Ewolucja jednostek centralnych (CPU) to fascynujący i złożony temat do zbadania. Od premiery Intel 4004 w 1971 roku do współczesnych procesorów Intel z serii 10, te chipy odnotowały zdumiewający wzrost szybkości i mocy obliczeniowej w ciągu zaledwie pięciu krótkich dekad. Zadania obliczeniowe, które kiedyś były niewyobrażalne dla nawet największych komputerów mainframe, teraz są w stanie obsłużyć najtańszy smartfon z budżetem, a nawet najbardziej podstawowy laptop ma setki razy większą moc niż komputery obsługujące misje Apollo. Jednak nawet przy astronomicznie szybkim postępie mocy obliczeniowej, jednym z osiągnięć, które wciąż intryguje ludzi, jest koncepcja procesorów wielordzeniowych. Producenci tacy jak Intel i AMD zachwalają coraz większą liczbę rdzeni w nowszych procesorach – 4 rdzenie, 8 rdzeni, 16 rdzeni, a nawet 32 rdzenie – i ich przydatność do dużych obciążeń obliczeniowych. Ale co to wszystko w ogóle oznacza?
Czym są rdzenie procesorów?
Rdzeń procesora to niezależna jednostka przetwarzająca w całym fizycznym układzie procesora. Każdy rdzeń ma swój własny sprzęt do przetwarzania i pamięć podręczną oraz jest połączony z resztą procesora za pośrednictwem pamięci współdzielonej układu i magistrali systemowej. Rdzeń jest zasadniczo całym procesorem, więc procesor wielordzeniowy jest jak połączenie kilku procesorów i jednoczesne działanie. Powodem posiadania większej liczby rdzeni na procesorze jest to, że często może być korzystne dzielenie zadań obliczeniowych między wiele rdzeni niż jeden masywny, aby umożliwić szybsze i wydajniejsze zakończenie.
Jednak skuteczność tej techniki zależy od używanego systemu operacyjnego, a także od konkretnej aplikacji; wiele systemów operacyjnych i aplikacji nie było w stanie korzystać z wielu rdzeni i w rezultacie nie widziało żadnych wymiernych korzyści z dodatkowych rdzeni. Jednak na szczęście prawie wszystkie nowoczesne systemy operacyjne i wiele programów wymagających dużej ilości zasobów, takich jak Adobe Premiere, są w stanie wykorzystać dodatkowe rdzenie, dzięki czemu działają szybciej i wydajniej niż w innym przypadku.
Procesory wielordzeniowe rozpoczęły swoją działalność w 1996 roku, kiedy procesor IBM Power4 pracował na dwóch rdzeniach na jednym chipie, co było jak na owe czasy rewolucyjne. Jednak wsparcie programowe dla tej nowej innowacji nie pojawiło się od razu. Jednak począwszy od Windows XP w 2001 roku, Windows zaczął wspierać operacje wielordzeniowe i wielu twórców aplikacji poszło w jego ślady. W rezultacie prawie każde oprogramowanie wymagające dużych zasobów, którego używasz dzisiaj, w pełni wykorzysta moc wielordzeniowego procesora, który prawie na pewno masz pod maską.
(Zapoznaj się z tym szczegółowym artykułem na temat przetwarzania wielordzeniowego, aby uzyskać więcej informacji. Jeśli budujesz lub kupujesz nowy komputer, pomocne może być również zapoznanie się z tym artykułem na temat tego, czego szukać w procesorze. interesuje Cię historia procesorów, oczywiście, że Cię okryliśmy!)
