Thực đơn
trang chủMicrosoft

Số lượng lõi xử lý trong điện thoại là bao nhiêu, nó chịu trách nhiệm gì, thực hiện chức năng gì? Số lượng lõi trong điện thoại thông minh ảnh hưởng gì? Số lõi cao nhất trong điện thoại thông minh là bao nhiêu? Số lõi trong điện thoại hoặc điện thoại thông minh có ý nghĩa gì? Số lượng lõi

Bài viết được cập nhật liên tục. Cập nhật lần cuối vào ngày 10/10/2013

Hiện tại, thị trường bộ xử lý đang phát triển năng động đến mức không thể theo kịp tất cả các sản phẩm mới và theo kịp tiến độ.
Nhưng chúng tôi không thực sự cần điều này.
Để mua một bộ xử lý, chúng ta chỉ cần biết máy tính sẽ cần dùng để làm gì, nó sẽ thực hiện những nhiệm vụ gì và chúng ta sẵn sàng chi bao nhiêu tiền.

Ngày nay, những người dẫn đầu xứng đáng của thị trường bộ xử lý là hai công ty lớn nhất Intel Và AMD.
Họ cung cấp nhiều lựa chọn mẫu mã nhất ở bất kỳ mức giá nào. Và sự lựa chọn bộ xử lý như vậy khiến tôi mở rộng tầm mắt.
Và chúng tôi sẽ cố gắng giúp bạn tìm ra điều đó để bạn có thể chọn và mua một bộ xử lý hiệu quả với số tiền hợp lý.

Hãy bắt đầu với thực tế là các chỉ số hiệu suất chính của bộ xử lý là:

1) Kiến trúc bộ xử lý. Suy cho cùng, kiến ​​trúc mới sẽ luôn hiệu quả hơn kiến ​​trúc trước đó (mặc dù có cùng tần suất).
2) Tần số hoạt động. Tần số bộ xử lý càng cao thì hiệu suất càng cao.
3) kích thước bộ nhớ đệm cấp hai và cấp ba (L2 và L3);

Vâng, và các chỉ số phụ:
4) ;
5) quy trình công nghệ;
6) một bộ hướng dẫn;
và vân vân.

Mặc dù hiện nay các chuyên gia tư vấn tháo vát trong các cửa hàng đang cố gắng tập trung nhiều hơn vào số lượng lõi, liên kết trực tiếp số lượng lõi với tốc độ xử lý dữ liệu và hiệu suất của chính máy tính.

Số lượng lõi?

Ngày nay, các bộ xử lý tám, sáu, bốn, hai lõi và đơn lõi của AMD, cũng như sáu, bốn, hai, lõi đơn từ INTEL.
Nhưng đối với các chương trình ngày nay và nhu cầu của game thủ gia đình, bộ xử lý lõi kép hoặc lõi tứ hoạt động ở tần số cao là đủ.
Bộ xử lý có số lượng lõi lớn (6-8) sẽ chỉ cần thiết cho các chương trình mã hóa nội dung video và âm thanh, kết xuất hình ảnh và lưu trữ.

Hiện tại, việc tối ưu hóa trong ngành công nghiệp game chủ yếu tập trung vào bộ xử lý lõi kép; chỉ những phần mềm và trò chơi mới nhất mới được phát triển cho điện toán đa luồng. Vì vậy, nếu bạn mua bộ xử lý để chơi game, bộ xử lý lõi kép tần số cao sẽ nhanh hơn bộ xử lý tần số thấp, ba hoặc bốn lõi.

Chú ý! Bạn không có quyền xem văn bản ẩn.


Và hóa ra hiện tại, người chơi có thể chọn bộ xử lý lõi kép hiện đại, chọn giải pháp có tỷ lệ hiệu năng trên giá cả phù hợp.
Điều đáng lưu ý là chip Intel còn có công nghệ HyperThreading, cho phép thực thi hai tác vụ song song trên mỗi lõi. Hệ điều hành coi bộ xử lý 2 lõi là bốn lõi và 4 lõi là tám lõi.
Bộ xử lý có số lượng lõi lớn có thể được yêu cầu chủ yếu trong các ứng dụng chuyên nghiệp và mã hóa video.
Tám/sáu lõi vẫn chưa có khả năng tải đầy đủ bất kỳ trò chơi nào.

Hãy tóm tắt một chút về lõi.

Đối với một máy tính văn phòng, bộ xử lý lõi kép ở mức giá thấp hơn sẽ là đủ.
Giống như Pentium, Celeron của Intel hay A4, AthlonII X2 của AMD.

Đối với máy tính chơi game tại nhà, bạn có thể mua bộ xử lý Intel lõi kép với tần số cao hơn hoặc bộ xử lý lõi tứ của AMD.
Loại Core i3, Core i5 với tần số 3 GHz Intel hoặc A8, A10, Phenom™ II X4 với tần số 3 GHz AMD.

Chà, đối với một máy trạm “có tính phí” hoặc một hệ thống chơi game cao cấp, bạn sẽ cần một bộ xử lý lõi tứ thế hệ mới tốt.
Giống như Core i5, Core i7 của Intel, vì bộ xử lý AMD rất hiếm khi được sử dụng trong các máy hiệu năng cao.

Chúng ta đọc về bộ xử lý Core i3, Core i5 và Core i7 trong bài viết:

Hiệu suất CPU?

Như đã nêu ở trên, điều quan trọng tham số là kiến ​​trúc, trên đó bộ xử lý dựa trên/được triển khai. Kiến trúc càng mới, bộ xử lý hoạt động trong các ứng dụng và trò chơi càng nhanh. Vì bất kỳ kiến ​​trúc tiếp theo nào, dù là Intel hay AMD, sẽ luôn hoạt động hiệu quả hơn kiến ​​trúc trước đó.
Hiện tại, các bộ xử lý của gia đình có liên quan Haswell(thế hệ thứ 4) và Cầu thường xuân(thế hệ thứ 3), cũng như kiến ​​trúc bộ xử lý Máy đóng cọc Gia đình Richland, Trinity từ AMD.

Cũng Hiệu suất CPU phụ thuộc vào tần số hoạt động của nó. Tần số hoạt động càng cao thì bộ xử lý càng hiệu quả. Tần số hoạt động hiện tại của các lõi hiện tại là từ 3 GHz trở lên.
Nhưng khi so sánh bộ xử lý AMD và INTEL có cùng tốc độ xung nhịp, điều đó không có nghĩa là chúng ngang nhau về hiệu năng.
Các tính năng kiến ​​trúc cho phép bộ xử lý INTEL thể hiện năng suất cao hơn ngay cả ở tần số thấp hơn so với các đối thủ cạnh tranh.

Lưu ý: bạn không thể chỉ cộng tần số của hai lõi. Được xác định là hai lõi ở XX GHz.

Một tham số khác hiệu suất là kích thước, dung lượng, bộ nhớ đệm cực nhanh của cấp độ thứ hai và thứ ba L2 và L3.
Đây là bộ nhớ truy cập cao được thiết kế để tăng tốc độ truy cập vào dữ liệu được xử lý bởi bộ xử lý.
Bộ nhớ đệm càng lớn thì hiệu suất càng cao.

Lưu ý: Core 2 Duo, Core 2 Quad chỉ có L2, Core i5, Core i7 có L2+L3, bộ xử lý AMD Athlon™ II X2 chỉ có L2, Phenom™ II X4 có L2+L3.

Đối với các Core 2 trước đó, chỉ báo là tần số FSB của bộ xử lý. Tần số bus mà bộ xử lý giao tiếp với RAM.
Tần số FSB càng cao thì hiệu suất xử lý càng cao.

Lưu ý: Bộ xử lý Core i3, Core i5 và Core i7 của Intel không có FSB và giống như bộ xử lý AMD mới nhất, việc truyền dữ liệu giữa bộ nhớ và bộ xử lý diễn ra trực tiếp.
Phương pháp truyền dữ liệu này tăng năng suất đáng kể.
Bộ xử lý thuộc họ Core i7 LGA1366 cũng không có bus FSB nhưng có bus QPI tốc độ cao.

