Prosesor multicore: untuk apa dan untuk apa

Kecenderungan umum adalah menemukan prosesor multicore di dalam komputer pribadi, jadi, jika Anda masih tidak tahu apa yang kita bicarakan, sekarang saatnya Anda bertemu dengan prosesor ini. Bahkan, mereka telah bersama kami selama hampir satu dekade, memberi kami semakin banyak kekuatan dan kapasitas yang lebih besar untuk menangani informasi, mengubah mesin kami menjadi pusat data sejati dengan desktop.

Indeks isi

Prosesor multi-inti merevolusi pasar, pertama untuk konsumsi perusahaan besar dan pusat data, dan kemudian untuk pengguna normal, sehingga melompat ke era baru peralatan berkinerja tinggi. Bahkan Smartphone kami memiliki prosesor multicore.

Apa fungsi prosesor di komputer

Tetapi sebelum kita mulai melihat apa ini semua tentang prosesor multi-core, ada baiknya menyegarkan sedikit memori, mendefinisikan untuk apa sebenarnya prosesor itu. Mungkin kelihatannya konyol pada titik ini, tetapi tidak semua orang tahu komponen penting ini di era saat ini, dan sudah saatnya.

Prosesor, CPU atau Unit Pemrosesan Pusat, terdiri dari sirkuit elektronik yang dirancang dari transistor, gerbang logika, dan saluran dengan sinyal listrik yang mampu menjalankan tugas dan instruksi. Instruksi ini dihasilkan oleh program komputer dan interaksi (atau tidak) manusia atau bahkan program lain. Dengan cara ini kita dapat melakukan tugas-tugas produktif berdasarkan data melalui komputer.

Komputer dan perangkat elektronik lainnya tidak dapat disusun tanpa kehadiran prosesor. Mungkin lebih atau kurang kompleks, tetapi perangkat apa pun yang mampu melakukan tugas tertentu membutuhkan unit ini untuk mengubah sinyal listrik menjadi data, dan bahkan menjadi tugas fisik, seperti jalur perakitan yang berguna bagi manusia.

Apa inti dari sebuah prosesor

Seperti komponen lainnya, prosesor terdiri dari berbagai elemen di dalamnya. Kami menyebut kombinasi elemen arsitektur ini, dan yang saat ini kami miliki di dalam prosesor komputer kami adalah x86, seperangkat kode, parameter, dan komponen elektronik yang, secara gabungan, mampu menghitung instruksi ini hanya dengan melakukan operasi logis dan aritmatika.

Struktur internal CPU

Inti atau inti dari suatu prosesor adalah unit, atau sirkuit terintegrasi yang bertanggung jawab untuk memproses semua informasi ini. Terdiri dari jutaan transistor yang dilengkapi dengan struktur logis fungsional, ia mampu menangani informasi yang masuk, dalam bentuk operan dan operator untuk menghasilkan hasil yang memungkinkan program untuk bekerja. Maka, itu adalah entitas dasar dari sebuah prosesor.

Untuk membuat Anda bersuara, inti dari sebuah prosesor terdiri dari elemen-elemen utama ini:

• Unit kontrol (UC): ini bertugas mengarahkan operasi prosesor secara serempak, dalam hal ini inti. Ini memberikan pesanan dalam bentuk sinyal listrik ke berbagai komponen (CPU, RAM, periferal) sehingga mereka bekerja secara serempak. Unit aritmatika-logis (ALU): bertanggung jawab untuk melakukan semua operasi logis dan aritmatika dengan bilangan bulat dengan data yang diterimanya. Register: register adalah sel yang memungkinkan menyimpan instruksi yang sedang dieksekusi dan hasil operasi dilakukan.

Untuk apa lagi core?

Perlombaan produsen untuk memiliki produk paling kuat dan tercepat yang pernah ada, dan dalam elektronik tidak ada bedanya. Pada zamannya, itu adalah tonggak sejarah untuk membuat prosesor dengan frekuensi lebih dari 1 GHz. Jika Anda tidak tahu, GHz mengukur jumlah operasi yang mampu dilakukan prosesor

GHz: apa dan apa itu gigahertz dalam komputasi

Perlombaan untuk memiliki lebih banyak GHz

Prosesor pertama yang mencapai 1 GHz adalah DEC Alpha pada tahun 1992, tetapi ketika datang ke CPU untuk komputer pribadi, tidak sampai tahun 1999 ketika Intel, dengan Pentium III dan AMD, dengan Athlon, prosesor yang dibangun yang mencapai angka-angka ini.. Pada saat ini produsen hanya memiliki satu hal dalam pikiran, "semakin banyak GHz semakin baik ", karena lebih banyak operasi dapat dilakukan per unit waktu.

Setelah beberapa tahun, pabrikan menemukan batasan jumlah GHz prosesor mereka, mengapa? karena karena jumlah besar panas yang dihasilkan di intinya, menempatkan integritas bahan dan heatsink yang digunakan hingga batasnya. Demikian juga, konsumsi dipicu untuk setiap Hz bahwa frekuensinya meningkat.

Perlombaan untuk memiliki lebih banyak core

Pada batas ini, pabrikan harus membuat perubahan paradigma, dan begitulah tujuan baru muncul, "semakin banyak inti semakin baik." Mari kita berpikir, jika nukleus bertugas melakukan operasi, maka meningkatkan jumlah nuklei kita dapat menggandakan, tiga kali lipat,… jumlah operasi yang bisa dilakukan. Jelas begitu, dengan dua core kita dapat melakukan dua operasi pada saat yang bersamaan, dan dengan empat core kita dapat melakukan 4 operasi ini.

Intel Pentium Extreme Edition 840

Tujuan yang ditetapkan oleh Intel untuk mencapai 10 GHz dengan arsitektur NetBurst -nya tertinggal, sesuatu yang sampai sekarang belum tercapai, setidaknya tidak dengan sistem pendingin yang tersedia untuk pengguna normal. Jadi cara terbaik untuk mencapai skalabilitas yang baik dalam daya dan kapasitas pemrosesan adalah ini, memiliki prosesor dengan sejumlah inti dan juga pada frekuensi tertentu.

Prosesor dual-core mulai diimplementasikan, baik pembuatan dua prosesor individu, atau jauh lebih baik, mengintegrasikan dua DIE (sirkuit) pada satu chip. Sehingga menghemat banyak ruang pada motherboard, walaupun membutuhkan kompleksitas yang lebih besar untuk implementasi struktur komunikasinya dengan komponen lain, seperti memori cache, bus, dll.

Prosesor pertama dengan lebih dari satu inti

Pada titik ini cukup menarik untuk mengetahui prosesor multicore pertama yang muncul di pasaran. Dan seperti yang dapat Anda bayangkan, permulaannya seperti biasa, untuk penggunaan korporat di server, dan juga seperti biasa IBM. Prosesor multicore pertama adalah IBM POWER4 dengan dua core pada DIE tunggal dan frekuensi dasar 1, 1 GHz, diproduksi pada tahun 2001.

Namun baru pada 2005 ketika prosesor dual core pertama untuk konsumsi massal oleh pengguna muncul di komputer desktop mereka. Intel mencuri dompet dari AMD beberapa minggu sebelumnya dengan Intel Pentium Extreme Edition 840 dengan HiperThreading, yang kemudian menerbitkan AMD Athlon X2.

Setelah ini, pabrikan berlari dan mulai memperkenalkan inti tanpa pandang bulu, dengan konsekuensi miniaturisasi dari transistor. Saat ini, proses pembuatannya didasarkan pada transistor hanya 7 nm yang diimplementasikan oleh AMD pada generasi ke-3 Ryzen, dan 12 nm diimplementasikan oleh Intel. Dengan ini kami berhasil memperkenalkan jumlah inti dan sirkuit yang lebih besar dalam chip yang sama, sehingga meningkatkan daya pemrosesan dan mengurangi konsumsi. Bahkan, kami memiliki hingga 32-core prosesor di pasar, yang merupakan Threadrippers AMD.

Apa yang perlu kita manfaatkan dari inti prosesor

Logikanya tampak sangat sederhana, memasukkan inti dan meningkatkan jumlah proses simultan. Tetapi pada awalnya ini adalah sakit kepala nyata bagi produsen perangkat keras dan terutama untuk pencipta perangkat lunak.

Dan apakah program dirancang (dikompilasi) hanya untuk bekerja dengan kernel. Kita tidak hanya memerlukan prosesor untuk secara fisik mampu melakukan beberapa operasi simultan, kita juga membutuhkan program yang menghasilkan instruksi ini dapat melakukannya dengan berkomunikasi dengan masing-masing core yang tersedia. Bahkan sistem operasi harus mengubah arsitektur mereka untuk dapat menggunakan banyak core secara efisien secara bersamaan.

Dengan cara ini, para programmer mulai bekerja dan mulai mengkompilasi program-program baru dengan dukungan multicore, sehingga saat ini, sebuah program mampu secara efisien menggunakan semua core yang tersedia di komputer. Dengan demikian mengalikan utas eksekusi ke jumlah yang diperlukan. Karena jika, selain core, konsep utas eksekusi juga muncul.

Dalam prosesor multicore, penting untuk memparalelkan proses yang dijalankan suatu program, ini menyiratkan bahwa setiap inti mengelola untuk menjalankan tugas secara paralel dengan yang lain, dan secara berurutan, satu demi satu. Metode membuat tugas yang berbeda secara bersamaan dari suatu program disebut utas proses, utas kerja, utas atau hanya Utas dalam bahasa Inggris. Baik sistem operasi dan program harus dapat membuat utas proses paralel untuk memanfaatkan daya penuh prosesor. Ini tinggi bahwa desain CAD, pengeditan video atau program berjalan dengan sangat baik, sementara gim memiliki cara untuk maju.

Apa untaian prosesor? Perbedaan dengan nuklei

HyperThreading dan SMT

Sebagai hasil dari di atas, teknologi dari produsen prosesor muncul. Yang paling terkenal di antara mereka adalah HyperThreading yang mulai digunakan Intel dalam prosesornya, dan kemudian AMD akan melakukannya terlebih dahulu dengan teknologi CMT, dan kemudian dengan evolusi ke SMT (Simultaneous Multi-Threading).

Teknologi ini terdiri dari keberadaan dua inti dalam satu, tetapi mereka tidak akan menjadi inti nyata, tetapi logis, sesuatu yang dalam pemrograman disebut pemrosesan threads atau threads. Kami sudah membicarakannya sebelumnya. Idenya adalah untuk membagi, sekali lagi, beban kerja antar core, membagi masing-masing tugas yang harus dilakukan dalam utas sehingga mereka dieksekusi ketika sebuah inti bebas.

Ada prosesor yang hanya memiliki dua inti, misalnya, tetapi memiliki 4 utas berkat teknologi ini. Intel menggunakannya terutama dalam prosesor Intel Core dan CPU laptop performa tinggi, sementara AMD telah mengimplementasikannya di seluruh jajaran prosesor Ryzen.

Apa itu HyperThreading?

Bagaimana mengetahui berapa core yang dimiliki prosesor saya

Kita sudah tahu inti apa itu dan apa utasnya dan pentingnya mereka untuk prosesor multicore. Jadi hal terakhir yang tersisa adalah mengetahui berapa banyak core yang dimiliki prosesor kami.

Anda harus tahu bahwa Windows terkadang tidak membedakan antara inti dan utas, karena mereka akan muncul dengan nama inti atau prosesor, misalnya dalam alat "msiconfig". Jika kita membuka Task Manager, dan pergi ke bagian kinerja, kita dapat melihat daftar di mana jumlah core dan prosesor logis dari CPU muncul. Tetapi grafik yang akan ditampilkan kepada kita akan langsung dari inti logis, seperti yang muncul di Monitor Kinerja jika kita membukanya.

Bagaimana mengetahui berapa core yang dimiliki prosesor saya

Kesimpulan dan tautan menarik

Kami sampai pada akhir, dan kami berharap kami telah menjelaskan dengan layak apa prosesor multicore itu, dan konsep-konsep terpenting terkait dengan subjek tersebut. Saat ini ada monster nyata dengan hingga 32 core dan 64 utas. Tetapi agar prosesor menjadi efektif, tidak hanya jumlah core dan frekuensinya yang penting, tetapi juga bagaimana prosesor itu dibangun, efisiensi bus datanya dan komunikasi serta cara kerja core-nya, dan di sini Intel mengikuti selangkah lebih maju dari AMD. Kami akan segera melihat Ryzen 3000s baru yang menjanjikan untuk mengungguli prosesor desktop Intel yang paling kuat, jadi tunggu saja ulasan kami.

Jika Anda memiliki pertanyaan atau poin tentang topik tersebut, atau ingin mengklarifikasi sesuatu, kami mengundang Anda untuk melakukannya menggunakan kotak komentar di bawah ini.