Больше ядер или выше частота?

Центральный процессор на вашем компьютере, безусловно, является одним из самых сильных определяющих факторов его производительности. Современный процессор представляет собой чудо архитектуры с несколькими различными потоками для распределения и временного хранения задач. Они умнее, быстрее и динамичнее. Но новые процессоры подняли новые вопросы среди общественности. В частности, есть одна битва, которая, вероятно, никогда не закончится: битва между количеством ядер процессора и его тактовой частотой.

Вы не найдете никого, кто разбирается в технологиях и сказал бы, что мы должны полностью отказаться от многоядерных процессоров и просто использовать как можно большую тактовую частоту. Есть причина, по которой ядра стали появляться на процессорах, и есть не менее веская причина, по которой производители микросхем стараются обойти друг друга по тактовой частоте. Ежедневно производители должны тщательно проектировать свои следующие модели процессоров, чтобы быть уверенными в том, что они успешно конкурируют с конкурентами и поставляют надежный продукт, который порадует их потребителей. Это означает достижение реалистичного, но гармоничного баланса между ядрами, тактовой частотой и архитектурой.

Почему тактовая частота важна

Чтобы было легче понять, думайте о процессоре не как о мозге, а как о двигателе. Если вычисления — это автомобиль, тогда процессор — это двигатель. Чем выше тактовая частота, тем быстрее будет двигаться машина (система).

Тактовая частота измеряется в ГГц (гигагерц), большее значение означает более высокую тактовую частоту. Чтобы запускать ваши приложения, ваш ЦП должен постоянно выполнять вычисления, если у вас более высокая тактовая частота, вы можете совершить вычисления быстрее, и в результате этого приложения будут работать быстрее и плавнее. Тактовая частота процессора, как следует из названия, сильно влияет на количество задач, которые каждое ядро может выполнить за определенный период времени. Скорость, наряду с шириной в битах, показывает, сколько данных может передаваться в секунду. Если один процессор имеет ширину шины 32 бита и скорость 3,93 ГГц, это означает, что он может обрабатывать почти 4 миллиарда единиц 32-битных данных в секунду. Это 4 миллиарда целых чисел! Более высокая тактовая частота означает большую скорость отклика при выполнении сложных линейных задач, таких как однопоточные приложения. Большинство программ по-прежнему работают линейно, используя только одно ядро. В этих случаях тактовая частота является королем.

Почему ядра важны

Если у вас был компьютер в начале 2000-х, вы, возможно, помните, что когда одна программа зависала, вполне вероятно, что вся ваша система также зависнет. Это было не только проблемой того, как операционные системы, такие как Windows, справлялись с задачами в прошлом. Наличие процессора с одним ядром гарантирует, что вы сможете выполнять только одну задачу за раз. Наличие нескольких ядер позволяет процессору обрабатывать несколько программ одновременно, разделяя работу на несколько единиц. Если одно ядро «забивается» задачей, которая просто продолжает работать (например, программа, использующая это ядро, зависает), общая работа чипа может сохраняться, пока вы выясняете, что не так, или в конце концов закрываете программу, чтобы освободить это ядро. Многоядерные процессоры стали популярными, так как стало все труднее увеличивать тактовую частоту на одноядерных процессорах из-за технологических ограничений. Ядро — это один процессор, многоядерные процессоры имеют несколько процессоров. Таким образом, двухъядерный процессор с тактовой частотой 3,0 ГГц имеет 2 процессора, каждый с тактовой частотой 3,0 ГГц. 6-ядерный процессор с тактовой частотой 3,0 ГГц имеет 6 процессорных блоков с тактовой частотой 3,0 ГГц. 6-ядерный процессор, который мы только что описали, имеет общую тактовую частоту 18,0 ГГц. То есть ваши программы будут работать в 6 раз быстрее, чем с одноядерным процессором с тактовой частотой 3,0 ГГц? Ну, не совсем … По сути, ядра являются инструментами многозадачности. Они обеспечивают большую динамичность и облегчают работу при работе на компьютере. Сегодня даже смартфоны имеют процессоры с несколькими ядрами. Многоядерные процессоры выглядят быстрее, потому что они могут принимать гораздо большую нагрузку, чем их одноядерные аналоги. Они очень надежны в устранении зависаний.

Думайте о ядрах как о взлетно-посадочных полосах в аэропорту. Чем их больше, тем легче будет посадить самолеты на землю.

Выше тактовая частота или больше ядер?

