Wann perséinlech Computere fir d'éischt erfonnt goufen, huet hir zentral Veraarbechtungsunitéit (CPU) alleng stoen an hat nëmmen een Prozessor Kär. De Prozessor selwer war de Kär; D'Iddi fir e Multiple-Core Prozessor ze hunn war nach ëmmer net héieren. Haut ass et guer net ongewéinlech Computer ze gesinn, Telefonen an aner Geräter mat multiple Cores - wierklech, zimlech all kommerziell verfügbare Computer vun iergendenger Aart huet verschidde Cores. Dës Käre wunnen an der selwechter, eenzeger, CPU oder zentral Veraarbechtungsunitéit.

Multiple Cores ze hunn ass e grousse Virdeel. Mat nëmmen engem Kär, kann e Computer nëmmen op enger Aufgab gläichzäiteg schaffen, eng Aufgab fäerdeg mussen hunn ier en op en aneren beweegt. Mat méi Kär kann de Computer awer op méi verschidden Aufgaben gläichzäiteg schaffen, wat besonnesch nëtzlech ass fir déi, déi vill Multitasking maachen.

Ier Dir genau taucht wéi Multi-Core Prozessoren funktionnéieren, ass et wichteg e bëssen iwwer de Backstory vun der Veraarbechtungstechnologie ze schwätzen, duerno wäerte mir diskutéiere wat Multi-Core Prozessoren maachen.

E puer Geschicht

Virun Prozessoren mat Multiple Kären gebaut goufen, hunn d'Leit an d'Firmen wéi Intel an AMD probéiert Computeren mat Multiple CPU ze bauen. Wat dat bedeit huet war datt e Motherboard mat méi wéi ee CPU Socket gebraucht gouf. Net nëmmen war dëst méi deier, wéinst der kierperlecher Hardware, déi fir en anere CPU Socket gebraucht gouf, awer et huet och d'Latenz erhéicht wéinst der verstäerkter Kommunikatioun déi gebraucht gouf fir tëscht den zwee Prozessoren ze stattfannen. E Mainboard huet Daten tëscht zwee komplett getrennte Plazen an engem Computer opgedeelt anstatt datt se alles op de Prozessor schécken. Kierperlech Distanz bedeit tatsächlech datt e Prozess méi lues ass. Dës Prozesser op engem Chip mat multiple Kären ze setzen heescht net nëmmen datt et manner Distanz ass fir ze reesen, mee et heescht och datt verschidde Kärelen Ressourcen deele fir besonnesch schwéier Aufgaben ze maachen. Zum Beispill goufen d'Intel Pentium II a Pentium III Chips béid a Versioune mat zwee Prozessoren op engem Motherboard implementéiert.

No enger Zäit hunn d'Prozesser musse méi staark ginn, sou datt Computerhersteller mat dem Konzept vun Hyper-Threading koumen. D'Konzept selwer koum vun Intel, an et gouf fir d'éischt am Joer 2002 op der Firma Xeon Server Prozessoren agefouert, a méi spéit op seng Pentium 4 Desktop Prozessoren. Hyper-Threading gëtt haut nach ëmmer an Prozessoren benotzt, an ass souguer den Haaptunterschied tëscht Intel's i5 Chips a sengen i7 Chips. Et profitéiert am Fong vum Fakt datt et dacks net benotzte Ressourcen an engem Prozessor ginn, speziell wann Aufgaben net vill Veraarbechtungskraaft brauchen, déi fir aner Programmer benotzt kënne ginn. E Prozessor deen Hyper-Threading benotzt präsentéiert sech selwer un en Betribssystem wéi wann et zwee Käre huet. Natierlech huet et wierklech net zwee Cores, awer fir zwee Programmer déi d'Halschent vun der veraarbechtungskraaft verfügbar benotzen oder manner, et kënnen och zwou Kär sinn wéinst der Tatsaach, datt se all vun der Kraaft profitéiere kënnen, déi de Prozessor huet ze bidden. Hyper-Threading wäert awer e bësse méi lues sinn wéi e Prozessor mat zwee Käre wann et net genuch Veraarbechtungskraaft gëtt tëscht deenen zwee Programmer ze deelen mam Kär.

Dir kënnt en Asiicht Video fannen eng kuerz, méi detailléiert Erklärung iwwer Hyper-Threading hei.

