2 4 ядра процессора что значит. Какой процессор лучше intel или amd

Первые компьютерные процессоры с несколькими ядрами появились на потребительском рынке ещё в середине двухтысячных, но множество пользователей до сих пор не совсем понимает — что это такое, многоядерные процессоры, и как разобраться в их характеристиках.

Видео-формат статьи «Вся правда о многоядерных процессорах»

Простое объяснение вопроса «что такое процессор»

Микропроцессор — одно из главных устройств в компьютере. Это сухое официальное название чаще сокращают до просто «процессор») . Процессор — микросхема, по площади сравнимая со спичечным коробком . Если угодно, процессор — это как мотор в автомобиле. Важнейшая часть, но совсем не единственная. Есть у машины ещё и колёса, и кузов, и проигрыватель с фарами. Но именно процессор (как и мотор автомобиля) определяет мощность «машины».

Многие называют процессором системный блок — «ящик», внутри которого находятся все компоненты ПК, но это в корне неверно. Системный блок — это корпус компьютера вместе со всеми составляющими частями — жёстким диском, оперативной памятью и многими другими деталями.

Функция процессора — вычисления . Не столь важно, какие именно. Дело в том, что вся работа компьютера завязана исключительно на арифметических вычислениях. Сложение, умножение, вычитание и прочая алгебра — этим всем занимается микросхема под названием «процессор». А результаты таких вычислений выводятся на экран в виде игры, вордовского файла или просто рабочего стола.

Главная часть компьютера, которая занимается вычислениями — вот, что такое процессор .

Что такое процессорное ядро и многоядерность

Испокон процессорных «веков» эти микросхемы были одноядерными. Ядро — это, фактически, сам процессор. Его основная и главная часть. Есть у процессоров и другие части — скажем, «ножки»-контакты, микроскопическая «электропроводка» — но именно тот блок, который отвечает за вычисления, называется ядром процессора . Когда процессоры стали совсем небольшими, то инженеры решили совместить внутри одного процессорного «корпуса» сразу несколько ядер.

Если представить процессор в виде квартиры, то ядро — это крупная комната в такой квартире. Однокомнатная квартира — это одно процессорное ядро (крупная комната-зал), кухня, санузел, коридор… Двухкомнатная квартира — это уже как два процессорных ядра вместе с прочими комнатами. Бывают и трёх-, и четырёх, и даже 12-комнатные квартиры. Также и в случае с процессорами: внутри одного кристалла-«квартиры» может быть несколько ядер-«комнат».

Многоядерность — это разделение одного процессора на несколько одинаковых функциональных блоков. Количество блоков — это число ядер внутри одного процессора.

Разновидности многоядерных процессоров

Бытует заблуждение: «чем больше ядер у процессора — тем лучше». Именно так стараются представить дело маркетологи, которым платят за создание такого рода заблуждений. Их задача — продавать дешёвые процессоры, притом — подороже и в огромных количествах. Но на самом деле количество ядер — далеко не главная характеристика процессоров.

Вернёмся к аналогии процессоров и квартир. Двухкомнатная квартира дороже, удобнее и престижнее однокомнатной. Но только если эти квартиры находятся в одном районе, оборудованы одинаково, да и ремонт у них схожий. Существуют слабенькие четырёхядерные (а то и 6-ядерные) процессоры, которые значительно слабее двухядерных. Но поверить в это сложно: ещё бы, магия крупных чисел 4 или 6 против «какой-то» двойки. Однако именно так и бывает весьма и весьма часто. Вроде как та же четырёхкомнатная квартира, но в убитом состоянии, без ремонта, в совершенно отдалённом районе — да ещё и по цене шикарной «двушки» в самом центре.

Сколько бывает ядер внутри процессора?

Для персональных компьютеров и ноутбуков одноядерные процессоры толком не выпускаются уже несколько лет, а встретить их в продаже — большая редкость. Число ядер начинается с двух. Четыре ядра — как правило, это более дорогие процессоры, но отдача от них присутствует. Существуют также 6-ядерные процессоры, невероятно дорогие и гораздо менее полезные в практическом плане. Мало какие задачи способны получить прирост производительности на этих монструозных кристаллах.

Был эксперимент компании AMD создавать и 3-ядерные процессоры, но это уже в прошлом. Получилось весьма неплохо, однако их время прошло.

Кстати, компания AMD также производит многоядерные процессоры, но, как правило, они ощутимо слабее конкурентов от Intel. Правда, и цена у них значительно ниже. Просто следует знать, что 4 ядра от AMD почти всегда окажутся заметно слабее, чем те же 4 ядра производства Intel.

Теперь вы знаете, что у процессоров бывает 1, 2, 3, 4, 6 и 12 ядер. Одноядерные и 12-ядерные процессоры — большая редкость. Трёхядерные процессоры — дело прошлого. Шестиядерные процессоры либо очень дороги (Intel), либо не такие уж сильные (AMD), чтобы переплачивать за число. 2 и 4 ядра — самые распространённые и практичные устройства, от самых слабых до весьма мощных.

Частота многоядерных процессоров

Одна из характеристик компьютерных процессоров — их частота. Те самые мегагерцы (а чаще — гигагерцы). Частота — важная характеристика, но далеко не единственная . Да, пожалуй, ещё и не самая главная. К примеру, двухядерный процессор с частотой 2 гигагерца — более мощное предложение, чем его одноядерный собрат с частотой 3 гигагерца.

Совсем неверно считать, что частота процессора равна частоте его ядер, умноженной на количество ядер. Если проще, то у 2-ядерного процессора с частотой ядра 2 ГГц общая частота ни в коем случае не равна 4 гигагерцам! Даже понятия «общая частота» не существует. В данном случае, частота процессора равна именно 2 ГГц. Никаких умножений, сложений или других операций.

И вновь «превратим» процессоры в квартиры. Если высота потолков в каждой комнате — 3 метра, то общая высота квартиры останется такой же — всё те же три метра, и ни сантиметром выше. Сколько бы комнат не было в такой квартире, высота этих комнат не изменяется. Так же и тактовая частота процессорных ядер . Она не складывается и не умножается.

Виртуальная многоядерность, или Hyper-Threading

Существуют ещё и виртуальные процессорные ядра . Технология Hyper-Threading в процессорах производства Intel заставляет компьютер «думать», что внутри двухядерного процессора на самом деле 4 ядра. Очень похоже на то, как один-единственный жёсткий диск делится на несколько логических — локальные диски C, D, E и так далее.

Hyper- Threading — весьма полезная в ряде задач технология . Иногда бывает так, что ядро процессора задействовано лишь наполовину, а остальные транзисторы в его составе маются без дела. Инженеры придумали способ заставить работать и этих «бездельников», разделив каждое физическое процессорное ядро на две «виртуальные» части. Как если бы достаточно крупную комнату разделили перегородкой на две.

Имеет ли практический смысл такая уловка с виртуальными ядрами ? Чаще всего — да, хотя всё зависит от конкретных задач. Вроде, и комнат стало больше (а главное — они используются рациональнее), но площадь помещения не изменилась. В офисах такие перегородки невероятно полезны, в некоторых жилых квартирах — тоже. В других случаях в перегораживании помещения (разделении ядра процессора на два виртуальных) смысла нет вообще.

Отметим, что наиболее дорогие и производительные процессоры класса Core i7 в обязательном порядке оснащены Hyper- Threading . В них 4 физических ядра и 8 виртуальных. Получается, что одновременно на одном процессоре работают 8 вычислительных потоков. Менее дорогие, но также мощные процессоры Intel класса Core i5 состоят из четырёх ядер, но Hyper Threading там не работает. Получается, что Core i5 работают с 4 потоками вычислений.

Процессоры Core i3 — типичные «середнячки», как по цене, так и по производительности. У них два ядра и никакого намёка на Hyper-Threading. Итого получается, что у Core i3 всего два вычислительных потока. Это же относится и к откровенно бюджетным кристаллам Pentium и Celeron . Два ядра, «гипе-трединг» отсутствует = два потока.

Нужно ли компьютеру много ядер? Сколько ядер нужно в процессоре?

Все современные процессоры достаточно производительны для обычных задач . Просмотр интернета, переписка в соцсетях и по электронной почте, офисные задачи Word-PowerPoint-Excel: для этой работы подойдут и слабенькие Atom, бюджетные Celeron и Pentium, не говоря уже о более мощных Core i3. Двух ядер для обычной работы более чем достаточно. Процессор с большим количеством ядер не принесёт значительного прироста в скорости.

Для игр следует обратить внимание на процессоры Core i3 или i5 . Скорее, производительность в играх будет зависеть не от процессора, а от видеокарты. Редко в какой игре потребуется вся мощь Core i7. Поэтому считается, что игры требуют не более четырёх процессорных ядер, а чаще подойдут и два ядра.

Для серьёзной работы вроде специальных инженерных программ, кодирования видео и прочих ресурсоёмких задач требуется действительно производительная техника . Часто здесь задействуются не только физические, но и виртуальные процессорные ядра. Чем больше вычислительных потоков, тем лучше. И не важно, сколько стоит такой процессор: профессионалам цена не столь важна.

Есть ли польза от многоядерных процессоров?

Безусловно, да. Одновременно компьютер занимается несколькими задачами — хотя бы работа Windows (кстати, это сотни разных задач) и, в тот же момент, проигрывание фильма. Проигрывание музыки и просмотр интернета. Работа текстового редактора и включённая музыка. Два процессорных ядра — а это, по сути, два процессора, справятся с разными задачами быстрее одного. Два ядра сделают это несколько быстрее. Четыре — ещё быстрее, чем два.

В первые годы существования технологии многоядерности далеко не все программы умели работать даже с двумя ядрами процессора. К 2014 году подавляющее большинство приложений отлично понимают и умеют пользоваться преимуществами нескольких ядер. Скорость обработки задач на двухядерном процессоре редко увеличивается в два раза, но прирост производительности есть почти всегда.

Поэтому укоренившийся миф о том, что, якобы, программы не могут использовать несколько ядер — устаревшая информация. Когда-то действительно было так, сегодня ситуация улучшилась кардинально. Преимущества от нескольких ядер неоспоримы, это факт.

Когда меньше ядер у процессора — лучше

Не следует покупать процессор по неверной формуле «чем больше ядер — тем лучше». Это не так. Во-первых, 4, 6 и 8-ядерные процессоры ощутимо дороже своих двухядерных собратьев. Значительная прибавка в цене далеко не всегда оправдана с точки зрения в производительности. К примеру, если 8-ядерник окажется лишь на 10% быстрее CPU с меньшим количеством ядер, но будет в 2 раза дороже, то такую покупку сложно оправдать.

Во-вторых, чем больше ядер у процессора, тем он «прожорливее» с точки зрения энергопотребления. Нет никакого смысла покупать гораздо более дорогой ноутбук с 4-ядерным (8-поточным) Core i7, если на этом ноутбуке будут обрабатываться лишь текстовые файлы, просматриваться интернет и так далее. Никакой разницы с двухядерником (4 потока) Core i5 не будет, да и классический Core i3 лишь с двумя вычислительными потоками не уступит более именитому «коллеге». А от батарейки такой мощный ноутбук проработает гораздо меньше, чем экономичный и нетребовательный Core i3.

Многоядерные процессоры в мобильных телефонах и планшетах

Мода на несколько вычислительных ядер внутри одного процессора касается и мобильных аппаратов. Смартфоны вместе с планшетами с большим количеством ядер почти никогда не используют все возможности своих микропроцессоров. Двухядерные мобильные компьютеры иногда действительно работают чуть быстрее, но 4, а тем более 8 ядер — откровеннейший перебор. Аккумулятор расходуется совершенно безбожно, а мощные вычислительные устройства попросту простаивают без дела. Вывод — многоядерные процессоры в телефонах, смартфонах и планшетах — лишь дань маркетингу, а не насущная необходимость. Компьютеры — более требовательные устройства, чем телефоны. Два процессорных ядра им действительно нужны. Четыре — не помешают. 6 и 8 — излишество в обычных задачах и даже в играх.

Как выбрать многоядерный процессор и не ошибиться?

Практическая часть сегодняшней статьи актуальна на 2014 год. Вряд ли в ближайшие годы что-то серьёзно поменяется. Речь пойдёт только о процессорах производства Intel. Да, AMD предлагает неплохие решения, но они менее популярны, да и разобраться в них сложнее.

Заметим, что таблица основана на процессорах образца 2012-2014 годов. Более старые образцы имеют другие характеристики. Также мы не стали упоминать редкие варианты CPU, например — одноядерный Celeron (бывают и такие даже сегодня, но это нетипичный вариант, который почти не представлен на рынке). Не следует выбирать процессоры исключительно по количеству ядер внутри них — есть и другие, более важные характеристики. Таблица лишь облегчит выбор многоядерного процессора, но конкретную модель (а их десятки в каждом классе) следует покупать только после тщательного ознакомления с их параметрами: частотой, тепловыделением, поколением, размером кэша и другими характеристиками.

Процессор	Количество ядер	Вычислительные потоки	Типичная область применения
Atom	1-2	1-4	Маломощные компьютеры и нетбуки. Задача процессоров Atom — минимальное энергопотребление. Производительность у них минимальна.
Celeron	2	2	Самые дешёвые процессоры для настольных ПК и ноутбуков. Производительности достаточно для офисных задач, но это совсем не игровые CPU.
Pentium	2	2	Столь же недорогие и малопроизводительные процессоры Intel, как и Celeron. Отличный выбор для офисных компьютеров. Pentium оснащаются чуть более ёмким кэшем, и, иногда, слегка повышенными характеристиками по сравнению с Celeron
Core i3	2	4	Два достаточно мощных ядра, каждое из которых разделено на два виртуальных «процессора» (Hyper-Threading). Это уже довольно мощные CPU при не слишком высоких ценах. Хороший выбор для домашнего или мощного офисного компьютера без особой требовательности к производительности.
Core i5	4	4	Полноценные 4-ядерники Core i5 — довольно дорогие процессоры. Их производительности не хватает лишь в самых требовательных задачах.
Core i7	4-6	8-12	Самые мощные, но особенно дорогие процессоры Intel. Как правило, редко оказываются быстрее Core i5, и лишь в некоторых программах. Альтернатив им просто нет.

