что такое логические ядра
Что такое логический процессор ПК?
Что такое логический процессор ПК? Например 2 ядра и 4 логических процессора. Что они дают в производительности?
Немного про терминологию. Говорят о физических и логических ядрах процессора.
Если отвечать кратко, то в повседневной жизни 2 физических ядра и 4 логических дают преимущество перед простыми двуяхдерными процессорами (только 2 физических ядра), но производительность ниже, чем на четырехядерном (4 физических ядра). Нужно понимать, что под «повседневной жизнью» я подразумеваю одновременное выполнение множества потоков, что на практике всегда и происходит.
Теперь подробнее, как это работает. Для простоты можно представить, что каждое физическое ядро состоит из двух типов устройств: 1) функциональные устройства, которые умеют выполнять вычисления (устройство для сложения, устройство для умножения и т.п.) и 2) счетчик команд. Счетчик команд определяет, какое функциональное устройство нужно задействовать на текущем этапе, откуда взять операнды, и куда положить результат.
Когда говорят, о логических ядрах, то подразумевается, что на одной группе физических устройств висит несколько счетчиков команд, которые обрабатывают разные потоки и могут задействовать разные функциональные устройства одновременно.
Например, если одному потоку нужно выполнить сложение, а второму умножение, и эти операции соответствуют разным функциональным устройствам, то они будут выполнены параллельно. А если оба потока хотят выполнить сложение, то один из них будет ждать пока функциональное устройство освободится.
На практике использование такой технологии дает преимущество при выполнении многопоточного приложения.
Итак, каковы логические ядра процессора (в отличие от физических ядер процессора)?
Я искал информацию о том, как я могу найти количество процессоров в машине, и я нашел несколько сообщений, но я смущен, поскольку некоторые упомянули, что вы получаете логические ядра и физические ядра и т. д.
Так в чем же разница между логическими и физическими ядрами и есть ли способ получить физические ядра? Или имеет смысл включать логические ядра в наш счет?
4 ответа
Это была игра, в которую играли, когда вспомогательные компоненты ядра не использовались для определенных типов инструкций, в то время как другая длинная работа могла выполняться. Таким образом, центральный процессор мог бы работать одновременно над двумя вещами.
Вы можете увидеть разбивку своего окна с помощью команды lscpu :
В приведенном выше моем ноутбуке Intel i5 есть 4 «CPU» всего
, из которых есть 2 физических ядра
Ядро (я) для каждого сокета: 2
, из которых каждый может работать до 2 потоков
Thread (s) для ядра: 2
одновременно. Эти потоки являются логическими возможностями ядра.
например, мой 4-ядерный процессор запускает два потока на ядро, поэтому у меня есть 8 логических процессоров.
Технология Hyperthreading позволяет единому физическому ядру процессора ведут себя как два логических процессора.
Intel относится к физическому процессору как к сокету.
Hyperthreading позволяет физическому процессору вести себя так, как будто он имеет два физических процессора, которые называются логическим процессором. Зачем?
В то время как гиперпоточность не удваивает производительность системы, она может повысить производительность за счет использования ресурсов бездействия, что приведет к большей пропускной способности для определенных важных типов рабочей нагрузки. Приложение, работающее на одном логическом процессоре занятого ядра, может ожидать чуть больше половины пропускной способности, которое оно получает при работе в одиночном режиме на процессоре без гиперпотока.
Резюме
Руководство: сколько ядер нужно процессору в вашем компьютере
Современные процессоры для ПК и ноутбуков имеют как минимум два ядра — одноядерные чипы выпускаются разве что для сверхкомпактных компьютеров, которые управляют всевозможной электроникой и не нуждаются даже в сравнтельно небольшой вычислительной мощности. Какой же процессор выбрать для офисного или домашнего ПК? Сколько ядер хватит для выполнения повседневных задач без заметных замедлений? Что такое Hyper Threading и bottlenecking? Постараемся ответить на все эти вопросы в нашей статье.
Краткие ответы и советы
Если вы подбираете процессор для компьютера, который будет выполнять обычную офисную работу, серфить в интернете и воспроизводить видео, хватит четырехъядерного чипа. Даже самые скромные Intel Core i3 и Ryzen 3 последних поколений — четырехъядерные. Конечно, можно выбрать совсем уж бюджетный Celeron или Athlon — в рамках этих линеек до сих выпускают сверхдешевые CPU, которые подойдут для ПК, исполняющего роль «печатной машинки». Но лучше все-таки обратить внимание на четырехъядерные варианты — с ними точно не будет никаких проблем.
