Le cœur du processeur est cela. Processeur Dual ou Quad Core - Quelle est la différence ? Impact du nombre de cœurs sur les performances

L'article est constamment mis à jour. Dernière mise à jour 10.10.2013 p.

À l'heure actuelle, le marché des processeurs se développe de manière si dynamique qu'il est tout simplement impossible de suivre tous les nouveaux produits et de suivre les progrès.
Mais nous n'en avons pas vraiment besoin.
Pour nous, pour acheter un processeur, il suffit de savoir à quoi servira l'ordinateur, quelles tâches il effectuera et combien d'argent nous sommes prêts à dépenser.

À ce jour, les leaders mérités du marché des processeurs sont les deux plus grandes entreprises Intelligence et DMLA.
Ils offrent la plus large sélection de modèles dans toutes les gammes de prix. Et ce choix de processeurs disperse les regards.
Et nous essaierons de vous aider à le comprendre afin que vous puissiez choisir et acheter un processeur productif et pour de l'argent normal.

Commençons par le fait que les principaux indicateurs de performance du processeur sont :

1) Architecture du processeur. Après tout, la nouvelle architecture sera toujours plus efficace que la précédente (malgré la même fréquence).
2) Fréquence de travail. Plus la fréquence du processeur est élevée, plus il est efficace.
3) la taille de la mémoire cache des deuxième et troisième niveaux (L2 et L3) ;

Eh bien, et les indicateurs secondaires :
4) ;
5) processus technologique;
6) un ensemble d'instructions ;
et etc.

Bien que maintenant, les consultants ingénieux des magasins essaient de se concentrer davantage sur le nombre de cœurs, en liant directement le nombre de cœurs à la vitesse de traitement et aux performances de l'ordinateur lui-même.

Nombres de coeurs?

À ce jour, il existe déjà à la vente des processeurs à huit, six, quatre, deux et un seul cœur de DMLA, ainsi que six, quatre, deux, monocœur de INTEL.
Mais pour les programmes d'aujourd'hui et les besoins du joueur à domicile, un processeur dual ou quad-core fonctionnant à haute fréquence est suffisant.
Processeur avec gros montant noyaux (6-8), ne seront nécessaires que pour les programmes d'encodage de contenu vidéo et audio, le rendu d'images et les archiveurs.

À l'heure actuelle, l'optimisation dans l'industrie du jeu est principalement axée sur les processeurs dual-core, seuls les logiciels et les jeux les plus récents seront développés pour l'informatique multithread. Donc, si vous achetez un processeur pour les jeux, alors le double processeur nucléaire s'avérera plus rapide qu'un processeur basse fréquence, mais à trois ou quatre cœurs.

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Et il s'est avéré que pour le moment, les joueurs peuvent choisir un processeur dual-core moderne, en choisissant une solution avec un rapport performances/prix approprié.
Il faut garder à l'esprit que les puces Intel disposent également de la technologie HyperThreading, qui permet d'exécuter deux tâches parallèles sur chaque cœur. Le système d'exploitation considère les processeurs à 2 cœurs comme quad-core et les processeurs à 4 cœurs comme à huit cœurs.
Les processeurs avec un grand nombre de cœurs peuvent être demandés principalement dans les applications professionnelles et l'encodage vidéo.
Huit / six cœurs ne sont pas encore capables de charger complètement un jeu.

Résumons un peu les noyaux.

Pour un ordinateur de bureau, un processeur dual-core bas de gamme suffit.
Type Pentium, Celeron d'Intel ou A4, AthlonII X2 d'AMD.

Pour un ordinateur de jeu à domicile, vous pouvez acheter un double cœur Processeur Intel processeur overclocké ou quad-core d'AMD.
Type Core i3, Core i5 à partir de 3 GHz Intel ou A8, A10, Phenom ™ II X4 à partir de 3 GHz AMD.

Eh bien, pour une station de travail "chargée" ou un système de jeu haut de gamme, vous aurez besoin d'un bon processeur quadricœur de nouvelle génération.
Comme le Core i5, le Core i7 d'Intel, car les processeurs AMD sont très rarement utilisés dans les machines hautes performances.

Découvrez les processeurs Core i3, Core i5 et Core i7 dans l'article :

Performances du processeur ?

Comme indiqué ci-dessus, une importante le paramètre est l'architecture sur lequel le processeur est basé / exécuté. Plus l'architecture est récente, plus le processeur se montre rapidement dans les applications et les jeux. Car toute architecture ultérieure, qu'elle soit Intel ou AMD, sera toujours plus productive que la précédente.
Pour le moment, les processeurs de la famille sont pertinents Haswell(4e génération) et Pont de lierre(3e génération) ainsi que l'architecture du processeur Piledriver famille Richland, Trinity de DMLA.

Même les performances du processeur dépendent de sa fréquence de fonctionnement... Plus la fréquence de fonctionnement est élevée, plus le processeur est efficace. La fréquence de fonctionnement actuelle des cœurs, pour le moment, est de 3 GHz et plus.
Mais lorsque l'on compare les processeurs AMD et INTEL à la même fréquence d'horloge, cela ne signifie pas qu'ils sont égaux en performances.
Les caractéristiques de l'architecture permettent aux processeurs INTEL d'afficher des performances supérieures même à une fréquence inférieure à celle du concurrent.

Remarque : vous ne pouvez pas simplement additionner la fréquence des deux cœurs. Défini comme deux cœurs XX GHz.

Un autre paramètre la performance est la taille, le volume, la mémoire cache ultra-rapide des deuxième et troisième niveaux L2 et L3.
Il s'agit d'une mémoire haute vitesse conçue pour accélérer l'accès aux données que le processeur traite.
Plus la mémoire cache est grande, meilleures sont les performances.

Remarque: Core 2 Duo, Core 2 Quad n'ont que L2, Core i5, Core i7 ont L2 + L3, AMD Athlon ™ II X2 n'ont que L2, Phenom ™ II X4 ont L2 + L3.

Les métriques antérieures du Core 2 étaient la fréquence FSB du processeur. La fréquence du bus par laquelle le processeur communique avec la RAM.
Plus la fréquence du bus FSB est élevée, plus les performances du processeur sont élevées.

Remarque : les processeurs Intel Core i3, Core i5 et Core i7 n'ont pas de bus système FSB, tout comme les derniers processeurs AMD, le transfert de données entre la mémoire et le processeur est direct.
Cette méthode de transfert de données a considérablement augmenté les performances.
Les processeurs de la famille Core i7 LGA1366 ne disposent pas non plus de bus FSB, mais d'un bus QPI haut débit.

Processus technologique(norme de conception du processeur) détermine principalement la taille structurelle des éléments qui composent le processeur.
En particulier, la production de chaleur et la consommation d'énergie des processeurs modernes dépendent du processus de production.
Plus cette valeur est faible (procédé technologique), moins le processeur génère de chaleur et moins d'énergie est consommée.
Les processeurs Core 2 antérieurs étaient fabriqués à l'aide de la technologie de 45 à 65 nanomètres. Les plus récents Haswell et Ivy Bridge Corei3, Corei5, Core i7 de 4e et 3e génération 22 nm, Sandy Bridge® Corei3, Corei5, Core i7 de 2e génération d'Intel et AMD Bulldozer sont en 32 nm.

Jeu d'instructions est un ensemble de codes de contrôle et de méthodes d'adressage de données valables pour le processeur. Le système de telles commandes est rigidement associé à un type particulier de processeur.
Plus un processeur a un ensemble d'instructions large, mieux et plus rapidement les données sont traitées.

Coffret (BOX) ou plateau (Tray / OEM) ?

Coffret (BOX) ensemble complet est un ensemble :
- le processeur lui-même ;
- refroidisseur avec pâte thermique appliquée (radiateur + ventilateur);
- notice et documentation.

Une caractéristique distinctive du package BOX est la garantie prolongée du processeur - 3 ans.
Les processeurs BOX sont mieux utilisés pour les systèmes multimédias de bureau et domestiques dans lesquels il n'est pas prévu de remplacer le refroidissement par un système plus efficace.
Mais les processeurs BOX coûtent un peu plus cher que le même TRAY.

Processeur de plateau (plateau / OEM) ne représente qu'un processeur. Pas de glacière et pas de papiers.

Contrairement à la BOX, le processeur Tray n'est garanti que 1 an.
Les processeurs de plateau / OEM sont utilisés par les assembleurs d'ordinateurs de marque prêts à l'emploi. Et aussi les passionnés, les gamers-overclockers, qui ne se soucient pas de la garantie (après l'overclocking, la garantie est supprimée du produit) et du refroidissement natif, tk. le processeur est immédiatement installé plus efficace.
Les processeurs de plateau sont légèrement moins chers.

Intel ou AMD ?

Ce sujet a toujours été âprement débattu dans les forums et conférences. En général, ce sujet est éternel. Les partisans d'Intel diront que ces processeurs sont à tous égards meilleurs que la concurrence. Et vice versa. Je suis moi-même un partisan d'Intel.

Si nous comparons les processeurs de ces deux sociétés avec la même fréquence et le même nombre de cœurs, alors les processeurs Intel seront plus productifs. Cependant, AMD a un avantage dans la gamme de prix.

Si vous construisez vous-même un système budgétaire pour des finances minimales, les processeurs AMD sont votre choix. Si vous avez un système informatique de jeu ou de performance, alors le choix doit être fait en faveur d'Intel.

Il y a encore un instant cartes mères pour les processeurs Intel sont également plus chers, et la plate-forme AMD est donc moins chère. En choisissant un processeur pour votre PC, vous devez décider des priorités initiales, construire un système peu coûteux basé sur AMD ou un système plus productif, mais plus cher basé sur Intel.

Dans l'assortiment de chaque entreprise, il existe de nombreux modèles de processeurs, allant des processeurs économiques, par exemple, Celeron d'Intel et Sempron / Duron d'AMD, aux Core i7 haut de gamme d'Intel, A10 d'AMD.

Dans différentes applications, les résultats sont assez différents, comme dans certains processeurs AMD, dans d'autres - Intel, le choix appartient donc toujours à l'utilisateur.

C'est juste qu'AMD a un avantage indéniable : son prix. Et un inconvénient - les processeurs AMD ne sont pas aussi structurellement fiables et un peu plus chauds.

Intel a également un avantage - les processeurs sont structurellement plus fiables et stables, ainsi que moins chauds. Inconvénient - le prix est plus élevé que celui du concurrent.

Sur la base des tests actuels performances de jeu processeurs entre INTEL et AMD ressemble à ceci :

Résumons :

Moyens d'acheter le plus productif processeur de jeu pour un ordinateur, il faut choisir un processeur avec :
1) l'architecture la plus récente ;
2) fréquence de base maximale (de préférence 3 GHz et plus) ;
3) la taille maximale du cache L2/L3 ;
4) un grand nombre d'instructions disponibles ;
5) le processus de fabrication technologique minimum.

Après avoir lu cet article, je pense que chacun pourra décider quel processeur acheter pour son ordinateur.
Vous pouvez toujours acheter des processeurs pour beaucoup d'argent, mais si seules les tâches quotidiennes qui ne nécessitent pas beaucoup de puissance de calcul sont effectuées sur un ordinateur, l'argent sera gaspillé.

En fait, rien de tel ne se produit. Pour comprendre pourquoi un processeur huit cœurs ne double pas de moitié les performances d'un smartphone, quelques précisions s'imposent. L'avenir des processeurs pour smartphones est déjà arrivé. Les processeurs octa-core, dont on ne pouvait que rêver récemment, sont de plus en plus répandus. Mais il s'avère que leur travail n'est pas d'améliorer les performances de l'appareil.

