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Principes de base de l'UC: Plusieurs processeurs, noyaux et hyper-threading expliqués


L'unité centrale de traitement (CPU) de votre ordinateur exécute les programmes de travail de travail, essentiellement. Mais les processeurs modernes offrent des fonctionnalités telles que les noyaux multiples et l'hyper-threading. Certains PC utilisent même plusieurs processeurs.

CONNEXION: Pourquoi ne pas utiliser la vitesse d'horloge du processeur pour comparer les performances de l'ordinateur

La vitesse d'horloge d'une CPU était suffisante pour comparer les performances. Les choses ne sont plus si simples. Un processeur qui offre plusieurs cœurs ou hyper-threading peut fonctionner nettement mieux qu'un CPU monocœur de la même vitesse qui ne dispose pas d'hyper-threading. Et les PC avec plusieurs processeurs peuvent avoir un avantage encore plus grand. Toutes ces fonctionnalités sont conçues pour permettre aux PC d'exécuter plus facilement plusieurs processus en même temps, en augmentant vos performances en mode multitâche ou en fonction des applications puissantes telles que les encodeurs vidéo et les jeux modernes. Jetons donc un coup d'œil à chacune de ces caractéristiques et à ce qu'elles signifient pour vous:

Hyper-Threading

Hyper-threading est la première tentative d'Intel pour amener le calcul parallèle aux PC grand public. Il a fait ses débuts sur les processeurs de bureau avec le Pentium 4 HT en 2002. Les Pentium 4 du jour ne comportaient qu'un seul cœur de CPU, il ne pouvait donc effectuer qu'une seule tâche à la fois, même s'il était capable de passer d'une tâche à l'autre que cela semblait être multitâche. L'hyper-threading a tenté de compenser cela.

Un seul cœur de processeur physique avec hyper-threading apparaît comme deux processeurs logiques sur un système d'exploitation. Le processeur est toujours un processeur unique, donc c'est un peu un tricheur. Alors que le système d'exploitation voit deux CPU pour chaque cœur, le matériel CPU réel n'a qu'un seul ensemble de ressources d'exécution pour chaque cœur. Le CPU prétend qu'il a plus de cœurs que lui, et il utilise sa propre logique pour accélérer l'exécution du programme. En d'autres termes, le système d'exploitation est amené à voir deux processeurs pour chaque cœur de processeur réel.

L'Hyper-Threading permet aux deux cœurs de processeurs logiques de partager des ressources d'exécution physiques. Cela peut accélérer quelque peu les choses: si un processeur virtuel est bloqué et en attente, l'autre processeur virtuel peut emprunter ses ressources d'exécution. Hyper-threading peut aider à accélérer votre système, mais il est loin d'être aussi bon que d'avoir des cœurs supplémentaires. Heureusement, l'hyper-threading est maintenant un "bonus". Alors que les processeurs originaux avec Hyper-threading n'avaient qu'un seul noyau qui se font passer pour des cœurs multiples, les processeurs Intel modernes ont maintenant à la fois des cœurs multiples et une technologie hyper-threading. Votre processeur dual-core avec hyper-threading apparaît comme quatre cœurs à votre système d'exploitation, tandis que votre processeur quad-core avec hyper-threading apparaît comme huit cœurs. L'Hyper-threading ne remplace pas les cœurs supplémentaires, mais un CPU dual-core avec hyper-threading devrait être plus performant qu'un CPU dual-core sans hyper-threading

Cœurs multiples

A l'origine, les CPU avaient un seul core. Cela signifiait que le CPU physique avait une seule unité centrale de traitement. Pour augmenter les performances, les fabricants ajoutent des «noyaux» ou unités de traitement centraux supplémentaires. Un processeur dual-core a deux unités de traitement centrales, de sorte qu'il apparaît au système d'exploitation comme deux processeurs. Un processeur avec deux cœurs, par exemple, pourrait exécuter deux processus différents en même temps. Cela accélère votre système, car votre ordinateur peut faire plusieurs choses à la fois. Contrairement à l'hyper-threading, il n'y a pas de trucs ici - un processeur dual-core a littéralement deux unités centrales sur la puce CPU. Un processeur quad-core a quatre unités de traitement centrales, un processeur octa-core a huit unités de traitement centrales, etc.

Cela améliore considérablement les performances tout en gardant l'unité centrale physique petite afin qu'elle puisse tenir dans un seul socket. Il suffit d'insérer une seule unité centrale avec une seule unité centrale, et non quatre sockets différentes avec quatre processeurs différents, chacune nécessitant sa propre alimentation, son propre refroidissement et tout autre matériel. Il y a moins de temps d'attente car les coeurs peuvent communiquer plus rapidement, car ils sont tous sur la même puce.

Le Gestionnaire des tâches de Windows le montre assez bien. Ici, par exemple, vous pouvez voir que ce système a un processeur (socket) et quatre cœurs. Hyperthreading fait ressembler chaque noyau comme deux processeurs au système d'exploitation, donc il montre 8 processeurs logiques

Plusieurs processeurs

CONNEXES:

Pourquoi vous ne pouvez pas utiliser la vitesse d'horloge du processeur pour comparer les performances de l'ordinateur

les ordinateurs n'ont qu'un seul processeur. Cette CPU unique peut avoir plusieurs cœurs ou une technologie hyper-threading, mais il n'y a encore qu'une seule unité CPU physique insérée dans une seule socket CPU sur la carte mère. Avant l'apparition des processeurs hyper-threads et multi-core, les gens tentaient d'ajouter puissance de traitement supplémentaire aux ordinateurs en ajoutant des processeurs supplémentaires. Cela nécessite une carte mère avec plusieurs sockets CPU. La carte mère a également besoin de matériel supplémentaire pour connecter ces sockets CPU à la RAM et à d'autres ressources. Il y a beaucoup de frais généraux dans ce genre de configuration. Il y a une latence supplémentaire si les processeurs ont besoin de communiquer entre eux, les systèmes avec plusieurs processeurs consomment plus d'énergie et la carte mère a besoin de plus de sockets et de matériel.

Les systèmes avec plusieurs processeurs ne sont pas très répandus. Même un bureau de jeu de grande puissance avec plusieurs cartes graphiques n'aura généralement qu'un seul processeur. Vous trouverez plusieurs systèmes d'UC parmi les superordinateurs, les serveurs et les systèmes haut de gamme similaires qui nécessitent autant de puissance de calcul que possible.

Plus le nombre de processeurs ou de cœurs d'un ordinateur est élevé, plus il peut faire Une fois, en aidant à améliorer les performances sur la plupart des tâches. La plupart des ordinateurs ont maintenant des processeurs avec plusieurs cœurs - l'option la plus efficace dont nous avons discuté. Vous trouverez même des processeurs avec plusieurs cœurs sur les smartphones et tablettes modernes. Les processeurs Intel sont également dotés de l'hyper-threading, ce qui est un bonus. Certains ordinateurs qui nécessitent une grande quantité de puissance CPU peuvent avoir plusieurs processeurs, mais c'est beaucoup moins efficace que ça en a l'air.

Crédit d'image: lungstruck sur Flickr, Mike Babcock sur Flickr, DeclanTM sur Flickr



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