Для домашнего ПК, который используется в том числе и для игр, оптимальный вариант в 2019 году — это шестиядерный процессор. Да, многие четырехъядерные CPU (особенно Core i5 и Core i7 с поддержкой Hyper Threading, о которой поговорим чуть дальше) вполне справятся с большинством современных игр благодаря достаточно высокой тактовой частоте, но лучше сделать хоть какой-то задел на будущее. Ну а восемь ядер — это и вовсе идеальный вариант, который позволит не беспокоиться о замене процессора (и материнской платы — это немаловажно!) еще несколько лет.
Рабочие станции, которые выполняют серьезные вычисления (3D-рендеринг, нейросети, кодирование видео, математика, профессиональная работа с фотографиями и так далее), обычно оснащаются так называемыми HEDT-процессорами (High-end Desktop). Каждое их ядро не так быстро, как ядра топовых процессоров для игровых ПК, но этих ядер обычно больше. Благодаря тому, что практически все профессиональные пакеты ПО отлично справляются с задачей распределения вычислений на процессоре с большим количеством ядер, итоговая производительность в этом случае выше.
В любом случае, при выборе конкретной модели нужно опираться не только на количество ее ядер, но и на результаты независимых тестов производительности — именно в тех задачах, в которых вы будете задействовать свой ПК.
Отдельно нужно рассказать о ноутбуках. Из-за ограничений, которые накладывают компактные корпусы, охладить компоненты которых далеко не так просто, как в полноценных корпусах настольных ПК, их процессоры заметно слабее и часто используют меньше ядер. Двухъядерные Core i3 в бюджетных рабочих лаптопах — это вполне нормально. Впрочем, в этом году в продаже начали появляться очень привлекательные модели с Ryzen, у которых довольно производительных ядер уже как минимум четыре.
Что такое ядро процессора?
Если не вдаваться в технические подробности, то количество ядер процессора означает то, сколько задач он может выполнять одновременно. Одноядерный процессоры, которые использовались много лет назад, для работы с несколькими программами очень быстро переключались между ними, что приводило к серьезным замедлениям.
В 2005 году все изменилось — именно тогда в продаже появились первые двухъядерные CPU AMD Athlon 64 x2 и Intel Pentium D. На протяжении следующих десяти лет эти компании начали выпускать четырех-, шести- и даже восьмиядерные модели. Не так давно AMD представила 24-ядерный Threadripper 3970X, предназначенный для серверов и высокопроизводительных рабочих станций, а в 2020 и вовсе собирается выпустить 64-ядерный CPU — Threadripper 3990WX.
Кстати, в сфере специализированных серверных процессоров уже есть и еще более впечатляющие экземпляры, чем 3970X — например, 32-ядерные AMD Epyc. Впрочем, устанавливать их в обычные ПК никакого смысла нет.
Что ж, прямая зависимость скорости работы профессионального ПО от количества ядер процессора очевидна. А что насчет игр?
Производительность одного и нескольких ядер в играх
Когда самыми распространенными были одноядерные процессоры, игры разрабатывались именно для них — они никак не использовали мощь дополнительных ядер, и покупать многоядерные CPU ради увеличения производительности было незачем. Но эти времена давно в прошлом.
Взрывная популярность двух- и четырехъядерных процессоров позволила разработчикам игр эффективно разделить вычислительные процессы и добиться куда более интересных результатов, чем раньше. Стоит отметить, что очень важную роль в этом процессе сыграли консоли — в 2013 Microsoft и Sony выпустили Xbox One и PlayStation 4, которые используют восьмиядерные чипсеты AMD. Вскоре после этого четырехъядерные процессоры стали «золотым стандартом» на ПК, а топовые восьмиядерные — идеальным выбором геймеров.
Впрочем, мощность каждого из ядер до сих пор остается более важной, чем их количество. Достаточно взглянуть на результаты внутриигровых тестов флагманских Intel Core i9-9900K и AMD Ryzen 9 3950X — хоть у последнего и вдвое больше ядер, первый немного выигрывает за счет их прозводительности.
Таким образом, если вы хотите любой ценой получить самый мощный игровой ПК, в данный момент лучшим выбором является платформа Intel. С другой стороны, AMD предлагает куда более сбалансированные процессоры, которые отлично себя показывают во всех задачах (в играх они уступают совсем немного) и стоят заметно дешевле.
Если же вы хотите собрать не слишком дорогой компьютер, то стоит обратить внимание на шестиядерные CPU — например, Intel Core i5-9600K и AMD Ryzen 5 3600X.
Ну и, конечно, не стоит думать, что четырехъядерные процессоры совсем для игр не годятся — это вполне себе бюджетный вариант, который прослужит еще пару лет. Но и только — не стоит ждать от них хорошей производительности в играх, которые будут выпускать для консолей следующего поколения.
Если же говорить о CPU с восемью ядрами и более, они используются в дорогих ПК, но только в связке с достаточно мощной видеокартой. Нет никакого смысла в сочетании i9-9900K и GeForce GTX 1660 — для него понадобится что-то уровня хотя бы RTX 2070.
Отдельно нужно сказать о стриминге и записи видео во время игр. Если вы хотите заниматься этими вещами и стать новым Shroud или хотя бы Lirik, то в идеале вам понадобится отдельный ПК с мощным восьмиядерным CPU для кодирования видео в реальном времени. Если возможности купить второй дорогой компьютер нет, нужно выбирать CPU с восемью или более ядрами для первого — ему придется одновременно работать и с игрой, и с программой для стриминга / записи, а это необыкновенно сложная комбинация (впрочем, многое зависит от выбранной игры — если она совсем не «прожорлива» по отношению к CPU, может хватить и четырех ядер).
Физические и логические ядра CPU
Стоит поговорить о важном различии между физическими и логическими ядрами. Технологии Intel Hyper-threading и AMD Simultaneous Multithreading позволяют каждому ядру современных процессоров (по крайней мере, более-менее дорогих) одновременно работать с двумя потоками данных. Таким образом, поддержка HT и SMT означает удваивание количества ядер — например, с четырех физических до восьми логических.
Пригодится ли эта функция в играх и «тяжелом» ПО? Ответ однозначен: еще как!
SMT поддерживается большей частью процессоров, которые выпускает AMD — даже недорогими Ryzen 5. В случае с Intel поддержка HT есть только у топовых Core i7 и Core i9.
В 3D-ренедринге, кодировании видео, обработке задач, связанных с нейросетями и так далее дополнительные вычислительные потоки выгодны всегда. В играх они тоже практически всегда дают прирост производительности, но его далеко не во всех случаях можно назвать существенным — все опять-таки зависит от разработчиков и их способностей к оптимизации.
Bottlenecking — «узкое место»
Это очень важный термин, который нужно понимать, если вы хотите собрать сбалансированный ПК для игр. Если говорить кратко, то при неправильном подборе компонентов (в частности, процессора и видеокарты) один из них при полной загрузке будет работать «впустую» — другие просто не будут справляться с потоком готовых данных, которые он посылает дял дальнейшей обработки.
В качестве примера можно привести уже упомянутую выше воображаемую систему с CPU Core i9-9900K и GPU GeForce GTX 1660. Первый будет регулярно «простаивать» из-за того, что GTX 1660 — это среднебюджетная модель, предназначенная для недорогих компьютеров. Таким образом, в этом случае тратить лишние деньги на Core i9 было незачем (отметим, однако, что в большинстве случаев это касается только игр).
Точный совет тут дать сложно, но старайтесь подбирать к бюджетным процессорам бюджетные видеокарты, а к дорогим — дорогие. Скажем, AMD Ryzen 3 и Intel Core i3 хорошо покажут себя в GPU вроде AMD Radeon RX 570 или Nvidia GeForce GTX 1650, Ryzen 5 и Core i5 — с Radeon RX 5700 и RTX 2060, Ryzen 7 и Core i7 — с RTX 2080, а Ryzen 9 и Core i9 — с RTX 2080 Ti, Titan или даже двумя мощными GPU одновременно.
Заключение
Итак, простой и быстрый ответ на вопрос, заданный в заголовке статьи, дать можно, но лучше разобраться в вопросе более внимательно.
Еще несколько лет назад двухъядерные процессоры можно было назвать удовлетворительными, но к 2019 они остались уделом сверхбюджетных офисных ПК. Совсем скоро в таком же положении окажутся четырехъядерные модели без поддержки Hyper-threading и Simultaneous Multithreading.
Если вам нужен недорогой компьютер для обычной офисной работы или игр, выбирайте четыреъядерные CPU. Если хотите оптимальную производительность в играх, остановитесь на какой-нибудь из шестиядерных моделей. Если же нужна высокая производительность (что в играх, что в «тяжелых» пакетах ПО для серьезной работы со сложными вычислениями), покупайте процессор с восемью ядрами или более.
Итак, каковы логические ядра процессора (в отличие от физических ядер процессора)?
Я искал информацию о том, как я могу найти количество процессоров в машине, и я нашел несколько сообщений, но я смущен, поскольку некоторые упомянули, что вы получаете логические ядра и физические ядра и т. Д.
Так в чем же разница между логическими и физическими ядрами и есть ли способ получить физические ядра? Или имеет смысл включать логические ядра в наш счет?
Это была игра, в которой играли, когда вспомогательные компоненты ядра не использовались для определенных типов инструкций, в то время как другая длинная работа могла выполняться. Таким образом, центральный процессор мог бы работать одновременно над двумя вещами.
Вы можете увидеть разбивку своего окна с помощью команды lscpu :
В приведенном выше моем ноутбуке Intel i5 есть 4 «процессора» в целом
из которых имеется 2 физических ядра
из которых каждый может работать до 2 потоков
в то же время. Эти потоки являются логическими возможностями ядра.
Физические ядра – это число физических ядер, реальных аппаратных компонентов.
Логические ядра – это число физических ядер, умноженное на количество потоков, которые могут выполняться на каждом ядре с помощью гиперпотока.
например, мой 4-ядерный процессор работает по двум потокам на ядро, поэтому у меня есть 8 логических процессоров.
Два гнезда. Каждый разъем имеет 14 физических ядер. Каждое ядро имеет два потока (28/14). Общее количество логических блоков «cpus» или логической обработки – 56 (это то, что «верх», а некоторые другие команды показывают вам как число «cpus»).
Технология Hyperthreading позволяет одному физическому ядру процессора вести себя как два логических процессора.
Таким образом, одно процессорное ядро может одновременно выполнять два независимых потока.
Intel относится к физическому процессору как к сокету.
Hyperthreading позволяет физическому процессору вести себя так, как будто он имеет два физических процессора, которые называются логическими процессорами. Зачем?
Хотя гиперпоточность не удваивает производительность системы, она может повысить производительность за счет использования ресурсов бездействия, что приведет к большей пропускной способности для определенных важных типов рабочей нагрузки. Приложение, работающее на одном логическом процессоре занятого ядра, может ожидать чуть больше половины пропускной способности, которое оно получает при работе в одиночном режиме на процессоре, не поддерживающем гиперпотоки.
Резюме
Физический процессор – это то, что мы можем видеть и падать.
Логический процессор похож на: Phsical Core, действующий как два физических ядра
Виртуальные ядра или Hyper-Threading
С момента покупки 2600K я сразу отключил плюшку в виде HT, так как из-за нее приходилось завышать немного напряжение и соответственно повышалась температура и снижался разгон. Хотел давно проверить что я теряю, и теряю ли вообще?
С момента покупки 2600K я сразу отключил плюшку в виде HT, так как из-за нее приходилось завышать немного напряжение и соответственно повышалась температура и снижался разгон. Хотел давно проверить что я теряю, и теряю ли вообще?
Вкратце, технология Hyper-Threading (HT)делает из одного физического ядра два виртуальных, или к одному физического ядру плюсует одно виртуальное, кому как угодно. Intel использует эту технологию уже очень давно, она появилась еще в процессорах Pentium 4. Сегодня, она есть почти во всех мобильных процессорах Intel, и это позволяет двухядерникам показывать отличные результаты.
но суть в том что эти два виртуальных ядра вроде как быстрее одного, но медленнее двух физических. В синтетике HT и правда очень повышает циферки, прирост порой доходит до 50%. Но в реальных приложениях не все так красиво как на рекламных картинках.
Вернемся к играм, итак, 4ядра 3.5ггц Sandy bridge способны спокойно раскрывать видеокарты, которые дают по 80-100fps в играх, Но это на идеально чистом компе, без антивирусов и прочего мусора, это на Windows, которая имеет всего 30 процессов в диспетчере задач, но если на компе запустить несколько фоновых задач? Например фильмец в разрешении 4K на второй монитор и музыку, ЦП загружен примерно на 30%, разгоняем по максимуму видеокарту GTX660Ti до 1280MHz|7600, даже смешно, 80MHz это теперь норма для разгона:) ставим разрешение 1280×720, настройки делаем на ультра чтобы процессору не было легко и рассмотрим подробно одну игру на примере Watch dogs.
быстро рассмотрим конфигурацию компа:
2600K
P8Z77-V Deluxe
2x4GB DDR3 2133
GTX660Ti
Windows 8.1 x64 rus
Значит так, отталкиваться будем от результата, полученного на частоте 5ггц и чистым фоном. Так вот, имеем в итоге 80fps. Теперь с запущенным фильмом и музыкой проделываем тоже самое на частоте 3.5 и 5.0 ггц с откл. и вкл. HT.
В заключении могу сказать что HT если и не улучшает игровой процесс, то точно не ухудшает его, хоть это радует. Если у вас загаженный комп, или стоят несколько антивирусов O_o то можно включить HT, впринципе от нее толк есть, но если у вас чистый и прозрачный как слеза младенца:) фон, то HT практически ничего не дает. Я лично ей не пользуюсь, если только в sony vegs.