Ces explications ont été publiées dans l'article « Octa-core vs Quad-core : cela fait-il une différence ? sur les pages de ressources Avis de confiance.

Les termes « huit cœurs » et « quatre cœurs » eux-mêmes reflètent le nombre de cœurs dans le processeur.

Mais la principale différence entre les deux types de processeurs réside dans la manière dont les cœurs de processeur sont installés.

Avec un processeur quadricœur, tous les cœurs peuvent fonctionner simultanément, permettant un multitâche rapide et flexible, des jeux 3D plus fluides, des performances de caméra plus rapides, et plus encore.

Les puces modernes à huit cœurs, à leur tour, se composent simplement de deux processeurs à quatre cœurs qui répartissent différentes tâches entre elles en fonction de leur type. Le plus souvent, une puce à huit cœurs a un ensemble de quatre cœurs avec une vitesse d'horloge inférieure à celle du deuxième ensemble. Lorsqu'une tâche complexe doit être effectuée, bien sûr, un processeur plus rapide est pris en charge.

Un terme plus précis que "huit cœurs" serait "double quad". Mais cela n'a pas l'air si joli et n'est pas adapté à des fins de marketing. Par conséquent, ces processeurs sont appelés processeurs à huit cœurs.

Pourquoi y a-t-il deux ensembles de cœurs de processeur ?

Quelle est la raison de la combinaison de deux ensembles de cœurs de processeur, transférant des tâches l'un à l'autre, dans un seul appareil ? Pour l'efficacité énergétique ! Cette solution est nécessaire pour un smartphone alimenté par une batterie, mais pas pour une unité principale alimentée en permanence par le réseau de bord du véhicule.

Un processeur plus puissant consomme plus d'énergie et la batterie doit être rechargée plus souvent. Et les batteries sont un maillon beaucoup plus faible dans les smartphones que les processeurs. En conséquence, plus le processeur du smartphone est puissant, plus la batterie dont il a besoin est volumineuse.

Dans le même temps, pour la plupart des tâches d'un smartphone, vous n'aurez pas besoin de performances de calcul aussi élevées qu'un processeur moderne peut fournir. Passer d'un écran d'accueil à un autre, vérifier les messages et même naviguer sur le Web sont des tâches moins gourmandes en ressources CPU.

Mais la vidéo HD, les jeux et la manipulation de photos sont de telles tâches. Par conséquent, les processeurs à huit cœurs sont assez pratiques, bien que cette solution puisse difficilement être qualifiée d'élégante. Un processeur plus faible gère les tâches moins gourmandes en ressources. Plus puissant - plus gourmand en ressources. En conséquence, la consommation d'énergie globale est réduite par rapport à une situation où seul un processeur avec une vitesse d'horloge élevée traiterait toutes les tâches. Ainsi, le double processeur résout principalement le problème de l'amélioration de l'efficacité énergétique, et non des performances.

Caractéristiques technologiques

Tous les processeurs modernes à huit cœurs sont basés sur l'architecture ARM, appelée big.LITTLE.

Cette architecture big.LITTLE à huit cœurs a été annoncée en octobre 2011 et a permis à quatre cœurs Cortex-A7 basse performance de fonctionner avec quatre cœurs Cortex-A15 hautes performances. ARM a depuis répété cette approche chaque année, offrant des puces plus performantes pour les deux ensembles de cœurs de processeur sur la puce à huit cœurs.

Certains des principaux fabricants de puces pour appareils mobiles ont concentré leurs efforts sur cet échantillon de big.LITTLE "à huit cœurs". L'une des premières et des plus notables était la propre puce de Samsung, la célèbre Exynos. Son modèle à huit cœurs est utilisé depuis Samsung Galaxy S4, du moins dans certaines versions des appareils de l'entreprise.

Plus récemment, Qualcomm a également commencé à implémenter big.LITTLE dans ses puces CPU Snapdragon 810 à huit cœurs. C'est sur ce processeur que reposent les nouveautés bien connues du marché des smartphones, telles que HTC One M9 et G Flex 2, qui est la grande réussite de LG.

Début 2015, NVIDIA a dévoilé le Tegra X1, un nouveau processeur mobile super puissant que la société cible pour les ordinateurs automobiles. La fonction principale de X1 est son GPU "console-challenging", qui est également basé sur l'architecture big.LITTLE. C'est-à-dire qu'il deviendra également huit cœurs.

Y a-t-il une grande différence pour utilisateur régulier?

La différence entre un processeur de smartphone à quatre et huit cœurs est-elle grande pour l'utilisateur moyen ? Non, en fait, c'est très petit, selon Trasted Reviews.

Le terme « huit cœurs » est quelque peu déroutant, mais il signifie en fait la duplication de processeurs quadricœurs. Le résultat final est deux kits quad-core indépendants qui fonctionnent ensemble sur une seule puce pour améliorer l'efficacité énergétique.

Un processeur à huit cœurs est-il nécessaire dans chaque appareil moderne ? Il n'y a pas un tel besoin, par exemple Apple fournit une efficacité énergétique décente à ses iPhones avec un processeur dual-core.

Ainsi, l'architecture ARM big.LITTLE à huit cœurs est l'une des solutions possibles à l'un des problèmes les plus importants concernant les smartphones - la durée de vie de la batterie. Dès qu'une autre solution à ce problème sera trouvée, la tendance à installer deux ensembles quad-core dans une puce s'arrêtera et de telles solutions deviendront démodées.

En parlant de la question de savoir ce que le nombre de cœurs dans un processeur affecte, je voudrais dire tout de suite - les performances d'un ordinateur. Mais il s'agit d'une simplification si forte que cela devient même une erreur à un moment donné.

