Proiectanții de procesoare vin cu noi trucuri pentru a profita la maximum de noile lor arhitecturi, dintre care unul este creșterea vitezei de ceas a unui singur nucleu peste limita comună a întregului Procesor. Aceasta se numește un impuls unic și vom explica în acest post în ce constă și ce avantaje aduce computerelor dvs.
Cel mai veteran își va aminti de anii în care procesoarele erau cu un singur nucleu și nu puteau rula mai mult de un fir, era momentul în care cursa era pentru cea mai mare cantitate de MHz mai întâi GHz mai târziu, până când nu puteau merge mai mult pentru fizică limitări și a trebuit să treacă la multi-core.
O caracteristică pe care o vom vedea în noile procesoare este boost-ul cu un singur nucleu, care constă în aceea că un singur nucleu al unui procesor multicore atinge o viteză de ceas mai mare decât cea a boost-ului pentru mai multe nuclee, totul datorită faptului că deconectați restul nucleelor CPU, reduceți-le viteza de ceas sau faceți-le să nu poată atinge viteza de boost.
Creștere cu un singur nucleu, redistribuind puterea procesorului
Viteza de ceas pe care o poate atinge un procesor depinde de cantitatea de energie disponibilă pentru acesta, dar procesorii au capcane pentru a optimiza mai bine consumul de energie, deși majoritatea se bazează pe posibilitatea de a deconecta întotdeauna părțile neutilizate ale procesorului, astfel încât să nu consume energie în timp ce facand nimic.
La nivel de nucleu, multe modele care pot funcționa cu mai multe fire tind să execute anumite instrucțiuni profitând de duplicarea unității anumitor părți ale unității de control pentru a evita disputa și pentru a spori performanța, dar în alte modele acest lucru nu este cazul și dezactivează SMT sau Hyperthreading pentru a crește viteza ceasului.
Conform acelorași principii, este posibil să dezactivați complet toate nucleele, cu excepția unuia și chiar să eliminați SMT sau Hypethreading din acesta, astfel încât viteza de ceas a unui singur nucleu să fie cât mai mare posibil.
Ce adaugă la performanța totală a procesorului?
Există multe repere care măsoară performanța unui singur nucleu CPU, aceste repere nu sunt utilizate pentru a evalua performanța absolută a procesorului și nici nu se bazează pe scenarii realiste. Ele ne servesc pur și simplu într-un mod comparativ pentru a cunoaște cum a evoluat o arhitectură față de alta, comparând nucleu cu nucleu.
În programele care există pe piață, deoarece de ani de zile în care consumatorii au la dispoziție mai multe nuclee, majoritatea programelor sunt proiectate să funcționeze în paralel de cele mai multe ori, dar trebuie luat în considerare faptul că programele au o parte care poate fi paralelizat și altul care nu poate.
Dacă acordăm atenție legii lui Amdahl, timpul de execuție al fiecărei părți paralelizabile a codului va scădea prin adăugarea mai multor nuclee, dar există o parte a codului care este serială și, prin urmare, nu poate fi executată în paralel, acea parte a programele depind de viteza unui singur nucleu.
Dacă oprim toate nucleele, cu excepția unuia, atunci codul care funcționează în paralel va fi afectat negativ, dar dacă menținem viteza de bază în toate nucleele și aplicăm un boost sau un ușor avantaj într-unul dintre ele, atunci partea din codul care rulează serial în cadrul programului va fi accelerat, crescând astfel performanța sistemului.
Este boost-ul single-core la fel ca big.LITTLE?
Deși ne poate aminti de conceptul big.LITTLE al anumitor nuclee de putere redusă, nu este același lucru, deoarece în acest concept ideea este de a utiliza un nucleu de putere redusă pentru a efectua anumite instrucțiuni, care sunt suficient de simple încât să fie imposibil de optimizat. mai mult din punct de vedere al consumului într-un nucleu, deci se recomandă utilizarea unui nucleu mai simplu pentru a reduce consumul de energie.
În „big.LITTLE” viteza de ceas a nucleelor nu este mărită sau scăzută, ci mai degrabă nucleul care execută programul menționat sau o parte a programului este modificat, așa că într-un procesor cu acest tip de design avem o formare eterogenă de nuclee, în timp ce creșterea vitezei centrată pe un singur nucleu poate avea loc atât în seturi omogene cât și eterogene de nuclee.
Cu toate acestea, deoarece viteza ceasului este legată direct de tensiunea consumului de energie, putem concluziona în siguranță că creșterea vitezei ceasului unui nucleu spre deosebire de „bit.LITTLE” nu este o modalitate de a economisi consumul de energie al procesorului.