Итак, теперь вы понимаете преимущества более высокой тактовой частоты и производительности, которую может предложить больше ядер. Вы купите процессор с более низкой тактовой частотой, но с большим количеством ядер? Или процессор с большим количеством ядер, но с меньшей тактовой частотой? 12 ядер 2.66 ГГц или 3.46 ГГц 6 ядер, что лучше? Стоит ли 12-ядерная система с частотой 3,46 ГГц или я должен просто купить 6-ядерную? На эти вопросы мы поможем вам ответить сегодня. Прежде всего, если возможно, выбирайте тот, который имеет самую высокую тактовую частоту и наибольшее количество ядер. Однако из-за бюджетов это не всегда возможно, и обычно существует компромисс между ядрами и тактовой частотой.

Больше ядер, меньшая тактовая частота

Преимущества:

  • Приложения, поддерживающие многопоточность, получат большую выгоду, имея в своем распоряжении большее количество ядер.
  • Увеличение количества ядер в вашем процессоре является экономически эффективным способом повышения производительности.
  • Поддержка многопоточности для приложений будет улучшаться со временем.
  • Вы сможете запускать больше приложений одновременно, не видя падения производительности
  • Отлично подходит для запуска нескольких виртуальных машин

Недостатки

  • Более низкая однопоточная производительность, чем у процессора с более высокой тактовой частотой

Меньше ядер, выше тактовая частота

Преимущества

  • Лучшая однопоточная производительность
  • Более дешевый вариант

Недостатки

  • Меньше ядер для разделения между приложениями
  • Не такая высокая производительность при многопоточности

Вечный вопрос, который, ко всему прочему, еще и сильно замылен маркетингом. Конечно, когда мы говорим о вычислительных мощностях, то тут всегда чем больше — тем лучше. И всё было бы просто, если бы мы не были ограничены бюджетом. А так — возникает сакральный вопрос, вынесенный в название этой заметки. Итак, попробуем разобраться.

Тактовая частота — это количество операций в секунду. Самой простой аналогией будет скорость автомобиля (самолета, ракеты… чего угодно). Правда, скорости транспортных средств не увеличиваются такими темпами от года к году, но аналогия понятна. Естественно, чем выше скорость автомобиля, тем быстрее мы доберемся до точки назначения.

Ядра процессора — это, фактически, микропроцессор в миниатюре со своими конвейерами, кэшем и векторными командами. Прямую аналогию тут подобрать сложно, но представим, что автомобилей у нас уже несколько. Соответственно, если груза много (объем информации), то перевезти его можно быстрее. Есть, однако, свои тонкости. Во-первых, груз должен уметь делиться. Скажем, какие-нибудь коробки мы распихаем в разные автомобили, а ценную древнегреческую статую распиливать на части не будем. В таком случае не важно сколько у нас машин, поедет всё равно одна. Во-вторых, производители намеренно занижают тактовую частоту многоядерных процессоров, в основном ради снижения энергопотребления и из-за требований по теплоотводу (TDP). Поэтому у таких процессоров приложения, не оптимизированные под многопоточность, будут проседать.

Свою роль играют и архитектура процессора, и работа конкретного движка (если мы об играх). Но это для стороннего наблюдателя уже излишняя информация, и проще посмотреть тесты производительности конкретных моделей.

Ниже таблица, в которой я постарался в общем виде описать, что лучше выбрать исходя из потребностей.

Тактовая частота Количество ядер
Сервер V
Десктоп:
Работа с видео, аудио, изображениями V
Игры V
Универсальная машина V

Тут надо понимать, что одно не исключает другое. Т.е. одноядерный процессор Вы сейчас вряд ли найдете. И если, к примеру, Вы не уверены в том, насколько используемые вами приложения умеют обращаться с многоядерностью, то можно надбавить старых-добрых мегагерц. Собрались обрабатывать видео, аудио или изображения, то тут выбор, однозначно, в сторону ядер. Многопоточность важна и для сервера, так что с этим всё понятно.

С играми сложнее и, во многом, зависит от года выпуска той или иной игры, да и просто от усилий разработчиков. Но, в целом, для современных игр многопоточность это уже стандарт.

P.S. Пожалуй, самое ужасное привнесение здравого смысла в жертву маркетингу — это рост количества ядер в смартфонах. Но об этом как-нибудь в следующий раз.

Какой процессор лучше — с более высокой тактовой частотой или с большим количеством ядер?

Вот почему появились многоядерные CPU: процессоры с несколькими ядрами были разработаны потому, что увеличение вычислительной производительности путем повышения тактовой частоты приносило большие технические проблемы. Кроме того, гораздо менее затратным оказался метод размещения нескольких ядер в одном процессоре, по сравнению с установкой нескольких процессоров на одной материнской плате. Вы и сами можете в этом легко убедиться: один процессор с несколькими ядрами в большинстве случаев стоит дешевле, чем 2 процессора с меньшим количеством ядер.

