Là kích thước bộ đệm hoặc số lượng lõi quan trọng hơn khi cân nhắc hiệu năng CPU?

Tôi đang mua một chiếc máy tính xách tay cho con trai tôi sử dụng cho trường học, vì vậy nó không cần phải là một máy chơi game. Tôi đã kết hợp PC từ đầu, nhưng đã được một lúc rồi.

Tôi đã nhận thấy rằng một số máy cấp độ có sẵn được trang bị CPU lõi kép hoặc CPU lõi đơn. Tôi hiểu rằng tất cả những thứ khác bằng với CPU lõi kép có thể sẽ hoạt động tốt hơn. Tuy nhiên, nếu lõi đơn có bộ đệm L2 lớn hơn nhiều (giả sử 3 MB cho lõi đơn so với 1 MB cho lõi kép) thì sao? Tôi biết điều này cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất.

Tôi hiểu rằng các thành phần hệ thống khác, ví dụ như tốc độ bộ nhớ và phần cứng đồ họa, cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống. Câu hỏi của tôi là, nếu tôi phải chọn giữa một lõi CPU bổ sung hoặc nhiều bộ đệm hơn, tôi nên chọn cái gì?

Bộ nhớ cache CPU

Bộ nhớ cache CPU thấp hơn sẽ dẫn đến xác suất bỏ lỡ bộ đệm cao hơn , điều này sẽ làm giảm hiệu suất đáng kể. Điều đó đang được nói, toàn bộ lõi khác sẽ cho phép máy tính chạy cùng lúc ít nhất hai luồng, do đó, đó là một sự đánh đổi khi bạn phải chọn một luồng khác.

Từ biểu đồ trên, chúng ta có thể thấy rằng khi kích thước bộ đệm lớn hơn 1 MB, xác suất bỏ lỡ bộ đệm là cực kỳ thấp và hiển thị lợi nhuận giảm dần khi tăng kích thước bộ đệm.

Lõi CPU

Mặt khác, các lõi CPU bổ sung có thể cho thấy tốc độ tăng mạnh khi các ứng dụng tận dụng nhiều lõi.

Đối với hầu hết các ứng dụng trong thế giới thực, lõi thực thi bổ sung sẽ cung cấp hiệu suất tốt hơn so với bộ đệm bổ sung. Cả kích thước bộ đệm và số lượng lõi đều cực kỳ quan trọng khi cân nhắc hiệu năng của máy tính, nhưng khi bạn xử lý một lượng lõi tương đối thấp để bắt đầu, các lõi bổ sung thường sẽ mang lại hiệu suất đáng kể.

...

Thêm lõi, dễ dàng, cho hầu hết các ứng dụng. Bạn có thể thực hiện hai lần tính toán trong điều kiện tối ưu. Cache giúp, nhưng nó không tăng gấp đôi tốc độ.

Lựa chọn đúng (lõi kép so với dung lượng bộ nhớ cache bổ sung) phụ thuộc vào các ứng dụng mục tiêu sẽ được chạy trên máy tính xách tay.

Về mặt lý thuyết, bộ xử lý lõi kép sẽ giảm một nửa thời gian thực hiện so với bộ xử lý lõi đơn. Tuy nhiên, trong thực tế, việc tăng tốc độ gấp 2 lần hiếm khi đạt được do những thách thức khi viết các ứng dụng song song. Định luật (liên kết) của Amdahl cho thấy ngay cả khi ứng dụng có 90% thực thi song song hoàn hảo (một nhiệm vụ đầy thách thức đối với các ứng dụng lớn), tốc độ tăng tốc là 1,82X thay vì 2X. Việc tăng tốc từ lõi thứ hai sẽ chỉ giảm đối với các ứng dụng không được triển khai theo cách có thể mở rộng.

Dung lượng bộ đệm L2 lớn hơn sẽ giảm tỷ lệ bỏ lỡ trong bộ nhớ cache như được hiển thị trong câu trả lời của @BreakENC. Tuy nhiên, câu trả lời rút ra kết luận không chính xác từ âm mưu rằng dung lượng bộ nhớ cache vượt quá 1MB sẽ chỉ cung cấp các cải tiến biên. Điểm lợi nhuận giảm dần phụ thuộc vào ứng dụng (đặc biệt là liên kết kích thước tập làm việc ) của ứng dụng. Hầu hết các ứng dụng có thể có kích thước cài đặt hoạt động vượt quá 1MB và do đó, bộ nhớ cache lớn hơn sẽ giúp cải thiện hiệu suất bằng cách tránh truy cập DRAM có độ trễ dài (bộ xử lý hoạt động nhanh hơn 3 bậc so với bộ nhớ chính)

Cuối cùng, trong khi câu trả lời của tôi nghe có vẻ như ủng hộ bộ đệm lớn hơn bộ xử lý thứ hai, tôi muốn chỉ ra rằng chương trình giảng dạy CS hiện đại nhất tập trung vào việc giới thiệu lập trình song song cho sinh viên. Do đó, bộ xử lý đa lõi có ý nghĩa hơn mặc dù rõ ràng chúng không phải là lựa chọn tốt hơn về hiệu năng

Thật khó để so sánh AMD và Intel. AMD lõi kép 2GHz không giống với Intel lõi kép 2GHz.

Dưới đây là điểm chuẩn cho cả hai.

http://www.cpubenchmark.net/cpu_lookup.php?cpu=Intel+Celeron+925+%40+2.30GHz

http://www.cpubenchmark.net/cpu_lookup.php?cpu=AMD+C-50

Bây giờ để tìm ra nếu một số lớn là tốt hay xấu.

Tôi muốn giới thiệu máy lõi kép trên lõi đơn.

Vì Windows về cơ bản hoạt động rất nhiều cùng một lúc (ví dụ: Bạn duyệt web, trong khi Windows Update được tải xuống và phần mềm chống vi-rút đang quét tệp vừa tải xuống), một hệ thống lõi kép chủ yếu "phản hồi" hơn một lõi đơn máy móc.

Kích thước bộ đệm rất quan trọng vì nó làm giảm khả năng xảy ra lỗi bộ nhớ cache. Lỗi bộ nhớ cache rất tốn kém vì CPU phải vào bộ nhớ chính để truy cập địa chỉ bộ nhớ, việc này mất nhiều thời gian hơn và do đó dẫn đến máy tính chậm hơn.

Số lượng lõi cũng quan trọng vì càng nhiều lõi thì càng có nhiều tiến trình có thể được chạy cùng một lúc. Điều đó có nghĩa là nhiều hướng dẫn có thể chạy song song, dẫn đến một máy tính nhanh hơn.

Như bạn có thể thấy, cả hai đều khá quan trọng và tối ưu hóa cả hai đều quan trọng, mặc dù từ kinh nghiệm cá nhân, chip xử lý đa lõi có lợi hơn là bộ đệm lớn hơn nếu bạn chỉ phải tối ưu hóa một điều ...