ОДНО ЯДРО ХОРОШО, А ДВА – БЫСТРЕЕ

Давным-давно, 13 лет назад, появился на свет первый процессор из семейства Pentium с тактовой частотой 60 МГц и 3 млн. транзисторов. Но разработчикам программного обеспечения требовалось всё большее быстродействие процессоров, вот и приходилось им усложнять архитектуру процессора, увеличивать число транзисторов, повышать тактовую частоту. Началась «гонка за мегагерцами», подстегиваемая растущими аппетитами программистов. Потом в гонку ввязался AMD, и процесс выжимания соков из технологии стал лавинообразным. В итоге, за 12 лет точность изготовления элементов улучшилась почти в 10 раз, число транзисторов на кристалле типичного процессора увеличилось чуть ли не в 60 раз.

По материалам www.paper.key.ru

Даёшь производительность!

Волей-неволей пришлось-таки обеим командам завершить «гонку за мегагерцами» и подумать о других путях повышения производительности процессоров. Само собой напрашивается: если не справляется один процессор - надо взять два. Собственно, все современные суперкомпьютеры состоят из множества параллельно работающих процессоров. Но никому и в голову не приходило тащить эту идею в персоналки, в домашний или офисный компьютер.

Двухъядерный процессор - дело иное. Здесь на одном кристалле рядом расположены два независимых процессорных ядра. Площадь кристалла у двухъядерного процессора чуть меньше удвоенной площади, число транзисторов также отличается почти вдвое. Двухъядерный кристалл упакован в стандартный корпус, для охлаждения используется один кулер, так что системные платы для двухъядерных процессоров вполне умещаются в стандартный форм-фактор ATX.

Не без минусов

Однако имеется некоторая специфика, связанная с питанием и охлаждением. Дело в том, что энергопотребление у двухъядерного процессора примерно вдвое больше, чем у каждого из его ядер в отдельности. Стало быть, для устойчивой и надёжной работы двухъядерных процессоров требуются более мощные блоки питания, более эффективные системы охлаждения. Также, очевидно, придется уделять больше внимания организации отвода тепла из самого системного блока - количеству и размещению вентиляторов, оптимизации воздушных потоков внутри корпуса. Похоже, надежда на «тихий и холодный» системный блок с приходом двухядерных процессоров окончательно испарится.

Всё сказанное выше в равной мере относится к обоим процессорным гигантам, хотя подходы Intel и AMD к технической реализации двухъядерных процессоров существенно различаются.

Что дали два ядра?

Что реально получает пользователь, переходящий на двухъядерную платформу? Будет ли эта платформа вдвое производительнее обычной, однопроцессорной? При определённых условиях. Для двухъядерной системы повышение производительности на 80-90 % - вещь вполне достижимая, зафиксированная в тестировании на реальных приложениях.

Что мы с этого имеем? Конечно, конкретный прирост производительности существенным образом зависит от того, сколько приложений и какие именно приложения запущены в одновременную работу, умеют ли эти приложения распараллеливаться на несколько потоков, и так далее. Реальный, измеряемый, заметный пользователю выигрыш получается в двух случаях.

Первый случай - выполняется только одно приложение, которое рассчитано на параллельные вычисления. К таковым приложениям относятся программы для кодирования и редактирования аудио- и видеопотоков, обработки изображений (Adobe Premier, Windows Media Encoder, Adobe Photoshop), программные пакеты 3D-моделирования и рендеринга (3D Studio Max, LightWave), профессиональные пакеты САПР. Именно для таких приложений время выполнения одиночной задачи сокращается в 1,5-2 раза.

Второй случай, при котором наглядно проявляются преимущества двухъядерной платформы, - необходимость одновременного выполнения хотя бы двух разных приложений. В этом случае, даже если каждое приложение создает только один поток, выигрыш в производительности всё равно будет существенным. Так что вполне возможна ситуация, когда на одном ядре идет кровавая рубка в DOOM3, а другое ядро в это время чинно-благородно обрабатывает срочный заказ. И волки сыты, и овцы целы.

Но для крутых геймерских машин двухъядерники как раз совершенно бесполезны. Пока ни одна игра не поддерживает многопоточность, не умеет распараллеливать свои вычислительные процессы. Просто потому, что это до сих пор не требовалось.

Двухъядерные процессоры уже стали реальностью. Но дальше-то что? Четырёхядерные, восьмиядерные, шестнадцатиядерные? Или вычислительный альянс холодильника, телевизора и музыкального центра? Кстати, Intel планирует в конце 2008 года представить свои первые восьмиядерные ппроцессоры. Ясно одно: нынешняя ситуация - только начало нового витка эволюции странного существа под названием «персональный компьютер».

Подпись: Двухядерный процессор выглядит как одноядерный, но работает на 80% эффективнее

версия для печати  
отправить статью по e-mail