Краткий итог статьи «Вся правда о многоядерных процессорах». Вместо конспекта

Ядро процессора — его составная часть. Фактически, самостоятельный процессор внутри корпуса. Двухядерный процессор — два процессора внутри одного.
Многоядерность сравнима с количеством комнат внутри квартиры. Двухкомнатные лучше однокомнатных, но лишь при прочих равных характеристиках (расположение квартиры, состояние, площадь, высота потолков).
Утверждение о том, что чем больше ядер у процессора, тем он лучше — маркетинговая уловка, совершенно неверное правило. Квартиру ведь выбирают далеко не только по количеству комнат, но и по её расположению, ремонту и другим параметрам. Это же касается и нескольких ядер внутри процессора.
Существует «виртуальная» многоядерность — технология Hyper-Threading. Благодаря этой технологии, каждое «физическое» ядро разделяется на два «виртуальных». Получается, что у 2-ядерного процессора с Hyper-Threading лишь два настоящих ядра, но эти процессоры одновременно обрабатывают 4 вычислительных потока. Это действительно полезная «фишка», но 4-поточный процессор нельзя считать четырёхядерным.
Для настольных процессоров Intel: Celeron — 2 ядра и 2 потока. Pentium — 2 ядра, 2 потока. Core i3 — 2 ядра, 4 потока. Core i5 — 4 ядра, 4 потока. Core i7 — 4 ядра, 8 потоков. Ноутбучные (мобильные) CPU Intel имеют иное количество ядер/потоков.
Для мобильных компьютеров часто важнее экономичность в энергопотреблении (на практике — время работы от батареи), чем количество ядер.

Количество ядер процессора ноутбука влияет на спрос. Многие покупатели уделяют пристальное внимание этой характеристике, руководствуясь принципом «чем больше ядер — тем быстрее и производительнее лэптоп». Но эта формула справедлива далеко не всегда.

Как считают эксперты интернет-магазина «Фокстрот», мощный многоядерный процессор раскрывает весь потенциал только при работе с тяжелыми 3D-играми и ресурсоемкими инженерными/дизайнерскими программами. В остальных случаях пользователь не ощущает существенного прироста в скорости, поскольку процессор работает только в полсилы.

Производительность 4-ядерных процессоров

Самыми производительным считается ноутбук для игр , оснащенный процессором с 4 ядрами. Но и среди 4-ядерных процессоров существует своя конкуренция: одни модели CPU справляются со своими задачами гораздо быстрее других.

Разница в производительности объясняется не только количеством ядер, но и другими характеристиками процессора — тактовой частотой, техпроцессом, количеством потоков, объемом кеш-памяти и частотой системной шины.

Наглядные различия между процессорами с одинаковым количеством ядер демонстрируют с помощью специальных тестов (бенчмарков), результаты которых представляют в виде баллов. Максимальное количество баллов набирают процессоры Intel Core i7 и Core i5. Процессоры семейства AMD получают вдвое меньше баллов.

Превосходство продукции Intel частично объясняется использованием фирменной технологии Hyper-Threading, которая условно делит каждое физическое ядро на два виртуальных. В результате 4-ядерный ноутбук , который имеет процессор с архитектурой 4/8, параллельно обрабатывает 8 потоков данных, что положительно сказывается на его скорости.

Совет: при выборе игрового ноутбука отдавайте предпочтение моделям с процессорами Core i7 или i5, поддерживающими технологию Hyper-Threading.

Когда 4 ядра не нужны

Количество ядер процессора влияет на стоимость ноутбука. Стоит ли переплачивать за огромный потенциал CPU, если эта мощность не востребована?

4-ядерный процессор будет функционировать вполсилы, если:

пользователь работает с простыми приложениями и играми, которые не «заточены» под параллельное вычисление;

ноутбук используется для выполнения несложных задач — работы с офисными приложениями, серфинга в интернете, общения в социальных сетях.

Лэптоп с 2-ядерным процессором Intel или AMD имеет ряд преимуществ перед более мощным ноутбуком:

более длительная автономность за счет скромного энергопотребления;

более низкая стоимость ноутбука;

работа с 4 потоками (модели Intel Core с технологией Hyper-Threading).

Кстати: производительность ноутбука зависит не только от процессора. Значительная роль отводится видеокарте и оперативной памяти (объем не менее 4 ГБ).

Всем привет Значит поговорим сегодня о ядрах, а вернее о их количестве. Тут не все так просто, как может показаться на первый взгляд. Значит если так ответить сходу, то конечно 8 ядер лучше чем 4, тут я думаю легко понять почему, ну больше ядер больше мощности.

