Sự khác biệt giữa lõi và bộ xử lý

Sự khác biệt giữa lõi và bộ xử lý là gì?

Tôi đã tìm kiếm nó trên Google, nhưng tôi chỉ có định nghĩa đa lõi và đa bộ xử lý, nhưng nó không phù hợp với những gì tôi đang tìm kiếm.

Một lõi thường là đơn vị tính toán cơ bản của CPU - nó có thể chạy một bối cảnh chương trình duy nhất (hoặc nhiều bối cảnh nếu nó hỗ trợ các luồng phần cứng như siêu phân luồng trên CPU Intel), duy trì trạng thái chương trình chính xác, các thanh ghi và thứ tự thực hiện chính xác và thực hiện các hoạt động thông qua ALU . Đối với mục đích tối ưu hóa, một lõi cũng có thể giữ bộ nhớ cache lõi với các bản sao của các khối bộ nhớ được sử dụng thường xuyên.

Một CPU có thể có một hoặc nhiều lõi để thực hiện các tác vụ tại một thời điểm nhất định. Các tác vụ này thường là các tiến trình phần mềm và các luồng mà HĐH lên lịch. Lưu ý rằng HĐH có thể có nhiều luồng để chạy, nhưng CPU chỉ có thể chạy X các tác vụ như vậy tại một thời điểm nhất định, trong đó X = số lõi * số luồng phần cứng trên mỗi lõi. Phần còn lại sẽ phải chờ HĐH lên lịch cho họ cho dù bằng cách ưu tiên các tác vụ hiện đang chạy hoặc bất kỳ phương tiện nào khác.

Ngoài một hoặc nhiều lõi, CPU sẽ bao gồm một số kết nối kết nối các lõi với thế giới bên ngoài và thường là bộ đệm chia sẻ "cấp độ cuối" lớn. Có nhiều yếu tố chính khác cần thiết để làm cho CPU hoạt động, nhưng vị trí chính xác của chúng có thể khác nhau tùy theo thiết kế. Bạn sẽ cần một bộ điều khiển bộ nhớ để nói chuyện với bộ nhớ, bộ điều khiển I / O (hiển thị, PCIe, USB, v.v.). Trước đây, các yếu tố này nằm ngoài CPU, trong "chipset" bổ sung, nhưng hầu hết thiết kế hiện đại đã tích hợp chúng vào CPU.

Ngoài ra, CPU có thể có GPU tích hợp, và hầu hết mọi thứ khác mà nhà thiết kế muốn theo sát về hiệu suất, sức mạnh và cân nhắc sản xuất. Thiết kế CPU chủ yếu là xu hướng trong những gì được gọi là hệ thống trên chip (SoC).

Đây là một thiết kế "cổ điển", được sử dụng bởi hầu hết các thiết bị đa năng hiện đại (PC khách, máy chủ, và cả máy tính bảng và điện thoại thông minh). Bạn có thể tìm thấy các thiết kế phức tạp hơn, thường là trong học viện, nơi việc tính toán không được thực hiện trong các đơn vị "giống như lõi" cơ bản.

Một hình ảnh có thể nói hơn một ngàn từ:

* Hình mô tả sự phức tạp của một hệ thống đa lõi, đa xử lý hiện đại.

Nguồn:

https://software.intel.com/en-us/articles/intel-performance-count-monitor-a-better-way-to-measure-cpu-utilization

Trước tiên, hãy làm rõ CPU là gì và lõi là gì, CPU của đơn vị xử lý trung tâm, có thể có nhiều đơn vị lõi, các lõi đó là bộ xử lý, có khả năng thực hiện chương trình nhưng nó được chứa trên cùng một chip.

Trước đây, một CPU được phân phối giữa khá nhiều chip, nhưng theo định luật Moore, họ đã tạo ra một CPU hoàn chỉnh bên trong một chip (kể từ những năm 90), nhà sản xuất bắt đầu lắp nhiều lõi hơn trong cùng một khuôn, vì vậy đó là Khái niệm về Đa lõi.

Trong những ngày này, có thể có hàng trăm lõi trên cùng một CPU CPU (chip hoặc chết), Intel Xeon. Một kỹ thuật khác được phát triển vào những năm 90 là đa luồng đồng thời, về cơ bản họ thấy rằng có thể có một luồng khác trong cùng một CPU lõi đơn, vì hầu hết các tài nguyên đã được sao chép giống như ALU, nhiều thanh ghi.

Vì vậy, về cơ bản, CPU có thể có nhiều lõi, mỗi lõi có khả năng chạy một luồng hoặc nhiều hơn cùng một lúc, chúng ta có thể mong đợi sẽ có nhiều lõi hơn trong tương lai, nhưng khó khăn hơn để có thể lập trình hiệu quả.

CPU là một đơn vị xử lý trung tâm. Kể từ năm 2002, chúng tôi chỉ có bộ xử lý lõi đơn, tức là chúng tôi sẽ chỉ thực hiện một tác vụ hoặc một chương trình tại một thời điểm.

Để có nhiều chương trình chạy cùng một lúc, chúng tôi phải sử dụng nhiều bộ xử lý để thực hiện nhiều quy trình cùng một lúc, vì vậy chúng tôi yêu cầu một bo mạch chủ khác cho điều đó và điều đó rất tốn kém.

Vì vậy, Intel đã đưa ra khái niệm siêu phân luồng tức là nó sẽ chuyển đổi CPU đơn thành hai CPU ảo tức là chúng ta có hai lõi cho nhiệm vụ của mình. Bây giờ CPU là đơn, nhưng nó chỉ giả vờ (giả mạo) rằng nó có CPU kép và thực hiện nhiều tác vụ. Nhưng có nhiều lõi thực sự sẽ tốt hơn thế nên mọi người phát triển chế tạo bộ xử lý đa lõi, tức là nhiều bộ xử lý trên một hộp, tức là lấy nhiều CPU trên một CPU lớn. Tức là nhiều lõi.

Trong những ngày đầu ... như trước thập niên 90 ... các bộ xử lý không thể thực hiện nhiều tác vụ một cách hiệu quả ... vì một bộ xử lý có thể xử lý chỉ một nhiệm vụ ... vì vậy khi chúng ta thường nói rằng chống vi-rút, microsoft từ, vlc, vv tất cả các phần mềm đều chạy cùng một lúc ... điều đó không thực sự đúng. Khi tôi nói một bộ xử lý có thể xử lý một tiến trình duy nhất tại một thời điểm ... tôi có nghĩa là nó. Nó thực sự sẽ xử lý một nhiệm vụ duy nhất ... sau đó nó được sử dụng để tạm dừng nhiệm vụ đó ... thực hiện một nhiệm vụ khác ... hoàn thành nó nếu nó ngắn hoặc một lần nữa tạm dừng nó và thêm nó vào hàng đợi ... sau đó tiếp theo. Nhưng 'tạm dừng' mà tôi đã đề cập này quá nhỏ (appx. 1ns) đến nỗi bạn không hiểu rằng nhiệm vụ đã bị tạm dừng. Ví dụ. Trên vlc trong khi nghe nhạc, có những ứng dụng khác đang chạy đồng thời nhưng như tôi đã nói với bạn ... mỗi lần một chương trình ...

Nhưng đây là về bộ xử lý cũ ...

Bộ xử lý ngày nay, tức là máy tính thế hệ thứ 3 có bộ xử lý đa lõi. Bây giờ, các lõi 'có thể được so sánh với chính bộ xử lý thế hệ 1 hoặc 2 ... được nhúng vào một chip, một bộ xử lý. Vì vậy, bây giờ chúng tôi đã hiểu lõi là gì, tức là chúng là bộ xử lý mini kết hợp để trở thành bộ xử lý. Và mỗi lõi có thể xử lý một tiến trình duy nhất tại một thời điểm hoặc nhiều luồng như được thiết kế cho HĐH. Và họ thực hiện các bước tương tự như tôi đã đề cập ở trên về bộ xử lý đơn.

Ví dụ. Một bộ xử lý i7 6gen có 8 lõi ... tức là 8 bộ xử lý mini trong 1 i7 ... tức là tốc độ của nó gấp 8 lần bộ xử lý cũ. Và đây là cách đa tác vụ có thể được thực hiện.

Có thể có hàng trăm lõi trong một bộ xử lý Eg. Intel i128.

Tôi hy vọng tôi đã giải thích điều này tốt.

Hình ảnh của Intel rất hữu ích, như thể hiện qua câu trả lời hay nhất của Tortuga. Đây là một chú thích cho nó.

Bộ xử lý : Một chip bán dẫn, CPU (bộ xử lý trung tâm) được đặt trong một ổ cắm, vào khoảng những năm 1950 - 2010. Theo thời gian, nhiều chức năng đã được đóng gói trên chip CPU. Trước những năm 1950 phát hành bộ xử lý đơn chip, một bộ xử lý có thể đã trải rộng trên nhiều chip. Vào giữa những năm 2010, các chip hệ thống trên chip đã làm cho nó trở nên sơ sài hơn khi đánh đồng một bộ xử lý với một chip, mặc dù đó thường là ý nghĩa của bộ xử lý, như trong "máy tính này có bộ xử lý i7" hoặc "hệ thống máy tính này có bốn bộ xử lý. "

Core : Một khối CPU, thực hiện một lệnh tại một thời điểm. (Bạn sẽ thấy mọi người nói một lệnh cho mỗi chu kỳ đồng hồ, nhưng một số CPU sử dụng nhiều chu kỳ xung nhịp cho một số hướng dẫn.)