D'accord, les utilisateurs se tromperaient simplement et ne perdraient rien. Le problème est que la méconnaissance de l'essence du multicœur entraîne des pertes financières. En essayant d'augmenter les performances, une personne dépense de l'argent pour un processeur avec un grand nombre de cœurs, mais ne remarque pas la différence.

Multicœur et multithreading

Lorsque nous avons étudié la question, nous avons attiré l'attention sur la particularité des processeurs Intel - un nombre différent de cœurs est affiché dans les outils Windows standard. Cela est dû au fonctionnement de la technologie Hyper-Threading, qui permet le multithreading.

Pour ne plus vous perdre dans les concepts, découvrons-le une fois pour toutes :

• Multicœur - La puce est équipée de plusieurs cœurs architecturaux physiques. Vous pouvez les voir, les toucher avec vos mains.
• Multithreading - plusieurs flux d'informations traités simultanément.
  Le noyau peut être physiquement un, mais les technologies logicielles basées sur celui-ci créent deux threads d'exécution des tâches ; deux cœurs - quatre threads, etc.

Impact du nombre de cœurs sur les performances

L'augmentation des performances sur un processeur multicœur est obtenue en fractionnant l'exécution des tâches. Tout système moderne divise le processus en plusieurs fils, voire en processeur monocœur- c'est ainsi que le même multitâche est réalisé, dans lequel vous pouvez, par exemple, écouter de la musique, taper un document et travailler avec le navigateur. Les applications suivantes sont très friandes et utilisent constamment le multithreading :

• archiveurs;
• lecteurs multimédias;
• encodeurs vidéo;
• défragmenteurs;
• antivirus;
• éditeur graphique.

Le principe de séparation des flux est important. Si l'ordinateur fonctionne sur un processeur monocœur sans technologie Hyper-Threading, le système d'exploitation bascule instantanément entre les threads, de sorte que les processus s'exécutent visuellement simultanément pour l'utilisateur. Toutes les actions ont lieu en quelques millisecondes, vous ne voyez donc aucune latence significative, sauf si vous surchargez le processeur.

Si le processeur est multicœur (ou prend en charge le multithreading), idéalement, il n'y aura pas de commutation. Le système envoie un fil distinct à chaque cœur. En conséquence, la productivité est augmentée car il n'est pas nécessaire de passer à une autre tâche.

Mais il y a un autre facteur important - soutient-elle elle-même programme multitâche ? Le système peut diviser les processus en différents threads. Cependant, si vous exécutez un jeu très exigeant, mais qu'il n'est pas optimisé pour fonctionner avec quatre cœurs, il n'y aura aucun gain de performances par rapport à un processeur dual-core.

Les développeurs de jeux et de programmes sont conscients de cette fonctionnalité, ils optimisent donc constamment leur code pour effectuer des tâches sur des processeurs multicœurs. Mais cette optimisation ne suit pas toujours l'augmentation du nombre de cœurs, vous ne devriez donc pas dépenser beaucoup d'argent pour les plus récents. processeurs puissants avec le nombre maximum de flux pris en charge - le potentiel de la puce ne sera pas révélé dans 9 programmes sur 10.

Alors, combien de cœurs choisir ?

Avant d'acheter un processeur à 16 cœurs, déterminez si vous avez besoin d'autant de threads pour effectuer les tâches que vous allez mettre devant votre ordinateur.

• Si un ordinateur est acheté pour travailler avec des documents, surfer sur Internet, écouter de la musique, regarder des films, alors deux cœurs suffiront. Si nous prenons un processeur à deux cœurs du segment de prix supérieur avec une bonne fréquence et une prise en charge du multithreading, il n'y aura aucun problème lorsque vous travaillerez avec des éditeurs graphiques.
• Si vous achetez une machine avec de fortes performances de jeu en tête, mettez immédiatement le filtre sur au moins 4 cœurs. 8 cœurs avec prise en charge du multithreading - le top avec une marge depuis plusieurs années. 16 cœurs est prometteur, mais il y a de fortes chances que tant que vous ne libériez pas le potentiel d'une telle puce, elle devienne obsolète.

Comme je l'ai dit, les développeurs de jeux et de logiciels essaient de suivre les progrès des processeurs, mais jusqu'à présent, d'énormes capacités ne sont tout simplement pas nécessaires. 16 cœurs conviennent aux utilisateurs engagés dans le rendu vidéo ou l'informatique de serveur. Oui, dans les magasins, ces processeurs sont appelés processeurs de jeu, mais c'est uniquement pour qu'ils soient vendus - il y a certainement plus de joueurs que de ceux qui rendent la vidéo.

Les avantages du multicœur ne peuvent être vus que dans un travail de calcul très sérieux dans plusieurs threads. Si, de manière conventionnelle, un jeu ou un programme est optimisé pour seulement quatre threads, alors même vos huit cœurs n'auront aucun sens, ce qui n'affectera en rien les performances.

C'est comme transporter une chaise dans un énorme camion - le travail n'est pas plus rapide. Mais si vous utilisez correctement les opportunités disponibles (par exemple, chargez le corps avec des meubles complètement différents), la productivité du travail augmentera. Gardez cela à l'esprit et ne vous laissez pas berner par les astuces marketing qui ajoutent le mot « jeu » aux processeurs qui, même avec les derniers jeux, n'atteindront pas leur plein potentiel.

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Qu'est-ce qui affecte le nombre de cœurs de processeur mise à jour : 31 janvier 2018 par l'auteur : administrateur

Ces dernières années, les fabricants de processeurs ne se sont pas efforcés d'atteindre le maximum fréquence d'horloge- à la place, ils augmentent la puissance du CPU en augmentant le nombre de cœurs.
Voyons si les utilisateurs bénéficieront de l'achat de nouvelles puces multicœurs.

