Разработчики процессоров придумывают новые уловки, чтобы максимально использовать возможности своих новых архитектур, один из которых - увеличить тактовую частоту одного ядра выше общего предела всей ЦП. Это называется одноядерным усилением, и в этом посте мы объясним, из чего он состоит и какие преимущества дает вашим ПК.
Самый ветеран вспомнит годы, когда процессоры были одноядерными и не могли запускать более одного потока, это было время, когда гонка шла за наибольшее количество МГц в первый ГГц позже, пока они не смогли подняться больше для физических ограничения и пришлось перейти на многоядерность.
Особенностью, которую мы увидим в новых процессорах, является ускорение одноядерного процессора, которое заключается в том, что одно ядро многоядерного процессора достигает более высокой тактовой частоты, чем повышение тактовой частоты нескольких ядер, и все благодаря возможности отключите остальные ядра ЦП, снизьте их тактовую частоту или сделайте так, чтобы они не смогли достичь максимальной скорости.
Одноядерное ускорение, перераспределение мощности процессора
Тактовая частота, которую может достичь процессор, зависит от количества доступной для него энергии, но у процессоров есть ловушки для лучшей оптимизации энергопотребления, хотя большинство из них основаны на возможности всегда отключать неиспользуемые части процессора, чтобы они не потребляли энергию во время ничего не делать.
На уровне ядра многие проекты, которые могут работать с несколькими потоками, имеют тенденцию выполнять определенные инструкции, используя преимущество дублирования блока определенных частей блока управления, чтобы избежать конфликтов и повысить производительность, но в других проектах это не так и отключает SMT или Hyperthreading, чтобы увеличить тактовую частоту.
По тем же принципам можно полностью деактивировать все ядра, кроме одного, и даже удалить из него SMT или Hypethreading, чтобы тактовая частота одного ядра была как можно выше.
Что это добавляет к общей производительности процессора?
Существует множество тестов, которые измеряют производительность одного ядра ЦП, эти тесты не используются для оценки абсолютной производительности ЦП и также не основаны на реалистичных сценариях. Они просто служат нам сравнительным способом, чтобы узнать, как одна архитектура развивалась по отношению к другой, сравнивая ядро за ядром.
В программах, которые существуют на рынке, поскольку в течение многих лет, когда потребителям было доступно несколько ядер, большинство программ большую часть времени предназначены для параллельной работы, но необходимо учитывать, что программы имеют часть, которая может быть распараллеливание и другое, что не может.
Если мы обратим внимание на закон Амдала, время выполнения каждой из распараллеливаемых частей кода будет уменьшаться за счет добавления большего количества ядер, но есть часть кода, которая является последовательной и, следовательно, не может выполняться параллельно, эта часть программы зависит от скорости одного ядра.
Если мы отключим все ядра, кроме одного, то это отрицательно скажется на коде, который работает параллельно, но если мы сохраним базовую скорость во всех ядрах и применим усиление или небольшое преимущество в одном из них, то часть код, который запускается последовательно в программе, будет ускорен, что повысит производительность системы.
Одноядерное ускорение - это то же самое, что big.LITTLE?
Хотя это может напоминать нам о концепции big.LITTLE некоторых ядер с низким энергопотреблением, это не то же самое, поскольку в этой концепции идея заключается в использовании ядра с низким энергопотреблением для выполнения определенных инструкций, которые достаточно просты, чтобы невозможно оптимизировать. больше с точки зрения потребления в ядре, поэтому рекомендуется использовать более простое ядро для снижения потребления энергии.
В big.LITTLE тактовая частота ядер не увеличивается и не уменьшается, а скорее изменяется ядро, которое выполняет указанную программу или часть программы, поэтому в процессоре с таким типом конструкции мы имеем неоднородное формирование ядер, в то время как повышение скорости с центрированием на одном ядре может происходить как в гомогенных, так и в гетерогенных наборах ядер.
Однако, поскольку тактовая частота напрямую связана с напряжением в энергопотреблении, мы можем с уверенностью заключить, что повышение тактовой частоты ядра в отличие от «bit.LITTLE» не является способом экономии энергопотребления процессора.