Quy trình công nghệ(tiêu chuẩn thiết kế bộ xử lý) chủ yếu xác định kích thước cấu trúc của các phần tử tạo nên bộ xử lý.
Đặc biệt, khả năng tản nhiệt và tiêu thụ điện năng của bộ xử lý hiện đại phụ thuộc vào quy trình sản xuất.
Giá trị này (quy trình công nghệ) càng nhỏ thì bộ xử lý tạo ra càng ít nhiệt và tiêu thụ ít năng lượng hơn.
Bộ xử lý Core 2 trước đó được sản xuất bằng công nghệ 45-65 nm. Haswell và Ivy Bridge Corei3, Corei5, Core i7 thế hệ thứ tư và thứ ba mới hơn ở 22 nm, Sandy Bridge® Corei3, Corei5, Core i7 thế hệ thứ hai của Intel và Bulldozer của AMD được sản xuất bằng công nghệ 32 nm.

Bộ hướng dẫn- đây là bộ mã điều khiển và phương pháp đánh địa chỉ dữ liệu được bộ xử lý chấp nhận. Hệ thống các lệnh như vậy được kết nối chặt chẽ với một loại bộ xử lý cụ thể.
Tập lệnh của bộ xử lý càng rộng thì dữ liệu được xử lý càng tốt và nhanh hơn.

Cấu hình hộp (BOX) hay khay (Tray/OEM)?

Thiết bị hộp (BOX) là một bộ:
- chính bộ xử lý;
- bộ làm mát có bôi keo tản nhiệt (bộ tản nhiệt + quạt);
- hướng dẫn và tài liệu.

Một tính năng đặc biệt của gói BOX là bảo hành mở rộng cho bộ xử lý - 3 năm.
Tốt hơn là nên mua bộ xử lý BOX cho hệ thống đa phương tiện văn phòng và gia đình mà không có kế hoạch thay đổi hệ thống làm mát sang hệ thống hiệu quả hơn.
Nhưng bộ xử lý BOX đắt hơn một chút so với bộ xử lý TRAY tương tự.

Bộ xử lý khay (Khay/OEM) chỉ đại diện cho bộ xử lý. Không có mát hoặc tài liệu.

Không giống như BOX, thời gian bảo hành cho bộ xử lý Tray chỉ là 1 năm.
Bộ xử lý khay/OEM được sử dụng bởi các công ty lắp ráp máy tính có thương hiệu làm sẵn. Và cả những game thủ ép xung nhiệt tình, những người mà chế độ bảo hành (sau khi ép xung sẽ loại bỏ bảo hành khỏi sản phẩm) và khả năng làm mát nguyên bản không quan trọng. Một cái hiệu quả hơn sẽ được cài đặt ngay trên bộ xử lý.
Bộ xử lý khay rẻ hơn một chút.

Intel hay AMD?

Luôn có những cuộc tranh luận gay gắt về chủ đề này tại các diễn đàn, hội nghị. Nói chung, chủ đề này là vĩnh cửu. Những người ủng hộ Intel sẽ lập luận rằng những bộ xử lý này tốt hơn đối thủ về mọi mặt. Và ngược lại. Bản thân tôi là người ủng hộ Intel.

Nếu chúng ta so sánh bộ xử lý của hai công ty này có cùng tần số và số lõi thì bộ xử lý Intel sẽ hoạt động hiệu quả hơn. Tuy nhiên trong tầm giá thì AMD có lợi thế hơn.

Nếu bạn đang lắp ráp một hệ thống giá rẻ cho mình với nguồn tài chính tối thiểu thì bộ xử lý AMD là lựa chọn dành cho bạn. Nếu bạn có một hệ thống máy tính chơi game hoặc năng suất, thì nên đưa ra lựa chọn có lợi cho Intel.

Còn một điểm nữa: bo mạch chủ dành cho bộ vi xử lý Intel cũng đắt hơn và nền tảng AMD cũng rẻ hơn tương ứng. Khi chọn bộ xử lý cho PC, bạn cần quyết định các ưu tiên ban đầu, xây dựng một hệ thống rẻ tiền dựa trên AMD hoặc một hệ thống hiệu quả hơn nhưng đắt tiền hơn dựa trên Intel.

Mỗi công ty có nhiều mẫu bộ xử lý trong danh mục của mình, từ loại giá rẻ, chẳng hạn như Celeron của Intel và Sempron/Duron của AMD, đến Core i7 cao cấp nhất của Intel, A10 của AMD.

Trong các ứng dụng khác nhau, kết quả khá khác nhau, vì vậy ở một số bộ xử lý AMD giành chiến thắng, ở những ứng dụng khác - Intel, vì vậy sự lựa chọn luôn thuộc về người dùng.

AMD chỉ có một lợi thế không thể phủ nhận - giá cả. Và một nhược điểm là bộ xử lý AMD có cấu trúc không đáng tin cậy và nóng hơn một chút.

Intel cũng có một lợi thế - bộ xử lý có cấu trúc ổn định và đáng tin cậy hơn, đồng thời cũng ít nóng hơn. Nhược điểm: giá cao hơn so với đối thủ cạnh tranh.

Đánh giá bằng các thử nghiệm hiện tại hiệu suất chơi game bộ xử lý giữa INTEL và AMD trông như thế này:




Hãy tóm tắt:

Điều này có nghĩa là để mua bộ xử lý chơi game mạnh nhất cho máy tính, bạn cần chọn bộ xử lý có:
1) kiến ​​trúc mới nhất;
2) tần số lõi tối đa (tốt nhất là 3 GHz trở lên);
3) kích thước bộ đệm L2/L3 tối đa;
4) một tập hợp lớn các hướng dẫn có sẵn;
5) quy trình sản xuất tối thiểu.

Sau khi đọc bài viết này, tôi nghĩ mọi người sẽ có thể quyết định nên mua bộ xử lý nào cho máy tính của mình.
Bạn luôn có thể mua bộ xử lý với giá rất cao, nhưng nếu chỉ thực hiện các tác vụ hàng ngày không đòi hỏi nhiều sức mạnh tính toán trên máy tính thì số tiền đó sẽ bị lãng phí.

Nó phần lớn phụ thuộc vào số lượng lõi mà nó bao gồm. Vì vậy, nhiều người dùng quan tâm đến cách tìm ra số lượng lõi xử lý. Nếu bạn cũng quan tâm đến vấn đề này thì bài viết này sẽ giúp ích cho bạn.

Cách tìm ra số lõi trong bộ xử lý bằng Windows

Cách dễ nhất để biết số lượng lõi trong bộ xử lý là xem mẫu bộ xử lý, sau đó tìm trên Internet để xem nó được trang bị những gì. Để thực hiện việc này, hãy mở cửa sổ “Xem thông tin cơ bản về máy tính của bạn”. Cửa sổ này có thể được mở bằng nhiều cách:

  • Mở menu Bắt đầu và đi tới " ". Sau đó, mở phần “Hệ thống và bảo mật”, sau đó là phần phụ “Hệ thống”;
  • Nhấp chuột phải vào biểu tượng “My Computer” và chọn “Properties”.
  • Hoặc chỉ cần nhấn tổ hợp phím Win+Break;

Sau khi mở cửa sổ này, hãy chú ý đến.

Nhập tên của bộ xử lý này vào công cụ tìm kiếm và truy cập trang web chính thức của nhà sản xuất.

Thao tác này sẽ đưa bạn đến một trang có . Ở đây bạn cần tìm thông tin về số lượng lõi.

Nếu bạn có Windows 8 hoặc Windows 10, thì bạn có thể tìm hiểu số lượng lõi xử lý (tổ hợp phím CTRL-SHIFT-ESC) trong tab “Hiệu suất”.

Trong Windows 7 và các phiên bản Windows cũ hơn, thông tin về số lượng lõi không được hiển thị trong Trình quản lý tác vụ. Thay vào đó, nó hiển thị biểu đồ tải riêng cho từng lõi. Nếu bạn có bộ xử lý AMD thì số lượng đồ thị như vậy sẽ bằng số lõi.

Tuy nhiên, nếu bạn có bộ xử lý Intel thì số lượng đồ họa không thể tin cậy được vì bộ xử lý có thể sử dụng công nghệ Siêu phân luồng, giúp tăng gấp đôi số lõi thực tế.