La première puce multicœur est sortie en 2001. Le processeur Power4 d'IBM était doté de deux cœurs 64 bits basés sur la microarchitecture PowerPC, mais était exclusivement utilisé pour résoudre des tâches à profil étroit. Les utilisateurs de PC personnels ont dû attendre l'apparition d'un processeur dual-core pendant encore quatre longues années. Enfin, en mai 2005, juste après le microprocesseur dual-core 64 bits
Opteron pour systèmes de serveurs d'AMD, a sorti un Intel Pentium D double cœur pour les ordinateurs personnels à domicile. En novembre 2007, une agitation dans l'industrie informatique a été provoquée par AMD, qui a réussi à installer quatre cœurs sur un seul dé, à la suite de quoi le processeur AMD Phenom X4 avec la microarchitecture K10 a été créé. Cependant, en raison de défauts dans le développement d'une nouvelle création, une révolution à part entière n'a pas fonctionné et le principal acteur du marché à cette époque était Intel, qui a lancé le premier Intel Core 2 Quad "quad-core".

L'année 2009 a vu d'importants changements dans les gammes de produits de deux concurrents de longue date. La famille obsolète Intel Core 2 Duo a été remplacée par les nouveaux processeurs Intel Core i3, i5 et i7. Ils ont acquis la microarchitecture Sandy Bridge et sont fabriqués à l'aide d'une technologie de processus de 32 nanomètres. Le 14 octobre 2011 a également vu le jour le plus récent processeur Intel Core i7-3960X à six cœurs basé sur l'architecture Sandy Bridge-E, qui est de loin le processeur le plus rapide d'Intel pour les utilisateurs à domicile. Entre-temps, AMD a considérablement amélioré son Phenom X4 quadricœur, augmentant la quantité de mémoire cache et maîtrisant le processus technologique du 45 nanomètres, et a annoncé en avril 2010 l'AMD Phenom II X6 "six cœurs", nom de code Thuban, qui a permis à Intel de ne pas se laisser aller trop loin. D'ailleurs, tout récemment, il y a eu une présentation des processeurs AMD basés sur la dernière microarchitecture Bulldozer. L'une des innovations les plus importantes est le principe modulaire de la disposition des cœurs dans le système x86 - deux sur chaque module. Grâce à cette fonctionnalité, l'entreprise est facile à construire la gamme offrant des solutions avec différents nombres d'unités de calcul et de fréquences d'horloge. À la lumière de ses dernières créations, AMD est sur le point de faire face à une sérieuse confrontation avec les processeurs Intel.
Nous avons testé et comparé les performances des processeurs haut de gamme à quatre, six et huit cœurs d'Intel et d'AMD et avons décidé de déterminer s'il vaut la peine de payer trop cher pour des cœurs supplémentaires aujourd'hui.

Traitement en parallèle

Même lorsque les premiers processeurs sont apparus, les fabricants ont essayé de maximiser leur puissance. En 1995, l'Université de Washington a avancé l'idée de soutenir le « multithreading simultané », qui a été repris et mis en œuvre par Intel sous la forme de la technologie Hyper-Threading. En pratique, cela ressemblait à diviser un processeur physique en deux processeurs virtuels et à optimiser considérablement les performances du processeur. La première puce à prendre en charge cette technologie était l'Intel Pentium 4, sorti le 14 novembre 2002. Selon les représentants de l'entreprise, l'introduction de la technologie Hyper-Threading ainsi que l'augmentation nécessaire de la surface de la matrice de 5% ont permis d'augmenter les performances de la puce de 15 à 30%. Certes, ces chiffres dépendaient directement des programmes utilisés pour les calculs. Si nous parlons de la création d'une technologie similaire de la part d'AMD, alors Intel est nettement en avance sur ses concurrents.

AVANTAGES DU MULTI-CORE.

Ainsi, la création de processeurs multicœurs peut être considérée comme un développement logique de la technologie HyperThreading. Les fabricants essaient de diviser le travail du processeur en plusieurs threads que les cœurs du processeur peuvent traiter en parallèle. Cependant, pour que cela se produise, le multicœur doit être entièrement pris en charge non seulement système opérateur, mais aussi avec des programmes spécifiques. Désormais, malgré la prédominance des « multi-cœurs » sur le marché, le nombre d'applications optimisées pour eux est minime. Habituellement, nous parlons ici de programmes multimédias ou hautement spécialisés, qui, pour la plupart, sont "amis" des nouveaux processeurs et utilisent toute la puissance de leurs cœurs. Avec les produits de jeux, la situation est la suivante : de nombreux jeux sont déjà optimisés pour fonctionner avec deux et quatre cœurs, et au fil du temps, les ressources multi-cœurs des processeurs modernes seront également utilisées. En attendant, les processeurs à quatre cœurs semblent les plus pratiques et les plus pertinents du monde des ordinateurs, et les puces à six et huit cœurs ne valent peut-être la peine d'être achetées que si vous envisagez d'exécuter des programmes prenant en charge le multithreading sur votre système.

INCONVÉNIENTS DU CPU MULTI-CUR

Les inconvénients des processeurs à six et huit cœurs sont bien plus importants. L'un des plus importants est la consommation d'énergie impressionnante, ce qui signifie une forte dissipation de chaleur et des températures élevées de la puce lorsqu'elle fonctionne sous charge. Les industriels luttent contre cela en maîtrisant de plus en plus des processus technologiques « délicats » et en développant des schémas énergétiques plus avancés. Le déficit déjà mentionné des dépenses correspondantes Logiciel: la plupart du potentiel de la puce électronique reste tout simplement inexploité. De plus, le prix de revient des processeurs multicœurs détermine toujours le prix qui n'est en aucun cas attractif pour l'utilisateur moyen, ce qui restreint également la demande.