Multi-Prozessor

No vill Experimenter kéinten d'CPUs mat multiple Kären endlech gebaut ginn. Wat dat bedeit war datt een eenzege Prozessor am Prinzip méi wéi eng Veraarbechtungseenheet huet. Zum Beispill huet en Dual-Core Prozessor zwou Veraarbechtungseenheeten, e Quad-Core huet véier, an sou weider.

Also firwat hunn Firmen Prozessoren mat Multiple Kären entwéckelt? Gutt, d'Noutwendegkeet fir méi séier Prozessoren ginn ëmmer méi offensichtlech, awer d'Entwécklungen an eenzel Kärprozessoren verlangsamtegt. Vun den 1980er bis den 2000er, konnten Ingenieuren d'Veraarbechtungsgeschwindegkeet vun e puer Megahertz op e puer Gigahertz erhéijen. Firmen wéi Intel an AMD hunn dat gemaach andeems se d'Gréisst vun Transistoren verkierzen, wat méi Transistoren am selwechte Raum erlaabt huet, an doduerch d'Performance ze verbesseren.

Wéinst der Tatsaach datt Prozessor Auergeschwindegkeet ganz verknëppelt ass mat wéi vill Transistoren op engem Chip passen, wann d'Transistor schrumpft Technologie ugefaang ze lues, huet d'Entwécklung a verstäerkte Prozessorgeschwindegkeete och lues ugefaang. Dëst ass net wann d'Firmen als éischt iwwer Multi-Core Prozessoren woussten, et ass wéi se ugefaang hunn mat Multi-Core Prozessoren fir kommerziell Zwecker ze experimentéieren. Während Multi-Core Prozessoren fir d'éischt an der Mëtt vun den 1980er Joren entwéckelt goufen, si si fir grouss Entreprisen entworf, a ware wierklech net nei bis eng Single-Core Technologie ugefaang huet ze lues. Den éischten Multi-Core Prozessor gouf vum Rockwell International entwéckelt, a war eng Versioun vum 6501 Chip mat zwee 6502 Prozessoren op engem Chip (méi Detailer fannt Dir hei an dëser Wikipedia Entrée).

Wat mécht e Multi-Core Prozessor?

Et ass wierklech alles zimmlech riicht. Multiple Cores ze hunn erlaabt datt verschidde Saache gläichzäiteg kënne gemaach ginn. Zum Beispill, wann Dir un E-Maile schafft, en Internet Browser opmaacht, un engem Excel Spreadsheet schafft, a Musek an iTunes lauschtert, da kann e Quad-Core Prozessor op all dës Saache gläichzäiteg schaffen. Oder, wann e Benotzer eng Aufgab huet déi direkt ofgeschloss muss ginn, kann se opgedeelt ginn an méi kleng, méi einfach ze verschaffen.

Multiple Cores benotzen ass och net nëmme limitéiert op verschidde Programmer. Zum Beispill, Google Chrome liwwert all nei Säit mat engem anere Prozess, dat heescht datt et vu ville Cores gläichzäiteg profitéiere kann. E puer Programmer sinn awer wat een-threaded genannt gëtt, wat heescht datt se net geschriwwe gi fir multiple Kärelen ze benotzen an als solch et net kënnen. Hyper-threading kënnt erëm hei an d'Spill, sou datt Chrome verschidde Säiten op zwou "logesch Cores" op engem aktuellen Kär schécken.

Hand an Hand mat Multi-Core Prozessoren an Hyper-Threading ass e Konzept dat Multithreading genannt gëtt. Multithreading ass am Wesentlechen d'Fäegkeet fir e Betribssystem ze profitéiere vu ville Kären andeems de Code a seng Basisform opgedeelt huet, oder thread, a se gläichzäiteg op verschidde Käre fidderen. Dëst ass natierlech wichteg a Multi-Prozessoren wéi och Multi-Core Prozessoren. Multi-threading ass e bësse méi komplizéiert wéi et kléngt, well et Betribssystemer erfuerdert fir de Code richteg ze bestellen op eng Manéier datt de Programm weider effizient leeft.

Betribssystemer selwer maachen ähnlech Saache mat hiren eegene Prozesser - et ass net nëmme limitéiert op Uwendungen. Betribssystemer Prozesser sinn Saachen déi de Betribssystem ëmmer am Hannergrond mécht, ouni datt de Benotzer et onbedéngt weess. Wéinst der Tatsaach, datt dës Prozesser ëmmer weidergaange sinn, Hyper-Threading an / oder Multiple Cores kënne ganz hëllefräich sinn, well et de Prozessor befreit fir op aner Saachen ze schaffen wéi dat wat an Apps geschitt.