Но вот в чем дело. 8-ми ядерный процессор от AMD стоит дешевле чем 4-рех ядерный от Intel. А у Intel, до сокета 2011-3 вообще нет восьмиядерных процессоров! Или есть? Ну вроде бы нет! Есть четырехядерные, которые поддерживают технологию потоков Hyper-threading, поэтому в винде они видятся как восьмиядерные. То есть видите, не все так просто. Еще важный момент это то, что процессор с 8-ми ядрами от AMD проигрывает по производительности процессору Intel c 4-мя ядрами. То есть видите, ядра бывают разные так бы сказать. Хотя я думаю что все уже знают, что процы Intel более оптимизированы и более производительны чем AMD, тут уже сомнений нет.

Так что вообще думать, что лучше? Тут еще важно понимать лучше для чего. Давайте сперва разберемся с процами, у Intel идет три главные модели, это i3 (2 ядра/4 потока), i5 (4 ядра), i7 (4 ядра/8 потоков). Для игр можно взять i7, этого достаточно не только для современных игр, но и для будущих, как мне кажется. i5 тоже спокойно подходит, в нем есть 4 ядра, потянет все современные игры. Да и i3 потянет многие игры на средних, а то и на высоких, если конечно видеокарта не подкачает.

Определенного ответа я дать не могу что лучше 8 ядер или 4. Если выбирать среди Intel, и если имеется ввиду именно ядра, а не потоки, то конечно лучше 8 ядер. Но смотрите какой есть прикол еще. В общем много ядер это хорошо, но вот что еще интересно. Например вы взяли i7 и играете в игру, все отлично. Но вот если бы вы взяли i5, разогнали его, то результат был бы таким же как и если бы вы использовали i7! И был бы еще запас на будущие игры. 4 ядра с высокой частотой, например 4.6 ГГц немного лучше справятся с одной ресурсоемкой задачей, ну то есть игрой, чем i7 например c частотой 3.8 ГГц. Все таки i5 дешевле стоит, чем i7

Высокая частота и количество ядер это как бы не совсем одно и тоже. Например для офисного компа можно взять i5, все будет отлично. А можно взять например Pentium G3258, разогнать его до 4.6 ГГц, ну или чуть меньше, и тоже все будет отлично, хотя там два ядра. Много ядер позволяют выполнять несколько задач одновременно. Высокая частота позволяет выполнять одну задачу, но максимально быстро. Это так, грубо говоря, конечно можно и несколько запустить программ..

Для офисных программ я не вижу смысла в нескольких ядрах. Лучше два, но на высокой частоте. Для современных игр, как мне кажется, лучше всего это 4 ядра на высокой частоте. Для всяких фотошопов, ресурсоемких программ конечно уже стоит брать i7.

Кстати, я вообще не уверен, но сокет 2011-3 поддерживает вроде бы процессоры семейства только i7, то есть самые производительные.

Еще есть вот какой моментик, вот вы можете взять i7 на 1155 сокете, ну как пример. А можете взять i5 на 1151 сокете. В принципе, так грубо говоря, сразу покажется, что i5 будет намного слабее. Да, все верно, однако НЕ НАМНОГО, дело в том, что 1155 сокет это устаревший, а 1151, это новый и современный сокет. Поэтому i5 на сокете 1151 будет где-то близко возле i7 с 1155 сокета. А если i5 еще разогнать, то вообще будет красота. К чему я это? Ядра ядрами, но выбирайте не только количество их но и смотрите еще на так бы сказать современность ядра, этой мой вам совет

Ну что ребята, вот такие вот дела, немного каша-малаша получилась, ибо я так и не ответил что лучше 4 ядра или 8 ядер. Значит снова напишу, что у Intel (кроме платформы 2011-3) нет процессоров с 8-ядрами, есть максимум 6 ядер и то, это устаревший сокет 1366. Второе, это то что есть полноценные 8-ядерные процессоры AMD, которые проигрывают по мощи 4-рех ядерным Intel. Ну и самое главное: для современных игр лучше взять i5 и разогнать его (разгоняемые модели идут с буквой K), сокет при этом советую 1151. Если вам нужно работать в мощных прогах, то лучше i7, это будет так бы сказать со смыслом. Если финансов не много, а играть хочется, то берите i3. Все семейство Core I*, это вообще производительные процессоры как ни крути.

Добрый день, уважаемые читатели нашего техноблога. Сегодня у нас не обзор, а некое подобие сравнения какой процессор лучше 2 ядерный или 4 ядерный? Интересно, кто круче себя показывает в 2018 году? Тогда приступим. Сразу скажем, что пальма первенства в большинстве случаев будет за устройством с большим числом физических модулей, но и чипы с 2 ядрами не так просты, как кажутся на первый взгляд.

