Co jest ważniejsze, szybkość zegara procesora czy liczba rdzeni?

Dwoma głównymi miarami wydajności procesora są szybkość zegara procesora i liczba rdzeni. Obie te miary są ważne z punktu widzenia wydajności procesora, chociaż konkretna ważność każdej miary różni się w zależności od zadania.

Rdzeń procesora to pojedyncza jednostka przetwarzania, wielordzeniowe procesory mają wiele rdzeni, które mogą jednocześnie uruchamiać całkowicie różne procesy. Szybkość zegara procesora jest miarą szybkości działania pojedynczego rdzenia. Szybkość procesora jest mierzona w gigahercach, co oznacza miliardy cykli na sekundę. W porównaniu do samochodów na drodze, wysokie taktowanie z jednym rdzeniem jest jak wysokie ograniczenie prędkości na drodze jednopasmowej, samochody mogą jechać szybciej, ale droga jest łatwa do zatłoczenia, co spowalnia wszystkich. Liczba rdzeni procesora jest jednak jak dodawanie dodatkowych pasów do drogi, więcej samochodów może podróżować naraz, a jeśli jeden pas działa wolno, pozostałe mogą nadal działać.

Szybkość zegara procesora

Szybkość zegara procesora jest ważna dla wszystkich zadań, bezpośrednio wpływa na szybkość procesu. Jest to szczególnie ważne w przypadku zadań jednowątkowych, których nie można zrównoleglać w celu obsługi wielu wątków. W takich przypadkach jednocześnie może być używany tylko jeden rdzeń procesora, co oznacza, że ​​szybkość zegara procesora jest najważniejszym czynnikiem w przetwarzaniu tych zadań.

Wskazówka: wątek jest pojedynczym procesem, który należy uruchomić w kolejności od jednego końca do drugiego. Jeśli proces można podzielić na wiele procesów, które można uruchomić równolegle, nazywa się to wielowątkowym. Program wielowątkowy może korzystać z wielu rdzeni procesora.

Wyższe częstotliwości taktowania procesora generują więcej ciepła, prawie niemożliwe było przekroczenie bariery 5 GHz bez użycia egzotycznych metod chłodzenia, takich jak ciekły azot.

Liczba rdzeni

Wiele rdzeni procesora może być wykorzystanych tylko przez kod zaprojektowany do obsługi wielowątkowości. Jeśli programiści mogą zaprojektować program tak, aby niektóre funkcje mogły działać w tym samym czasie, co inne, może to znacznie zwiększyć wydajność aplikacji. Aplikacje, które mogą w pełni wykorzystać dużą liczbę rdzeni, takie jak renderery lub kodery, mogą odnotować poprawę wydajności prawie 1:1. Dwa rdzenie procesora mogą prawie podwoić prędkość, a dziesięć rdzeni prawie dziesięciokrotnie.

Wielordzeniowy procesor zapewni niewielką przewagę szybkości programom jednowątkowym, ponieważ bardziej prawdopodobne jest, że pojedynczy rdzeń procesora może zostać przeznaczony do wykonania każdego zadania, zamiast dzielić czas procesora z systemem operacyjnym i innym oprogramowaniem.

Wiele rdzeni wymaga bardziej skomplikowanych struktur procesora, aby móc niezawodnie współdzielić pamięć między rdzeniami. Zwiększenie liczby rdzeni zwiększa również wymagany rozmiar procesora, co może podnieść koszty.

Ogólne korzyści

Zamierzone obciążenie powinno być wykorzystane do określenia ogólnego wyboru, czy wolisz procesor z mniejszą liczbą rdzeni i szybszym zegarem, czy z większą liczbą rdzeni o niższej prędkości. Jeśli większość twojej pracy ma znacząco odnosić korzyści z jednej nad drugą, to powinno to być ważnym czynnikiem w twojej decyzji. Jeśli jednak obciążenie jest zrównoważone, zaleca się również uzyskanie zbalansowanego procesora.

Realistycznie procesor 5 GHz jest tylko o 25% szybszy niż procesor 4 GHz, podczas gdy procesor 8-rdzeniowy jest o 33% szybszy niż procesor 6-rdzeniowy. Powyżej sześciu lub ośmiu rdzeni prawdopodobnie zauważysz tylko minimalną poprawę wydajności, chyba że wykonujesz zadania, które wykorzystują wszystkie dostępne rdzenie procesora.