Wéi schaffen Multi-Core Prozessoren?

Als éischt musst de Motherboard an de Betribssystem de Prozessor unerkennen an datt et multiple Käre sinn. Eeler Computeren haten nëmmen ee Kär, sou datt en eeler Betribssystem vläicht net ze gutt funktionnéiert wann e Benotzer et op engem méi neie Computer mat Multiple Cores installéiert. Windows 95, zum Beispill, ënnerstëtzt net Hyper-Threading oder Multiple Cores. All déi rezent Betribssystemer ënnerstëtzen Multi-Core Prozessoren, dorënner d'Lies vu Windows 7, 8, den nei verëffentlechten 10, an Apple's OS X 10.10.

Baséiert, seet de Betribssystem dann dem Motherboard datt e Prozess muss gemaach ginn. De Mainboard seet dann de Prozessor. An engem Multi-Core Prozessor kann de Betribssystem de Prozessor soen fir verschidde Saache gläichzäiteg ze maachen. Wesentlech duerch d'Richtung vum Betribssystem gi Daten vun der Festplack oder RAM, iwwer dem Motherboard, an de Prozessor geréckelt.

Prozessor

Bannent engem Prozessor ginn et verschidde Niveaue vum Cache-Speicher, déi Daten fir déi nächst Prozessor oder Operatiounen vum Prozessor halen. Dës Niveaue vum Cache Erënnerung garantéieren datt de Prozessor net ganz wäit musse kucken fir hiren nächste Prozess ze fannen, spuert vill Zäit. Den éischte Niveau vum Cache Memory ass den L1 Cache. Wann de Prozessor d'Donnéeën net braucht déi et fir säin nächste Prozess an der L1 Cache brauch, da kuckt de L2 Cache. Den L2 Cache ass méi grouss an der Erënnerung, awer ass méi lues wéi den L1 Cache.

Een-Kär-Prozessor

Wann e Prozessor net fanne wat et an der L2 Cache sicht, da geet en no ënnen op d'L3 weider, a wann e Prozessor et huet, da geet L4. Duerno wäert et an der Haaptscheicher späicheren, oder de RAM vun engem Computer.

Et ginn och verschidde Weeër wéi verschidde Prozessoren d'Differenzcachen behandelen. Zum Beispill, e puer duplizéieren d'Donnéeën am L1 Cache am L2 Cache, wat am Fong e Wee ass fir ze garantéieren datt de Prozessor fanne kann wat et sicht. Dëst hëlt natierlech méi Erënnerung an de L2 Cache op.

Verschidde Niveauen Cache kommen och an Multi-Core Prozessoren an d'Spill. Normalerweis huet all Kär säin eegene L1 Cache, awer si deelen och L2 Cache. Dëst ass anescht wéi wann et verschidde Prozessoren waren, well all Prozessor huet säin eegene L1, L2 an all aner Niveau Cache. Mat multiple Single-Core Prozessoren ass d'Cache-Sharing einfach net méiglech. Ee vun den Haaptvirdeeler fir e gemeinsame Cache ze hunn ass d'Fäegkeet e Cache vollstens ze benotzen, wéinst der Tatsaach, datt wann ee Kär de Cache net benotzt, kann deen aneren.

An engem Multi-Core Prozessor, wann Dir no Daten sicht, kann e Kär duerch säin eegene eenzegaartege L1 Cache kucken, a wäert sech dann deelen op de gemeinsame L2 Cache, RAM, a schliisslech der Festplack.

Et ass méiglech datt mir weider d'Entwécklung vu méi Kären gesinn. Prozessor Auergeschwindeg wäert sécher weider besser ginn, och wann et méi lues ass wéi virdrun. Während et elo net ongewéinlech ass octa-core Prozessoren a Saache wéi Smartphones ze gesinn, séier genuch kéinte mer Prozessoren mat Dutzende Käre gesinn.

Wou mengt Dir datt Multi-Core Veraarbechtungstechnologie nächst geet? Loosst eis et an de Kommentaren hei ënnen kennen, oder andeems en neien thread an eisem Gemeinschaftsforum start.