Сегодня мы узнаем, что такое ядра процессора и как они работают вместе. Много лет назад у ЦП было только одно ядро. Теперь процессоры имеют более одного ядра в компьютерах, смартфонах и даже умных часах.
Что такое ядро процессора?
Ядро процессора – самая важная его часть. Это компонент, в котором информация компьютерной системы обрабатывается для записи, чтения, интерпретации и записи. Все задачи, которые должны быть выполнены и отправлены, проходят через это, и это также то, где другие компоненты вашей системы получают инструкции, которые необходимо выполнить.
Однако со временем количество ядер значительно увеличилось. Сейчас процессоры важнейшей отечественной линейки имеют даже 16 ядер, как в случае с Ryzen 9 5950X; с другой стороны, в серверах мы можем найти процессоры с числом ядер до 64.
Как работают ядра ЦП?
Во многих случаях большее количество ядер точно не означает большую функциональность или более высокую производительность по сравнению с одноядерным, и ответ заключается в том, как эти ядра работают.
ЦП может одновременно обрабатывать только одну задачу. Вот почему они работают на очень высоких скоростях с частотами более 1 ГГц в старых процессорах и более 4 ГГц в продуктах высокого класса. Однако по мере развития программного обеспечения процессоры становились медленнее в отношении объема информации, которую они должны были обрабатывать. Таким образом, возникла необходимость в создании кластеров и основных единиц, которые записывают информацию по отдельности, чтобы разделить задачи и облегчить выполнение более сложных и ответственных задач.
Во многих системах, особенно в процессорах ARM, не все ядра работают с одинаковой скоростью. Это также проблема разработки для программистов и инженеров, которые проектируют эти машины. Во многих из этих случаев процессы делятся в зависимости от скорости работы каждого ядра на более или менее сложные задачи, что также приводит к разделению ядер на категории.
Однако это реагирует только на программирование программного обеспечения, которое будет отвечать за то, чтобы запрашивать ЦП выполнять задачи через разные ядра, если он спроектирован таким образом. В противном случае работа будет по-прежнему сосредоточена на одном ядре.
Давайте представим, что задачи, отправленные вычислительной системой, – это гамбургеры, которые подаются на столе, где пары могут сесть за работу. Чем больше будет ртов, тем быстрее закончится еда. Скорость, с которой ест каждое ядро, также будет зависеть от приоритета, с которым подаются гамбургеры, потому что нет смысла выкладывать заказы из 10 гамбургеров в ядро, которое может есть только 5 гамбургеров за раз, потому что они на диете. Надеюсь, эта демонстрация была достаточно ясной.