CPU的核心數(shù)、線程數(shù)的關(guān)系和區(qū)別
CPU核心
核心(Die)又稱(chēng)為內(nèi)核,是CPU最重要的組成部分。CPU中心那塊隆起的芯片就是核心,是由單晶硅以一定的生產(chǎn)工藝制造出來(lái)的,CPU所有的計(jì)算、接受/存儲(chǔ)命令、處理數(shù)據(jù)都由核心執(zhí)行。各種CPU核心都具有固定的邏輯結(jié)構(gòu),一級(jí)緩存、二級(jí)緩存、執(zhí)行單元、指令級(jí)單元和總線接口等邏輯單元都會(huì)有科學(xué)的布局。
CPU核心的發(fā)展方向是更低的電壓、更低的功耗、更先進(jìn)的制造、更先進(jìn)的流水線架構(gòu)和更多的指令集、更高的前端總線頻率、集成更多的功能(例如集成內(nèi)存控制器等等)以及雙核心和多核心(也就是1個(gè)CPU內(nèi)部有2個(gè)或更多個(gè)核心)等。CPU核心的進(jìn)步對(duì)普通消費(fèi)者而言,最有意義的就是能以更低的價(jià)格買(mǎi)到性能更強(qiáng)的CPU。
在CPU漫長(zhǎng)的歷史中伴隨著紛繁復(fù)雜的CPU核心類(lèi)型,以下分別就Intel CPU和AMD CPU的主流核心類(lèi)型作一個(gè)簡(jiǎn)介。主流核心類(lèi)型介紹(僅限于臺(tái)式機(jī)CPU,不包括筆記本CPU和服務(wù)器/工作站CPU,而且不包括比較老的核心類(lèi)型)。
CPU多線程
SMT可通過(guò)復(fù)制處理器上的結(jié)構(gòu)狀態(tài),讓同一個(gè)處理器上的多個(gè)線程同步執(zhí)行并共享處理器的執(zhí)行資源,可最大限度地實(shí)現(xiàn)寬發(fā)射、亂序的超標(biāo)量處理,提高處理器運(yùn)算部件的利用率,緩和由于數(shù)據(jù)相關(guān)或Cache未命中帶來(lái)的訪問(wèn)內(nèi)存延時(shí)。當(dāng)沒(méi)有多個(gè)線程可用時(shí),SMT處理器幾乎和傳統(tǒng)的寬發(fā)射超標(biāo)量處理器一樣。
SMT最具吸引力的是只需小規(guī)模改變處理器核心的設(shè)計(jì),幾乎不用增加額外的成本就可以顯著地提升效能。多線程技術(shù)則可以為高速的運(yùn)算核心準(zhǔn)備更多的待處理數(shù)據(jù),減少運(yùn)算核心的閑置時(shí)間。這對(duì)于桌面低端系統(tǒng)來(lái)說(shuō)無(wú)疑十分具有吸引力。Intel從3.06GHz Pentium 4開(kāi)始,所有處理器都將支持SMT技術(shù)。
CPU的核心數(shù)、線程數(shù)的關(guān)系和區(qū)別
我們?cè)谶x購(gòu)電腦的時(shí)候,CPU是一個(gè)需要考慮到核心因素,因?yàn)樗鼪Q定了電腦的性能等級(jí)。CPU從早期的單核,發(fā)展到現(xiàn)在的雙核,多核。CPU除了核心數(shù)之外,還有線程數(shù)之說(shuō),下面筆者就來(lái)解釋一下CPU的核心數(shù)與線程數(shù)的關(guān)系和區(qū)別。
簡(jiǎn)單地說(shuō),CPU的核心數(shù)是指物理上,也就是硬件上存在著幾個(gè)核心。比如,雙核就是包括2個(gè)相對(duì)獨(dú)立的CPU核心單元組,四核就包含4個(gè)相對(duì)獨(dú)立的CPU核心單元組,等等,依次類(lèi)推。
線程數(shù)是一種邏輯的概念,簡(jiǎn)單地說(shuō),就是模擬出的CPU核心數(shù)。比如,可以通過(guò)一個(gè)CPU核心數(shù)模擬出2線程的CPU,也就是說(shuō),這個(gè)單核心的CPU被模擬成了一個(gè)類(lèi)似雙核心CPU的功能。我們從任務(wù)管理器的性能標(biāo)簽頁(yè)中看到的是兩個(gè)CPU。
比如Intel 賽揚(yáng)G460是單核心,雙線程的CPU,Intel 酷睿i3 3220是雙核心 四線程,Intel 酷睿i7 4770K是四核心 八線程 ,Intel 酷睿i5 4570是四核心 四線程等等。
對(duì)于一個(gè)CPU,線程數(shù)總是大于或等于核心數(shù)的。一個(gè)核心最少對(duì)應(yīng)一個(gè)線程,但通過(guò)超線程技術(shù),一個(gè)核心可以對(duì)應(yīng)兩個(gè)線程,也就是說(shuō)它可以同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)線程。
CPU的線程數(shù)概念僅僅只針對(duì)Intel的CPU才有用,因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)Intel超線程技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,最早應(yīng)用在Pentium4上。如果沒(méi)有超線程技術(shù),一個(gè)CPU核心對(duì)應(yīng)一個(gè)線程。所以,對(duì)于AMD的CPU來(lái)說(shuō),只有核心數(shù)的概念,沒(méi)有線程數(shù)的概念。
CPU之所以要增加線程數(shù),是源于多任務(wù)處理的需要。線程數(shù)越多,越有利于同時(shí)運(yùn)行多個(gè)程序,因?yàn)榫€程數(shù)等同于在某個(gè)瞬間CPU能同時(shí)并行處理的任務(wù)數(shù)。
在Windows中,在cmd命令中輸入“wmic”,然后在出現(xiàn)的新窗口中輸入“cpu get *”即可查看物理CPU數(shù)、CPU核心數(shù)、線程數(shù)。其中,
Name:表示物理CPU數(shù)
NumberOfCores:表示CPU核心數(shù)
NumberOfLogicalProcessors:表示CPU線程數(shù)
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( 發(fā)表人:龔婷 )