cpu基礎知識：多cpu、核心和超執行緒

基本上，計算機中的中央處理器（CPU）在執行程式時進行計算工作。但是現代的cpu提供了多核和超執行緒等特性。有些PC甚至使用多個CPU。我們是來幫忙解決這一切的。...

基本上，計算機中的中央處理器（CPU）在執行程式時進行計算工作。但是現代的cpu提供了多核和超執行緒等特性。有些PC甚至使用多個CPU。我們是來幫忙解決這一切的。

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在比較效能時，CPU的時鐘速度通常是足夠的。事情不再那麼簡單了。提供多核或超執行緒的CPU可能會比速度相同但不支援超執行緒的單核CPU表現得更好。而擁有多個CPU的PC可以擁有更大的優勢。所有這些功能的設計都是為了讓PC機更容易同時執行多個程序，從而提高多工處理時的效能，或者滿足影片編碼器和現代遊戲等強大應用程式的要求。那麼，讓我們來看看這些特性中的每一個，以及它們對您的意義。

超執行緒

“超執行緒”是英特爾首次嘗試將平行計算引入消費類PC。早在2002年，它就與奔騰4 HT一起首次出現在桌面CPU上。當時的奔騰4只有一個CPU核心，所以它一次只能執行一個任務，即使它能夠在任務之間快速切換，看起來像是多工處理。超執行緒試圖彌補這一點。

一個具有超執行緒的物理CPU核心在作業系統中顯示為兩個邏輯CPU。CPU仍然是一個CPU，所以有點作弊。雖然作業系統看到每個核心有兩個CPU，但實際CPU硬體只為每個核心提供一組執行資源。CPU假裝它擁有比它更多的核心，並且它使用自己的邏輯來加速程式執行。換句話說，作業系統被欺騙為每個實際CPU核心看到兩個CPU。

超執行緒允許兩個邏輯CPU核心共享物理執行資源。如果一個虛擬CPU暫停並等待，那麼另一個虛擬CPU就可以借用它的執行資源。超執行緒可以幫助加快系統的速度，但它遠沒有實際的額外核心那麼好。

謝天謝地，超執行緒現在是一個“額外的好處”。雖然原來的超級執行緒消費處理器只有一個偽裝成多核的單核，現代英特爾CPU現在既有多核又有超執行緒技術。您的雙核CPU與超執行緒顯示為您的作業系統的四核，而您的四核CPU與超執行緒顯示為8個核心。超執行緒並不能替代其他核心，但是具有超執行緒的雙核CPU的效能應該比沒有超執行緒的雙核CPU好。

多核

最初，CPU只有一個核心。這意味著物理CPU上只有一箇中央處理器。為了提高效能，**商增加了額外的“核心”，或中央處理單元。雙核CPU有兩個中央處理單元，因此在作業系統看來它是兩個CPU。例如，具有兩個核心的CPU可以同時執行兩個不同的程序。這加快了你的系統，因為你的電腦可以同時做很多事情。

與超執行緒不同，這裡沒有什麼訣竅——雙核CPU實際上在CPU晶片上有兩個中央處理器。四核CPU有四個中央處理器，八核CPU有八個中央處理器，依此類推。

這有助於顯著提高效能，同時保持物理CPU單元的小，以便它適合於單個套接字。只需要一個CPU插槽，其中**一個CPU單元，而不是四個不同的CPU插槽，每個CPU插槽具有四個不同的CPU，每個CPU都需要自己的電源、冷卻和其他硬體。延遲更少，因為核心可以更快地通訊，因為它們都在同一晶片上。

Windows的工作管理員很好地展示了這一點。例如，在這裡，您可以看到這個系統有一個實際的CPU（socket）和四個核心。超執行緒使每個核心在作業系統中看起來像兩個CPU，因此它顯示8個邏輯處理器。

多個CPU

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大多數計算機只有一個CPU。單個CPU可能有多個核心或超執行緒技術，但它仍然只有一個物理CPU單元**到主機板上的單個CPU插槽中。

在超執行緒和多核cpu出現之前，人們試圖透過新增額外的cpu來增加計算機的處理能力。這需要一個帶有多個CPU插槽的主機板。主機板還需要額外的硬體來將這些CPU插槽連線到RAM和其他資源。這種設定有很多開銷。如果CPU需要相互通訊，則會有額外的延遲，具有多個CPU的系統會消耗更多的電源，主機板需要更多的插槽和硬體。

多cpu系統在家用pc中並不常見。即使是擁有多個顯示卡的高效能遊戲桌面，通常也只有一個CPU。在超級計算機、伺服器和類似的高端系統中，你會發現多個CPU系統需要儘可能多的數字處理能力。

一臺計算機擁有的cpu或核心越多，它一次可以做的事情就越多，這有助於提高大多數計算機的效能任務。大多數計算機現在有多核cpu，這是我們討論過的最有效的選擇。你甚至可以在現代智慧**和平板電腦上找到多核的CPU。Intel CPU還具有超執行緒功能，這是一種額外的功能。一些需要大量CPU的計算機可能有多個CPU，但效率比聽起來要低得多。

圖片來源：Flickr上的lungstruck，Flickr上的Mike Babcock，Flickr上的DeclanTM