مفهوم پردازنده 2 هسته ای و 4 هسته ای چیست؟

به گزارش وبلاگ خرید اینترنتی، حتما شما هم در هنگام خرید گجت هایی مانند لپ تاپ ها، کامپیوترهای دسکتاپ، تبلت یا گوشی هوشمند با عبارت هایی مانند پردازنده 2 هسته ای، 4 هسته ای، 8 هسته ای و … روبرو شده اید. اما واقعا این اعداد و ارقام چه مفهومی دارند؟

مفهوم پردازنده 2 هسته ای و 4 هسته ای چیست؟

هنگامی که قصد داریم یک گجت هوشمند انتخاب کنیم، یکی از مهم ترین معیارهای ما برای انتخاب، توجه به نوع پردازنده است. اما صحبت های ضد و نقیض زیادی درباره پردازنده ها وجود دارد، به ویژه در بخش هسته های پردازشی. برای مثال، آیا شما به پردازنده 2 هسته ای نیاز دارد؟ یا 4 هسته ای؟ 6 هسته ای و 8 هسته ای چطور؟

در ادامه با ما همراه باشید تا کمی موشکافانه تر به بررسی این موضوع بپردازیم:

2 هسته ای و 4 هسته ای

باید بدانید که:

  • همواره تنها یک چیپ پردازشی وجود دارد. اما این چیپ می تواند یک، 2، 4، 6، 8، 10، 12 و حتی 16 هسته ای باشد. بنابراین یک CPU تک هسته ای یعنی چیپ پردازشی فقط یک هسته دارد و پردازنده 2 هسته ای فقط 2 هسته دارد و به همین ترتیب.
  • در حال حاضر، بهترین پردازنده ای که به عنوان یک کاربر خانگی می توان تهیه کرد، 18 هسته ای است. البته پردازنده 64 هسته ای AMD Threadripper هم در دسترس است، اما قدرت پردازشی اش بسیار فراتر از آن چیزی است که کاربران خانگی فکر می کنند.
  • هر هسته بخشی از چیپ است که کار پردازش را برعهده دارد. یعنی هر هسته یک واحد پردازش مرکزی (CPU) است.

در این مطلب سعی می کنیم به بررسی تفاوت های پردازنده های 2 هسته ای و 4 هسته ای در رایانه های بپردازیم و از گوشی های هوشمند و تبلت ها صرف نظر کرده ایم.

تفاوت های بین پردازنده های 2 هسته ای و 4 هسته ای

ممکن است فکر کنید تعداد هسته بیشتر به معنی سرعت پردازش بیشتر رایانه شماست، اما این موضوع همواره درست نیست و بحث کمی پیچیده تر از این هاست.

تعداد هسته های بیشتر تنها هنگامی سرعت بیشتری را ارائه می کنند که یک برنامه بتواند وظایف را بین هسته ها تقسیم کند. همه برنامه ها این گونه توسعه داده نشد ه اند، پس همواره نمی توان تعداد بیشتر هسته را به معنای سرعت بالاتر در نظر گرفت.

هر هسته به اصطلاح یک سرعت کلاک (Clock Speed) دارد که در کنار نوع معماری هسته، عاملی مهم در سرعت آن در نظر گرفته می شوند. یک پردازنده 2 هسته ای جدیدتر با کلاک اسپید بیشتر اغلب می تواند از یک پردازنده 4 هسته ای قدیمی با کلاک اسپید پایین تر بهتر عمل کند.

مصرف انرژی

تعداد هسته بیشتر به معنی مصرف انرژی بیشتر از طریق پردازنده هم هست. زمانی که پردازنده شروع به فعالیت می کند، باید نیرو را در یک زمان به همه هسته ها برساند.

تولید کنندگان چیپست ها همواره در تلاش بوده اند تا میزان مصرف انرژی را کاهش دهند و پردازنده های بهینه تری در این زمینه تولید کنند، اما به صورت کلی، پردازنده های 4 هسته ای نسبت به 2 هسته ای با سرعت بیشتری باتری لپ تاپ شما را خالی می کنند.

