כיצד פועל הברגה יתר במעבדי Intel Core i7?

רכיבים / כיצד פועל הברגה יתר במעבדי Intel Core i7? 4 דקות קריאה

שמעת את המונח Hyper-Threading הרבה פעמים. זו אמורה להיות איזו טכנולוגיה קסומה המכפילה את מהירות המעבד שלך ברגע שהוא מופעל. חברות יכולות להפעיל או לכבות אותו ולגבות הרבה יותר כמו פרמיה.



אני רוצה לומר שכל זה שטויות מוחלטות וכי מאמר זה נועד לחנך אותך להבין טוב יותר מהי היפר-הברגה. מאמר זה יהיה ידידותי מאוד למתחילים.

הַקדָמָה

בימים ההם, אם אינטל או AMD היו צריכות ליצור מעבד מהיר יותר, הם בדרך כלל היו מגדילים את מספר הטרנזיסטורים הפוטנציאליים על ידי כיווץ שלהם ומתאימים יותר באותו שטח ומנסים להגדיל את התדרים שלהם (נמדדים ב- MHz / GHz). לכל המעבדים היה רק ​​ליבה אחת. המעבדים הפכו ל 32 ביט ויכולו להתמודד עם זיכרון RAM של עד 4 ג'יגה. מאוחר יותר הם עברו למעבדי 64 סיביות שיכולים להתמודד עם זינוקי זיכרון RAM יותר מ -4 GB בלבד. לאחר מכן, הוחלט להשתמש במספר ליבות ולהפיץ עומסי עבודה על פני ליבות מרובות אלו לצורך מחשוב יעיל יותר. כל הליבות מתקשרות זו עם זו כדי להפיץ כל משימה. נאמר כי משימה כזו היא משימה מרובת שרשראות.



חלקי מעבד



מעבד מורכב מהחלקים הבאים הפועלים בהרמוניה. כאמור לעיל, זה הולך להיות פשטנות יתר. זה פשוט קורס התרסקות ואל תתייחס למידע זה כמילת הבשורה. חלקים אלה אינם מופיעים בשום סדר מסוים:



  • מתזמן (למעשה ברמת מערכת ההפעלה)
  • שולף
  • מפענח
  • הליבה
  • פְּתִיל
  • מטמון
  • בקר זיכרון וקלט / פלט
  • FPU (יחידת נקודה צפה)
  • רושמים

הפונקציות של חלקים אלה הן כדלקמן

בקר הזיכרון וב I / O מנהל את הכניסה והיציאה של הנתונים למעבד וממנו. הנתונים מועברים מהדיסק הקשיח או SSD ל- RAM, ואז הנתונים החשובים יותר מועברים למטמון המעבד. המטמון כולל 3 רמות. למשל ל- Core i7 7700K מטמון L3 של 8 מגהבייט. מטמון זה משותף לכל המעבד ב -2 מגה בייט לליבה. הנתונים מכאן נאספים על ידי מטמון L2 מהיר יותר. לכל ליבה יש מטמון L2 משלו, שהוא 1 מגה בייט בסך הכל ו- 256 קילו ליבה. כמו המקרה של Core i7, יש לו Hyper-Threading. לכל ליבה שני אשכולות, כך שמטמון L2 זה משותף לשני האשכולות. המטמון L1 בסך הכל הוא 256 KB ב 32 KB לכל שרשור. כאן הנתונים נכנסים אז לרשמים שהם בסך הכל 8 רושמים במצב 32 סיביות ו 16 רושמים במצב 64 סיביות. מערכת ההפעלה (מערכת הפעלה) מתזמנת תהליכים או הוראות לשרשור הזמין. מכיוון שיש 8 חוטים ב- i7, הוא יעבור אל החוטים וממנה בתוך הליבות. מערכות הפעלה כמו Windows או Linux הן מספיק חכמות כדי לדעת מהן ליבות פיזיות ומהן ליבות לוגיות.

כיצד פועל השחלה יתר?



במעבד רב ליבות מסורתי, לכל ליבה פיזית יש משאבים משלה וכל ליבה מורכבת מחוט אחד שיש לו גישה עצמאית לכל המשאבים. השחלת יתר כוללת שני (או במקרים נדירים יותר) שרשורים החולקים את אותם משאבים. המתזמן יכול להחליף משימות ותהליכים בין האשכולות הללו.

במעבד רב ליבות מסורתי, הליבה יכולה 'להחנות' או להישאר בטלה אם לא מוקצים לה נתונים או תהליך כלשהו. מצב זה נקרא רעב והוא נפתר בריא על ידי SMT או Hyper-Threading.

ליבות פיזיות לעומת לוגיות (ומה הם חוטים)

אם תקרא את גיליון המפרט כמעט לכל Core i5, תבחין שיש לו 4 ליבות פיזיות ו -4 ליבות לוגיות או 4 אשכולות (i5 של אגם קפה יש 6 ליבות ו -6 אשכולות). כל i7s עד 7700K הם 4 ליבות ו- 8 ליבות חוט / לוגיות. בהקשר של ארכיטקטורת המעבדים של אינטל, חוטים וליבות לוגיות הם אותו הדבר. הם לא שינו את מערך הארכיטקטורה שלהם מאז הדור הראשון של נחלם עד היום עם קפה אגם כך שהמידע הזה יחזיק מעמד. מידע זה לא יספיק למעבדי AMD ישנים יותר, אך Ryzen גם שינתה הרבה מהפריסה שלהם, והמעבדים שלהם דומים כעת בעיצובם לזה של אינטל.