Многие, наверное уже догадались, что рассматривать мы будем всех текущих представителей от Intel семейства Pentium Coffee Lake и народный «гиперпень» G4560 (Kaby Lake). Насколько модели актуальны в текущем году и стоит ли задуматься о покупке более производительных AMD Ryzen или тех же Core i3 с 4‑мя ядрами.

Семейство AMD Godavari и Bristol Ridge намеренно не рассматривается по одной простой причине – оно не имеет никакого дальнейшего потенциала, да и сама платформа оказалась не самой удачной, как могло предполагаться.

Зачастую эти решения покупаются либо по незнанию, либо «на сдачу» в качестве какой-нибудь максимально дешевой сборки для интернета и онлайн-фильмов. Но нас такое положение вещей особо не устраивает.

Отличия 2‑ядерных чипов от 4‑ядерных

Рассмотрим основные моменты, которые отличают первую категорию чипов от второй. На аппаратном уровне можно заметить, что отличается только количество вычислительных блоков. В остальных случаях, ядра объединены высокоскоростной шиной обмена данными, общим контроллером памяти для плодотворной и оперативной работы с ОЗУ.

Зачастую кэш L1 каждого ядра – величина индивидуальная, а вот L2 может быть либо един для всех, либо также индивидуален для каждого блока. Однако в таком случае дополнительно используется уже кэш-память L3.

В теории 4‑ядерные решения должны быть быстрее и мощнее в 2 раза, поскольку выполняют на 100% больше операций за такт (возьмем за основу идентичную частоту, кэш, техпроцесс и все прочие параметры). Но на практике ситуация меняется совершенно нелинейно.

Но здесь стоит отдать должное: в многопотоке вся сущность 4 ядер раскрывается в полной мере.

Почему 2‑ядерные процессоры все еще популярны?

Если взглянуть на мобильный сегмент электроники, то можно заметить засилье 6–8 ядерных чипов, которые выглядят максимально органично и нагружаются параллельно при выполнении всех задач. Почему так? ОС Android и iOS – довольно молодые системы с высоким уровнем конкуренции, а потому оптимизация каждого приложения – залог успеха продаж девайсов.

С индустрией ПК ситуация иная и вот почему:

Совместимость. При разработке любого ПО разработчики стремятся угодить как новой, так и старой аудитории со слабым железом. На 2‑ядерных процессорах делается больший акцент в ущерб поддержки 8‑ядерных.

Распараллеливание задач. Несмотря на засилье технологий в 2018 году, заставить программу работать с несколькими ядрами и потоками ЦП параллельно все еще не просто. Если речь заходит за просчет нескольких совершенно разных приложений, то вопросов нет, но когда дело касается вычислений внутри одной программы – тут уже хуже: приходится регулярно просчитывать абсолютно разную информацию, при этом не забывая об успехе задач и отсутствии ошибок при вычислениях.

В играх ситуация еще более интересная, поскольку объемы информации разделить на равные «доли» практически нереально. В итоге получаем следующую картину: один вычислительный блок маслает на 100%, остальные 3 – ждут своей очереди.

Преемственность. Каждое новое решение основывается на предыдущих наработках. Писать код с нуля не только дорого, но и зачастую невыгодно центру разработки, поскольку «людям и этого хватит, а пользователей 2‑ядерных чипов все еще львиная доля».

Взять к примеру многие культовые проекты вроде Lineage 2, AION, World of Tanks. Все они создавались на базе древних движков, которые способны адекватно нагрузить лишь одно физическое ядро, а потому здесь основную роль при вычислениях играет только частота чипа.
Финансирование. Далеко не все могут позволить себе создать совершенно новый продукт, рассчитанный не 4,8, 16 потоков. Это слишком дорого, да и в большинстве случаев неоправданно. Взять к примеру ту же культовую GTA V, которая без проблем «съест» и 12 и 16 потоков, не говоря уже о ядрах.

Стоимость ее разработки перевалила за добрые 200 млн долларов, что само по себе уже очень дорого. Да, игра оказалась успешной, поскольку кредит доверия Rockstar в среде игроков был огромен. А если бы это был молодой стартап? Тут уже сами все понимаете.

Нужны ли многоядерные процессоры?

Давайте рассмотрим ситуацию с точки зрения простого обывателя. Большинству пользователей хватает 2 ядер по следующим причинам:

невысокие потребности;
большинство приложений работает стабильно;
игры – не главный приоритет;
низкая стоимость сборок;
процессоры сами по себе дешевые;
большинство покупает готовые решения;
некоторые пользователи понятия не имеют, что им продают в магазинах и чувствуют себя прекрасно.

