Erinevus südamiku ja protsessori vahel

Tuum vs protsessor
 

Protsessori ja südamiku erinevus võib olla hämmastav teema, kui te pole arvutikasutaja. Protsessor või protsessor on nagu arvutisüsteemi aju. See vastutab kõigi põhifunktsioonide, näiteks aritmeetiliste, loogiliste ja juhtimistoimingute eest. Traditsioonilisel protsessoril, näiteks Pentium-protsessoril, on protsessori sees ainult üks tuum, kuid tänapäevased protsessorid on mitmetuumalised protsessorid. Mitmetuumalisel protsessoril on protsessori paketis mitu tuuma, kus tuum on protsessori kõige põhilisem arvutuslik üksus. Tuum võib korraga täita ainult ühte programmi käsku (saab käivitada mitu, kui hüperkeermestamise võimalus on olemas), kuid mitmest südamikust koosnev protsessor võib sõltuvalt tuumade arvust täita korraga mitu käsku.

Mis on protsessor?

Protsessor, mida nimetatakse ka keskseks protsessoriks (CPU), on arvutisüsteemi kõige olulisem osa, mis vastutab programmijuhiste täitmise eest. Need juhised hõlmavad aritmeetilisi, loogilisi, juhtimis- ja sisend-väljundtoiminguid. Traditsiooniliselt koosneb protsessor komponendist, mida nimetatakse aritmeetilisteks ja loogilisteks üksusteks (ALU), mis vastutab kõigi aritmeetiliste ja loogiliste toimingute eest, ning teisest komponendist nimega Control Unit (CU), mis vastutab kõigi juhtimistoimingute eest. Samuti on sellel väärtuste salvestamiseks registrikomplekt. Traditsiooniliselt suutis protsessor täita ainult ühte käsku korraga. Protsessoreid, millel on ainult üks tuum, nimetatakse ühetuumalisteks protsessoriteks. Pentium seeria on näide ühetuumaliste protsessorite jaoks.

Seejärel võeti kasutusele mitmetuumalised protsessorid, kus ühel protsessoril oli mitu protsessorit, mida tunti tuumadena. Nii et kahetuumalisel protsessoril on protsessori sees kaks tuuma ja neljatuumalisel protsessoril on neli tuuma. Nii et mitmetuumaline protsessor on nagu pakett, mille sees on mitu protsessorit, mida nimetatakse tuumadeks. Need mitmetuumalised protsessorid võivad sõltuvalt tuumade arvust täita korraga mitu käsku.
Protsessoril, välja arvatud südamikud, on ka liides, mis ühendab seadme välismaailmaga. Mitmetuumalisel protsessoril on ka liides, mis ühendab kõik tuumad välismaailmaga. Samuti on sellel viimase taseme vahemälu, mida nimetatakse L3 vahemäluks ja mis on ühine kõigile südamikele. Lisaks võib protsessor sisaldada mälukontrollerit ja sisend-väljundi kontrollerit, kuid sõltuvalt arhitektuurist võivad need mõnikord paikneda protsessorist väljaspool asuvas kiibikomplektis. Lisaks on teatud protsessoritel graafikaprotsessorid (GPU), kus GPU on valmistatud ka väikestest ja vähem võimsatest tuumadest.

Mis on tuum?

Tuum on protsessori põhiline arvutuslik komponent. Mitu südamikku moodustavad protsessori. Tuum koosneb mitmest põhiosast. Aritmeetika- ja loogikaüksus vastutab kõigi aritmeetiliste ja loogiliste toimingute tegemise eest. Juhtimisüksus vastutab kõigi juhtimistoimingute eest. Registrikomplekt salvestab väärtused ajutiselt. Kui tuumal puudub võimalus, mida nimetatakse hüperkeermestamiseks, saab see korraga täita ainult ühte programmi käsku. Kuid tänapäevastel südamikel on tehnoloogia, mida nimetatakse hüperkeermestamiseks, kus tuumal on üleliigsed funktsionaalsed üksused, mis muudavad nad võimeliseks täitma mitmeid käske paralleelselt. Tuuma sees on vahemälu kaks taset, mida nimetatakse L1 vahemäluks ja L2 vahemälu. L1 on lähim, mis on kiireim, kuid väikseim. L2 vahemälu asub pärast L1 vahemälu, kus see on natuke suur, kuid aeglasem kui L1. Need vahemälud on kiiremad mälud, mis salvestavad andmeid arvuti Random Access Memory (RAM) ja sealt tagasi, et tagada kiirem ja tõhusam juurdepääs.

Mis vahe on protsessoril ja tuumal??

• Tuum on protsessori kõige elementaarsem arvutuslik üksus. Protsessor koosneb ühest või mitmest südamikust. Traditsioonilistel protsessoritel oli ainult üks tuum, samal ajal kui tänapäevastel töötlejatel on mitu tuuma.

• Tuum koosneb ALU-st, CU-st ja registrite komplektist.

• Tuum koosneb kahest vahemälu tasemest nimega L1 ja L2, mis asuvad igas südamikus.

• Protsessor koosneb vahemälust, mida jagavad kõnesüdamikud, mida nimetatakse L3 vahemäluks. See on ühine kõigile südamikele.

• Protsessor võib olenevalt arhitektuurist koosneda mälukontrollerist ja sisend / väljundi kontrollerist.

• Teatud protsessoripaketid koosnevad ka graafikaprotsessoriüksustest (GPU).

• Tuum, millel puudub hüperkeermestamine, saab korraga täita ainult ühte käsku, samas kui mitmest südamikust koosnev mitmetuumaline protsessor saab paralleelselt täita mitu käsku. Kui protsessor koosneb 4 tuumast, mis ei toeta hüperkeermestamist, saab see protsessor korraga täita 4 juhist.

• Hüperkeermestamise tehnoloogiaga südamikul on üleliigsed funktsionaalsed üksused, nii et nad saavad korraga täita mitu käsku. Näiteks saab kahe keermega südamik täita korraga 2 käsku, seega saab 4 sellise südamikuga protsessor paralleelselt täita ka 2 × 4 käsku. Neid lõime nimetatakse tavaliselt loogilisteks tuumadeks ja Windowsi tegumihaldur näitab tavaliselt loogiliste tuumade arvu, kuid mitte füüsilisi tuumasid.

Kokkuvõte:

Protsessor vs tuum

Tuum on protsessori kõige elementaarsem arvutuslik üksus. Kaasaegne mitmetuumaline protsessor koosneb mitmest südamikust, kuid varasetel protsessoritel oli ainult üks tuum. Tuum koosneb tema enda ALU-st, CU-st ja registrite komplektist. Protsessor on valmistatud ühest või mitmest sellisest tuumast. Protsessoripakett sisaldab ka ühendusi, mis liidavad südamikud väljapoole. Sõltuvalt arhitektuurist võib protsessor sisaldada ka integreeritud GPU-d, IO-kontrollerit ja mälukontrollerit. Kahetuumalisel protsessoril on 2 tuuma ja neljatuumalisel protsessoril on 4 tuuma, nagu nimigi viitab. Tuum suudab täita ainult ühte käsku korraga (vähe, kui hüperkeermestamine on saadaval), kuid mitmetuumaline protsessor saab käske täita paralleelselt, kuna iga tuum toimib iseseisva protsessorina.

Pildid viisakalt:

1. Terve buldoosermooduli plokkskeem, mis näitab 2 täisarvu klastrit Shigeru23 poolt (CC BY 3.0)