هسته های بیشتر، گرمای بیشتر

عوامل بیشتری علاوه بر تعداد هسته ها در میزان گرمای تولید شده از طریق پردازنده موثر هستند، ولی باز هم طبق یک قاعده کلی، هسته های بیشتر منجر به تولید گرمای بیشتر می شوند. با توجه به گرمای اضافی، تولید کننده ها باید در پی لوله های خنک کننده قوی تر یا راه کارهای بهتر برای خنک کردن پردازنده باشند.

آیا پردازنده های 4 هسته ای گران تر از 2 هسته ای هستند؟

هسته های بیشتر همواره به معنی گران تر بودن پردازنده نیستند. همانطور که پیش تر هم اشاره شد، کلاک اسپید، نسخه معماری و بعضی موارد دیگر در قیمت یک پردازنده موثر هستند. اما اگر تمامی این عوامل بین پردازنده های 2 و 4 هسته ای برابر باشند، تعداد هسته بیشتر می تواند منجر به افزایش قیمت شود.

بهینه سازی نرم افزار برای هسته های CPU

در این بخش باید به حقایق پنهانی اشاره کنیم که تولید کنندگان چیپست ها تمایل ندارند ما از آن ها آگاه شویم. عملکرد بهتر پردازنده ها همواره وابسته به تعداد هسته های موجود نیست، بلکه نرم افزاری که روی این هسته ها اجرا می شود هم اهمیت دارد.

برنامه ها باید به صورت ویژه برای استفاده از چند پردازنده بهینه شوند. در گذشته نرم افزارهای چند ریسمانی یا چند رشته ای چندان رایج نبودند. همچنین، امروزه تقریبا غیر ممکن است بتوانید پردازنده تک هسته ای برای کامپیوتر خود پیدا کنید، پس مسئله بهینه سازی نرم افزار برای هسته ها مانند گذشته محدود نیست.

برای مثال، نرم افزار Adobe Premier Pro در هنگام ویرایش، به هسته های مختلف وظایف مختلفی را محول می کند. با توجه به اینکه لایه های مختلف بسکمک در ویرایش ویدیو نقش دارند، اینکه هر هسته روی وظیفه ای معین متمرکز شود منطقی به نظر می رسد.

همچنین گوگل کروم هسته های مختلف را به کار روی تب های مختلف هدایت می کند. اما در این مورد مسئله ای هم وجود دارد: به محض اینکه شما یک صفحه وب را در یک تب باز می کنید، معمولا پس از آن فرایند ایستا می شود، به این معنی که دیگر نیازی به پردازش های بعدی نیست و ادامه کار مربوط به ذخیره کردن صفحه در حافظه رم دنبال می شود. این یعنی با وجود اینکه هسته می تواند در تب پس زمینه استفاده شود، اما ضرورتی ندارد و این کار انجام نمی شود.

مثال گوگل کروم یک نمونه مناسب از این است که چگونه ممکن است یک نرم افزار چند ریسمانی نتواند ارتقا عملکرد واقعی را ارائه کند.

2 برابر شدن هسته ها به معنی 2 برابر شدن سرعت نیست

فرض کنیم نرم افزار مناسب و تمام سخت افزار مورد نیاز را در اختیار داریم. آیا یک پردازنده 4 هسته ای می تواند 2 برابر سریع تر از 2 هسته ای باشد؟ پاسخ خیر است!

افزایش هسته ها نمی تواند به حل مشکل مقیاس پذیری نرم افزار کمک کند. مقیاس پذیری هسته ها از نظر تئوری همان قابلیت نرم افزار برای اختصاص وظایف مناسب به هسته های مناسب آن هاست، به گونه ای که هر هسته در بهترین سرعت خود به پردازش مشغول باشد. اما در واقعیت چنین اتفاقی رخ نمی دهد. آنچه در واقعیت اتفاق می افتد این است که وظایف به صورت ترتیبی یا تصادفی (همان روشی که بیشتر نرم افزارهای چند ریسمانی استفاده می کنند) تقسیم می شوند.

