Что значит логический процессор?

Отличия физические и логические ядра процессора. Что такое многоядерный процессор? Максимум эффективности от Hyper-Threading

Что значит логический процессор?

ов в машине, и я нашел несколько сообщений, но я смущен, поскольку некоторые упомянули, что вы получаете логические ядра и физические ядра и т. Д.
Так в чем же разница между логическими и физическими ядрами и есть ли способ получить физические ядра? Или имеет смысл включать логические ядра в наш счет?

4 Solutions collect form web for “Итак, каковы логические ядра процессора (в отличие от физических ядер процессора)?”

Физические ядра – это просто физические ядра в процессоре. Логические ядра – это способности одного ядра, чтобы одновременно выполнять две или более вещи. Это выросло из ранних процессоров Pentium 4, способных делать то, что называлось Hyper Threading (HTT) .

Это была игра, в которой играли, когда вспомогательные компоненты ядра не использовались для определенных типов инструкций, в то время как другая длинная работа могла выполняться. Таким образом, центральный процессор мог бы работать одновременно над двумя вещами.

Новые ядра – это более полнофункциональные процессоры, поэтому они работают над несколькими вещами одновременно, но они не являются истинными процессорами в качестве физических ядер. Вы можете больше узнать об ограничениях функции hyperthreading и физических возможностях ядра здесь в tomshardware в этой статье под названием: Intel Core i5 и Core i7: Intel Mainstream Magnum Opus .

Вы можете увидеть разбивку своего окна с помощью команды lscpu:

$ lscpu Architecture: x86_64 CPU op-mode(s): 32-bit, 64-bit CPU(s): 4 Thread(s) per core: 2 Core(s) per socket: 2 CPU socket(s): 1 NUMA node(s): 1 Vendor ID: GenuineIntel CPU family: 6 Model: 37 Stepping: 5 CPU MHz: 2667.000 Virtualization: VT-x L1d cache: 32K L1i cache: 32K L2 cache: 256K L3 cache: 3072K NUMA node0 CPU(s): 0-3

В приведенном выше моем ноутбуке Intel i5 есть 4 «процессора» в целом

Процессор (ы): 4

из которых имеется 2 физических ядра

Ядро (ы) на сокет: 2

из которых каждый может работать до 2 потоков

Тема (ы) на ядро: 2

в то же время. Эти потоки являются логическими возможностями ядра.

Физические ядра – это число физических ядер, реальных аппаратных компонентов.

Логические ядра – это число физических ядер, умноженное на количество потоков, которые могут выполняться на каждом ядре с помощью гиперпотока.

например, мой 4-ядерный процессор работает по двум потокам на ядро, поэтому у меня есть 8 логических процессоров.

$ sudo dmidecode |egrep «Socket Designation: Proc|((Thread|Core) Count)» Socket Designation: Proc 1 Core Count: 14 Thread Count: 28 Socket Designation: Proc 2 Core Count: 14 Thread Count: 28

Два гнезда. Каждый разъем имеет 14 физических ядер. Каждое ядро ​​имеет два потока (28/14). Общее количество логических блоков «cpus» или логической обработки – 56 (это то, что «верх», а некоторые другие команды показывают вам как число «cpus»).

Технология Hyperthreading позволяет одному физическому ядру процессора вести себя как два логических процессора.

Таким образом, одно процессорное ядро ​​может одновременно выполнять два независимых потока.

Intel относится к физическому процессору как к сокету.

Hyperthreading позволяет физическому процессору вести себя так, как будто он имеет два физических процессора, которые называются логическими процессорами. Зачем?

Хотя гиперпоточность не удваивает производительность системы, она может повысить производительность за счет использования ресурсов бездействия, что приведет к большей пропускной способности для определенных важных типов рабочей нагрузки. Приложение, работающее на одном логическом процессоре занятого ядра, может ожидать чуть больше половины пропускной способности, которое оно получает при работе в одиночном режиме на процессоре, не поддерживающем гиперпотоки.

Резюме

Физический процессор – это то, что мы можем видеть и падать.

Логический процессор похож на: Phsical Core, действующий как два физических ядра

В этой статье я попытаюсь описать терминологию, используемую для описания систем, способных исполнять несколько программ параллельно, то есть многоядерных, многопроцессорных, многопоточных. Разные виды параллелизма в ЦПУ IA-32 появлялись в разное время и в несколько непоследовательном порядке. Во всём этом довольно легко запутаться, особенно учитывая, что операционные системы заботливо прячут детали от не слишком искушённых прикладных программ.

Цель статьи — показать, что при всём многообразии возможных конфигураций многопроцессорных, многоядерных и многопоточных систем для программ, исполняющихся на них, создаются возможности как для абстракции (игнорирования различий), так и для учёта специфики (возможность программно узнать конфигурацию).

Предупреждение о знаках ®, ™, в статье

Источник: https://www.anyhost.ru/otlichiya-fizicheskie-i-logicheskie-yadra-processora-chto-takoe-mnogoyadernyi.html

Ядра процессора, их влияния и функции в ПК

Что значит логический процессор?

Доброго времени суток, уважаемый посетитель. Сегодня поговорим о том, что такое ядра процессора и какую функцию они выполняют. Сразу хотим сказать, что не собираемся лезть в дебри, которые не каждый техногик осилит. Все будет доступно, понятно и непринужденно, а потому тащите бутеры.

Читайте также  Как включить многопоточность процессора?

Начать хочется с того, что процессор – центральный модуль в компьютере, который отвечает за все математические вычисления, логические операции и обработку данных. Фактически вся его мощь сосредоточена, как ни странно, в ядре. Их количество определяет скорость, интенсивность и качество переработки полученной информации. А потому рассмотрим компонент более пристально.

Основные характеристики ядер ЦП

Ядро – физический элемент процессора (не путать с логическими ядрами – потоками), который влияет на производительность системы в целом.

Каждое изделие построено на определенной архитектуре, что говорит об определенном наборе свойств и возможностей, присущих линейке выпускаемых чипов.

Основная отличительная особенность – техпроцесс, т.е. размер транзисторов, используемых в производстве чипа. Показатель измеряется в нанометрах. Именно транзисторы являются базой для ЦП: чем больше их размещено на кремниевой подложке – тем мощнее конкретный экземпляр чипа.

Возьмем к примеру 2 модели устройств от Intel – Core i7 2600k и Core i7 7700k. Оба имеют 4 ядра в процессоре, однако техпроцесс существенно отличается: 32 нм против 14 нм соответственно при одинаковой площади кристалла. На что это влияет? У последнего можно наблюдать такие показатели:

  • базовая частота – выше;
  • тепловыделение – ниже;
  • набор исполняемых инструкций – шире;
  • максимальная пропускная способность памяти – больше;
  • поддержка большего числа функций.

Иными словами, снижение техпроцесса = рост производительности. Это аксиома.

Функции ядер

Центральное ядро процессора выполняет 2 основных типа задач:

  • внутрисистемные;
  • пользовательские.

В первую категорию стоит отнести задачи по организации вычислений, загрузке интернет‐страниц и обработке прерываний.

Во вторую же попадают функции поддержки приложений путем использования программной среды. Собственно, прикладное программирование как раз и построено на том, чтобы нагрузить ЦП задачами, которые он будет выполнять. Цель разработчика – настроить приоритеты выполнения той или иной процедуры.

Современные ОС позволяют грамотно задействовать все ядра процессора, что дает максимальную продуктивность системы. Из этого стоит отметить банальный, но логичный факт: чем больше физических ядер на процессоре, тем быстрее и стабильней будет работать ваш ПК.

Как включить все ядра в работу

Некоторые пользователи в погоне за максимальной производительностью хотят задействовать всю вычислительную мощь ЦП. Для этого существует несколько способов, которые можно использовать по отдельности, или объединить несколько пунктов:

  • разблокировка скрытых и незадействованных ядер (подходит далеко не для всех процессоров – необходимо подробно изучать инструкцию в интернете и проверять свою модель);
  • активация режима Turbo Boost для повышения частоты на краткосрочный период;
  • ручной разгон процессора.

Самый простой метод запустить сразу все активные ядра, выглядит следующим образом:

  • открываете меню «Пуск» соответствующей кнопкой;
  • прописываете в строке поиска команду «msconfig.exe» (только без кавычек);
  • находите сверху вкладку «Загрузка»;
  • открываете пункт «дополнительные параметры» и задаете необходимые значения в графе «число процессоров», предварительно активировав флажок напротив строки.

Как в Windows 10 включить все ядра?

Теперь при запуске ОС Windows будут работать сразу все вычислительные физические ядра (не путать с потоками).

Обладателям старых процессоров AMD

Следующая информация будет полезна обладателям старых процессоров AMD. Если вы до сих пользуетесь следующими чипами, то будете приятно удивлены:Технология разблокировки дополнительных ядер называется ACC (Advanced Clock Calibration).

Она поддерживается в следующих чипсетах:Утилита, позволяющая раскрыть дополнительные ядра у каждого производителя называется по‐разному:Таким несложным способом можно превратить 2‐ядерную систему в 4‐ядерную.

Большинство из вас даже не догадывались о подобном, верно? Будем надеяться, что я вам помог бесплатно добиться повышения производительности.

В данной статье я попытался вам максимально подробно объяснить, что такое ядро, из чего оно состоит, какие функции выполняет и каким потенциалом обладает.

В следующих ликбезах вас ждет еще много интересного, а потому не пропускайте новый материал. Пока, пока.

С уважением автор Андрей Андреев

Источник: https://infotechnica.ru/pro-kompyuteryi/o-protsessorah/yadra-ih-vliyaniya-i-funktsii/

Что значит 2 ядра логических. Многоядерные процессоры: принципы работы. Многоядерные процессоры в мобильных телефонах и планшетах

Что значит логический процессор?

Одним из способов создания уникальной и красочной рекламной продукции является деколь, нанесение которой возможно практически на любую твердую поверхность. Такой способ создания изображений на различных изделиях довольно популярен среди потребителей. Например, именно подобным образом чаще всего брендируют фирменную посуду, сувенирные статуэтки и другие предметы.

Что такое деколь?

Деколь — это фактически известные всем с детства переводные картинки. Печатаются они на листах специальной гуммированной бумаги и закрепляются лаком. Если такую картинку погрузить в горячую воду, лак и красочный слой с легкостью отойдут и картинку можно будет переместить на предмет. Для закрепления результата декорируемое изделие нужно поместить в специальную печь.

Если вы решили, например, разместить таким образом логотип своей фирмы на большом количестве предметов, то придется запастись терпением. Дело в том, что деколирование производится только вручную. Фирмы, обещающие вам за сутки отпечатать многотысячный тираж, скорее всего, лукавят — осуществить такое на практике очень непросто.

Горячий способ нанесения

Осуществление горячего деколирования наиболее подходит для нанесения логотипов на изделия из керамики, фарфора, стекла и других материалов, способных выдержать высокие температуры. Горячая деколь наносится с использованием красок, абсолютно безвредных для здоровья человека, так что из посуды, брендированной подобным образом можно без опаски есть и пить. Процедура последующего обжига позволяет значительно увеличить срок службы изделия, надолго сохранить его привлекательный внешний вид.

Читайте также  Сколько термопасты наносить на процессор?

Конечно, горячая деколь немного дороже, чем та, которая используется для изделий, обработанных холодным методом, но и качество исполнения на порядок выше. Технология нанесения обычно состоит из трех ступеней:

  • печать самой картинки методом шелкографии;
  • наклейка отпечатанного изображения на сувенир или посуду;
  • обжиг изделия с применением высокотемпературного оборудования.

Такой способ нанесения имеет вполне понятные преимущества:

  • долговечность — запеченная краска не сотрется и не поцарапается, уничтожить ее можно только вместе с изделием;
  • износостойкость — брендированное изделие можно мыть, стирать и тереть с использованием любой бытовой химии, изображение никуда не денется;
  • четкость — яркие цвета не поддаются выгоранию, не тускнеют даже при многолетнем использовании.

При нанесении изображений таким способом можно применять натуральные драгоценные металлы в окантовке рисунков, добиться матовости рисунка или имитировать лазерную гравировку.

Холодное деколирование

Такой вид нанесения «переводных картинок» используется в тех случаях, когда изделие невозможно обжигать с силу разных причин: неспособности выдерживать высокие температуры, размеров и габаритов, других качеств. В этом случае применяется холодная деколь. Картинку для деколирования печатают на специальной бумаге, покрытой водорастворимым клеем. После того как рисунок отпечатан, его покрывают особым коллоидным лаком и тщательно просушивают.

Это и есть обычная сдвижная картинка, которая передвигается на предмет при помощи обычной воды. Если мочить брендируемый предмет нельзя, то применяется сухая деколь. Холодное деколирование хоть и стоит значительно дешевле, но обладает существенными недостатками. Например, многие компоненты, применяемые при нанесении, запрещены к использованию в пищевой промышленности, а это значит, что декорировать таким способом любимую тарелку или чашку не получится.

Преимущества и недостатки

Как и любой другой способ нанесения информации на предметы, деколирование имеет как положительные, так и отрицательные черты. К плюсам можно отнести такие:

  • деколь — это возможность декорировать предметы любой формы и размеров;
  • индивидуальность декора, возможность заказать тираж от 1 штуки;
  • применение различных форм и способов печати;
  • долгий срок эксплуатации брендированного изделия;
  • износоустойчивость и красочность нанесенного принта.

Безусловно, деколь — это не только преимущества, но и определенные сложности. Например, такие:

  • из-за применения ручного труда вероятен большой процент брака;
  • трудоемкость и сложность печати;
  • возможность искажения выбранных цветов при запекании, если использована краска ненадлежащего качества;
  • длительная предпечатная подготовка.

Как отличить деколь от ручной росписи?

Несмотря на то что деколирование предметов очень практично и красиво, это все же массовое производство. Однако иногда недобросовестные производители пытаются поднять и без того немалую стоимость изделия, выдавая нанесенный рисунок за ручную работу. Как же понять — деколь это или ручная роспись?

Сделать это не всегда просто, поэтому нужно быть очень внимательным. Прежде всего, деколь — это все-таки печать, поэтому картинка обязательно будет иметь хотя бы минимальную зернистость. Правда, иногда, чтобы это увидеть, придется воспользоваться лупой.

За ручную работу частенько стараются выдать деколь с подрисовкой. Это значит, что основная картинка все же напечатана, а вот отдельные, особо важные детали прорисованы вручную. Но что делать, если лупы под рукой нет, а орнамент очень мелкий и точек не видно? В таком случае сравните между собой повторяющиеся части рисунка — если они абсолютно идентичны, то перед вами деколь. Ни один, даже самый искусный мастер не способен с точность до миллиметра повторить однажды нарисованный мотив.

В этой статье я попытаюсь описать терминологию, используемую для описания систем, способных исполнять несколько программ параллельно, то есть многоядерных, многопроцессорных, многопоточных. Разные виды параллелизма в ЦПУ IA-32 появлялись в разное время и в несколько непоследовательном порядке. Во всём этом довольно легко запутаться, особенно учитывая, что операционные системы заботливо прячут детали от не слишком искушённых прикладных программ.

Цель статьи — показать, что при всём многообразии возможных конфигураций многопроцессорных, многоядерных и многопоточных систем для программ, исполняющихся на них, создаются возможности как для абстракции (игнорирования различий), так и для учёта специфики (возможность программно узнать конфигурацию).

Предупреждение о знаках ®, ™, в статье

Источник: https://tdelegia.ru/internet/chto-znachit-2-yadra-logicheskih-mnogoyadernye-processory-principy/

Особенности мультипроцессорной топологии от AMD

Что значит логический процессор?

Так уж сложилось, далеко не каждый разработчик программного обес­пе­че­ния располагает достаточными ресурсами для полной оптимизации своих продуктов с учетом многообразия существующих систем. В ре­зуль­тате многолетней конкуренции производителей CPU образовалось деление платформ на «правильные» и «альтернативные», и по­тен­циал весьма до­стойных аппаратных решений остается не раскрытым.

Попробуем разобраться в различиях мультипроцессорных топологий от Intel и AMD, чтобы в реальном тестировании выяснить, чем нам грозит игнорирование этих различий.

Intel Hyper Threading

При использовании технологии Intel Hyper-Threading, каждое физическое ядро представляется в виде двух логических процессоров. Вычислительные ресурсы процессоров одного ядра присутствуют в единственном экземпляре.

Немного упрощая, можно сказать, что каждый из логических процессоров, содержит собственные архитектурные регистры, определяющие текущий контекст выполняемой программы, а также контроллер прерываний Local APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller), необходимый для взаимодействия выполняемых потоков, остальные ресурсы являются общими.

Читайте также  Как определить сокет процессора?

AMD Modules

Если у Intel одно вычислительное ядро способно выполнять два потока, то AMD вводит понятие модуля, при этом каждый модуль содержит два ядра. Каждое из ядер содержит собственный L1 кэш данных, в то время как L1 кэш инструкций, унифицированный кэш L2, а также блок FPU являются общими для пары ядер одного модуля. Такой модуль производительнее одного ядра, выполняющего два потока, но уступает паре независимых ядер.

Рис 1. Топология Single Node процессора для простых систем

Согласно рис.1, у каждого ядра свой собственный кэш данных первого уровня (DC=Data Cache). В то время как кэш инструкций IC=Instruction Cache, и унифицированный кэш L2 это общие ресурсы для двух ядер одной пары. Кэш L3 общий для всего процессора.

Рис 2. Топология Dual Node процессора для серверов и рабочих станций

Это процессор с кластерной архитектурой для высокоуровневых систем. Обращаем внимание, L3 и пара каналов памяти, отдельные и собственные для каждого из кластеров. С точки зрения использования памяти, получаем NUMA-топологию в пределах одного процессора, как и в случае Intel Cluster-on-Die. Рассмотрим мультипроцессорную топологию, принятую в системах AMD на примере высокоуровневой платформы.

Рис 3. Иерархическая схема мультипроцессорной топологии AMD

Верхний уровень иерархии это два процессора, установленные в разъемы Socket P#0, Socket P#1.

Каждый процессор содержит два кластера (NUMA-узла), поэтому в системе 4 NUMA-узла: NUMA Node P#0…P#3. Каждый из таких узлов содержит кэш L3 (общий для инструкций и данных), размер которого в этом примере 8MB. Каждый NUMA-узел содержит 4 модуля. Модуль содержит, в данном примере, кэш L2(общий) размером 2MB, и кэш L1(инструкций) размером 64KB. Каждый модуль содержит два ядра (Cores). Кэш L1(данных) размером 16KB, отдельный для каждого ядра, в отличие от кэш L1(инструкций), который общий для пары ядер.

Практика

С помощью информационно-диагностических утилит собственной разработки (CPUIDx64 и Java CPUID), рассмотрим результат детектирования процессора операционной системой Microsoft Windows 10 а также информацию, выдаваемую процессором при выполнении инструкции CPUID. Для проведения данного эксперимента нам пришлось купить процессор для ПК, производства компании AMD.

Рис 4. Гибридный процессор AMD A8-7670K со встроенной графикой Radeon R7

Процессор содержит 4 вычислительных ядра x86 (CPU) и 6 графических ядер (GPU). Сегодня в центре нашего внимания вычислительные ресурсы общего назначения, а именно x86 CPU.

Рис 5. Так выглядит строка CPU name string, получаемая из процессора в текстовом виде

Интегрированные графические ядра (GPU) а также расширения спецификации ACPI, необходимые для их регулярного декларирования, станут темой отдельной статьи.

Рис 6.  Дамп информации, возвращенной WinAPI GetLogicalProcessorInformation

Рис 7. Список ядер с перечислением логических процессоров каждого ядра

Как и при Hyper-Threading, имеет место декларация физических ядер, представляемых в виде двух логических процессоров, несмотря на различия MP топологии AMD и Intel.

Рис 8. Список доменов NUMA nodes

Рассматриваемый процессор не поддерживает кластеризацию, поэтому в системе только один NUMA-домен.

Рис 9. Список процессорных разъемов

Платформа поддерживает один процессорный сокет.

Рис 10. Список всех видов кэш-памяти, перечисление для всех ядер

Процессор содержит 4 ядра. Каждое ядро поддерживает собственный L1 кэш данных, размером 16 килобайт. В то время как L1 кэш инструкций, размером 96 килобайт, а также унифицированный (данные+инструкции) кэш L2, реализованы как общие для пары ядер (модуля).

Чем грозит обманчивое сходство

Как видим информация, возвращаемая функциями Win API на платформе AMD, определяет логические и физические процессоры, также, как это имеет место для платформы с поддержкой Intel Hyper-Threading. Вместе с тем, игнорирование различий двух архитектур, в некоторых случаях приводит к неуместной имплементации принципа отключения нечетных потоков. Поясним сказанное.

Так как для некоторых применений, например бенчмарок памяти и кэш, Hyper-Threading может дать отрицательный эффект, иногда имеет место необходимость отключения этой технологии применительно к приложению. Активность Hyper-Threading может обнаруживаться на основании топологической информации, по факту использования кэш памяти уровня L1 двумя потоками.

Рис 11. Процессор декларирует разделение кэш-памяти инструкций L1 code и унифицированной кэш-памяти инструкций и данных L2 unified двумя потоками, согласно параметру Max. logical CPU sharing this cache (кэш-память данных первого уровня L1 data у каждого потока собственная): несмотря на топологические различия, многоядерность, основанная на модулях, декларируется по тем же принципам, что и Hyper-Threading

Конечно, использовать CPUID было бы проще и правильнее, но к описанному методу детектирования HT, многих разработчиков принуждает тот факт, что ряд процессоров Intel, при некоторых условиях декларируют наличие Hyper-Threading (и количество логических процессоров равное двум) в ситуациях, когда Hyper-Threading выключен в CMOS Setup.

Обнаружив использование кэш-памяти уровня L1 двумя потоками, программа задает так называемую Affinity маску, содержащую единицы в четных битах и нули в нечетных, запрещая использование нечетных логических процессоров, таким образом, отказываясь от применения HT. Аналогичная операция в системе AMD, приведет к исключению нечетных ядер. Вряд ли это тот результат, которого ожидал программист.

Рис 12. Еще одна интересная особенность: нулевым значением бита FP256, процессор «сознается» в том,
что 256-битные операции выполняются как две 128-битных в режиме аппаратной эмуляции