Можно ли играть на 2 ядрах? Да без проблем, что с успехом несколько лет доказывала линейка Intel Core i3 вплоть до 7‑го поколения. Также огромной популярностью пользовались Pentium Kaby Lake, в которые впервые в истории внедрили поддержку Hyper Threading.
Стоит ли сейчас покупать 2 ядра, пусть и с 4‑мя потоками? Исключительно для офисных задач. Эпоха данных чипов постепенно уходит, да и производители начали массово переключаться на 4 полноценных физических ядра, а потому не стоит рассматривать те же Pentium и Core i3 Kaby Lake в долгосрочной перспективе. AMD так и вовсе отказалась от 2‑ядерников.

Эпоха одноядерных процессоров уходит в прошлое. Уже сейчас CPU, оснащенные двумя вычислительными ядрами, начали активное наступление на сегмент рынка настольных компьютеров. А там, глядишь, и многоядерные подтянутся...

В апреле-мае этого года в ИТ-индустрии произошли знаменательные события: монстры процессорного рынка AMD и Intel явили миру CPU с двумя вычислительными ядрами. Первой представила двухъядерные чипы для настольных ПК корпорация Intel: 11 апреля было официально объявлено о начале поставок процессора Pentium 4 Extreme Edition 840. Ответ AMD не заставил себя долго ждать, и уже 21 апреля компания представила три серверных двухъядерных процессора Opteron, а также торговую марку двухъядерных процессоров для настольных ПК - Athlon 64 X2, которые были официально презентованы 9 мая.

Intel Pentium D

Для корпорации Intel выпуск процессоров с двухъядерной архитектурой был фактически неизбежен, поскольку ядро Prescott на сегодня практически полностью исчерпало свой запас по тактовой частоте, ограниченный сверху величиной 4 ГГц. Первые двухъядерные процессоры Intel для настольных систем изготовлены на основе ядра Smithfield. Фактически оно состоит из двух ядер Prescott, выполненных на одном полупроводниковом кристалле. Туда же помещается арбитр, который следит за состоянием системной шины и помогает разделять доступ к ней между двумя CPU. Каждое из ядер имеет собственную кэш-память второго уровня размером 1 Мб. Все взаимодействие между ядрами в Smithfield происходит через системную шину.

На данный момент выпускается два типа процессоров для настольных компьютеров: просто двухъядерные Pentium D и CPU для энтузиастов Pentium Extreme Edition. Двухъядерные процессоры упаковываются в корпус LGA775 и работают с частотой системной шины 800 МГц.

Линейка CPU Pentium D представлена тремя моделями: 820, 830 и 840 с частотами соответственно 2,8, 3,0 и 3,2 ГГц. В элитарном секторе есть одна модель - Pentium Extreme Edition 840, процессорные ядра которого работают на частоте 3,2 ГГц. Отличие экстремального двухъядерника от остальных заключается в разблокированном коэффициенте умножения и включенной технологии Hyper-Threading, которая отключена в моделях линейки Pentium D. То есть операционной системой Pentium Extreme Edition будет определяться как четыре логических процессора. Основные характеристики новых CPU приведены в таблице 1.

Стоит также заметить, что новое процессорное ядро наследует от Prescott весь набор современных технологий: поддержка 64-битных расширений EM64T, технология безопасности Execute Disable Bit и полный набор средств Demand Based Switching для управления тепловыделением и энергопотреблением, включающий технологии C1E (Enhanced Halt State), TM2 (Thermal Monitor 2) и EIST (Enhanced Intel SpeedStep). Последние три технологии не поддерживаются самой младшей двухъядерной моделью Pentium D 820, поскольку для их работы требуется динамическое изменение множителя процессора. Коэффициент умножения этого чипа (14x) является минимальным для CPU на основе Prescott и его производных.

AMD Athlon 64 X2

Двухъядерные процессоры производства компании AMD получили название Athlon 64 X2. Как видно из наименования, новые CPU имеют архитектуру AMD64, а "X2" свидетельствует о том, что в них присутствует два вычислительных ядра.

Модельный ряд Athlon 64 X2 на сегодня включает в себя пять процессоров с рейтингами 3800+, 4200+, 4400+, 4600+ и 4800+, основные характеристики которых приведены в таблице 2. В их основе используются ядра с кодовыми именами Toledo и Manchester.

Различия между ними заключаются в размере кэша второго уровня. Toledo имеет кэш L2 объемом 1 Мб на каждое ядро, а у Manchester этот показатель вдвое меньше - по 512 Кб на каждое ядро. Процессоры с рейтингами 4400+ и 4800+ построены на основе ядра Toledo и работают на частотах 2,2 и 2,4 ГГц соответственно. А CPU с рейтингами 3800+, 4200+ и 4600+ имеют ядро Manchester и тактовые частоты 2,0, 2,2 и 2,4 ГГц. Существуют также варианты построения последних трех упомянутых процессоров на основе ядра Toledo, но с отключенной половиной кэша.

