Ядро ЦП, многоядерность, поток, ядро ​​против потоков, гиперпоточность

Что такое параллелизм или одноядерность?

In OperaВ системах одновременность определяется как способность системы выполнять две или более программы в перекрывающиеся временные фазы.

Параллелизм или одноядерность
Параллельное выполнение с разделением времени

Как видите, в любой момент времени выполняется только один процесс. Следовательно, параллелизм — это лишь обобщенное приближение реального параллельного выполнения. Такую ситуацию можно встретить в системах с одноядерным процессором.

Что такое параллельное выполнение или (многоядерность)?

При параллельном выполнении задачи, которые должен выполнить процесс, разбиваются на подчасти, и несколько процессоров (или несколько ядер) обрабатывают каждую подзадачу одновременно.

Параллельное выполнение
Параллельное выполнение

Как видите, в любой момент времени все процессы выполняются. На самом деле это подзадачи процесса, которые выполняются параллельно, но для лучшего понимания вы можете визуализировать их как процессы.

Таким образом, параллелизм — это реальный способ одновременной обработки нескольких задач. Такую ситуацию можно встретить в системах с многоядерными процессорами, к которым относятся почти все современные коммерческие процессоры.

КЛЮЧЕВАЯ РАЗНИЦА

  • Ядра увеличивают объем работы, выполняемой за один раз, тогда как потоки улучшают пропускную способность и ускоряют вычисления.
  • Ядра — это реальный аппаратный компонент, тогда как поток — это виртуальный компонент, который управляет задачами.
  • Ядра используют переключение контента, в то время как потоки используют несколько процессоров для operaзапуская многочисленные процессы.
  • Ядрам требуется только блок обработки сигналов, тогда как потокам требуется несколько блоков обработки.

Что такое нить?

Поток — это единица выполнения параллельного программирования. Многопоточность — это метод, который позволяет процессору одновременно выполнять множество задач одного процесса. Эти потоки могут выполняться индивидуально, совместно используя свои ресурсы.

Что такое многопоточность?

Многопоточность относится к общей задаче, которая запускает несколько потоков выполнения в рамках одного процесса. operaсистема тинг. Он может включать в себя несколько системных процессов.

Как работает многопоточность?

Например, большинство современных процессоров поддерживают многопоточность. Простое приложение на вашем смартфоне может предоставить вам живую демонстрацию того же самого.

Когда вы открываете приложение, которое требует получения некоторых данных из Интернета, область содержимого приложения заменяется счетчиком. Он будет вращаться до тех пор, пока данные не будут извлечены и отображены.yed.

На заднем плане есть две темы:

  • Один извлекает данные из сети, а другой
  • Один рендеринг графического интерфейса, отображающего счетчик.

Оба этих потока выполняются один за другим, чтобы создать иллюзию одновременного выполнения.

Что такое ядро ​​процессора?

Ядро ЦП — это часть чего-то, что имеет решающее значение для его существования или характера. Точно так же в компьютерной системе ЦП также называют ядром.

В основном существует два типа базовых процессоров:

  1. Одноядерный процессор
  2. Многоядерный процессор

В чем основная проблема одноядерного процессора?

С одноядерным процессором в основном есть две проблемы.

  • Чтобы выполнить задачи быстрее, нужно увеличить время работы часов.
  • Увеличение тактового времени увеличивает энергопотребление и тепловыделение до чрезвычайно высокого уровня, что делает процессор неэффективным.

Решение, предоставляемое Multi-Core:

  • Создание двух или более ядер на одном кристалле для увеличения вычислительной мощности и сохранения тактовой частоты на эффективном уровне.
  • Процессор с двумя ядрами, работающими на эффективной скорости, может обрабатывать инструкции со скоростью, аналогичной скорости одноядерного процессора. Его тактовая частота в два раза выше, но многоядерный процесс потребляет меньше энергии.

Преимущества многоядерного процессора

Вот некоторые преимущества многоядерного процессора:

  • Больше транзисторов на выбор
  • Более короткие соединения
  • Более низкая емкость
  • Небольшая схема может работать на высокой скорости

Разница между ядром и потоками

параметры Основные Потоки
Определение Ядра ЦП означают реальный аппаратный компонент. Потоки относятся к виртуальному компоненту, который управляет задачами.
Обработка ЦП получает задачи из потока. Следовательно, он обращается ко второму потоку только в том случае, если информация, отправленная первым потоком, не является достоверной. Существует множество различных вариантов взаимодействия ЦП с несколькими потоками.
Реализация Достигается за счет чередования operaпроизводство Выполнено путем предъявления иска нескольким процессорам
Польза Увеличивайте объем работы, выполняемой за один раз. Повышение пропускной способности, ускорение вычислений.
Использовать Core использует переключение контента Использует несколько процессоров для operaзапуская многочисленные процессы.
Требуются процессоры Требуется только блок обработки сигналов. Требуется несколько процессоров.
Пример Запуск нескольких приложений одновременно. Запуск веб-сканера на cluster.

Что такое гиперпоточность?

Гиперпоточность была первой попыткой Intel обеспечить параллельные вычисления на ПК конечных пользователей. Впервые он был использован в настольных процессорах Pentium 4 в 2002 году.

В то время Pentium 4 имел только одно ядро ​​процессора. Следовательно, он выполняет только одну задачу и не может выполнять какие-либо множественные задачи. operaЦИИ.

Один ЦП с поддержкой Hyper-Threading отображается как два логических ЦП для operaсистема тинг. В этом случае ЦП один, но ОС рассматривает два ЦП для каждого ядра, а аппаратное обеспечение ЦП имеет один набор исполнительных ресурсов для каждого ядра ЦП.

Таким образом, процессор предполагает, что у него несколько ядер, чем на самом деле, и operaСистема ting предполагает два процессора для каждого отдельного ядра процессора.

Итого

  • Поток — это единица выполнения параллельного программирования.
  • Многопоточность относится к общей задаче, которая запускает несколько потоков выполнения в рамках одного процесса. operaсистема тинг
  • Сегодня многие современные процессоры поддерживают многопоточность.
  • Гиперпоточность была первой попыткой Intel обеспечить параллельные вычисления на ПК конечных пользователей.
  • Ядро ЦП — это часть чего-то центрального для его существования или характера.
  • В, OperaПараллелизм системы определяется как способность системы запускать две или более программы в перекрывающиеся временные фазы.
  • При параллельном выполнении задачи, которые должен выполнить процесс, разбиваются на подчасти.
  • Основная проблема одноядерного процессора заключается в том, что для более быстрого выполнения задач необходимо увеличивать тактовое время.
  • Multicore решает эту проблему, создавая два или более ядер на одном кристалле для увеличения вычислительной мощности, а также поддерживает тактовую частоту на эффективном уровне.
  • Самым большим преимуществом многоядерной системы является то, что она помогает вам создавать больше транзисторов по вашему выбору.
  • Ядра ЦП означают реальный аппаратный компонент, тогда как потоки относятся к виртуальному компоненту, который управляет задачами.