Résultats des tests : Intel - plus rapide, AMD - plus rentable

Pour les tests, nous avons sélectionné les meilleurs processeurs multicœurs des sociétés Intel et AMD dans diverses catégories. Le plus intéressant nous a semblé être la confrontation entre les "géants" qui viennent de sortir de la chaîne de montage - la première puce AMD FX-8150 à huit cœurs au monde basée sur la microarchitecture Bulldozer et un puissant Intel Core i7 à "six cœurs". 3960X. Malheureusement, il n'y avait pas de lutte : la puce d'Intel basée sur la microarchitecture Sandy Bridge-E a nettement surpassé en performances le "bulldozer" AMD apparemment redoutable. De plus, le nouveau processeur d'AMD a subi une cuisante défaite sur tous les fronts, perdant en deux tests même le loin du nouveau AMD Phenom II X4 980 BE à quatre cœurs.
J'ai été agréablement surpris par un autre processeur quad-core - Intel Core i7 2600K. Sorti au début de l'année dernière, il n'est que légèrement en retrait par rapport à son "frère" aîné - et ce malgré le fait que ce dernier coûte trois fois plus cher. Un autre processeur à six cœurs Intel Core i7-990X incroyablement cher de la gamme Extreme Edition a bien fonctionné lors des tests, mais il a finalement perdu face à la puce quadricœur Intel Core i7-2600K moins chère. Et curieusement, le multicœur le plus efficace a été réalisé dans l'AMD Phenom II X6 HOOT Black Edition à six cœurs, qui, à un prix très abordable dans le test Gordian Knot, a réussi à gagner jusqu'à 39 secondes (29% ) contre les rivaux jurés Intel Core i73960X et Intel Core i7-2600K. Ce dernier a cependant joué un peu lors du dernier tour, gagnant un peu plus de FPS dans le jeu Unreal Tournament III, qui prend en charge les CPU multicœurs.
Ainsi, si nous parlons de la puissance absolue du processeur central, quel que soit son coût, il n'y a pas d'égal ici pour les puces modernes d'Intel. Mais que se passe-t-il si nous essayons de calculer théoriquement l'efficacité d'un particulier ? De chaque centime dépensé pour le processeur, les modèles AMD en général et l'AMD Phenom II X6 1100T Black Edition à six cœurs en particulier en bénéficieront.

Tendances de développement : que nous promet l'avenir ?

A quoi ressemblera un microprocesseur informatique dans quelques années ? Essayons de regarder vers l'avenir, en nous basant sur les développements connus aujourd'hui et les plans des constructeurs. Intel reste fidèle à sa stratégie Tick-Tock et tire parti d'une transition transparente vers une nouvelle microarchitecture et un nouveau workflow. Sandy Bridge-E a été introduit dans le cadre de l'étape Tak, et maintenant la prochaine étape Tic cette année passera la production à un processus technologique de 22 nanomètres utilisant des transistors tridimensionnels Intel 3D Tri-Gate uniques et la sortie de nouveaux huit- processeurs de base basés sur la microarchitecture Ivy Bridge. Cependant, en parallèle, des travaux sont en cours sur les prochaines étapes de création d'un CPU : il n'y a pas si longtemps, le PDG d'Intel, Paul Otellini, déclarait que la société avait déjà achevé le développement de l'architecture Haswell, qui devrait succéder à Ivy Bridge. en 2013.
AMD sur le marché unités centrales de traitement les développements semblent avancer avec difficulté. La version précédemment annoncée du CPU Komodo a été annulée de manière inattendue - elles seront remplacées par une nouvelle famille de puces AMD Vishera multicœurs (jusqu'à huit inclus) basées sur l'architecture Piledriver (développement logique du système Bulldozer) et la nouvelle plate-forme Volan .
Les analystes s'attendent à ce que le modèle de conception de processeur actuel reste inchangé dans les années à venir. Le silicium, qui a longtemps été prédit de "se retirer", restera la principale construction
unité. Cependant, de nouveaux éléments intéressants respirent dans son dos, par exemple le graphone - un cristal de carbone d'une épaisseur miniature d'un atome. Et à plus long terme, les processeurs seront confrontés à des changements révolutionnaires qui conduiront à l'émergence d'ordinateurs quantiques, optiques et même moléculaires.

Intéressant : puces multicœurs expérimentales

année 2006. Intel a dévoilé un prototype d'un processeur à 80 cœurs fabriqué à l'aide d'une technologie de processus de 32 nanomètres.
année 2009. Tilera a présenté un prototype de processeur de serveur à 100 cœurs, dans lequel chaque cœur est une puce distincte avec des caches L1 et L2.
année 2009. Intel a montré un ordinateur "cloud", qui est un processeur à 48 cœurs. Dans ce cas, les 48 cœurs d'un tel PC communiquent entre eux en tant que nœuds de réseau.
2011. Intel a développé une nouvelle microarchitecture à plusieurs cœurs intégrés (MIC). Les nouveaux processeurs basés sur celui-ci recevront plus de 50 cœurs et commenceront à être produits à l'aide d'une technologie de traitement de 22 nanomètres dès 2012.
2011. Adapteva a introduit des microprocesseurs Epiphany IV à 64 cœurs qui offrent des performances allant jusqu'à 70 gigaflops (opérations en virgule flottante par seconde) tout en consommant moins de 1 watt d'énergie. Ces puces ne peuvent pas être utilisées comme unités centrales de traitement, mais Adapteva propose de les utiliser comme coprocesseur pour des tâches aussi complexes que la reconnaissance des visages ou des gestes des utilisateurs.
année 2012. ZiiLabs, une filiale de Creative Technology, a annoncé un système à 100 cœurs basé sur la puce ZMS-40. La performance maximale du système pour les calculs en virgule flottante était de 50 gigaflops.