יתרונות הברגה יתר

  • השחלת יתר פותרת את בעיית 'הרעב'. אם ליבה או שרשור הם פנויים, המתזמן יכול להעביר אליו את הנתונים במקום שהליבה תישאר בטלה או ימתין לנתונים חדשים אחרים שיזרמו דרכה.
  • ניתן לבצע עומסי עבודה גדולים ומקבילים בהרבה ביעילות רבה יותר. מכיוון שיש יותר שרשורים המקבילים, יישומים שתלויים במידה רבה במספר נושאים יכולים להגביר את עבודתם באופן משמעותי (אך לא כפליים).
  • אם אתה משחק ויש לך איזושהי משימה חשובה שמופעלת ברקע, המעבד לא יתקשה לספק מסגרות נאותות ולהפעיל את המשימה בצורה חלקה מכיוון שהוא יכול להחליף משאבים בין שרשור.

חסרונות הברגה יתר

הדברים הבאים אינם הרבה חסרונות, אלא הם יותר אי נוחות.

  • Hyper-Threading זקוק להטמעה מרמת התוכנה כדי לנצל אותה. למרות שיותר ויותר יישומים מפותחים בכדי לנצל ריבוי שרשורים, יישומים שלא מנצלים טכנולוגיית SMT (סימולטני ריבוי השחלה) או אפילו ליבות פיזיות מרובות יפעלו בדיוק זהה ללא קשר. הביצועים של יישומים אלה תלויים יותר במהירות השעון וב- IPC של מעבד.
  • השחלת יתר עלולה לגרום למעבד ליצור יותר חום. זו הסיבה ש- i5s נהגו לשעון הרבה יותר גבוה מ- i7s מכיוון שהם לא היו מתחממים כמו שיש להם פחות חוטים.
  • אשכולות מרובים חולקים את אותם משאבים בתוך ליבה. זו הסיבה שהביצועים אינם מכפילים את עצמם. זוהי שיטה חכמה מאוד למקסם את היעילות ולהגביר את הביצועים בכל מקום אפשרי.

סיכום

השחלת יתר היא טכנולוגיה ישנה אך אחת כאן כדי להישאר. ככל שהיישומים תובעניים יותר ויותר, ושיעור התמותה ההולך וגובר בחוק מור, היכולת להקביל עומסי עבודה סייעה בשיפור הביצועים באופן משמעותי. היכולת להפעיל עומסי עבודה מקבילים חלקית מסייעת בהגדלת הפרודוקטיביות ומביאה את עבודתך מהר יותר ללא גמגום. ואם אתם מחפשים לקנות את לוח האם הטוב ביותר עבור מעבד i7 מהדור השביעי שלכם, בדקו זאת זֶה מאמר.

#תצוגה מקדימהשֵׁםNVIDIA SLIAMD CrossFireשלבי VRMRGBלִרְכּוֹשׁ
1 פורמולה 9 של ASUS 10

בדוק מחיר
2 MSI ארסנל גיימינג אינטל Z270 10

בדוק מחיר
3 משחקי ביצועי MSI אינטל Z270 אחת עשרה

בדוק מחיר
4 ASRock Gaming K6 Z270 10 + 2

בדוק מחיר
5 משחקי GIGABYTE AORUS GA-Z270X 8 אחת עשרה

בדוק מחיר
#1
תצוגה מקדימה
שֵׁםפורמולה 9 של ASUS
NVIDIA SLI
AMD CrossFire
שלבי VRM10
RGB
לִרְכּוֹשׁ

בדוק מחיר
#2
תצוגה מקדימה
שֵׁםMSI ארסנל גיימינג אינטל Z270
NVIDIA SLI
AMD CrossFire
שלבי VRM10
RGB
לִרְכּוֹשׁ

בדוק מחיר
#3
תצוגה מקדימה
שֵׁםמשחקי ביצועי MSI אינטל Z270
NVIDIA SLI
AMD CrossFire
שלבי VRMאחת עשרה
RGB
לִרְכּוֹשׁ

בדוק מחיר
#4
תצוגה מקדימה
שֵׁםASRock Gaming K6 Z270
NVIDIA SLI
AMD CrossFire
שלבי VRM10 + 2
RGB
לִרְכּוֹשׁ

בדוק מחיר
#5
תצוגה מקדימה
שֵׁםמשחקי GIGABYTE AORUS GA-Z270X 8
NVIDIA SLI
AMD CrossFire
שלבי VRMאחת עשרה
RGB
לִרְכּוֹשׁ

בדוק מחיר

עדכון אחרון ב- 2021-01-05 בשעה 22:02 / קישורי שותפים / תמונות מממשק ה- API של פרסום מוצרים של אמזון