[py]您真的知道多核处理器吗？了解多线程

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cpu内部体系结构参考

您知道CPU的工作方式吗？ -视频

CPU核越多越好？您的CPU可能正在退役！

您真的了解多核处理器吗？

1. 双核≠双性能

多核并不一定会使您的手机或计算机速度更快，但会提高PC的整体性能. 这是一个稍微不同的技术功能. 多核处理器的性能提升不是简单CPU核的倍数，因为它被两个（更多）核之间的资源共享所拖累. 例如，双核性能仅是单核的1.4到1.8倍，实际情况取决于特定的应用.

一个核心拼命地工作，拼命地转动，而另一个核心却在注视着，最后温度持续升高，屏幕变蓝. . .

上面的图片是一个笑话，但是您可以使用任务管理器查看每个核心的负载不是均匀分布.

这就是为什么进行核转让，转让和蓝屏的原因.

2. 多核不一定是高能量

理论上，多核的性能必须远远高于单核. 但是，软件的开发远远不能跟上硬件开发的速度，因此多核CPU无法在实际应用中发挥其应用效果. 例如，四核CPU现在非常流行，但是很少有针对四核优化的应用程序. . 即使您使用了八核CPU，在运行许多软件时，您仍然不会感觉到速度的提高. 因此，我们不仅遵循核心，多核心并不一定是最好的. “足够”始终是每个人在安装时选择硬件的唯一原则. 另外，由于架构和主频的差异，多核并不一定比少数核要好.

多核不一定是高性能的. 原则和人数不一定强大. 这是事实.

3. 多核不仅是CPU

为了充分发挥CPU效率并减少用户支出，现在越来越多的CPU与GPU功能集成在一起. 例如，英特尔已将GPU内核集成到Sandy Bridge的CPU中，其GPU内核的图形内核性能得到了极大的改善.

多核是一个无奈的举动: 过去，半导体技术的发展可以带来“三鸟一石”的效果，包括提高晶体管速度，降低功耗和减小芯片面积. 然而，当制造工艺发展到90nm或65nm时，漏电流的问题变得突出，并且通过使用先前的内部结构来增加频率的方法难以工作. 为了在不增加工作频率的情况下提高性能，只能增加CPU内核数.

在许多客户端需要并行处理的服务器中，多核体系结构可以轻松实现更好的结果. 但是，该问题发生在根据用户请求运行应用程序软件的客户端计算机中. 由于可以同时运行的软件数量有限，即使可以分割并并行执行每个软件，必须串行执行的软件部分仍会阻碍处理性能的提高. 许多相关人士认为，在具有这种架构的当前PC中，多核处理器可以实现更好的性能改进的极限可能是4到8核.

集成多种不同类型的内核: 另一方面，不断涌现的新应用软件（例如提供新体验的高级用户界面，动态和静态图像分析）对处理器的处理性能提出了更高的要求. 如果处理器仅继续在当前基于CPU内核的体系结构上进行开发，则可能不会实现这些新应用.

2007年9月，英特尔董事会名誉主席戈登·摩尔在英特尔秋季技术峰会上表示: “众所周知，摩尔定律在物理学上有局限性. 大约10或15年后，摩尔定律将克服基本障碍，并退出历史舞台. ”另一方面，摩尔认为半导体技术的发展可能会像以前一样持续10年左右. 在将流程开发视为技术驱动力的同时，为了克服多核架构面前的障碍，处理器应采用哪种内部架构？

业界认为的解决方案是使用异构处理器架构，这意味着要集成不同类型的内核. 在这种架构中，CPU内核不擅长的浮点运算和信号处理任务将由集成在同一芯片上的其他可编程内核执行. 相关人士认为，集成多种不同类型内核的异构多核架构将成为未来处理器的主流架构.

从同类通用处理器到异构通用处理器将实现SoC: Nvidia总裁兼首席执行官指出: “目前，图形芯片的浮点计算性能已经大大超过了处理器. 如果能够灵活使用，随着图形芯片的发展，将会出现各种新的应用程序. ”在占据PC和服务器主流地位的x86处理器中，有关GPU（图形处理单元）的相关研发工作突然间变得活跃起来.

GPU的集成和通用化已取得进展: 围绕GPU的研究主要有两个方向. 首先是将GPU内核集成到处理器芯片中. AMD于2006年7月收购了加拿大GPU制造商ATI Technology，并提出了一种Fusion处理器解决方案，该解决方案将ATI的GPU内核集成到了处理器中. 此外，英特尔在2007年4月明确表示，它正在开发矢量处理器Larrabee（开发代码），该处理器集成了许多专用于浮点运算的CPU内核.

另一个研发方向是利用GPU的能力来执行浮点运算的并行处理并将其用作向量处理器. 这是用于通用计算的GPGPU（GPU上的通用计算）. 从2006年下半年开始，NVIDIA已陆续推出了相关的硬件产品和软件开发工具（见图1）.

当Xilinx推出新设备时，据估计，英特尔的老板会惊讶地从椅子上掉下来.

这是什么新设备？这是Xilinx在新年的第五天发布的基于16nm FinFET 3D晶体管的新FPGA产品--Zynq UltraScale MPSoC

看看它的内部结构:

这实际上是一个异构处理器. 如前所述，它是ASIC级的异构处理器！它是采用16nm FinFET技术的64位处理器！它是使用FPGA实现硬加速的处理器！

英特尔对Altera的收购表明，英特尔不能坐以待still. 一场大型表演即将开幕. 等一下.

4. 什么是双核，双核和超线程

双（多个）核: 指具有两个（或多个）物理核（也称为核），所有CPU核均具有固定的逻辑结构，一级缓存，二级缓存，执行单元，指令级单元和逻辑总线接口等单元. 每个内核都通过超传输技术将CPU内核直接连接到外部I / O，并集成了内存控制器技术，因此每个内核都有自己的缓存供使用，并且拥有自己的专用通道直接通往I / O，在那里完全没有资源争用的问题.

双核（多个）: 仅将两个（或多个）完整的CPU封装在一起并连接到同一前端总线. 由于总线的限制，两个内核将不可避免地产生总线争用，从而影响性能. 此类内核越多，就越容易加剧处理器对前端总线带宽的争用，并成为提高系统性能的瓶颈. 这是由CPU架构引起的先天性. 失败了，所以这个双核（多核）实际上就是“假多核”. 孪生核心有点像北京郊区发展的大型社区. 许多社区使用同一条城市高速公路，人们在旅行（数据处理）时肯定会遇到交通阻塞. 双核是为不同社区开发专用的车道，每个社区不会交叉（数据可以并行处理），并且不会发生交通拥堵.

HT技术（超线程技术）: HT技术是在处理器中实现2个逻辑处理器（请注意，它不是物理处理器），它充分利用了处理器资源，类似于虚拟CPU，这使得系统错误地认为它是双核处理设备. 双核处理器集成了两个物理核心，实际上是双核处理器. 例如，前者似乎是一个可以同时用双手做饭的厨师，但是他一次只能将一个菜放在桌上. 而双核处理器就像两个厨师炒两道菜，而同一时间炒两道菜. 菜肴会送到桌子上.

5. 多任务和多线程

多任务处理意味着系统可以同时执行多个任务. 例如，您可以同时下载和收听歌曲. Windows可以支持多任务. 这与多核CPU无关. 多线程意味着系统可以为某个操作调用多个CPU进行并行处理. 例如，在支持多线程PS的情况下，当批量处理多个操作（如过滤器和剪切）时，系统将调用多个CPU并行处理这些操作，以提高操作效率.

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