Cách tìm ra số lượng lõi xử lý bằng các chương trình đặc biệt

Bạn cũng có thể sử dụng các chương trình đặc biệt để xem đặc điểm của máy tính. Trong trường hợp này, chương trình CPU-Z là phù hợp nhất. Chạy chương trình này trên máy tính của bạn và xem giá trị “Lõi”, được hiển thị ở cuối cửa sổ trên tab “CPU”.

Giá trị này tương ứng với số lõi trong bộ xử lý của bạn.

Trong những năm đầu của thiên niên kỷ mới, khi tần số CPU cuối cùng đã vượt qua mốc 1 GHz, một số công ty (đừng chỉ tay vào Intel) đã dự đoán rằng kiến ​​trúc NetBurst mới có thể đạt tần số khoảng 10 GHz trong tương lai. Những người đam mê mong đợi sự xuất hiện của một kỷ nguyên mới khi tốc độ xung nhịp CPU sẽ tăng như nấm sau mưa. Cần hiệu suất cao hơn? Chỉ cần nâng cấp lên bộ xử lý có tốc độ nhanh hơn.

Quả táo của Newton rơi ầm ĩ vào đầu những người mơ mộng coi megahertz là cách dễ nhất để tiếp tục tăng hiệu suất PC. Những hạn chế về mặt vật lý không cho phép tần số xung nhịp tăng theo cấp số nhân mà không có sự gia tăng nhiệt tương ứng và các vấn đề khác liên quan đến công nghệ sản xuất cũng bắt đầu nảy sinh. Thật vậy, trong những năm gần đây, bộ xử lý nhanh nhất hoạt động ở tần số từ 3 đến 4 GHz.

Tất nhiên, không thể dừng lại sự tiến bộ khi mọi người sẵn sàng trả tiền cho nó - có khá nhiều người dùng sẵn sàng trả một số tiền đáng kể cho một chiếc máy tính mạnh hơn. Do đó, các kỹ sư bắt đầu tìm kiếm những cách khác để tăng hiệu suất, đặc biệt bằng cách tăng hiệu quả thực thi lệnh chứ không chỉ dựa vào tốc độ xung nhịp. Tính song song hóa ra cũng là một giải pháp - nếu bạn không thể làm cho CPU nhanh hơn thì tại sao không thêm bộ xử lý thứ hai cùng loại để tăng tài nguyên máy tính?

Pentium EE 840 là CPU lõi kép đầu tiên xuất hiện trong cửa hàng bán lẻ.

Vấn đề chính với tính năng đồng thời là phần mềm phải được viết riêng để phân phối tải trên nhiều luồng - nghĩa là bạn sẽ không nhận được lợi nhuận ngay lập tức, không giống như tần số. Khi bộ xử lý lõi kép đầu tiên xuất hiện vào năm 2005, chúng không mang lại nhiều hiệu quả tăng cường vì máy tính để bàn có rất ít phần mềm hỗ trợ chúng. Trên thực tế, hầu hết các CPU lõi kép đều chậm hơn CPU lõi đơn trong hầu hết các tác vụ vì CPU lõi đơn chạy ở tốc độ xung nhịp cao hơn.

Tuy nhiên, đã bốn năm trôi qua và có rất nhiều điều đã thay đổi trong thời gian đó. Nhiều nhà phát triển phần mềm đã tối ưu hóa sản phẩm của họ để tận dụng lợi thế của nhiều lõi. Bộ xử lý lõi đơn hiện khó tìm thấy hơn trên thị trường và CPU lõi kép, ba và bốn lõi được coi là khá phổ biến.

Nhưng câu hỏi đặt ra: bạn thực sự cần bao nhiêu lõi CPU? Bộ xử lý ba lõi có đủ để chơi game hay tốt hơn là trả thêm tiền và mua chip lõi tứ? Bộ xử lý lõi kép có đủ cho người dùng bình thường không, hay nhiều lõi hơn có thực sự tạo ra sự khác biệt gì không? Ứng dụng nào được tối ưu hóa cho nhiều lõi và ứng dụng nào sẽ chỉ phản hồi với những thay đổi về thông số kỹ thuật như tần số hoặc kích thước bộ đệm?

Chúng tôi nghĩ rằng đây là thời điểm thích hợp để thử nghiệm các ứng dụng trong bộ cập nhật (mặc dù bản cập nhật vẫn chưa hoàn tất) trên các cấu hình lõi đơn, kép, ba và lõi tứ để xem bộ xử lý đa lõi có giá trị như thế nào trở thành vào năm 2009.

Để đảm bảo các thử nghiệm công bằng, chúng tôi đã chọn bộ xử lý lõi tứ - Intel Core 2 Quad Q6600 được ép xung lên 2,7 GHz. Sau khi chạy thử nghiệm trên hệ thống của mình, chúng tôi đã vô hiệu hóa một trong các lõi, khởi động lại và lặp lại thử nghiệm. Chúng tôi đã vô hiệu hóa các lõi một cách tuần tự và thu được kết quả cho số lượng lõi hoạt động khác nhau (từ một đến bốn), trong khi bộ xử lý và tần số của nó không thay đổi.

Việc vô hiệu hóa lõi CPU trong Windows rất dễ thực hiện. Nếu bạn muốn biết cách thực hiện việc này, hãy nhập "msconfig" trong cửa sổ "Bắt đầu tìm kiếm" của Windows Vista và nhấn "Enter". Thao tác này sẽ mở tiện ích Cấu hình Hệ thống.

Trong đó, hãy chuyển đến tab “Khởi động” và nhấn nút “Tùy chọn nâng cao”.

Điều này sẽ khiến cửa sổ BOOT Advanced Options xuất hiện. Chọn hộp kiểm "Số bộ xử lý" và chỉ định số lõi bộ xử lý cần thiết sẽ hoạt động trong hệ thống. Mọi thứ đều rất đơn giản.

Sau khi xác nhận, chương trình sẽ nhắc bạn khởi động lại. Sau khi khởi động lại, bạn có thể thấy số lượng lõi hoạt động trong Trình quản lý tác vụ Windows. "Trình quản lý tác vụ" được gọi bằng cách nhấn phím Crtl+Shift+Esc.

Chọn tab "Hiệu suất" trong "Trình quản lý tác vụ". Trong đó, bạn có thể xem biểu đồ tải cho từng bộ xử lý/lõi (cho dù đó là bộ xử lý/lõi riêng biệt hay bộ xử lý ảo, như chúng ta thấy trong trường hợp Core i7 có hỗ trợ Siêu phân luồng hoạt động) trong mục “Lịch sử sử dụng CPU” . Hai biểu đồ có nghĩa là hai lõi hoạt động, ba - ba lõi hoạt động, v.v.

Bây giờ bạn đã làm quen với phương pháp thử nghiệm của chúng tôi, chúng ta hãy chuyển sang phần kiểm tra chi tiết về cấu hình của máy tính và chương trình thử nghiệm.

Cấu hình thử nghiệm

Phần cứng hệ thống
CPU Intel Core 2 Quad Q6600 (Kentsfield), 2,7 GHz, FSB-1200, bộ đệm L2 8 MB
Nền tảng MSI P7N SLI Bạch kim, Nvidia nForce 750i, BIOS A2
Ký ức A-Data EXTREME DDR2 800+, 2 x 2048 MB, DDR2-800, CL 5-5-5-18 ở 1,8 V
ổ cứng Western Digital Caviar WD50 00AAJS-00YFA, 500 GB, 7200 vòng/phút, bộ nhớ đệm 8 MB, SATA 3.0 Gbit/s
Mạng lưới Bộ điều khiển Ethernet Gigabit nForce 750i tích hợp
Thẻ video Gigabyte GV-N250ZL-1GI 1GB DDR3 PCIe
đơn vị năng lượng Siêu HE1000X, ATX 2.2, 1000 W
Phần mềm và trình điều khiển
hệ điều hành Microsoft Windows Vista Ultimate 64-bit 6.0.6001, SP1
Phiên bản DirectX DirectX 10
Trình điều khiển nền tảng Phiên bản trình điều khiển nForce 15.25
Trình điều khiển đồ họa Phần mềm cưỡng bức Nvidia 182,50