Processeurs mobiles quadricœurs

À la fin de l'année dernière, NVIDIA a vraiment enthousiasmé tous les passionnés avec la sortie de processeur mobile NVIDIA Tegra 3, qui possède cinq cœurs Cortex A9. Quatre d'entre eux fonctionnent à 1,4 GHz, mais ne sont activés que lorsque cela est nécessaire, et
un cinquième cœur supplémentaire, overclocké à 500 MHz, fonctionne en permanence et sert à résoudre des problèmes simples. Recherchez des listes de proxy fonctionnelles de haute qualité, vous pouvez acheter de nouvelles listes de proxy au prix le plus bas. Cette technologie peut réduire considérablement la consommation d'énergie du processeur. Le premier appareil basé sur le nouveau processeur était la tablette ASUS Transformer Prime. De plus, n'oublions pas les plans ambitieux d'AMD, qui promet notamment de sortir cette année une puce mobile quad-core avec un cœur graphique intégré, nom de code Trinity avec prise en charge de DirectX 11.

J'ai trouvé un problème de limite d'horloge désagréable. Ayant atteint le seuil des 3 GHz, les développeurs sont confrontés à une augmentation significative de la consommation électrique et de la dissipation thermique de leurs produits. Le niveau de la technologie en 2004 ne permettait pas de réduire de manière significative la taille des transistors dans un cristal de silicium, et la sortie de cette situation était une tentative non pas d'augmenter la fréquence, mais d'augmenter le nombre d'opérations effectuées par cycle. Profitant de l'expérience des plates-formes de serveurs, où l'agencement multiprocesseur a déjà été testé, il a été décidé de combiner deux processeurs sur une seule puce.

Depuis lors, beaucoup de temps s'est écoulé, des processeurs à deux, trois, quatre, six et même huit cœurs sont apparus en accès large. Mais la principale part de marché est toujours occupée par les modèles 2 et 4 cœurs. AMD essaie de changer la donne, mais son architecture Bulldozer n'a pas répondu aux attentes et les huit cœurs à petit budget ne sont toujours pas très populaires dans le monde. Alors la question estce qui est mieux : processeur 2 ou 4 cœurs, reste toujours d'actualité.

Différence entre les processeurs 2 et 4 cœurs

Au niveau matériella principale différence entre un processeur à 2 cœurs et un processeur à 4 cœurs- le nombre de blocs fonctionnels. Chaque cœur est essentiellement un processeur distinct équipé de ses propres nœuds de calcul. 2 ou 4 de ces processeurs sont interconnectés par un bus interne à grande vitesse et un contrôleur de mémoire commun pour interagir avec la RAM. D'autres unités fonctionnelles peuvent également être courantes : la plupart des processeurs modernes ont des caches individuels des premier (L1) et deuxième (L2) niveaux, des blocs de calculs d'entiers et d'opérations en virgule flottante. Le cache L3 relativement volumineux est unique et disponible pour tous les cœurs. Les AMD FX déjà mentionnés (ainsi que les CPU et APU Athlon de la série A) peuvent être notés séparément : ils partagent non seulement la mémoire cache et le contrôleur, mais aussi des unités de calcul à virgule flottante : chacun de ces modules appartient à deux cœurs à la fois temps.

Diagramme du processeur quadricœur AMD Athlon

Du point de vue de l'utilisateurdifférence entre les processeurs 2 et 4 cœursest le nombre de tâches que la CPU peut traiter en un cycle d'horloge. Avec la même architecture, la différence théorique sera de 2 fois pour 2 et 4 cœurs ou 4 fois pour 2 et 8 cœurs, respectivement. Ainsi, avec le fonctionnement simultané de plusieurs processus, une augmentation du nombre devrait entraîner une augmentation de la vitesse du système. En effet, au lieu de 2 opérations, un CPU quad-core peut en effectuer quatre à la fois.

Pourquoi les processeurs dual-core sont si populaires

Il semblerait que si une augmentation du nombre de cœurs entraîne une augmentation des performances, alors dans le contexte des modèles à quatre, six ou huit cœurs, les processeurs dual-core n'ont aucune chance. Néanmoins, le leader mondial du marché des CPU, Intel, renouvelle chaque année sa gamme de produits et sort de nouveaux modèles avec seulement quelques cœurs (Core i3, Celeron, Pentium). Et cela dans le contexte du fait que même dans les smartphones et les tablettes, les utilisateurs regardent ces processeurs avec incrédulité ou mépris. Pour comprendre pourquoi les modèles les plus populaires sont les processeurs dual-core, plusieurs facteurs clés doivent être pris en compte.

Intel Core i3 - les processeurs PC domestiques dual-core les plus populaires

Problème de compatibilité... Lors de la création d'un logiciel, les développeurs s'efforcent de le faire fonctionner à la fois sur les nouveaux ordinateurs et sur les modèles de CPU et de GPU existants. Compte tenu de la gamme sur le marché, il est important de s'assurer que le jeu fonctionne sans problème sur deux et huit cœurs. La plupart des PC domestiques existants sont équipés d'un processeur double cœur, la prise en charge de ces ordinateurs est donc la considération la plus importante.

La complexité des tâches de parallélisation... Pour garantir que tous les cœurs sont utilisés efficacement, les calculs effectués pendant l'exécution du programme doivent être divisés en threads égaux. Par exemple, une tâche qui peut utiliser de manière optimale tous les cœurs en allouant un ou deux processus à chacun d'eux est la compression simultanée de plusieurs vidéos. Avec les jeux, c'est plus difficile, car toutes les opérations qui y sont effectuées sont interconnectées. Malgré le fait que le travail principal est effectué par le processeur graphique de la carte vidéo, c'est le processeur qui prépare les informations pour la formation de l'image 3D. Il est assez difficile de faire en sorte que chaque cœur traite son propre bloc de données, puis de le transmettre au GPU en synchronisation avec les autres. Plus il y a de threads de calcul simultanés à traiter, plus la tâche est difficile.

Continuité des technologies... Les développeurs de logiciels utilisent pour leurs nouveaux projets des développements déjà existants, qui font l'objet de modernisations répétées. Dans certains cas, il arrive que ces technologies soient ancrées dans le passé depuis 10 à 15 ans. Un développement basé sur un projet vieux de 10 ans est très réticent, sinon entièrement, susceptible d'une refonte cardinale pour une optimisation parfaite. En conséquence, il y a une incapacité du logiciel à utiliser rationnellement les capacités matérielles d'un PC. HARCELEUR. Call of Pripyat, sorti en 2009 (à l'apogée des processeurs multicœurs) est construit sur le moteur de 2001, il ne peut donc pas charger plus d'un cœur.

HARCELEUR. utilise pleinement un seul cœur d'un processeur à 4 cœurs

La situation est la même avec le populaire RPG en ligne World of Tanks : le moteur Big World sur lequel il est basé a été créé en 2005, lorsque les processeurs multicœurs n'étaient pas encore perçus comme la seule voie de développement possible.

World of Tanks ne sait pas non plus comment répartir uniformément la charge sur les noyaux

Difficultés financières... Le point précédent est une conséquence de ce problème. Si vous créez chaque application à partir de zéro sans utiliser la technologie disponible, sa mise en œuvre coûtera une somme incroyable. Par exemple, le coût de développement de GTA V était de plus de 200 millions de dollars. Dans le même temps, certaines technologies n'ont toujours pas été créées "from scratch", mais empruntées à des projets antérieurs, puisque le jeu a été écrit pour 5 plateformes à la fois (Sony PS3, PS4, Xbox 360 et One, ainsi que PC).

GTA V est optimisé pour le multicœur et peut charger le processeur uniformément

Toutes ces nuances ne permettent pas d'exploiter pleinement le potentiel des processeurs multicœurs en pratique. Interdépendance des producteurs Matériel et les développeurs de logiciels créent un cercle vicieux.

Quel processeur est le meilleur : 2 ou 4 cœurs

Évidemment, avec tous les avantages, le potentiel des processeurs multicœurs n'est toujours pas pleinement exploité. Certaines tâches ne savent pas comment répartir uniformément la charge et fonctionnent dans un seul thread, d'autres le font avec une efficacité médiocre et seule une petite fraction du logiciel interagit pleinement avec tous les cœurs. Alors la question estlequel meilleur processeur, 2 ou 4 noyaux, acheter, nécessite une étude attentive de la situation actuelle.

Il existe des produits de deux fabricants sur le marché : Intel et AMD, qui diffèrent par leurs caractéristiques de mise en œuvre. Les Advanced Micro Devices se concentrent traditionnellement sur le multicœur, tandis qu'Intel hésite à franchir une telle étape et à n'augmenter le nombre de cœurs que si cela n'entraîne pas une diminution des performances spécifiques par cœur (ce qui est très difficile à éviter).

Une augmentation du nombre de cœurs réduit les performances globales de chacun d'eux.

En règle générale, les performances théoriques et pratiques globales d'un processeur multicœur sont inférieures à celles d'un processeur similaire (construit sur la même microarchitecture, avec les mêmes processeurs techniques) avec un seul cœur. Cela est dû au fait que les noyaux utilisent des ressources partagées, et cela n'a pas le meilleur effet sur les performances. Ainsi, vous ne pouvez pas simplement acheter un puissant processeur quad ou six cœurs en espérant qu'il ne sera certainement pas plus faible qu'un double cœur de la même série. Dans certaines situations, il sera, en même temps, perceptible. Un exemple est le lancement d'anciens jeux sur un ordinateur doté d'un processeur AMD FX à huit cœurs : le FPS est parfois inférieur à celui d'un PC similaire, mais avec un processeur quadricœur.

Avez-vous besoin de multi-cœurs aujourd'hui

Cela signifie-t-il que de nombreux cœurs ne sont pas nécessaires ? Malgré le fait que la conclusion semble logique - non. Les tâches quotidiennes légères (comme surfer sur le Web ou travailler avec plusieurs programmes en même temps) répondent positivement à une augmentation du nombre de cœurs de processeur. C'est pour cette raison que les fabricants de smartphones se concentrent sur la quantité, privilégiant les performances spécifiques. Opera (et d'autres navigateurs alimentés par Chromium), Firefox lance chaque onglet ouvert en tant que processus séparé, respectivement, plus il y a de cœurs - plus la transition entre les onglets est rapide. Gestionnaires de fichiers, programmes de bureau, les platines ne sont pas gourmandes en ressources en elles-mêmes. Mais si nécessaire, passez souvent de l'un à l'autre processeur multicœur améliorera les performances du système.

Le navigateur Opera attribue un processus distinct à chaque onglet

Intel en est conscient, car la technologie HuperThreading, qui permet au cœur de traiter le deuxième thread avec des ressources inutilisées, est apparue à l'époque des Pentium 4. Mais elle ne compense pas totalement le manque de performances.

Dans le "Task Manager", un processeur à 2 cœurs avec Huper Threading est affiché comme un processeur à 4 cœurs

Les créateurs de jeux, quant à eux, rattrapent lentement leur retard. L'émergence de nouvelles générations de consoles Sony Play Station et Microsoft Xbox a encouragé les développeurs à se concentrer davantage sur le multicœur. Les deux consoles sont basées sur des puces AMD à huit cœurs, les programmeurs n'ont donc plus besoin de consacrer beaucoup d'efforts à l'optimisation lors du portage d'un jeu sur un PC. Avec la popularité croissante de ces consoles, ceux qui ont été déçus par l'achat d'AMD FX 8xxx ont pu pousser un soupir de soulagement. Les processeurs multicœurs gagnent activement des positions sur le marché, comme le montrent les critiques.