, а специалисты были уверены, что они будут востребованы лишь парой-тройкой университетов. К счастью, с созданием микропроцессоров, которые позволили значительно уменьшить размеры вычислительных машин, началась подлинная революция во всех сферах жизнедеятельности человека.

Причем рост потребности людей во все более мощных компьютерах шел рука об руку с увеличением тактовой частоты микропроцессора, так как это самый простой способ повысить их общую производительность. Но у этого пути есть один значительный минус: микропроцессор требует для себя все больше и больше энергии, при этом неимоверно разогреваясь и нуждаясь в повышенном охлаждении. В конце концов это завело инженеров и конструкторов в технологический тупик.

Двухъядерный процессор

Выход был найден совершенно нетривиальный: вместо одного ядра вычисления было решено создать несколько. Естественно, что самым первым стал двухъядерный процессор, выпущенный в начале нулевых. Благодаря такой архитектуре появилась возможность разделить задачи на несколько потоков и решать их параллельно, за счет чего и достигалось повышенная эффективность таких компьютеров, а энергетическая нагрузка снималась за счет уменьшения тактовой частоты.

Четырехъядерный процессор

Следующим логическим шагом стало появление процессоров уже с четырьмя ядрами. Интересно, что с ростом количества ядер значение тактовой частоты не имело уже такой большой роли, а количество потребляемой электроэнергии значительно снизилось.

В классическом одноядерном компьютере иллюзия многозадачности достигалась с помощью одного хитрого фокуса: компьютер выполнял несколько задач, постоянно переключаясь с одной на другую. Это весьма похоже на нерадивую хозяйку, которая должна успеть сварить обед, навести порядок в доме и сходить за покупками – и все это за совершенно небольшой промежуток времени. Вот и будет она метаться от одного к другому, при этом ничего не успевая.

Но если ей на помощь придут ее подруги, то дело пойдет значительно лучше. Каждая возьмет на себя одно дело и вместе они закончат все домашние занятия в установленный срок.

Эта аналогия хорошо помогает понять принципиальное отличие одноядерного процессора от многоядерного.

Общие характеристики

Процессор на интегральных микросхемах, или микропроцессор – это сердце и мозг компьютера. Без него любое внешнее устройство лишь груда ненужного железа и ничего более.

Представляет он собой полупроводниковый кристалл, на котором с помощью специального метода планарной технологии напечатана микросхема. Состоит из нескольких компонентов, которые являются обязательными:

  1. Генератор тактовой частоты – особая микросхема, которая испускает импульсы с заданной периодичностью. Это «ритм», в котором работает сам процессор и остальные агрегаты компьютера. Это своего рода барабанщик на весельной лодке, под удары которого слаженно работают гребцы.
  2. Арифметико-логическое устройство, которое непосредственно и занимается вычислениями. При этом не важно, чем занят компьютер – проигрыванием фильма, работой какой-либо программы и тому подобное – все это появляется благодаря простым вычислениям.
  3. Устройство управления – регулирует и управляет работой как микропроцессора в целом, так и всех его компонентов в частности.
  4. Регистры памяти – ячейки кратковременной памяти, в которых хранятся промежуточные и итоговые результаты вычислений.
  5. Шины, через которые процессор связан с остальными устройствами компьютера.
Читайте также:  Разгон ryazan 5 1600 на боксовом кулере

Так где же здесь должны быть ядра? Для того чтобы ответить на этот вопрос, воспользуемся аналогией. Представим себе квартиру в жилом доме, которая будет выступать в качестве процессора. В таком случае одна комната будет ядром. Таким образом, квартира-процессор всегда одна, а вот комнат-ядер может быть несколько.

Однако сейчас существуют технологии, позволяющие компьютеру создавать виртуальные ядра, увеличивая тем самым свою производительность. Называется она Hyper-Threading (HT) и позволяет создавать по одному дополнительному виртуальному ядру на каждое физическое. Конечно, в паре они никогда не смогут приблизиться к производительности двух физических, но, тем не менее, ощутимо мощнее, чем одно.

Сравнение и чем отличаются

Конечно, наблюдается прямая зависимость между количеством ядер микропроцессора и ценой на него. Поэтому при выборе типа процессора стоит четко представлять себе те задачи, для решения которых он будет использован: серфинг в интернете и просмотр видео, компьютерные игры, и тому подобное.

Важной характеристикой процессора является энергоэффективность, которая зависит от тактовой частоты, количества ядер и потребляемой мощности электроэнергии. Конечно, это не будет определенное значение, которое можно измерить, но, сравнив несколько процов по этим критериям, можно составить себе мнение о них.

Области применения

В настоящее время одноядерные процессоры уже не выпускаются, давно канув в Лету. Будущее – за многоядерными микропроцессорами, но при этом нужно подходить к их выбору трезво и максимально практично.

Однако хитрые маркетологи не сидят сложа руки и агитируют покупать микропроцессоры с максимальным количеством ядер, обещая просто невероятное повышение производительности. Но какой прок от покупки мощного спотркара, если на машине вы будете ездить максимум до ближайшего супермаркета?

Другое дело, если ваша работа будет связана с весьма специфичным программным обеспечением, которое требует больших вычислительных мощностей. К примеру, это монтаж видео, или безумно требовательные к «железу» компьютерные игры.

Давно канули в лету времена, когда можно было услышать от друга: «Ого, у тебя двухъядерный процессор?!». Количество ядер современных процессоров увеличивается с феноменальной скоростью. Уже можно купить за небольшие деньги и двух -, и трёх -, и четырёхъядерный процессор. Немного увеличив бюджет, можно легко купить шестиядерный или восьмиядерный процессор. Но лидирующие позиции всё равно занимают более привычные двухъядерные и четырёхъядерные процессоры. Тут при покупке возникает вопрос: какой выбрать – с двумя или же с четырьмя ядрами? На первый взгляд, ответ очевиден – где ядер больше, тот и мощнее. Но здесь всё не так просто.

Безусловно, количество ядер должно увеличивать скорость работы. Но часто бывает так, что программа или операционная система просто не способны использовать все возможности четырёхъядерного процессора. Так же четырёхъядерный процессор может оказаться абсолютно бесполезным, если у Вас, например, мало оперативной памяти, медленный жёсткий диск или не очень хорошая материнская плата. Тогда толку от двух дополнительных ядер не будет – они будут попросту простаивать.

Также всё зависит от того, для каких целей Вы используете компьютер. Если Вы просто печатаете тексты, слушаете музыку, смотрите фильмы, играете в игры, не требующие особой мощности компьютера, или время от времени заходите в интернет проверить почту — больше двух ядер Вам и не нужно. Двухъядерный процессор отлично подойдёт и для офисного компьютера. Если же Вы, например, заядлый геймер, любящий мощные игры – то Вам стоит купить четырехъядерный. Однако, не забудьте про вышесказанное: играть с маломощной видеокартой или маленькой оперативной памятью, используя четыре ядра – деньги на ветер, так как эти ядра ничем не помогут Вам.

И ещё кое-что. Многие до сих пор полагают, что, если ядер в два раза больше, то и процессор будет работать в два раза быстрее. Это ошибочное мнение, так как прирост скорости будет меньше. Также четырёхъядерный процессор потребляет больше электроэнергии, соответственно, больше греется, а, значит, нужен более мощный кулер, от чего может увеличиться шумность компьютера. Хотя это, конечно, не так уж и важно.

Конечно, в наше время покупка двухъядерного процессора может стать недальновидным действием, так как, зачастую, добавив немного денег, можно взять и четырёх ядерный. Четыре ядра – покупка с запасом на будущее, так как не исключено, что двухъядерные процессоры через несколько лет выйдут из использования. А на данном этапе точный ответ дать нельзя – всё зависит от предназначения Вашего компьютера. В общем, выбор, как всегда, за пользователем.

Ссылка на основную публикацию
Фум лента в стоматологии фото
Автор: G. Freedman Перевод: Александр Зыбайло Автор: G. Freedman Перевод: Александр Зыбайло Ограничение количества цемента для фиксации и использование определенной...
Усики для автомобильной антенны
Убираясь в бардачке я наткнулся на ремкомплект антенных усиков — лежит наверно уже полгода, всё наклеить не могу, то забываю,...
Усиление сигнала интернета на даче своими руками
С наступление дачного сезона, я озадачился установкой хорошего скоростного интернет на даче, у нас голосовая связь работает без проблем, а...
Функции жесткого диска в компьютере
Жесткий диск, он же винчестер, является основным местом, где хранится вся информация. В отличие от оперативной памяти, он энергетически независим,...
Adblock detector