Kiểm tra và cài đặt

trò chơi 3D
Crysis Cài đặt chất lượng được đặt ở mức thấp nhất, Chi tiết đối tượng ở mức Cao, Vật lý ở mức Rất cao, phiên bản 1.2.1, 1024x768, Công cụ điểm chuẩn, trung bình 3 lần chạy
Còn lại 4 người chết Cài đặt chất lượng được đặt ở mức thấp nhất, 1024x768, phiên bản 1.0.1.1, bản demo theo thời gian.
Thế giới xung đột Cài đặt chất lượng được đặt ở mức thấp nhất, 1024x768, Bản vá 1.009, Điểm chuẩn tích hợp.
iTunes Phiên bản: 8.1.0.52, Audio CD ("Terminator II" SE), 53 phút, Định dạng mặc định AAC
MP3 khập khiễng Phiên bản: 3.98 (64-bit), Audio CD ""Terminator II" SE, 53 phút, wave sang MP3, 160 Kb/s
TMPEG 4.6 Phiên bản: 4.6.3.268, Nhập tệp: "Terminator II" SE DVD (5 phút), Độ phân giải: 720x576 (PAL) 16:9
DivX 6.8.5 Chế độ mã hóa: Chất lượng vượt trội, Đa luồng nâng cao, Được bật bằng SSE4, Tìm kiếm 1/4 pixel
XviD 1.2.1 Hiển thị trạng thái mã hóa = tắt
Khái niệm chính Tham khảo 1.6.1 MPEG2 sang MPEG2 (H.264), MainConcept H.264/AVC Codec, 28 giây HDTV 1920x1080 (MPEG2), Âm thanh: MPEG2 (44,1 KHz, 2 kênh, 16-bit, 224 Kb/s), Chế độ: PAL (25 FPS), Cấu hình: Cài đặt phần cứng của Tom cho Qct-Core
Autodesk 3D Studio Max 2009 (64-bit) Phiên bản: 2009, Xuất hình ảnh rồng 1920x1080 (HDTV)
Adobe Photoshop CS3 Phiên bản: 10.0x20070321, Lọc từ TIF-Photo 69 MB, Điểm chuẩn: Tomshardware-Benchmark V1.0.0.4, Bộ lọc: Crosshatch, Glass, Sumi-e, Các cạnh có dấu, Nét góc, Nét phun
Grisoft AVG Antivirus 8 Phiên bản: 8.0.134, Virus base: 270.4.5/1533, Benchmark: Quét 334 MB Thư mục chứa file nén ZIP/RAR
WinRAR 3.80 Phiên bản 3.80, Điểm chuẩn: THG-Workload (334 MB)
WinZip 12 Phiên bản 12, Nén=Tốt nhất, Điểm chuẩn: THG-Workload (334 MB)
3DMark Vantage Phiên bản: 1.02, điểm GPU và CPU
PCMark Vantage Phiên bản: 1.00, Hệ thống, Bộ nhớ, Điểm chuẩn ổ đĩa cứng, Windows Media Player 10.00.00.3646
SiSoftware Sandra 2009 SP3 Kiểm tra CPU=Số học CPU/Đa phương tiện, Kiểm tra bộ nhớ=Điểm chuẩn băng thông

Kết quả kiểm tra

Hãy bắt đầu với kết quả của các bài kiểm tra tổng hợp để sau đó chúng ta có thể đánh giá mức độ chúng tương ứng với các bài kiểm tra thực tế. Điều quan trọng cần nhớ là các thử nghiệm tổng hợp được viết với mục tiêu hướng tới tương lai, vì vậy chúng phải phản ứng nhanh hơn với những thay đổi về số lượng lõi so với các ứng dụng thực.

Chúng ta sẽ bắt đầu với bài kiểm tra hiệu năng chơi game tổng hợp 3DMark Vantage. Chúng tôi đã chọn chạy "Entry", 3DMark chạy ở độ phân giải thấp nhất hiện có để hiệu suất CPU có tác động lớn hơn đến kết quả.

Sự tăng trưởng gần như tuyến tính khá thú vị. Sự gia tăng lớn nhất được quan sát thấy khi chuyển từ một lõi sang hai lõi, nhưng ngay cả khi đó khả năng mở rộng vẫn khá đáng chú ý. Bây giờ chúng ta hãy chuyển sang bài kiểm tra PCMark Vantage, bài kiểm tra được thiết kế để thể hiện hiệu năng tổng thể của hệ thống.

Kết quả PCMark cho thấy người dùng cuối sẽ được hưởng lợi từ việc tăng số lượng lõi CPU lên ba và ngược lại, lõi thứ tư sẽ giảm hiệu suất một chút. Hãy xem nguyên nhân gây ra kết quả này là gì.

Trong thử nghiệm hệ thống con bộ nhớ, một lần nữa chúng ta thấy hiệu suất tăng lên nhiều nhất khi chuyển từ một lõi CPU sang hai lõi.

Đối với chúng tôi, bài kiểm tra năng suất có tác động lớn nhất đến kết quả chung của bài kiểm tra PCMark, vì trong trường hợp này, mức tăng hiệu suất kết thúc ở ba lõi. Hãy xem kết quả của một thử nghiệm tổng hợp khác là SiSoft Sandra có tương tự không.

Chúng ta sẽ bắt đầu với các bài kiểm tra số học và đa phương tiện của SiSoft Sandra.


Các thử nghiệm tổng hợp cho thấy hiệu suất tăng khá tuyến tính khi chuyển từ một lõi CPU lên bốn lõi. Thử nghiệm này được viết riêng để sử dụng hiệu quả bốn lõi, nhưng chúng tôi nghi ngờ rằng các ứng dụng trong thế giới thực sẽ có tiến trình tuyến tính tương tự.

Kiểm tra bộ nhớ Sandra cũng gợi ý rằng ba lõi sẽ cung cấp nhiều băng thông bộ nhớ hơn trong các hoạt động đệm số nguyên iSSE2.

Sau các thử nghiệm tổng hợp, đã đến lúc xem chúng ta thu được gì trong các thử nghiệm ứng dụng.

Mã hóa âm thanh theo truyền thống là một phân khúc mà các ứng dụng không được hưởng lợi nhiều từ nhiều lõi hoặc không được các nhà phát triển tối ưu hóa. Dưới đây là kết quả từ Lame và iTunes.

Lame không mang lại nhiều lợi ích khi sử dụng nhiều lõi. Thật thú vị, chúng tôi thấy hiệu suất tăng lên một chút với số lượng lõi chẵn, điều này khá kỳ lạ. Tuy nhiên, sự khác biệt là nhỏ nên có thể chỉ nằm trong giới hạn sai số.

Đối với iTunes, chúng tôi thấy hiệu suất tăng lên một chút sau khi kích hoạt hai lõi, nhưng nhiều lõi hơn không làm được gì cả.

Hóa ra cả Lame và iTunes đều không được tối ưu hóa cho nhiều lõi CPU để mã hóa âm thanh. Mặt khác, theo như chúng tôi biết, các chương trình mã hóa video thường được tối ưu hóa cao cho nhiều lõi do tính chất song song vốn có của chúng. Hãy nhìn vào kết quả mã hóa video.

Chúng tôi sẽ bắt đầu thử nghiệm mã hóa video với Tài liệu tham khảo MainConcept.

Hãy lưu ý mức độ tác động của việc tăng số lượng lõi đối với kết quả: thời gian mã hóa giảm từ 9 phút trên bộ xử lý Core 2 lõi đơn 2,7 GHz xuống chỉ còn 2 phút 30 giây khi cả bốn lõi đều hoạt động. Rõ ràng là nếu bạn thường xuyên chuyển mã video thì tốt hơn nên sử dụng bộ xử lý có bốn lõi.

Liệu chúng ta có thấy được những lợi ích tương tự trong các thử nghiệm TMPGEnc không?

Ở đây bạn có thể thấy tác động đến đầu ra của bộ mã hóa. Trong khi bộ mã hóa DivX được tối ưu hóa cao cho nhiều lõi CPU, Xvid không cho thấy lợi thế đáng chú ý như vậy. Tuy nhiên, ngay cả Xvid cũng giảm 25% thời gian mã hóa khi chuyển từ một lõi sang hai lõi.

Hãy bắt đầu thử nghiệm đồ họa với Adobe Photoshop.

Như bạn có thể thấy, phiên bản CS3 không có thông báo bổ sung kernel. Một kết quả kỳ lạ đối với một chương trình phổ biến như vậy, mặc dù chúng tôi thừa nhận rằng chúng tôi không sử dụng phiên bản Photoshop CS4 mới nhất. Kết quả của CS3 vẫn chưa có gì đáng khích lệ.

Chúng ta hãy xem kết quả kết xuất 3D trong Autodesk 3ds Max.

Một điều khá rõ ràng là Autodesk 3ds Max “yêu thích” các lõi bổ sung. Tính năng này đã có trong 3ds Max ngay cả khi chương trình đang chạy trong môi trường DOS, vì tác vụ kết xuất 3D mất quá nhiều thời gian để hoàn thành nên cần phải phân phối nó trên nhiều máy tính trên mạng. Một lần nữa, đối với những chương trình như vậy, việc sử dụng bộ xử lý lõi tứ là điều rất nên làm.

Kiểm tra quét chống vi-rút rất gần với điều kiện thực tế vì hầu hết mọi người đều sử dụng phần mềm chống vi-rút.

Phần mềm chống vi-rút AVG thể hiện sự gia tăng hiệu suất tuyệt vời khi số lõi CPU ngày càng tăng. Trong quá trình quét chống vi-rút, hiệu suất máy tính có thể giảm đáng kể và kết quả cho thấy rõ ràng rằng nhiều lõi giảm đáng kể thời gian quét.


WinZip và WinRAR không mang lại lợi ích đáng chú ý trên nhiều lõi. WinRAR thể hiện sự gia tăng hiệu suất trên hai lõi, nhưng không có gì hơn thế. Sẽ rất thú vị để xem phiên bản 3.90 vừa phát hành hoạt động như thế nào.

Vào năm 2005, khi máy tính để bàn lõi kép bắt đầu xuất hiện, đơn giản là không có trò chơi nào cho thấy hiệu suất tăng khi chuyển từ CPU lõi đơn sang bộ xử lý đa lõi. Nhưng thời thế đã thay đổi. Nhiều lõi CPU ảnh hưởng đến các trò chơi hiện đại như thế nào? Hãy khởi động một vài trò chơi phổ biến và xem. Chúng tôi đã chạy thử nghiệm chơi trò chơi ở độ phân giải thấp 1024x768 và mức độ chi tiết đồ họa thấp để giảm thiểu tác động của card đồ họa và xác định mức độ ảnh hưởng của hiệu suất CPU bởi các trò chơi này.

Hãy bắt đầu với Crysis. Chúng tôi đã giảm tất cả các tùy chọn xuống mức tối thiểu ngoại trừ chi tiết đối tượng mà chúng tôi đặt thành "Cao" và cả Vật lý mà chúng tôi đặt thành "Rất cao". Do đó, hiệu suất trò chơi sẽ phụ thuộc nhiều hơn vào CPU.

Crysis cho thấy sự phụ thuộc ấn tượng vào số lượng lõi CPU, điều này khá đáng ngạc nhiên vì chúng tôi nghĩ rằng nó phản ứng nhiều hơn với hiệu suất của card màn hình. Trong mọi trường hợp, bạn có thể thấy rằng trong Crysis CPU lõi đơn cho tốc độ khung hình cao bằng một nửa so với CPU bốn lõi (tuy nhiên, hãy nhớ rằng nếu trò chơi phụ thuộc nhiều hơn vào hiệu suất của card màn hình, thì sự lan truyền của kết quả với các con số khác nhau số lõi CPU sẽ nhỏ hơn). Cũng thật thú vị khi lưu ý rằng Crysis chỉ có thể sử dụng ba lõi, vì việc thêm lõi thứ tư không tạo ra sự khác biệt đáng chú ý.

Nhưng chúng ta biết rằng Crysis sử dụng các phép tính vật lý một cách nghiêm túc, vì vậy hãy xem tình hình sẽ ra sao trong một trò chơi có vật lý kém tiên tiến hơn. Ví dụ như trong Left 4 Dead.

Điều thú vị là Left 4 Dead cho kết quả tương tự, mặc dù phần lớn hiệu suất tăng lên sau khi thêm lõi thứ hai. Có tăng nhẹ khi chuyển sang ba lõi, nhưng trò chơi này không yêu cầu lõi thứ tư. Xu hướng thú vị. Hãy xem nó sẽ điển hình như thế nào đối với chiến lược thời gian thực World in Xung đột.

Các kết quả lại tương tự, nhưng chúng tôi thấy một tính năng đáng ngạc nhiên - ba lõi CPU cho hiệu năng tốt hơn một chút so với bốn lõi. Sự khác biệt gần như có thể sai sót, nhưng điều này một lần nữa khẳng định rằng lõi thứ tư không được sử dụng trong trò chơi.

Đã đến lúc đưa ra kết luận. Vì chúng tôi đã nhận được rất nhiều dữ liệu nên hãy đơn giản hóa tình huống bằng cách tính mức tăng hiệu suất trung bình.

Đầu tiên, tôi muốn nói rằng kết quả thử nghiệm tổng hợp quá lạc quan khi so sánh việc sử dụng nhiều lõi với các ứng dụng thực tế. Mức tăng hiệu suất trong các thử nghiệm tổng hợp khi chuyển từ một lõi sang nhiều lõi trông gần như tuyến tính, với mỗi lõi mới sẽ tăng thêm 50% hiệu suất.

Trong các ứng dụng, chúng tôi thấy tiến bộ thực tế hơn - tăng khoảng 35% so với lõi CPU thứ hai, tăng 15% so với lõi CPU thứ ba và tăng 32% so với lõi CPU thứ tư. Điều kỳ lạ là khi thêm lõi thứ ba, chúng ta chỉ nhận được một nửa lợi ích mà lõi thứ tư mang lại.

Tuy nhiên, trong các ứng dụng, tốt hơn là nên xem xét các chương trình riêng lẻ hơn là kết quả tổng thể. Thật vậy, chẳng hạn, các ứng dụng mã hóa âm thanh hoàn toàn không được hưởng lợi từ việc tăng số lượng lõi. Mặt khác, các ứng dụng mã hóa video được hưởng lợi rất nhiều từ việc có nhiều lõi CPU hơn, mặc dù điều này phụ thuộc khá nhiều vào bộ mã hóa được sử dụng. Trong trường hợp của chương trình kết xuất 3D 3ds Max, chúng tôi thấy rằng nó được tối ưu hóa rất nhiều cho môi trường đa lõi và các ứng dụng chỉnh sửa ảnh 2D như Photoshop không đáp ứng về số lượng lõi. Phần mềm chống vi-rút AVG cho thấy hiệu suất tăng đáng kể trên một số lõi, nhưng mức tăng trên các tiện ích nén tệp không quá lớn.

Đối với trò chơi, khi chuyển từ một lõi sang hai, hiệu suất tăng 60% và sau khi thêm lõi thứ ba vào hệ thống, chúng ta có thêm khoảng cách 25%. Lõi thứ tư không mang lại bất kỳ lợi thế nào trong các trò chơi mà chúng tôi đã chọn. Tất nhiên, nếu chúng tôi chơi nhiều game hơn, tình hình có thể thay đổi, nhưng trong mọi trường hợp, bộ xử lý Phenom II X3 ba lõi dường như là một lựa chọn rất hấp dẫn và rẻ tiền đối với game thủ. Điều quan trọng cần lưu ý là khi bạn chuyển sang độ phân giải cao hơn và thêm chi tiết hình ảnh, sự khác biệt do số lượng lõi sẽ nhỏ hơn vì card đồ họa sẽ trở thành yếu tố quyết định tốc độ khung hình.


Bốn lõi.

