Складно уявити, як би виглядала наша життя, не будь у нас комп'ютерів. А адже був час, коли вони займали площу цілого будинку, а фахівці були впевнені, що вони будуть затребувані лише парою-трійкою університетів. На щастя, зі створенням мікропроцесорів, які дозволили значно зменшити розміри обчислювальних машин, почалася справжня революція у всіх сферах життєдіяльності людини.
Причому зростання потреби людей в усі більш потужних комп'ютерах йшов рука об руку з збільшенням тактової частоти мікропроцесора, так як це найпростіший спосіб підвищити їх загальну продуктивність. Але у цього шляху є один значний мінус: мікропроцесор вимагає для себе все більше і більше енергії, при цьому неймовірно розігріваючи і потребуючи підвищеному охолодженні. Зрештою це завело інженерів і конструкторів в технологічний глухий кут.
двоядерний процесор
Вихід був знайдений зовсім нетривіальний: замість одного ядра обчислення було вирішено створити декілька. Природно, що найпершим став двоядерний процесор, випущений на початку нульових. Завдяки такій архітектурі з'явилася можливість розділити завдання на кілька потоків і вирішувати їх паралельно, за рахунок чого і досягалося підвищена ефективність таких комп'ютерів, а енергетична навантаження знімалася за рахунок зменшення тактової частоти.
чотирьохядерний процесор
Наступним логічним кроком стала поява процесорів вже з чотирма ядрами. Цікаво, що з ростом кількості ядер значення тактової частоти не мало вже такої великої ролі, а кількість споживаної електроенергії значно знизилося.
У класичному одноядерному комп'ютері ілюзія багатозадачності досягалася за допомогою одного хитрого фокусу: комп'ютер виконував кілька завдань, постійно перемикаючись з однієї на іншу. Це дуже схоже на недбайливу господиню, яка повинна встигнути зварити обід, навести порядок в домі і сходити за покупками - і все це за зовсім маленький проміжок часу. Ось і буде вона кидатися від одного до іншого, при цьому нічого не встигаючи.
Але якщо їй на допомогу прийдуть її подруги, то справа піде значно краще. Кожна візьме на себе одна справа і разом вони закінчать всі домашні заняття в установлений термін.
Ця аналогія добре допомагає зрозуміти принципова відмінність одноядерного процесора від многоядерного.
загальні характеристики
Процесор на інтегральних мікросхемах, або мікропроцесор - це серце і мозок комп'ютера. Без нього будь-яке зовнішнє пристрій лише купа непотрібного заліза і нічого більше.
Представляє він собою напівпровідниковий кристал, на якому за допомогою спеціального методу планарной технології надрукована мікросхема. Складається з декількох компонентів, які є обов'язковими:
- Генератор тактової частоти - особлива мікросхема, яка випускає імпульси з заданою періодичністю. Це "ритм", в якому працює сам процесор і інші агрегати комп'ютера. Це свого роду барабанщик на весловому човні, під удари якого злагоджено працюють веслярі.
- Арифметико-логічний пристрій, яке безпосередньо і займається обчисленнями. При цьому не важливо, чим зайнятий комп'ютер - програванням фільму, роботою якої-небудь програми тощо - все це з'являється завдяки простим обчисленням.
- Пристрій керування - регулює і керує роботою як мікропроцесора в цілому, так і всіх його компонентів зокрема.
- регістри пам'яті - осередки короткочасної пам'яті, в яких зберігаються проміжні і підсумкові результати обчислень.
- Шини, через які процесор пов'язаний з іншими пристроями комп'ютера.
Так де ж тут повинні бути ядра? Для того щоб відповісти на це питання, скористаємося аналогією. Уявімо собі квартиру в житловому будинку, яка буде виступати в якості процесора. У такому випадку одна кімната буде ядром. Таким чином, квартира-процесор завжди одна, а ось кімнат-ядер може бути кілька.
Однак зараз існують технології, що дозволяють комп'ютеру створювати віртуальні ядра, збільшуючи тим самим свою продуктивність. називається вона Hyper-Threading (HT) і дозволяє створювати по одному додатковому віртуальному ядру на кожну фізичну. Звичайно, в парі вони ніколи не зможуть наблизитися до продуктивності двох фізичних, але, тим не менш, відчутно потужнішим, ніж одне.
Порівняння і чим відрізняються
Звичайно, спостерігається пряма залежність між кількістю ядер мікропроцесора і ціною на нього. Тому при виборі типу процесора варто чітко уявляти собі ті завдання, для вирішення яких він буде використаний: серфінг в інтернеті і перегляд відео, комп'ютерні ігри, тощо.
Важливою характеристикою процесора є енергоефективність, яка залежить від тактової частоти, кількості ядер і споживаної потужності електроенергії. Звичайно, це не буде певне значення, яке можна виміряти, але, порівнявши кілька Проців за цими критеріями, можна скласти собі думку про них.
Області застосування
В даний час одноядерні процесори вже не випускаються, давно канув у Лету. Майбутнє - за багатоядерними процесорами, але при цьому потрібно підходити до їх вибору тверезо і максимально практично.
Однак хитрі маркетологи не сидять склавши руки і агітують купувати мікропроцесори з максимальною кількістю ядер, обіцяючи просто неймовірне підвищення продуктивності. Але яка користь від покупки потужного спотркара, якщо на машині ви будете їздити максимум до найближчого супермаркету?
Тому для повсякденної роботи підійде два ядра. Вони прекрасно впораються і з більшістю комп'ютерних ігор, якими б вимогливими вони не були, і з програванням відеофайлів. Ну а робота простих текстових програм і прогулянка по просторах мережі Інтернет взагалі не викличуть ніяких проблем.Інша справа, якщо ваша робота буде пов'язана з вельми специфічним програмним забезпеченням, яке вимагає великих обчислювальних потужностей. Наприклад, це монтаж відео, або шалено вимогливі до "заліза" комп'ютерні ігри.