Włączanie rdzeni procesora w systemie Windows
Jednym z często zadawanych nam pytań w TechJunkie jest to, czy musisz zrobić coś, aby w pełni wykorzystać wielordzeniowe procesory na swoim komputerze. Odpowiedź brzmi, że tak naprawdę zależy to od używanej wersji systemu Windows. W przypadku starszych wersji systemu Windows, takich jak Windows XP, może być konieczna zmiana ustawień systemowych w systemie BIOS w celu uruchomienia funkcji wielordzeniowych. Jednak w każdej nowszej wersji systemu Windows obsługa wielu rdzeni jest automatycznie włączana; możesz dostosować ustawienia, aby używać mniejszej liczby rdzeni, jeśli to konieczne, aby naprawić przyczynę kompatybilności oprogramowania, ale jest to wyjątkowo rzadkie.
Podstawowe ustawienia w systemie Windows 10
Jeśli używasz systemu Windows 10, wszystkie rdzenie procesora będą domyślnie w pełni wykorzystywane, jeśli system BIOS/UEFI jest ustawiony poprawnie. Jedynym momentem, w którym możesz użyć tej techniki, jest ograniczenie rdzeni, czy to ze względu na kompatybilność oprogramowania, czy w inny sposób.
- Wpisz „msconfig” w polu wyszukiwania systemu Windows i naciśnij Enter.
- Wybierz zakładkę Rozruch, a następnie Opcje zaawansowane.
- Zaznacz pole obok opcji Liczba procesorów i wybierz z menu liczbę rdzeni, których chcesz użyć (prawdopodobnie 1, jeśli masz problemy ze zgodnością).
- Wybierz OK, a następnie Zastosuj.
Jeśli używasz systemu Windows 10, pole obok „Liczba procesorów” zwykle nie jest zaznaczone. Dzieje się tak, ponieważ system Windows jest skonfigurowany tak, aby wykorzystywać wszystkie rdzenie, gdy tylko program ma możliwość ich użycia.
Podstawowe ustawienia w Windows Vista, 7 i 8
W systemie Windows Vista, 7 i 8 dostęp do ustawienia wielordzeniowego uzyskuje się za pośrednictwem tego samego procesu msconfig, jak opisano powyżej dla systemu Windows 10. W systemie Windows 7 i 8 można również ustawić koligację procesora, to znaczy poinformować system operacyjny, aby użyj konkretnego rdzenia dla konkretnego programu. Było to przydatne do wielu rzeczy; możesz ustawić pewien program, aby zawsze działał na jednym rdzeniu, aby nie zakłócał innych operacji systemu, lub możesz ustawić program, który miał trudności z działaniem na dowolnym rdzeniu innym niż pierwszy rdzeń logiczny, aby używał rdzenia, w którym działał Najlepsza.
Nie jest konieczne ustawianie podstawowych koligacji w Windows 7 lub 8, ale jeśli chcesz, jest to proste.
- Wybierz Ctrl + Shift + Esc, aby wyświetlić Menedżera zadań.
- Kliknij prawym przyciskiem myszy program, którego podstawowe zastosowanie chcesz zmodyfikować i wybierz Szczegóły.
- Wybierz ten program ponownie w oknie Szczegóły.
- Kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz Ustaw koligację.
- Wybierz jeden lub więcej rdzeni i zaznacz pole, aby zaznaczyć, odznacz, aby odznaczyć.
Możesz zauważyć, że wymieniono dwa razy więcej rdzeni niż masz. Na przykład, jeśli używasz procesora Intel i7 z 4 rdzeniami, będziesz mieć 8 wymienionych w oknie Powinowactwo. Dzieje się tak, ponieważ hiperwątkowość skutecznie podwaja twoje rdzenie, z czterema rzeczywistymi i czterema wirtualnymi. Jeśli chcesz wiedzieć, ile fizycznych rdzeni ma twój procesor, wypróbuj to:
- Wybierz Ctrl + Shift + Esc, aby wyświetlić Menedżera zadań.
- Wybierz Wydajność i zaznacz CPU.
- Sprawdź w prawym dolnym rogu panelu pod Rdzeniem.
Istnieje przydatny plik wsadowy, który można utworzyć, który może wymusić powinowactwo procesora dla określonych programów. Nie powinieneś jej używać, ale jeśli to zrobisz…
- Otwórz Notatnik lub Notatnik ++.