Với tất cả những gì đã nói và làm, có thể rút ra một số kết luận. Nhìn chung, bạn không cần phải là người dùng chuyên nghiệp mới có thể hưởng lợi từ việc cài đặt CPU đa lõi. Tình hình đã thay đổi đáng kể so với 4 năm trước. Tất nhiên, sự khác biệt thoạt nhìn có vẻ không quá đáng kể, nhưng thật thú vị khi lưu ý rằng có bao nhiêu ứng dụng đã được tối ưu hóa cho đa luồng trong vài năm qua, đặc biệt là những chương trình có thể mang lại hiệu suất tăng đáng kể từ việc tối ưu hóa này. Trên thực tế, chúng ta có thể nói rằng ngày nay không có ích gì khi đề xuất CPU lõi đơn (nếu bạn vẫn có thể tìm thấy chúng), ngoại trừ các giải pháp năng lượng thấp.

Ngoài ra, có những ứng dụng mà người dùng nên mua bộ xử lý có càng nhiều lõi càng tốt. Trong số đó, chúng tôi lưu ý đến các chương trình mã hóa video, kết xuất 3D và các ứng dụng công việc được tối ưu hóa, bao gồm cả phần mềm chống vi-rút. Đối với game thủ, đã qua rồi cái thời chỉ cần một bộ vi xử lý lõi đơn với card đồ họa mạnh mẽ là đủ.

Tôi đã nói với bạn lý do tại sao tốc độ tăng tần số bộ xử lý lại bị đình trệ ở mức vài gigahertz. Bây giờ hãy nói về lý do tại sao sự phát triển số lượng lõi trong bộ xử lý tiêu dùng cũng cực kỳ chậm: ví dụ: bộ xử lý lõi kép trung thực đầu tiên (trong đó cả hai lõi đều nằm trong một chip), được xây dựng trên kiến ​​​​trúc x86, đã xuất hiện vào năm 2006 , 12 năm trước - đây là dòng Intel Core Duo. Và kể từ đó, bộ xử lý 2 nhân vẫn chưa rời khỏi đấu trường, hơn nữa, chúng còn đang tích cực phát triển: mới hôm nọ, một chiếc máy tính xách tay của Lenovo đã ra mắt bộ xử lý được xây dựng trên công nghệ xử lý 10 nm mới nhất (dành cho kiến ​​​​trúc x86). Và vâng, như bạn có thể đoán, bộ xử lý này có chính xác 2 lõi.

Đối với bộ xử lý dành cho người tiêu dùng, số lõi đã bị kẹt ở mức 6 kể từ năm 2010, với việc phát hành dòng AMD Phenom X6 - vâng, AMD FX không phải là bộ xử lý 8 lõi trung thực (có 4 APU), cũng như Ryzen 7 là hai các khối 4 lõi nằm cạnh nhau trên chip. Và ở đây, tất nhiên, câu hỏi được đặt ra - tại sao lại như vậy? Xét cho cùng, các card màn hình tương tự, về cơ bản là “một đầu” (nghĩa là có 1 bộ đổ bóng) vào năm 1995-6, đã cố gắng tăng số lượng của chúng lên vài nghìn cho đến nay - ví dụ: trong Nvidia Titan V có như nhiều như 5120 trong số họ! Đồng thời, trong một thời gian dài phát triển kiến ​​​​trúc x86, bộ xử lý người dùng đã giải quyết ở mức 6 lõi trung thực trên mỗi chip và CPU dành cho PC hiệu suất cao - trên 18, tức là nhỏ hơn một vài bậc so với những card màn hình. Tại sao? Chúng ta sẽ nói về điều này dưới đây.

Kiến trúc CPU

Ban đầu, tất cả các bộ xử lý Intel x86 đều được xây dựng trên kiến ​​​​trúc CISC (Tính toán tập lệnh phức tạp, bộ xử lý có bộ hướng dẫn đầy đủ) - nghĩa là chúng đã triển khai số lượng lệnh tối đa “cho mọi trường hợp”. Một mặt, điều này thật tuyệt: ví dụ, vào những năm 90, CPU chịu trách nhiệm cho cả hiển thị hình ảnh và thậm chí cả âm thanh (đã có một cuộc tấn công - nếu trò chơi chậm, việc tắt âm thanh trong đó có thể giúp ích). Và ngay cả bây giờ bộ xử lý là một loại kết hợp có thể làm mọi thứ - và đây cũng là một vấn đề: song song hóa một tác vụ ngẫu nhiên trên nhiều lõi không phải là một nhiệm vụ tầm thường. Giả sử rằng với hai lõi, việc này có thể được thực hiện một cách đơn giản: chúng tôi “treo” hệ thống và tất cả các tác vụ nền trên một lõi và chỉ ứng dụng trên lõi kia. Điều này sẽ luôn hoạt động, nhưng mức tăng hiệu suất sẽ không thể tăng gấp đôi vì các quy trình nền thường yêu cầu ít tài nguyên hơn đáng kể so với tác vụ nặng hiện tại.

Bên trái là sơ đồ của GPU Nvidia GTX 980 Ti, trong đó bạn có thể thấy 2816 lõi CUDA được kết hợp thành cụm. Bên phải là ảnh khuôn của bộ xử lý AMD Ryzen, trong đó có thể nhìn thấy 4 lõi lớn.

Bây giờ hãy tưởng tượng rằng chúng ta không có hai mà là 4 hoặc thậm chí 8 lõi. Có, trong các tác vụ lưu trữ và tính toán khác, tính năng song song hóa hoạt động tốt (và đó là lý do tại sao cùng một bộ xử lý máy chủ có thể có vài chục lõi). Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có một nhiệm vụ với kết quả ngẫu nhiên (than ôi, chiếm đa số) - chẳng hạn như một trò chơi? Xét cho cùng, ở đây mọi hành động mới đều phụ thuộc hoàn toàn vào người chơi, vì vậy, việc “truyền” tải như vậy qua nhiều lõi không phải là một nhiệm vụ dễ dàng, đó là lý do tại sao các nhà phát triển thường “viết tay” những gì lõi làm: ví dụ: người ta chỉ có thể bị chiếm giữ bởi việc xử lý các hành động của trí tuệ nhân tạo, một người khác chỉ chịu trách nhiệm về âm thanh vòm, v.v. Hầu như không thể tải ngay cả bộ xử lý 8 nhân theo cách này, đó là những gì chúng ta thấy trong thực tế.

Với card màn hình, mọi thứ trở nên đơn giản hơn: trên thực tế, GPU xử lý các phép tính và chỉ chúng, đồng thời số lượng các loại phép tính còn hạn chế và ít. Do đó, thứ nhất, có thể tự tối ưu hóa các lõi điện toán (Nvidia gọi chúng là CUDA) dành riêng cho các tác vụ cần thiết và thứ hai, vì tất cả các tác vụ có thể đều đã biết nên quá trình song song hóa chúng không gây khó khăn. Và thứ ba, việc điều khiển được thực hiện không phải bởi các shader riêng lẻ mà bằng các mô-đun điện toán, bao gồm 64-192 shader, vì vậy số lượng lớn shader không phải là vấn đề.

Tiêu thụ năng lượng

Một trong những lý do để từ bỏ cuộc đua tần số hơn nữa là mức tiêu thụ năng lượng tăng mạnh. Như tôi đã giải thích trong bài viết về việc làm chậm tốc độ tăng tần số CPU, mức tản nhiệt của bộ xử lý tỷ lệ thuận với lập phương tần số. Nói cách khác, nếu ở tần số 2 GHz, bộ xử lý phát ra nhiệt 100 W, về nguyên tắc, nhiệt này có thể được loại bỏ mà không gặp vấn đề gì với bộ làm mát không khí, thì ở tốc độ 4 GHz, nó sẽ là 800 W, có thể loại bỏ ở tốc độ 2 GHz. tốt nhất là với buồng bay hơi có nitơ lỏng (mặc dù điều này cần được tính đến, công thức vẫn gần đúng và bộ xử lý không chỉ có lõi tính toán mà còn có thể đạt được thứ tự các số với sự trợ giúp của nó).

Do đó, việc tăng chiều rộng là một giải pháp tuyệt vời: vì vậy, nói một cách đại khái, bộ xử lý lõi kép 2 GHz sẽ tiêu thụ 200 W, nhưng bộ xử lý lõi đơn 3 GHz sẽ tiêu thụ gần 340 W, tức là mức tăng tản nhiệt là hơn 50%, trong khi ở các tác vụ được tối ưu hóa tốt cho đa luồng, CPU lõi kép tần số thấp vẫn sẽ nhanh hơn CPU lõi đơn tần số cao.


