23Aug

Principes de base du processeur: Plusieurs processeurs, noyaux et hyper-threading expliqués

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L'unité centrale de traitement( CPU) de votre ordinateur exécute les programmes d'exécution de travail de calcul, fondamentalement. Mais les processeurs modernes offrent des fonctionnalités telles que les noyaux multiples et l'hyper-threading. Certains PC utilisent même plusieurs processeurs. Nous sommes là pour vous aider à tout régler.

La vitesse d'horloge d'une CPU était suffisante pour comparer les performances. Les choses ne sont plus si simples. Un processeur qui offre plusieurs cœurs ou hyper-threading peut fonctionner nettement mieux qu'un CPU monocœur de la même vitesse qui ne dispose pas d'hyper-threading. Et les PC avec plusieurs processeurs peuvent avoir un avantage encore plus grand. Toutes ces fonctionnalités sont conçues pour permettre aux PC d'exécuter plus facilement plusieurs processus en même temps, en augmentant vos performances en mode multitâche ou en fonction des applications puissantes telles que les encodeurs vidéo et les jeux modernes. Alors, jetons un coup d'œil à chacune de ces caractéristiques et à ce qu'elles pourraient signifier pour vous.

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Hyper-Threading

Hyper-threading était la première tentative d'Intel d'apporter le calcul parallèle aux PC grand public. Il a fait ses débuts sur les processeurs de bureau avec le Pentium 4 HT en 2002. Les Pentium 4 du jour ne comportaient qu'un seul cœur de CPU, il ne pouvait donc effectuer qu'une seule tâche à la fois, même s'il était capable de passer d'une tâche à l'autreque cela semblait être multitâche. Hyper-threading a tenté de compenser pour cela.

Un seul cœur de processeur physique avec hyper-threading apparaît comme deux processeurs logiques sur un système d'exploitation. Le processeur est toujours un processeur unique, donc c'est un peu un tricheur. Alors que le système d'exploitation voit deux CPU pour chaque cœur, le matériel CPU réel n'a qu'un seul ensemble de ressources d'exécution pour chaque cœur. Le CPU prétend qu'il a plus de cœurs que lui, et il utilise sa propre logique pour accélérer l'exécution du programme. En d'autres termes, le système d'exploitation est trompé en voyant deux CPU pour chaque cœur de CPU réel.

L'Hyper-threading permet aux deux cœurs de processeurs logiques de partager des ressources d'exécution physiques. Cela peut accélérer quelque peu les choses: si un processeur virtuel est bloqué et en attente, l'autre processeur virtuel peut emprunter ses ressources d'exécution. Hyper-threading peut aider à accélérer votre système, mais il est loin d'être aussi bon que d'avoir des cœurs supplémentaires réels.

Heureusement, l'hyper-threading est maintenant un «bonus». Alors que les processeurs grand public d'origine avec hyper-threading ne possédaient qu'un seul core masqué en plusieurs cœurs, les processeurs Intel modernes ont maintenant plusieurs cœurs et une technologie hyper-threading. Votre processeur dual-core avec hyper-threading apparaît comme quatre cœurs à votre système d'exploitation, tandis que votre processeur quad-core avec hyper-threading apparaît comme huit cœurs. L'hyper-threading ne remplace pas les cœurs supplémentaires, mais un processeur dual-core avec hyper-threading devrait fonctionner mieux qu'un CPU dual-core sans hyper-threading.

Cœurs multiples

A l'origine, les processeurs avaient un seul cœur. Cela signifiait que le CPU physique avait une seule unité centrale de traitement. Pour augmenter les performances, les fabricants ajoutent des «noyaux» ou unités de traitement centraux supplémentaires. Un processeur dual-core a deux unités de traitement centrales, de sorte qu'il apparaît au système d'exploitation comme deux processeurs. Un processeur avec deux cœurs, par exemple, pourrait exécuter deux processus différents en même temps. Cela accélère votre système, car votre ordinateur peut faire plusieurs choses à la fois.

Contrairement à l'hyper-threading, il n'y a pas de trucs ici - un processeur dual-core a littéralement deux unités centrales sur la puce de la CPU.Un processeur quad-core a quatre unités de traitement centrales, un processeur octa-core a huit unités centrales de traitement, et ainsi de suite.

Cela permet d'améliorer considérablement les performances tout en gardant l'unité centrale de l'unité physique petite afin qu'elle puisse tenir dans un seul socket. Il suffit d'insérer une seule unité centrale avec une seule unité centrale, et non quatre sockets différentes avec quatre processeurs différents, chacune nécessitant sa propre alimentation, son propre refroidissement et tout autre matériel. Il y a moins de latence car les cœurs peuvent communiquer plus rapidement, car ils sont tous sur la même puce. Le gestionnaire de tâches de

Windows le montre assez bien. Ici, par exemple, vous pouvez voir que ce système a un processeur( socket) et quatre cœurs. Hyperthreading fait ressembler chaque noyau comme deux processeurs au système d'exploitation, donc il montre 8 processeurs logiques.

Plusieurs processeurs

La plupart des ordinateurs ne disposent que d'une seule CPU.Ce processeur unique peut avoir plusieurs cœurs ou une technologie d'hyper-threading, mais il ne reste qu'une seule UC physique insérée dans un socket de CPU unique sur la carte mère.

Avant que les processeurs multi-threads et hyper-threads n'arrivent, les gens ont essayé d'ajouter une puissance de traitement supplémentaire aux ordinateurs en ajoutant des processeurs supplémentaires. Cela nécessite une carte mère avec plusieurs sockets CPU.La carte mère a également besoin de matériel supplémentaire pour connecter ces sockets CPU à la RAM et à d'autres ressources. Il y a beaucoup de frais généraux dans ce genre de configuration. Il y a une latence supplémentaire si les processeurs ont besoin de communiquer entre eux, les systèmes avec plusieurs processeurs consomment plus d'énergie, et la carte mère a besoin de plus de prises et de matériel.

Les systèmes avec plusieurs processeurs ne sont pas très répandus chez les utilisateurs particuliers. Même un bureau de jeu de grande puissance avec plusieurs cartes graphiques n'aura généralement qu'un seul processeur. Vous trouverez plusieurs systèmes de CPU parmi les superordinateurs, les serveurs et les systèmes haut de gamme similaires qui ont besoin d'autant de puissance de calcul que possible.

Plus le nombre de processeurs ou de cœurs d'un ordinateur est important, plus il peut améliorer les performances de la plupart des tâches. La plupart des ordinateurs ont maintenant des processeurs avec plusieurs cœurs, l'option la plus efficace dont nous avons parlé.Vous trouverez même des processeurs avec plusieurs cœurs sur les smartphones et tablettes modernes. Les processeurs Intel sont également dotés de l'hyper-threading, ce qui est un bonus. Certains ordinateurs qui ont besoin d'une grande quantité de puissance CPU peuvent avoir plusieurs processeurs, mais c'est beaucoup moins efficace que ça en a l'air.

Crédit d'image: lungstruck sur Flickr, Mike Babcock sur Flickr, DeclanTM sur Flickr