- Wpisz „Start / powinowactwo 1 PROGRAM.exe”. Wpisz bez cudzysłowów i zmień PROGRAM na nazwę konkretnego programu, który próbujesz kontrolować.
- Zapisz plik pod znaczącą nazwą i dodaj „.bat” na końcu. Tworzy to jako plik wsadowy.
- Zapisz go w lokalizacji instalacji programu określonej w kroku 2.
- Uruchom właśnie utworzony plik wsadowy, aby uruchomić program.
Tam, gdzie widzisz „powinowactwo 1”, oznacza to, że system Windows używa CPU0. Możesz to zmienić w zależności od liczby posiadanych rdzeni – „powinowactwo 3” dla CPU1 i tak dalej. Ta strona w witrynie Microsoft Developer zawiera pełną listę koligacji.
Czy powinienem włączyć wszystkie rdzenie w systemie Windows 10?
Właściwie istnieje pewna kłótnia na ten temat, chociaż istnieje dość silny konsensus wśród ekspertów, że powinieneś używać wszystkich swoich rdzeni. Istnieją zasadniczo dwa punkty, w które uderzają antykorektory. Jednym z nich jest to, że zmniejszenie zużycia energii przez laptopy i komputery PC zmniejszyłoby zużycie energii elektrycznej w innych miejscach. Drugi argument ma trochę więcej sensu i dotyczy żywotności baterii laptopa. Przyjrzę się obu tym argumentom.
Trudno przypisać kąt poboru mocy. W rzeczywistości zużycie energii przez współczesny komputer może być wysokie w długich okresach czasu. Ale prawdą jest również, że te wybuchy mocy nadal nie zużywają tak dużo soku. Nawet przy najwyższym zużyciu energii Core i7 (obecnie zwycięzca konkursu Power Hog wśród procesorów głównego nurtu) zużywa tylko 130 watów. Porównaj to z lodówką o mocy 250 watów. klimatyzator okienny o mocy 1400 i centralne powietrze o mocy 3500 watów. Jeśli chcesz oszczędzać energię, zmniejsz moc AC i pozostaw komputer na pełnych obrotach.
Argument za zmniejszeniem zużycia rdzenia w celu wydłużenia żywotności baterii notebooka (mniej zużytej energii = mniej cykli ładowania = że Macbook wytrzymuje kilka lat dłużej) ma powierzchowny urok. Przyznam, że biorąc pod uwagę, ile może kosztować laptop z wyższej półki, sensowne może być rozpieszczanie maszyny przez wyłączenie niektórych rdzeni. Cel ten można jednak osiągnąć znacznie skuteczniej i wygodniej, podkręcając nieco procesor. Podkręcanie oznacza ustawienie zegara urządzenia tak, aby działał wolniej niż normalnie, co z kolei zmniejszy wydajność i drastycznie zmniejszy zużycie baterii. Rdzenie, gdy nie są używane, po prostu nie spalają dużo energii, więc oszczędności byłyby minimalne. Podkręcenie procesora bezpośrednio zmniejsza zużycie energii elektrycznej w całej maszynie i może faktycznie osiągnąć cel, jakim jest dłuższa żywotność laptopa.
Procesor jest najważniejszą częścią komputera, więc warto wykorzystać wszystkie rdzenie do granic możliwości. Oczywiście, jeśli nadal masz problemy z podniesieniem wydajności urządzenia do wymaganego poziomu wydajności, możesz rozważyć ulepszenie procesora (jeśli posiadasz komputer stacjonarny) lub zakup nowego laptopa z najnowocześniejszymi sprzęt komputerowy. Lub, jeśli wolisz, aby system Windows 10 był jeszcze szybszy na obecnym sprzęcie, zapoznaj się z naszym ostatecznym przewodnikiem tutaj.