关于处理器,选择多核还是多线程?

 

 

相信很多人买电脑的时候都会先看处理器,并且会优先选择多核处理器,难道多核性能比单核的强?按照这个道理,那岂不是处理器核心越多越好?不要掉进误区而不自知了!关于处理器,你也该知道这些知识了。

 

 

“多核处理器”这里的核指的是内核,多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎(内核)。此时处理器能支持系统总线上的多个处理器,由总线控制器提供所有总线控制信号和命令信号。市面上常见的多核处理器有四核处理器、八核处理器、 十六核处理器等,那你知道市面上为什么流行多核处理器吗?

 

 

说到这里,我们要先了解一下处理器中的一个参数,那就是CPU主频,这是最能直接看出CPU快慢的一个参数,经过几十年的发展,进一步提升主频的过程中CPU频繁出现工作不稳定的情况,随之而来的是CPU过热的问题,处理的程序要么出现乱码,要么死机。根据摩尔定律"所有的芯片每18个月之后,它的运算速度提升一倍”,CPU主频提升已经到了一个难以继续的瓶颈。

 

 

事实上,随着单核处理器的发展,单纯的主频提升已经无法有效提升系统整体性能,于是出现了多核处理器,多核的好处就是系统可以同时处理多个线程,这里需要强调一下,操作系统支持多核,可以把多线程分配给不同的CPU核运行,但操作系统本身是无法对多核本身做到主动优化,意思就是说,市面上的主流操作系统,目前是不能把一个只使用单线程单进程的应用优化到多核同时运行,这就需要程序员为多核进行开发,要应用程序自己实现,所以为了多核处理器能够更好地工作,程序员在设计计算机语言和应用程序时,会把单一的任务拆分成多线程任务,每个内核可以处理单独的数据流,借此平衡处理器之间的算力。这种方式在一定程度上提高了运行并发应用程序的系统的性能。

 

 

需要明确的是,对于对台式机和笔记本用户来说,多核处理器并不能达到1+1>2的算力效果,核也不是越多越好,每个事物都有其极限性,多核处理器也有着自己无法逃避的劣势,比如:2个以上的处理器内核容易造成算力浪费,操作系统在核之间分配任务,但通常这些任务是没有办法真正利用多核并行运算,实际上,大部分使用者很少有机会同时运行足够多的任务来让所有的核饱和,除此之外,还有很多任务是没有办法完成多任务的,只能交给一个核心完成,所以,设计在4 核及以上的大多数处理器单元大部分时间并没有在处理任务,而是在产生多余的热量。

 

所以,对于普通消费者来说,多核在一定程度上来说是一种“浪费”,因为这些核在大多数的时间什么也不做,只是在产生热量。

 

话说回来,在市场经济和设计趋势推动下,4核-8核处理器成为主流处理器似乎已经是大势所趋,毕竟很多的工作都需要多核来优化。比如:场景的建模、渲染、压制、编译、大型单机和科学计算等,加上近几年小视频、直播、自媒体等的兴起,有剪辑视频、渲染需求的人群越来越庞大,用户在选购的时候也会发现,6核的比4核的在价格上差别不是很大,价格相差无几的情况下,加上商家营销,在选择上难免会有偏颇,还希望大家能够理智看待,按需选择。

 

 

在处理器中,还有一项非常重要的技术,就是多线程,虽然单线程芯片每秒钟能够处理成千上万条指令,但是在任一时刻只能够对一条指令进行操作。而超线程技术可以使芯片同时进行多线程处理,使芯片性能得到提升。在系统运行过程中,处理器不会一直处于完全占用状态,那么一旦出现完全占用的情况(比如CPU使用率100%),当前的线程处理工作就会停滞(严重的可能会宕机)。这是因为数据与指令缓存缺失或功能块被其他任务占用。这种情形下,处理器在保持等待的同时开始其他工作就显得很有必要了,多线程技术可以让处理器始终保持最高性能,使每个处理器周期充分利用执行管道资源。

 

另外,多线程技术提供的零延迟环境切换也极大地提升了处理器的虚拟化性能。

 

MIPS多线程处理器是行业中的佼佼者,尤其在嵌入式系统中。就处理器尺寸和整机功耗这两项关键指标而言,多线程通常比多核更加高效,同时得益于尺寸面积和整机功耗的优势,MIPS多线程处理器在联网(路由器、交换机)、消费类多媒体(智能电视)、汽车(高级驾驶辅助系统)、物联网等行业进行大量应用。