В отличие от Intel компания AMD не стала уменьшать частоту своих новых CPU. Как видим, тактовая частота самого быстрого двухъядерного процессора соответствует частоте старшей модели в линейке Athlon 64 (правда, существует более быстрый геймерский FX). Из этого следует, что даже в приложениях, не оптимизированных под многопоточность, Athlon 64 X2 будет демонстрировать очень хороший уровень производительности.

Следует отметить, что подход к реализации двухъядерности в процессорах AMD несколько отличается от того, что был предложен на чипах Intel. Хотя, как и Pentium D, Athlon 64 X2 по сути представляет собой два процессора Athlon 64, объединенных на одном кристалле. Дело в том, что ядра в Smithfield общаются между собой посредством системной шины, а в Athlon 64 X2 реализован несколько иной метод.

Еще на этапе разработки архитектуры AMD64 была предусмотрена возможность создания многоядерных процессоров. Каждое из ядер Athlon 64 X2 обладает собственным набором исполнительных устройств и выделенной кэш-памятью второго уровня, контроллер памяти и контроллер шины HyperTransport общий. А вот взаимодействие каждого из ядер с разделяемыми ресурсами происходит посредством специального коммутатора (Crossbar Switch) и интерфейса системных запросов (System Request Interface), в котором формируется очередь системных запросов (System Request Queue). И, что самое главное, на этом же уровне организовано и взаимодействие ядер между собой, благодаря чему вопросы когерентности кэшей решаются без дополнительной нагрузки на системную шину и шину памяти.

Двухъядерные процессоры AMD не нуждаются в новых чипсетах и материнках, достаточно лишь обновить BIOS на уже существующих платах под Socket 939. Стоит также отметить, что удалось вписать в ранее установленные рамки для Athlon 64 и энергопотребление Athlon 64 X2. Новый процессор поддерживает технологии: AMD64 (поддержка 64-битных расширений), Enhanced Virus Protectionи (защита от некоторых типов вирусов), а также Cool`n`Quiet (предназначена для понижения тепловыделения и энергопотребления процессора).

Тестирование

В тестовую лабораторию редакции попали двухъядерные CPU обоих гигантов процессорного рынка - Intel Pentium D 820 и AMD Athlon 64 X2 4800+. Напрямую сравнивать эти процессоры между собой нет никакого смысла, поскольку они находятся в совершенно разных весовых категориях. В качестве оппонента с каждым двухъядерником был сопоставлен его одноядерный предок, работающий на такой же тактовой частоте, - Intel Pentium 4 520 и AMD Athlon 64 4000+.

Тестирования проводились на стендах следующей конфигурации.

Материнская плата - Intel D945GTP (чипсет Intel 945G);
Оперативная память - два модуля по 512 Мб Micron DDR2-533;

Материнская плата - ASUS A8N SLI Deluxe (чипсет nVIDIA nForce4 SLI);
Оперативная память - два модуля по 512 Мб Corsair DDR400;
Графические карта - 128 Мб ATi Radeon X600;
Системный HDD - SATA Maxtor 250 Гб;
Операционная система - Windows XP Pro, SP2.

В данном тестировании мы исследовали изменение производительности в различных популярных приложениях при использовании систем на основе двухъядерного процессора вместо одноядерного. В качестве тестовых программ применялись приложения, входящие в состав пакета WorldBench 5. Результатом тестов является время (в секундах), потраченное на выполнение приложения.

Результаты тестирования приведены в таблицах.

Заключение

Как видно из результатов тестирования, в большинстве приложений мы имеем незначительный прирост. Более солидный выигрыш мы получаем при запуске программ по обработке видео - Microsoft Windows Media Encoder 9.0 и Roxio VideoWave Movie Creator 1.5. Но лучше всего двухъядерные процессоры проявили себя при многозадачном тесте, когда одновременно запускается два приложения Mozilla и Windows Media Encoder. Причем отрыв Athlon 64 X2 4800+ от своего одноядерного предка составил 82,2%, а разница между процессорами Intel в этом тесте составила 47,1%. На первый взгляд, двухъядерность AMD эффективней, чем у Intel. Но не стоит забывать, что у Pentium 4 уже была псевдодвухъядерность в лице технологии Hyper-Threading. Может быть, именно поэтому прирост получился не такой солидный.

Глядя на менее выдающиеся результаты остальных приложений, можно предположить, что эти программы просто не оптимизированы под многопоточность. Но ведь процессы развития аппаратных и программных средств никогда не шли параллельными курсами. Постоянно кто-то кого-то обгонял и, как правило, "железо" вырывалось вперед, а "софт" уже потом догонял. Поэтому можно предположить, что в скором будущем производители ПО постараются оптимизировать под многопоточность как можно большее количество своих продуктов. И вот тогда двухъядерные процессоры смогут в полной мере раскрыть свой потенциал.

Оборудование для тестирования предоставлено представительствами компаний AMD и Intel в Украине.