برای مثال، یک پردازنده 4 هسته ای را در نظر بگیرید. شما باید 3 وظیفه معین را انجام دهید و برای انجام این وظایف به 5 عمل نیاز دارید. وظایف را با T و عمل ها را با A نشان می دهیم. در این صورت تقسیم بندی وظایف از طریق نرم افزار به این صورت خواهد بود:

  • هسته 1: A1T1
  • هسته 2: A1T2
  • هسته 3: A1T3
  • هسته 4: A2T1

این نرم افزار چندان هم هوشمند نیست. اگر A1T3 سخت ترین و طولانی ترین وظیفه باشد، نرم افزار باید A1T3 را بین هسته های 3 و 4 تقسیم کند. اما حالا حتی پس از این که هسته های 1 و 2 وظایفشان را به پایان رساندند، باید صبر کنند تا وظیفه کندتر هسته 3 تکمیل شود.

تمامی آنچه بیان شد برای این بود که بدانیم همه نرم افزارها برای بهره گیری از نهایت ظرفیت چند هسته بهینه سازی نشده اند و دو برابر کردن هسته ها به معنی دو برابر شدن سرعت پردازش نیست.

هسته های بیشتر کجا به کمک ما می آیند؟

حالا که با شیوه کار هسته ها و محدودیت های آن ها برای افزایش سرعت عملکرد آشنا شدیم، باید از خود بپرسیم آیا واقعا به هسته های بیشتر نیاز داریم؟ پاسخ این سوال به انتظار شما از پردازنده و کاری که در نظر دارید با کمک آن انجام دهید بستگی دارد.

2 هسته ای و 4 هسته ای در گیمینگ

اگر یک گیمر حرفه ای هستید، پس بهتر است در پی هسته های بیشتر برای رایانه خود باشید. بسکمک از عناوین AAA (بازی های ساخت استدیوهای بزرگ) اکنون از معماری چند ریسمانی پشتیبانی می کنند. بازی های ویدیویی هنوز تا حد زیادی به کارت گرافیک وابسته هستند، اما یک پردازنده چند هسته ای هم می تواند به اجرای بهتر آن ها کمک کند.

ویرایش ویدیو و صدا

پردازنده هایی با هسته های بیشتر برای هر کاربر حرفه ای که با برنامه های ویرایش ویدیو و صدا کار می کند، کاربردی تر خواهند بود. اغلب ابزارهای ویرایش ویدیو و صوت از شیوه پردازش چند ریسمانی بهره می گیرند و می توانند از ظرفیت هسته های مختلف بهتر استفاده کنند.

فتوشاپ و طراحی

اگر یک طراح هستید، کلاک اسپید بالاتر و کش پردازنده بیشتر، نسبت به تعداد هسته ها نقش مهمتری در افزایش سرعت کار شما خواهند داشت. حتی معروف ترین نرم افزار طراحی که همان ادوبی فتوشاپ است، از پردازش های تک رشته ای یا با رشته های کمتر به خوبی پشتیبانی می کند. بنابراین، استفاده از پردازنده های چند هسته ای تاثیر چندانی در ارتقا عملکرد آن نخواهند داشت.

آیا باید پردازنده ای با هسته های بیشتر داشته باشم؟

در مجموع، یک پردازنده 4 هسته ای برای کاربردهای عمومی سرعت بیشتری را نسبت به یک پردازنده 2 هسته ای ارائه می کند. هر برنامه ای که باز می کنید روی هسته اختصاصی خودش اجرا می شود، پس اگر وظایف تقسیم شوند، سرعت پردازش ها بیشتر خواهد شد. اگر به طور هم زمان از چند برنامه استفاده می کنید، اغلب بین آن ها جابجا می شوید و برای آن ها وظایف معینی معین می کنید، بهتر است از پردازنده ای با هسته های بیشتر استفاده کنید.

عملکرد سیستم موضوعی است که عوامل بسکمک در آن نقش دارند و نباید انتظار داشت فقط با تجهیز آن به یک پردازنده چند هسته ای قدرتمند اتفاق خارق العاده ای رخ دهد و سرعت عملکرد سیستم کاملا متحول شود.

منبع: Make Use Of

منبع: دیجیکالا مگ

به "مفهوم پردازنده 2 هسته ای و 4 هسته ای چیست؟" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "مفهوم پردازنده 2 هسته ای و 4 هسته ای چیست؟"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید