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

Concurrency หรือ Single Core คืออะไร?

In Operaในระบบคอมพิวเตอร์ การทำงานพร้อมกัน (Concurrency) หมายถึงความสามารถของระบบในการเรียกใช้โปรแกรมสองโปรแกรมขึ้นไปพร้อมๆ กันping ช่วงเวลาต่างๆ

อย่างที่คุณเห็น ในเวลาใดก็ตาม มีเพียงกระบวนการเดียวในการดำเนินการ ดังนั้น การเกิดขึ้นพร้อมกันจึงเป็นเพียงการประมาณทั่วไปของการประมวลผลแบบขนานจริงเท่านั้น สถานการณ์ประเภทนี้สามารถพบได้ในระบบที่มีโปรเซสเซอร์แบบคอร์เดียว

Parallel Execution หรือ (Multi-Core) คืออะไร?

ในการดำเนินการแบบขนาน งานที่จะดำเนินการโดยกระบวนการจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนย่อย และ CPU หลายตัว (หรือหลายคอร์) ประมวลผลแต่ละงานย่อยในเวลาเดียวกันอย่างแม่นยำ

อย่างที่คุณเห็น กระบวนการทั้งหมดกำลังดำเนินการอยู่ ณ เวลาใดก็ตาม ในความเป็นจริง มันเป็นงานย่อยของกระบวนการที่กำลังดำเนินการแบบคู่ขนาน แต่เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น คุณสามารถเห็นภาพงานเหล่านั้นเป็นกระบวนการได้

ดังนั้นความเท่าเทียมจึงเป็นวิธีที่แท้จริงที่สามารถประมวลผลงานหลาย ๆ งานพร้อมกันได้ สถานการณ์ประเภทนี้สามารถพบได้ในระบบที่มีโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ ซึ่งรวมถึงโปรเซสเซอร์เชิงพาณิชย์ที่ทันสมัยเกือบทั้งหมด

เธรดคืออะไร

เธรดเป็นหน่วยของการดำเนินการกับการเขียนโปรแกรมพร้อมกัน มัลติเธรดเป็นเทคนิคที่ช่วยให้ CPU สามารถรันงานหลายงานจากกระบวนการเดียวในเวลาเดียวกัน เธรดเหล่านี้สามารถดำเนินการทีละรายการในขณะที่แบ่งปันทรัพยากรของตน

มัลติเธรดคืออะไร?

มัลติเธรดดิ้งหมายถึงงานทั่วไปที่รันเธรดการทำงานหลายเธรดภายในระบบปฏิบัติการ ซึ่งอาจรวมถึงกระบวนการระบบหลายกระบวนการ

มัลติเธรดทำงานอย่างไร?

ตัวอย่างเช่น CPU สมัยใหม่ส่วนใหญ่รองรับการทำงานแบบมัลติเธรด แอพง่ายๆ บนสมาร์ทโฟนของคุณสามารถสาธิตการใช้งานแบบสดๆ ให้คุณได้

เมื่อคุณเปิดแอปที่ต้องการดึงข้อมูลบางอย่างจากอินเทอร์เน็ต พื้นที่เนื้อหาของแอปจะถูกแทนที่ด้วยตัวหมุน ซึ่งจะหมุนไปเรื่อยๆ จนกว่าจะดึงข้อมูลและแสดงออกมา

ในพื้นหลังมีสองเธรด:

• หนึ่งดึงข้อมูลจากเครือข่ายและ
• หนึ่งการเรนเดอร์ GUI ที่แสดงสปินเนอร์

เธรดทั้งสองนี้ดำเนินการทีละรายการเพื่อให้เกิดภาพลวงตาของการดำเนินการพร้อมกัน

ซีพียูคอร์คืออะไร?

แกน CPU เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เป็นศูนย์กลางของการดำรงอยู่หรือคุณลักษณะของมัน ในทำนองเดียวกันในระบบคอมพิวเตอร์ CPU ก็เรียกอีกอย่างว่าแกนกลาง

โดยทั่วไปมีโปรเซสเซอร์หลักสองประเภท:

1. โปรเซสเซอร์แบบคอร์เดียว
2. โปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์

ปัญหาหลักของ Single Core คืออะไร?

ส่วนใหญ่มีสองประเด็นเกี่ยวกับ Single Core

• เพื่อดำเนินงานให้เร็วขึ้น คุณต้องเพิ่มเวลาของนาฬิกา
• การเพิ่มเวลานาฬิกาจะเพิ่มการใช้พลังงานและการกระจายความร้อนในระดับที่สูงมาก ซึ่งทำให้โปรเซสเซอร์ไม่มีประสิทธิภาพ

โซลูชันที่มอบให้โดย Multi-Core:

• การสร้างสองคอร์ขึ้นไปบนดายเดียวกันเพื่อเพิ่มพลังการประมวลผล ในขณะเดียวกันก็รักษาความเร็วสัญญาณนาฬิกาให้อยู่ในระดับที่มีประสิทธิภาพ
• โปรเซสเซอร์ที่มีสองคอร์ที่ทำงานด้วยความเร็วที่มีประสิทธิภาพสามารถประมวลผลคำสั่งที่มีความเร็วใกล้เคียงกับโปรเซสเซอร์แบบคอร์เดียว ความเร็วสัญญาณนาฬิกาเป็นสองเท่า แต่กระบวนการมัลติคอร์ใช้พลังงานน้อยกว่า

ประโยชน์ของโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์

นี่คือข้อดีบางประการของโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์:

• ทรานซิสเตอร์เพิ่มเติมต่อตัวเลือก
• การเชื่อมต่อที่สั้นลง
• ความจุต่ำกว่า
• วงจรขนาดเล็กสามารถทำงานได้ด้วยความเร็วที่รวดเร็ว

ความแตกต่างระหว่าง Core กับ Threads

ไฮเปอร์เธรดดิ้งคืออะไร?

ไฮเปอร์เธรดดิ้งเป็นความพยายามครั้งแรกของ Intel ในการนำการคำนวณแบบขนานมาสู่พีซีของผู้ใช้ ถูกใช้ครั้งแรกกับซีพียูเดสก์ท็อปกับ Pentium 4 ในปี 2002

ในเวลานั้น Pentium 4 มีแกนประมวลผล CPU เพียงแกนเดียวเท่านั้น ดังนั้นจึงทำงานได้เพียงงานเดียวเท่านั้น และไม่สามารถดำเนินการหลายอย่างพร้อมกันได้

CPU ตัวเดียวที่มีไฮเปอร์เธรดดิ้งจะปรากฏเป็น CPU ลอจิกสองตัวสำหรับระบบปฏิบัติการ ในกรณีนี้ CPU จะเป็นตัวเดียว แต่ระบบปฏิบัติการจะถือว่า CPU สองตัวสำหรับแต่ละคอร์ และฮาร์ดแวร์ CPU จะมีชุดทรัพยากรการทำงานชุดเดียวสำหรับแต่ละคอร์ของ CPU

ดังนั้น CPU จึงถือว่ามีแกนประมวลผลจำนวนหลายแกน และระบบปฏิบัติการถือว่ามี CPU สองตัวต่อแกนประมวลผล CPU หนึ่งแกน

สรุป

• เธรดเป็นหน่วยของการดำเนินการกับการเขียนโปรแกรมพร้อมกัน
• มัลติเธรดหมายถึงงานทั่วไปที่รันเธรดการทำงานหลายเธรดภายในระบบปฏิบัติการ
• ปัจจุบัน CPU สมัยใหม่หลายตัวรองรับการทำงานแบบมัลติเธรด
• ไฮเปอร์เธรดดิ้งเป็นความพยายามครั้งแรกของ Intel ในการนำการคำนวณแบบขนานมาสู่พีซีของผู้ใช้
• แกน CPU เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เป็นศูนย์กลางของการดำรงอยู่หรือคุณลักษณะของมัน
• ใน, Operaการทำงานพร้อมกันของระบบ หมายถึง ความสามารถของระบบในการเรียกใช้โปรแกรมสองโปรแกรมขึ้นไปพร้อมๆ กันping ช่วงเวลาต่างๆ
• ในการดำเนินการแบบขนาน งานที่จะดำเนินการโดยกระบวนการจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนย่อย
• ปัญหาหลักของโปรเซสเซอร์แบบ single-core คือเพื่อที่จะดำเนินงานได้เร็วขึ้น คุณจะต้องเพิ่มเวลาสัญญาณนาฬิกา
• Multicore แก้ไขปัญหานี้โดยการสร้างสองคอร์ขึ้นไปบนดายเดียวกันเพื่อเพิ่มพลังการประมวลผล และยังรักษาความเร็วสัญญาณนาฬิกาให้อยู่ในระดับที่มีประสิทธิภาพอีกด้วย
• ประโยชน์ที่ใหญ่ที่สุดของระบบมัลติคอร์คือช่วยให้คุณสร้างทรานซิสเตอร์ได้มากขึ้นต่อตัวเลือก
• แกน CPU หมายถึงส่วนประกอบฮาร์ดแวร์จริง ในขณะที่เธรดอ้างถึงส่วนประกอบเสมือนที่จัดการงานต่างๆ