Một ví dụ về buồng bay hơi với nitơ lỏng để làm mát các CPU được ép xung cực cao.

Có vẻ như đây là một vận may, chúng tôi nhanh chóng tạo ra bộ xử lý 10 lõi với tần số 1 GHz, nó sẽ chỉ tạo ra nhiệt nhiều hơn 25% so với CPU một lõi có 2 GHz (nếu bộ xử lý 2 GHz tạo ra 100 W nhiệt, thì 1 GHz - chỉ 12,5 W, 10 lõi - khoảng 125 W). Nhưng ở đây chúng ta nhanh chóng nhận ra rằng không phải tất cả các tác vụ đều được xử lý song song tốt, vì vậy trong thực tế, thường sẽ thấy rằng CPU lõi đơn rẻ hơn nhiều với tốc độ 2 GHz sẽ nhanh hơn đáng kể so với CPU 10 lõi đắt hơn nhiều với 1 GHz. GHz. Nhưng vẫn có những bộ xử lý như vậy - trong phân khúc máy chủ, nơi không có vấn đề gì với các tác vụ song song và CPU 40-60 lõi với tần số 1,5 GHz thường nhanh hơn nhiều lần so với bộ xử lý lõi 8-10 với tần số 1,5 GHz. 4 GHz, đồng thời phân bổ lượng nhiệt tương đương.

Do đó, các nhà sản xuất CPU phải đảm bảo rằng hiệu suất đơn luồng không bị ảnh hưởng khi lõi phát triển, đồng thời tính đến thực tế là giới hạn tản nhiệt trong một PC gia đình thông thường đã được “tìm thấy” cách đây khá lâu (khoảng 60). -100 W), có nhiều cách để tăng số lượng lõi với cùng hiệu suất lõi đơn và cùng mức tản nhiệt, chỉ có hai lựa chọn: đây là để tối ưu hóa chính kiến ​​trúc bộ xử lý, tăng hiệu suất trên mỗi chu kỳ xung nhịp, hoặc giảm bớt quy trình kỹ thuật. Nhưng than ôi, cả hai đều tiến triển ngày càng chậm: trong hơn 30 năm tồn tại của bộ xử lý x86, hầu hết mọi thứ có thể đều đã được “đánh bóng”, nên mức tăng tốt nhất chỉ là 5% mỗi thế hệ và giảm chi phí kỹ thuật. Quá trình ngày càng trở nên khó khăn do các vấn đề cơ bản trong việc tạo ra các bóng bán dẫn hoạt động chính xác (với kích thước 10 nanomet, các hiệu ứng lượng tử đã bắt đầu ảnh hưởng, rất khó để tạo ra tia laser phù hợp, v.v.) - do đó, than ôi, việc tăng số lượng lõi ngày càng khó khăn.

Kích thước tinh thể

Nếu nhìn vào diện tích chip xử lý 15 năm trước, chúng ta sẽ thấy nó chỉ có diện tích khoảng 100-150 mm vuông. Khoảng 5-7 năm trước, các con chip “đã phát triển” lên 300-400 mm vuông và... quá trình này thực tế đã dừng lại. Tại sao? Mọi thứ đều đơn giản - thứ nhất, rất khó để tạo ra những tinh thể khổng lồ, đó là lý do tại sao số lượng lỗi tăng mạnh và do đó, giá thành cuối cùng của CPU cũng tăng theo.

Thứ hai, độ mong manh tăng lên: một tinh thể lớn có thể rất dễ bị phân tách và các cạnh khác nhau của nó có thể nóng lên theo cách khác nhau, điều này một lần nữa có thể gây ra thiệt hại vật lý.


So sánh tinh thể Intel Pentium 3 và Core i9.

Và thứ ba, tốc độ ánh sáng cũng đưa ra hạn chế riêng của nó: vâng, mặc dù cao nhưng nó không phải là vô hạn và với các tinh thể lớn, điều này có thể gây ra độ trễ hoặc thậm chí khiến bộ xử lý không thể hoạt động.

Kết quả là kích thước tinh thể tối đa dừng lại ở khoảng 500 mm vuông và không có khả năng phát triển nữa - do đó, để tăng số lượng lõi, bạn cần giảm kích thước của chúng. Có vẻ như Nvidia hoặc AMD đã có thể làm được điều này và GPU của họ có hàng nghìn shader. Nhưng ở đây cần hiểu rằng các shader không phải là lõi chính thức - ví dụ, chúng không có bộ nhớ đệm riêng mà chỉ có một bộ đệm chung, cộng với việc “làm sắc nét” cho một số tác vụ nhất định giúp chúng ta có thể “vứt bỏ” mọi thứ không cần thiết khỏi chúng, điều này một lần nữa ảnh hưởng đến kích thước của chúng. Và CPU không chỉ có các lõi hoàn chỉnh với bộ nhớ đệm riêng mà đồ họa và các bộ điều khiển khác nhau thường được đặt trên cùng một tinh thể - vì vậy, cuối cùng, một lần nữa, gần như là cách duy nhất để tăng số lượng lõi có cùng kích thước tinh thể đều có cùng sự tối ưu hóa và giảm thiểu quy trình kỹ thuật như nhau, và như tôi đã viết, chúng đang diễn ra chậm chạp.

Tối ưu hóa vận hành

Hãy tưởng tượng rằng chúng ta có một nhóm người thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau, một số nhiệm vụ đòi hỏi sự tham gia của nhiều người cùng một lúc. Nếu có hai người trong đó thì họ sẽ có thể thống nhất và làm việc hiệu quả. Bốn khó khăn hơn nhưng công việc cũng sẽ khá hiệu quả. Nếu có 10 hoặc thậm chí 20 người thì sao? Ở đây chúng ta đã cần một số phương tiện liên lạc giữa họ, nếu không sẽ có “sự biến dạng” trong công việc khi ai đó không bận việc gì. Trong bộ xử lý Intel, phương tiện giao tiếp này là bus vòng, kết nối tất cả các lõi và cho phép chúng trao đổi thông tin với nhau.

Nhưng ngay cả điều này cũng không giúp ích gì: ví dụ, ở cùng tần số, bộ xử lý Intel 10 lõi và 18 lõi thuộc thế hệ Skylake-X khác nhau về hiệu suất chỉ 25-30%, mặc dù về mặt lý thuyết, chúng phải lên tới 80 %. Lý do chính xác là do xe buýt - dù nó có tốt đến đâu thì vẫn sẽ có độ trễ và thời gian ngừng hoạt động, và càng có nhiều lõi thì tình hình sẽ càng tồi tệ hơn. Nhưng tại sao không có vấn đề như vậy trong card màn hình? Thật đơn giản - nếu lõi bộ xử lý có thể được coi là những người có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau, thì các đơn vị tính toán của card màn hình giống như những robot trên dây chuyền lắp ráp chỉ có thể thực hiện một số hướng dẫn nhất định. Về cơ bản, chúng không cần phải “đồng ý” - do đó, khi số lượng của chúng tăng lên, hiệu suất giảm chậm hơn: ví dụ: chênh lệch CUDA giữa 1080 (2560 đơn vị) và 1080 Ti (3584 đơn vị) trên thực tế là 40% khoảng 25-35% thì tổn thất ít hơn đáng kể.


Càng nhiều lõi, chúng hoạt động cùng nhau càng kém, hiệu suất đạt được bằng 0 khi số lượng lõi tăng lên.

Do đó, không có điểm đặc biệt nào trong việc tăng số lượng lõi - mức tăng từ mỗi lõi mới sẽ ngày càng thấp hơn. Hơn nữa, khá khó để giải quyết vấn đề này - bạn cần phát triển một bus cho phép truyền dữ liệu giữa hai lõi bất kỳ với cùng độ trễ. Cấu trúc liên kết hình sao phù hợp nhất trong trường hợp này - khi tất cả các lõi phải được kết nối với một trung tâm, nhưng trên thực tế chưa có ai thực hiện việc triển khai như vậy.

Vì vậy, cuối cùng, như chúng ta thấy, việc tăng tần số và tăng số lượng lõi là một nhiệm vụ khá khó khăn và trò chơi thường không đáng giá. Và trong tương lai gần, khó có điều gì có thể thay đổi nghiêm trọng, vì chưa có gì tốt hơn tinh thể silicon được phát minh ra.

Nhưng với việc chinh phục các đỉnh mới về chỉ số tần số, việc tăng nó trở nên khó khăn hơn vì điều này ảnh hưởng đến việc tăng TDP của bộ xử lý. Do đó, các nhà phát triển bắt đầu tăng chiều rộng của bộ xử lý, cụ thể là thêm lõi và nảy sinh khái niệm đa lõi.

Đúng nghĩa đen là 6-7 năm trước, bộ xử lý đa lõi thực tế chưa từng được biết đến. Không, bộ xử lý đa lõi của cùng một công ty IBM đã tồn tại trước đó, nhưng sự xuất hiện của bộ xử lý lõi kép đầu tiên dành cho máy tính để bàn, chỉ diễn ra vào năm 2005 và bộ xử lý này được gọi là Pentium D. Ngoài ra, vào năm 2005, Opteron lõi kép của AMD đã được phát hành, nhưng dành cho hệ thống máy chủ.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ không đi sâu vào chi tiết các sự kiện lịch sử mà sẽ thảo luận về các bộ xử lý đa lõi hiện đại như một trong những đặc điểm của CPU. Và quan trọng nhất, chúng ta cần tìm hiểu xem đa lõi này mang lại điều gì về mặt hiệu suất cho bộ xử lý cũng như cho bạn và tôi.

Tăng hiệu suất nhờ đa lõi

Nguyên tắc tăng hiệu suất xử lý bằng cách sử dụng nhiều lõi là chia việc thực thi các luồng (các tác vụ khác nhau) thành nhiều lõi. Tóm lại, chúng tôi có thể nói rằng hầu hết mọi tiến trình đang chạy trên hệ thống của bạn đều có nhiều luồng.

Hãy để tôi đặt trước ngay rằng hệ điều hành hầu như có thể tạo ra nhiều luồng cho chính nó và thực hiện tất cả các luồng đó cùng một lúc, ngay cả khi bộ xử lý vật lý là lõi đơn. Nguyên tắc này thực hiện đa nhiệm tương tự của Windows (ví dụ: nghe nhạc và gõ đồng thời).


Hãy lấy một chương trình chống vi-rút làm ví dụ. Một luồng sẽ quét máy tính, luồng còn lại sẽ cập nhật cơ sở dữ liệu chống vi-rút (chúng tôi đã đơn giản hóa mọi thứ rất nhiều để hiểu khái niệm chung).

Và hãy xem điều gì sẽ xảy ra trong hai trường hợp khác nhau:

a) Bộ xử lý lõi đơn. Vì chúng tôi có hai luồng chạy đồng thời, nên chúng tôi cần tạo cho người dùng (trực quan) việc thực thi đồng thời tương tự này. Hệ điều hành thực hiện điều gì đó thông minh:có một sự chuyển đổi giữa việc thực hiện hai luồng này (các chuyển đổi này là tức thời và thời gian tính bằng mili giây). Tức là hệ thống “thực hiện” cập nhật một chút rồi đột ngột chuyển sang quét, rồi quay lại cập nhật. Vì vậy, đối với bạn và tôi, có vẻ như chúng ta đang thực hiện hai nhiệm vụ này cùng một lúc. Nhưng cái gì bị mất? Tất nhiên, hiệu suất. Vì vậy, hãy xem xét lựa chọn thứ hai.

b) Bộ xử lý đa lõi. Trong trường hợp này, chuyển đổi này sẽ không xảy ra. Hệ thống rõ ràng sẽ gửi từng luồng đến một lõi riêng biệt, do đó sẽ cho phép chúng ta loại bỏ việc chuyển từ luồng này sang luồng khác gây bất lợi cho hiệu suất (hãy lý tưởng hóa tình huống). Hai luồng được thực thi đồng thời, đây là nguyên tắc đa lõi và đa luồng. Cuối cùng, chúng tôi sẽ quét và cập nhật trên bộ xử lý đa lõi nhanh hơn nhiều so với bộ xử lý lõi đơn. Nhưng có một nhược điểm - không phải tất cả các chương trình đều hỗ trợ đa lõi. Không phải mọi chương trình đều có thể được tối ưu hóa theo cách này. Và mọi thứ diễn ra không hề lý tưởng như chúng tôi đã mô tả. Nhưng mỗi ngày, các nhà phát triển ngày càng tạo ra nhiều chương trình có mã được tối ưu hóa hoàn hảo để thực thi trên bộ xử lý đa lõi.

Bạn có cần bộ xử lý đa lõi không? Lý do hàng ngày

Tại chọn bộ xử lýđối với một máy tính (cụ thể là khi nghĩ về số lượng lõi), bạn nên xác định các loại nhiệm vụ chính mà nó sẽ thực hiện.

Để nâng cao kiến ​​thức của bạn trong lĩnh vực phần cứng máy tính, bạn có thể đọc tài liệu về ổ cắm bộ xử lý .

Bộ xử lý lõi kép có thể được gọi là điểm khởi đầu, vì không có ích gì khi quay lại các giải pháp lõi đơn. Nhưng bộ xử lý lõi kép thì khác. Đây có thể không phải là Celeron gần đây “nhất” nhưng có thể là Core i3 trên Ivy Bridge, giống như Sempron hay Phenom II của AMD. Đương nhiên, do các chỉ số khác, hiệu suất của chúng sẽ rất khác nhau, vì vậy bạn cần xem xét mọi thứ một cách toàn diện và so sánh đa lõi với các chỉ số khác đặc điểm bộ xử lý.

Ví dụ: Core i3 trên Ivy Bridge có công nghệ Hyper-Treading, cho phép bạn xử lý đồng thời 4 luồng (hệ điều hành nhìn thấy 4 lõi logic, thay vì 2 lõi vật lý). Nhưng cùng một Celeron không tự hào về điều này.

Nhưng chúng ta hãy quay lại trực tiếp những suy nghĩ liên quan đến các nhiệm vụ được yêu cầu. Nếu cần một máy tính cho công việc văn phòng và lướt Internet thì bộ xử lý lõi kép là đủ.

Khi nói đến hiệu năng chơi game, hầu hết các game đều yêu cầu 4 lõi trở lên mới có thể sử dụng thoải mái. Nhưng ở đây cũng có một vấn đề tương tự: không phải tất cả các trò chơi đều có mã tối ưu hóa cho bộ xử lý 4 nhân và nếu chúng được tối ưu hóa thì chúng sẽ không hiệu quả như chúng ta mong muốn. Nhưng về nguyên tắc, đối với game hiện nay giải pháp tối ưu là bộ xử lý 4 nhân.


Ngày nay, những bộ xử lý AMD 8 nhân tương tự đều thừa cho game, đó là số lượng lõi thừa, hiệu năng không bằng nhưng lại có những ưu điểm khác. 8 lõi tương tự này sẽ giúp ích rất nhiều trong các tác vụ đòi hỏi phải làm việc mạnh mẽ với khối lượng công việc đa luồng chất lượng cao. Ví dụ: điều này bao gồm kết xuất video (tính toán) hoặc điện toán máy chủ. Do đó, những tác vụ như vậy cần có 6, 8 lõi trở lên. Và chẳng bao lâu nữa, các trò chơi sẽ có thể tải 8 lõi trở lên một cách hiệu quả, vì vậy trong tương lai, mọi thứ đều rất màu hồng.

Đừng quên rằng vẫn còn rất nhiều tác vụ tạo ra tải đơn luồng. Và thật đáng để bạn tự hỏi mình câu hỏi: liệu tôi có cần đơn vị 8 hạt nhân này hay không?

Tóm lại, tôi muốn lưu ý một lần nữa rằng những ưu điểm của đa lõi thể hiện trong quá trình tính toán đa luồng “nặng”. Và nếu bạn không chơi các trò chơi có yêu cầu cao ngất trời và không thực hiện các loại công việc cụ thể đòi hỏi sức mạnh tính toán tốt, thì việc chi tiền cho các bộ xử lý đa lõi đắt tiền chẳng ích gì (