什么是多核處理器?多核處理器有什么優(yōu)點(diǎn)?有什么缺點(diǎn)?
處理器是臺式電腦、筆記本電腦以及其它電子設(shè)備中都具備的一個(gè)器件,由此可見處理器的重要性。為增進(jìn)大家對處理器的認(rèn)識,本文將對多核處理器、多核處理器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)予以介紹。如果你對處理器具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、多核處理器
多核處理器是指在一枚處理器中集成兩個(gè)或多個(gè)完整的計(jì)算引擎(內(nèi)核),此時(shí)處理器能支持系統(tǒng)總線上的多個(gè)處理器,由總線控制器提供所有總線控制信號和命令信號。多核技術(shù)的開發(fā)源于工程師們認(rèn)識到,僅僅提高單核芯片的速度會產(chǎn)生過多熱量且無法帶來相應(yīng)的性能改善,先前的處理器產(chǎn)品就是如此。他們認(rèn)識到,在先前產(chǎn)品中以那種速率,處理器產(chǎn)生的熱量很快會超過太陽表面。即便是沒有熱量問題,其性價(jià)比也令人難以接受,速度稍快的處理器價(jià)格要高很多。英特爾工程師們開發(fā)了多核芯片,使之滿足“橫向擴(kuò)展”(而非“縱向擴(kuò)充”)方法,從而提高性能。該架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了“分治法”戰(zhàn)略。通過劃分任務(wù),線程應(yīng)用能夠充分利用多個(gè)執(zhí)行內(nèi)核,并可在特定的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行更多任務(wù)。多核處理器是單枚芯片(也稱為“硅核”),能夠直接插入單一的處理器插槽中,但操作系統(tǒng)會利用所有相關(guān)的資源,將每個(gè)執(zhí)行內(nèi)核作為分立的邏輯處理器。
二、多核處理器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
從應(yīng)用需求上去看,越來越多的用戶在使用過程中都會涉及到多任務(wù)應(yīng)用環(huán)境,日常應(yīng)用中用到的非常典型的有兩種應(yīng)用模式。
一種應(yīng)用模式是一個(gè)程序采用了線程級并行編程,那么這個(gè)程序在運(yùn)行時(shí)可以把并行的線程同時(shí)交付給兩個(gè)核心分別處理,因而程序運(yùn)行速度得到極大提高。這類程序有的是為多路 工作站或服務(wù)器設(shè)計(jì)的專業(yè)程序,例如專業(yè)圖像處理程序、非線視頻編緝程序、動畫制作程序或科學(xué)計(jì)算程序等。對于這類程序,兩個(gè)物理核心和兩顆處理器基本上是等價(jià)的,所以,這些程序往往可以不作任何改動就直接運(yùn)行在 雙核電腦上。
還有一些更常見的日常應(yīng)用程序。例如Office、IE等,同樣也是采用線程級并行編程,可以在運(yùn)行時(shí)同時(shí)調(diào)用多個(gè)線程 協(xié)同工作,所以在 雙核處理器上的運(yùn)行速度也會得到較大提升。例如,打開IE 瀏覽器上網(wǎng)。看似簡單的一個(gè)操作,實(shí)際上瀏覽器進(jìn)程會調(diào)用代碼解析、Flash播放、多媒體播放、Java、 腳本解析等一系列線程,這些線程可以并行地被雙核處理器處理,因而運(yùn)行速度大大加快(實(shí)際上IE瀏覽器的運(yùn)行還涉及到許多進(jìn)程級的交互通信,這里不再詳述)。由此可見,對于已經(jīng)采用并行編程的軟件,不管是專業(yè)軟件,還是日常 應(yīng)用軟件,在多核處理器上的運(yùn)行速度都會大大提高。 日常應(yīng)用中的另一種模式是同時(shí)運(yùn)行多個(gè)程序。
許多程序沒有采用并行編程,例如一些 文件壓縮軟件、部分游戲軟件等等。對于這些 單線程的程序,單獨(dú)運(yùn)行在多核處理器上與單獨(dú)運(yùn)行在同樣參數(shù)的 單核處理器上沒有明顯的差別。但是,由于日常使用的最最基本的程序—— 操作系統(tǒng)——是支持 并行處理的,所以,當(dāng)在多核處理器上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)單線程程序的時(shí)候,操作系統(tǒng)會把多個(gè)程序的指令分別發(fā)送給多個(gè)核心,從而使得同時(shí)完成多個(gè)程序的速度大大加快。 另外,雖然單一的單線程程序無法體現(xiàn)出多核處理器的優(yōu)勢,但是多核處理器依然為 程序設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)很好的平臺,使得他們可以通過對原有的單線程序進(jìn)行并行設(shè)計(jì)優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)更好的程序運(yùn)行效果。
一些游戲廠商正在對原來的一些單線程游戲進(jìn)行優(yōu)化,采用并行編程使得游戲運(yùn)行得更快。有的游戲可以使用一個(gè)線程實(shí)現(xiàn)人物動畫,而使用另一個(gè)線程來載入地圖信息。或者使用一個(gè)線程來實(shí)現(xiàn)圖像渲染中的 矩陣運(yùn)算,而使用另一個(gè)來實(shí)現(xiàn)更高的人工智能運(yùn)算。如今,大量的支持多核心的游戲涌現(xiàn)出來,從而使得多核處理器的優(yōu)勢能得到進(jìn)一步的發(fā)揮。
優(yōu)點(diǎn):多線程,在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)能處理更多的任務(wù) 多任務(wù)處理 大緩存 高總線 這是單核處理器所達(dá)不到的
缺點(diǎn):功耗較大,需要特定平臺支持 需要大容量內(nèi)存跟進(jìn) 一般的軟件最多支持到兩線程(雙核)價(jià)格高
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