Els processadors de múltiples nuclis han estat disponibles en ordinadors personals des de finals de la dècada de 1990. Els dissenys multinúcleos van abordar el problema que els processadors van superar el límit de les seves limitacions físiques pel que fa a la velocitat del rellotge i amb quina eficàcia es podrien refredar i mantenir la precisió. Al moure's a nuclis addicionals en el xip del processador únic, els fabricants evitaven problemes amb les velocitats del rellotge multiplicant eficaçment la quantitat de dades que podrien manejar la CPU.
Quan originalment es van alliberar, només eren dos nuclis en una única CPU, però ara hi ha opcions per a quatre, sis i fins i tot 10 o més. A més d'afegir nuclis, la tecnologia Hyper-Threading d'Intel pràcticament duplica els nuclis que veu el sistema operatiu.
Tenir dos nuclis en un únic processador sempre ha tingut beneficis tangibles gràcies a la multitasca dels sistemes operatius moderns. Després de tot, pot estar navegant per la web o escriure un informe mentre un programa antivirus s'executi en segon pla. La pregunta real per a moltes persones pot ser si tenir més de dos és realment beneficiós i, si és així, quants?
Encadenament
A fil és simplement una única transmissió de dades d'un programa que passa pel processador a l'ordinador. Cada aplicació genera el seu propi o diversos fils en funció de com s'està executant. Amb la multitarea, un processador d'un únic nucli només pot gestionar un sol fil alhora, de manera que el sistema canvia ràpidament entre els fils per processar les dades d'una manera aparentment concurrent.
El benefici de tenir múltiples nuclis és que el sistema pot gestionar més d'un fil. Cada nucli pot gestionar una seqüència independent de dades. Aquesta arquitectura augmenta considerablement el rendiment d'un sistema que executa aplicacions concurrents. Atès que els servidors tendeixen a executar moltes aplicacions concurrents en un moment donat, la tecnologia es va desenvolupar originalment per al client empresarial, però a mesura que les computadores personals es van incrementar i la multitasca es va incrementar, també es van beneficiar de tenir nuclis extra.
Dependència del programari
Tot i que el concepte de processadors de múltiples nuclis sembla atractiu, hi ha una important advertència a aquesta tecnologia. Per tal de veure els veritables beneficis dels processadors múltiples, el programari que s'està executant a l'ordinador s'ha d'escriure per suportar el filtrat múltiple. Sense el programari compatible amb aquesta característica, els subprocessos s'executaran principalment a través d'un únic nucli, de manera que es degradarà l'eficiència. Després de tot, si només es pot executar en un únic nucli en un processador de quatre nuclis, pot ser més ràpid executar-lo en un processador de doble nucli amb velocitats de rellotge de base més altes.
Tots els principals sistemes operatius actuals admeten la capacitat de multiprocesamiento. Però també s'ha d'escriure el programari multithreading al programari de l'aplicació. El suport a la multiplicació de subprocessos en el programari de consum ha millorat al llarg dels anys però, per a molts programes senzills, el suport multithreading encara no està implementat a causa de la complexitat de la generació de programari. Per exemple, no és probable que un programa de correu o un navegador web vegi grans avantatges per a la transmissió multithrag, tant com un programa d'edició de gràfics o de vídeo, on l'ordinador processa càlculs complexos.
Un bon exemple per explicar aquesta tendència és mirar un joc d'ordinador típic. La majoria de jocs requereixen algun tipus de motor de representació per mostrar el que està passant en el joc. A més, algun tipus d'intel·ligència artificial controla els esdeveniments i els personatges del joc. Amb un únic nucli, tots dos han de funcionar canviant entre els dos. Aquest enfocament no és eficaç. Si el sistema tingués múltiples processadors, la representació i l'AI podrien córrer en un nucli separat, una situació ideal per a un processador de múltiples nuclis.
És 4> 2?
Passar més enllà de dos nuclis presenta un desafiament conceptual, ja que la resposta per a qualsevol comprador informàtic depèn del programari que normalment utilitza. Per exemple, molts jocs encara ofereixen poca diferència de rendiment entre dos i quatre nuclis. Realment no hi ha jocs que vegin beneficis tangibles de més de quatre nuclis de processador.
D'altra banda, un programa de codificació de vídeo que transcodifica el vídeo probablement veurà enormes beneficis, ja que la representació de marcs individual es pot passar a nuclis diferents i, posteriorment, es recopilen en una sola transmissió pel programari. Així doncs, tenir vuit nuclis serà encara més beneficiós que tenir quatre.
Velocitat del rellotge
Com més alta sigui la velocitat del rellotge, més ràpid serà el processador. Les velocitats del rellotge es tornen més nebulosa quan es consideren velocitats relatives a múltiples nuclis, ja que els processadors inverteixen diversos fils de dades gràcies als nuclis addicionals, però cada un d'aquests nuclis s'executarà a velocitats més baixes a causa de les restriccions tèrmiques.
Per exemple, un processador de doble nucli pot suportar velocitats de rellotge base de 3,5 GHz per a cada processador mentre que un processador de quatre nuclis només pot funcionar a 3.0GHz. Només veient un nucli únic en cadascun d'ells, el processador de doble nucli pot arribar al voltant d'un 14 per cent més ràpid que en el quad-core. Per tant, si teniu un programa que només té una cadena única, el processador de doble nucli és en realitat més eficient. Una vegada més, si el vostre programari pot utilitzar els quatre processadors, el processador de quatre nuclis serà al voltant del 70 per cent més ràpid que el processador de doble nucli.
Conclusions
En la seva major part, tenir un processador de comptador de nucli superior generalment és millor si el vostre programari i els casos d'ús típic ho admeten. En la seva major part, un processador de doble nucli o de quatre nuclis serà més que suficient per a un usuari bàsic de l'ordinador.La majoria dels consumidors no perceben beneficis tangibles que van més enllà de quatre nuclis de processador ja que hi ha un programari tan poc poc especialitzat que pot aprofitar-lo. Les úniques persones que han de considerar aquests processadors d'alt nivell són aquells que realitzen tasques complexes com l'edició de vídeo d'escriptori o programes de matemàtiques i de complicacions complicades.
Consulteu el nostre. Com és ràpid d'una PC que necessito? article per obtenir una idea millor del tipus de processador que millor s'adapti a les vostres necessitats informàtiques.
