Компьютерный ликбез - Нужна ли нам многоядерность, и вреден ли разгон процессора?

Многоядерность

История развития центральных процессоров достаточно интересна. Если проследить за ней с появления первых настольных компьютеров, то становится очевидно, что основным двигателем производительности было повышение тактовой частоты. Но всё в природе имеет придел. С увеличением частоты тепловыделение процессоров нелинейно растёт, что в конечном итоге приводит к сверх меры высоким значениям. Не помогает более того употребление больше тонких технических процессов при создании транзисторов.

Выход нашли в использовании нескольких ядер в одном кристалле, такой процессор "2 в 1". Их появление на рынке десктопов вызвало большие споры. Нужны ли нам многоядерные процессоры? В текущее время уже позволительно ответить с уверенностью: нужны. В ближайшие годы несложно нельзя представить прогрессивного пути развития этой отрасли без использования нескольких ядер.

Так чем же лучше многоядерные процессоры? Многоядерность сродни использованию нескольких отдельных процессоров в одном компьютере. Только находятся они в одном кристалле и не целиком независимы (например, применение общей кэш-памяти). При использовании уже имеющегося программного обеспечения, созданного для работы только с одним ядром, это даёт определённый плюс. Так, можно запустить в то же время две ресурсоёмкие задачи без какого-либо дискомфорта. А вот ускорение одного процесса - проблема для таких систем непосильная. Таким образом, мы получаем практически тот же самый-самый одноядерный процессор с небольшим бонусом в виде возможности использования нескольких требовательных программ одновременно.

Выход из данной ситуации очевиден - разработка нового поколения ПО, способного задействовать немного ядер одновременно. Тот самый ход не возбраняется назвать распараллеливанием процессов. На деле всё оказалось довольно сложно.

Некоторые задачи довольно без труда распараллелить. К ним, например, относится кодирование аудио и видео. В его основе лежит комплект однотипных потоков, так что принудить их выполняться вместе с тем - довольно простая задача. Выигрыш многоядерных процессоров в задачах кодирования перед одноядерными аналогами пропорционален количеству этих самых ядер: два ядра - вдвое быстрее, четыре - в четыре раза и так далее. Но подавляющую доля задач распараллелить намного сложнее. В большинстве случаев требуется кардинальная переработка программного кода.

Несколько раз из уст представителей довольно серьёзных компьютерных компаний звучали радостные слова об удачной разработке многоядерных процессоров нового поколения, способных самостоятельно раскладывать один поток на несколько независимых. Но до сих пор не было продемонстрировано ни одного рабочего образца подобного чуда.

А в то время как действительные шаги на пути к повсеместному использованию многоядерных процессоров довольно незамысловаты и очевидны. Первым является само создание и совершенствование этих процессоров, понижение ценовых рамок. Так, в среднем сегменте обоих мировых компьютерных гигантов - Intel и AMD - можно найти довольно широкое разнообразие двухъядерных процессоров. Уже в следующем году в класс mainstream переберутся решения с четырьмя ядрами. А вот второй шаг на пути к пользователю делают сами разработчики программного обеспечения. Многие современные игры уже обзавелись поддержкой двух ядер. Самым требовательным из них на практике необходим двухъядерный процессор для обеспечения оптимальной производительности.

Если окинуть взглядом прилавки компьютерных магазинов и чуть-чуть проанализировать, то общая картина отнюдь не до того плоха. Производителям процессоров удалось достичь довольно высокого уровня выхода годных кристаллов. На ценообразовании это отражается следующим образом: повышение числа ядер вдвое зачастую не ведёт к двойному повышению стоимости. Хотя это вполне логично: производительность в среднем возрастает тоже далеко не в два раза.

Подводя первую часть статьи к завершению, стоит отметить, что сколь бы ни был тернист тракт к многоядерности, альтернативы ему в обозримом будущем просто нет. Нам, как обычным потребителям, остаётся только своевременно апгрейдить наш компьютер, из раза в раз увеличивая цифра встроенных процессорных ядер, выводя тем самым общую производительность на новоиспеченный уровень.

Keywords: