Многоядерные процессоры: принципы работы

Еще лет пять-шесть назад мало кто знал о внедрении многоядерных процессоров, хотя данные устройства уже использовались в серверных системах. Комплектация же данными элементами персональных компьютеров началась в 2005 году.

Что же дают многоядерные процессоры в плане повышения производительности компьютера?

Принцип увеличения мощности устройства за счет работы нескольких ядер заключается в разделении решения задач. В обобщенном виде можно сказать, что любой процесс, запущенный в системе, обладает несколькими потоками. При возможности одновременной работы нескольких приложений (процессов) речь идет о многозадачности, которую поддерживает операционная система Виндовс.

Многоядерные процессоры позволяют увеличить скорость работы программ, хотя принцип многозадачности реализуется и на одноядерном устройстве. Так, одно ядро выполняет обработку текстовой информации, другое - прослушивание музыки, при этом данные приложения работают одновременно.

Если, например, взять антивирусную программу, то один поток будет выполнять сканирование памяти и жестких дисков, а другой - обновлять антивирусные базы. Пример очень упрощенный, но позволяет понять общую концепцию, по которой работают многоядерные процессоры.

В компьютере с обычным устройством для одновременной работы программ создается виртуальная возможность их выполнения. Здесь хитро поступает операционная система, она переключает попеременно работу потоков, все происходит за доли секунды и незаметно для пользователя. Получается, что Виндовс немножко обновила антивирусник, затем занялась сканированием, после этого опять стала производить обновление. У пользователя же складывается впечатление, что все происходит одновременно.

В случае, когда работает многоядерный процессор, такое переключение выполняться не будет. Операционная система четко посылает потоки на определенные ядра. В результате появляется возможность избавиться от снижения производительности, как в случае переключений между задачами.

Сегодня рынок подобных устройств поделен между компаниями AMD и Intel, которые являются лидирующими производителями. Современные стационарные компьютерные, серверные системы, а также ноутбуки и смартфоны для работы используют многоядерные процессоры Intel или AMD.

Даже низкой ценовой категории устройства имеют не менее двух ядер, хотя производятся процессоры и с 4, 6, 8 и более элементами. Однако полную производительность устройств можно получить только при сбалансированности всей системы, параметрам которой должны соответствовать и оперативная память, и жесткий диск, и видеокарта, и другие составляющие компьютера.