基本上,计算机中的中央处理器(CPU)在运行程序时进行计算工作。但是现代的cpu提供了多核和超线程等特性。有些PC甚至使用多个CPU。我们是来帮忙解决这一切的。
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在比较性能时,CPU的时钟速度通常是足够的。事情不再那么简单了。提供多核或超线程的CPU可能会比速度相同但不支持超线程的单核CPU表现得更好。而拥有多个CPU的PC可以拥有更大的优势。所有这些功能的设计都是为了让PC机更容易同时运行多个进程,从而提高多任务处理时的性能,或者满足视频编码器和现代游戏等强大应用程序的要求。那么,让我们来看看这些特性中的每一个,以及它们对您的意义。
“超线程”是英特尔首次尝试将并行计算引入消费类PC。早在2002年,它就与奔腾4 HT一起首次出现在桌面CPU上。当时的奔腾4只有一个CPU内核,所以它一次只能执行一个任务,即使它能够在任务之间快速切换,看起来像是多任务处理。超线程试图弥补这一点。
一个具有超线程的物理CPU内核在操作系统中显示为两个逻辑CPU。CPU仍然是一个CPU,所以有点作弊。虽然操作系统看到每个核心有两个CPU,但实际CPU硬件只为每个核心提供一组执行资源。CPU假装它拥有比它更多的内核,并且它使用自己的逻辑来加速程序执行。换句话说,操作系统被欺骗为每个实际CPU核心看到两个CPU。
超线程允许两个逻辑CPU内核共享物理执行资源。如果一个虚拟CPU暂停并等待,那么另一个虚拟CPU就可以借用它的执行资源。超线程可以帮助加快系统的速度,但它远没有实际的额外核心那么好。
谢天谢地,超线程现在是一个“额外的好处”。虽然原来的超级线程消费处理器只有一个伪装成多核的单核,现代英特尔CPU现在既有多核又有超线程技术。您的双核CPU与超线程显示为您的操作系统的四核,而您的四核CPU与超线程显示为8个核心。超线程并不能替代其他内核,但是具有超线程的双核CPU的性能应该比没有超线程的双核CPU好。
最初,CPU只有一个内核。这意味着物理CPU上只有一个中央处理器。为了提高性能,**商增加了额外的“核心”,或中央处理单元。双核CPU有两个中央处理单元,因此在操作系统看来它是两个CPU。例如,具有两个内核的CPU可以同时运行两个不同的进程。这加快了你的系统,因为你的电脑可以同时做很多事情。
与超线程不同,这里没有什么诀窍——双核CPU实际上在CPU芯片上有两个中央处理器。四核CPU有四个中央处理器,八核CPU有八个中央处理器,依此类推。
这有助于显著提高性能,同时保持物理CPU单元的小,以便它适合于单个套接字。只需要一个CPU插槽,其中**一个CPU单元,而不是四个不同的CPU插槽,每个CPU插槽具有四个不同的CPU,每个CPU都需要自己的电源、冷却和其他硬件。延迟更少,因为核心可以更快地通信,因为它们都在同一芯片上。
Windows的任务管理器很好地展示了这一点。例如,在这里,您可以看到这个系统有一个实际的CPU(socket)和四个内核。超线程使每个内核在操作系统中看起来像两个CPU,因此它显示8个逻辑处理器。
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大多数计算机只有一个CPU。单个CPU可能有多个核心或超线程技术,但它仍然只有一个物理CPU单元**到主板上的单个CPU插槽中。
在超线程和多核cpu出现之前,人们试图通过添加额外的cpu来增加计算机的处理能力。这需要一个带有多个CPU插槽的主板。主板还需要额外的硬件来将这些CPU插槽连接到RAM和其他资源。这种设置有很多开销。如果CPU需要相互通信,则会有额外的延迟,具有多个CPU的系统会消耗更多的电源,主板需要更多的插槽和硬件。
多cpu系统在家用pc中并不常见。即使是拥有多个显卡的高性能游戏桌面,通常也只有一个CPU。在超级计算机、服务器和类似的高端系统中,你会发现多个CPU系统需要尽可能多的数字处理能力。
一台计算机拥有的cpu或内核越多,它一次可以做的事情就越多,这有助于提高大多数计算机的性能任务。大多数计算机现在有多核cpu,这是我们讨论过的最有效的选择。你甚至可以在现代智能**和平板电脑上找到多核的CPU。Intel CPU还具有超线程功能,这是一种额外的功能。一些需要大量CPU的计算机可能有多个CPU,但效率比听起来要低得多。
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