Núcleo de CPU, Multi-Core, Thread, Core vs Threads, Hyper-Threading

O que é simultaneidade ou núcleo único?

In Operating Systems, a simultaneidade é definida como a capacidade de um sistema executar dois ou mais programas em fases de tempo sobrepostas.

Como você pode ver, a qualquer momento, há apenas um processo em execução. Portanto, a simultaneidade é apenas uma aproximação generalizada da execução paralela real. Este tipo de situação pode ser encontrada em sistemas que possuem um processador de núcleo único.

O que é execução paralela ou (multi-core)?

Na execução paralela, as tarefas a serem executadas por um processo são divididas em subpartes, e múltiplas CPUs (ou múltiplos núcleos) processam cada subtarefa precisamente ao mesmo tempo.

Como você pode ver, a qualquer momento todos os processos estão em execução. Na realidade, são as subtarefas de um processo que são executadas em paralelo, mas para melhor compreensão, você pode visualizá-las como processos.

Portanto, o paralelismo é a forma real pela qual múltiplas tarefas podem ser processadas ao mesmo tempo. Este tipo de situação pode ser encontrada em sistemas com processadores multicore, que incluem quase todos os processadores comerciais modernos.

O que é Fio?

Um thread é uma unidade de execução em programação simultânea. Multithreading é uma técnica que permite que uma CPU execute muitas tarefas de um processo ao mesmo tempo. Esses threads podem ser executados individualmente enquanto compartilham seus recursos.

O que é multithreading?

Multithreading refere-se à tarefa comum que executa vários threads de execução em um sistema operacional. Pode incluir vários processos do sistema.

Como funciona o multithreading?

Por exemplo, a maioria das CPUs modernas suporta multithreading. Um simples aplicativo em seu smartphone pode fornecer uma demonstração ao vivo do mesmo.

Quando você abre um aplicativo que requer a coleta de alguns dados da Internet, a área de conteúdo do aplicativo é substituída por um botão giratório. Isso irá girar até que os dados sejam buscados e exibidos.

No fundo, existem dois tópicos:

• Um buscando os dados de uma rede e
• Uma renderização da GUI que exibe o controle giratório

Ambos os threads são executados um após o outro para dar a ilusão de execução simultânea.

O que é núcleo da CPU?

Um núcleo de CPU é a parte de algo central para sua existência ou caráter. Da mesma forma, no sistema de computador, a CPU também é chamada de núcleo.

Existem basicamente dois tipos de processador central:

1. Processador de núcleo único
2. Processador Multi-Core

Qual é o principal problema do Single Core?

Existem principalmente dois problemas com Single Core.

• Para executar as tarefas com mais rapidez, é necessário aumentar o tempo do relógio.
• Aumentar o tempo do clock aumenta o consumo de energia e a dissipação de calor a um nível extremamente alto, o que torna o processador ineficiente.

A solução fornecida pelo Multi-Core:

• Criar dois núcleos ou mais na mesma matriz para aumentar o poder de processamento e, ao mesmo tempo, manter a velocidade do clock em um nível eficiente.
• Um processador com dois núcleos executando uma velocidade eficiente pode processar instruções com velocidade semelhante ao processador de núcleo único. Sua velocidade de clock é duas vezes maior, mas o processo multicore consome menos energia.

Benefícios do processador multi-core

Aqui estão algumas vantagens do processador multicore:

• Mais transistor por escolha
• Conexões mais curtas
• Capacitância inferior
• Um pequeno circuito pode funcionar em alta velocidade

Diferença entre Core e Threads

parâmetros	núcleo	Tópicos
Definição	Núcleos de CPU significam o componente de hardware real.	Threads referem-se ao componente virtual que gerencia as tarefas.
Extração	A CPU recebe tarefas de um thread. Portanto, ele só acessa a segunda thread quando as informações enviadas pela primeira thread não são confiáveis.	Existem muitas variações diferentes de como a CPU pode interagir com vários threads.
Implementação	Alcançado através da operação de intercalação	Realizado processando múltiplas CPUs
Beneficiar	Aumente a quantidade de trabalho realizado de cada vez.	Melhore o rendimento e a aceleração computacional.
Fazer uso de	Core usa troca de conteúdo	Usa várias CPUs para operar vários processos.
Unidades de processamento necessárias	Requer apenas unidade de processamento de sinal.	Requer múltiplas unidades de processamento.
Exemplo	Executando vários aplicativos ao mesmo tempo.	Executando o rastreador da Web em um cluster.

O que é Hyper-Threading?

Hyper-threading foi o primeiro esforço da Intel para levar a computação paralela aos PCs dos usuários finais. Foi usado pela primeira vez em CPUs de desktop com o Pentium 4 em 2002.

Naquela época, os Pentium 4 apresentavam apenas um único núcleo de CPU. Portanto, ele executa apenas uma única tarefa e não consegue realizar qualquer tipo de operação múltipla.

Uma única CPU com hyper-threading aparece como duas CPUs lógicas para um sistema operacional. Nesse caso, a CPU é única, mas o SO considera duas CPUs para cada núcleo, e o hardware da CPU possui um único conjunto de recursos de execução para cada núcleo da CPU.

Portanto, a CPU assume que tem vários núcleos e o sistema operacional assume duas CPUs para cada núcleo da CPU.

Resumo

• Um thread é uma unidade de execução em programação simultânea.
• Multithreading refere-se à tarefa comum que executa vários threads de execução em um sistema operacional
• Hoje, muitas CPUs modernas suportam multithreading
• Hyper-threading foi o primeiro esforço da Intel para levar a computação paralela aos PCs dos usuários finais.
• Um núcleo de CPU é a parte de algo central para sua existência ou caráter
• No, OperaA simultaneidade do sistema é definida como a capacidade de um sistema executar dois ou mais programas em fases de tempo sobrepostas.
• Na execução paralela, as tarefas a serem executadas por um processo são divididas em subpartes.
• O principal problema do processador single-core é que, para executar as tarefas com mais rapidez, é necessário aumentar o tempo do clock.
• O Multicore resolve esse problema criando dois núcleos ou mais no mesmo chip para aumentar o poder de processamento e também mantém a velocidade do clock em um nível eficiente.
• O maior benefício do sistema multicore é que ele ajuda você a criar mais transistores por escolha
• Os núcleos da CPU significam o componente de hardware real, enquanto os threads se referem ao componente virtual que gerencia as tarefas.