Так что же дает наличие нескольких ядер? Во-первых, вся основная нагрузка системы распределяется между несколькими «вычислительными центрами». Благодаря этому ваш ноутбук или ПК реже оказывается полностью перегруженным и не «замирает» так часто, как мог бы с одноядерным процессором. CPU с несколькими ядрами могут повышать тактовую частоту и, как следствие, производительность компьютера. Однако, на практике увеличение мощности сильно зависит от того, какая программа выполняется и какая при этом используется операционная система. Сам по себе принцип работает только в том случае, если вы используете ПО, поддерживающее многопоточность обработки данных, то есть особенно требовательное к ресурсам системы.

Например, Intel Core i5-4570S имеет в целом 4 физических CPU-ядра и может работать на тактовой частоте до 3,6 ГГц. Другая модель этого же производителя, Intel Core i3-7350K располагает всего двумя физическими ядрами, но тактовая частота у него достигает отметки в 4,2 ГГц. Расчеты вида 4 (ядра) * 3,6 ГГц = 14,4 ГГц здесь не подходят: i5-4570S по результатам наших тестовых испытаний оказался значительно хуже и менее эффективным, чем i3-7350K. Несмотря ни на что вы должны покупать только те процессоры, которые имеют минимум 2 ядра или больше. Делать ли выбор в пользу большего количества ядер или подыскивать процессор с более высокой тактовой частотой, зависит от того, как вы собираетесь использовать свой компьютер.

При всем этом сравнивать напрямую вы можете процессоры только одного производителя и одного типа. Все потому, что более старый CPU с 8 ядрами может оказаться хуже, чем новый процессор с 4 ядрами от другого производителя.

Что лучше больше ядер или частота процессора?

Всем привет Давно идут споры в головах юзерах, что же лучше, высокая частота или количество ядер? Сейчас есть много процессоров и в основном они отличаются или количеством ядер и частотой или всем разом так бы сказать. Потому что именно эти два пункта это и есть основные факторы, которые влияют на производительность.

Значит смотрите, давайте я покажу на примере, почему иногда лучше много ядер, а иногда лучше высокая частота. Смотрите, для примера возьмем офисный комп, где создают и редактируют документы, пользуются интернетом, браузерами. Это все не особо требовательные задачи, но для комфорта лучше чтобы все это работало быстро. Да, тут можно взять например процессор Core i5 и оно таки все будет работать быстро. Но я бы взял тут Pentium G3258 (это как пример), это Пенек, тут два ядра и его можно хорошенько разогнать. Но стоит то он нааамного дешевле чем i5. Разогнать его можно до 4.4 ГГц, это так бы сказать безопасный разгон. И вот такие два ядра на частоте 4.4 ГГц позволят получить достаточно шустрый комп. А если разогнать до 4.6 ГГц, то еще лучше. При этом процессор особо страшно не греется, но хороший радиатор разумеется что нужен.

Вот такой разгон Pentium G3258 будет оправдан и в плане цены и в плане производительности

Теперь возьмем всеми любимые игры. Вы часто играете в несколько игр одновременно? Я думаю что нет. Поэтому в большом количестве ядер смысла нет. Но с другой стороны и два ядра будет маловато. Тут идеальная золотая середина это 4 ядра, это у нас идет процессор i5, это я имею ввиду для стационарных компов, ибо у ноутбучных i5 могут быть то 2 ядра и 4 потока, то просто 4 ядра, но ноутбучные процы однозначно слабее. Для игр идеально это 4 ядра на высокой частоте, хотя бы на 4.2 ГГц, это уже достаточно на пару лет вперед, как мне кажется. Ну на годика три так точно. i7 это почти тоже самое, но ШИРЕ в мощности. Понимаете. Не быстрее, а ШИРЕ, то есть сможет тянуть помимо игры еще что-то, ну например вторую игру, если вы уникум и играете в две игры одновременно..

Еще есть такой момент. По поводу высокой частоты и двух ядер и почему это лучше для офисного компа. Уверены ли вы, что все ваши программы могут работать в многопоточном режиме? И насколько хорошо они оптимизированы для такого режима? Ну что тут сказать, многие проги хорошо работают в многопоточном режиме, старые проги конечно хуже работают. Но как ни крути, НЕ оптимизированная прога лучше всего будет работать на двух мощных ядрах, чем на четырех с не особо высокой частотой, ну например 3 ГГц. Тоже моментик такой, учтите его, если будете выбирать процессор. Так что для тупо офисного компа я бы взял двухядерник с разблокированным множителем, чтобы потом хорошо его разогнать.

Вообще мне кажется что i7 больше подходит не для игр, а для каких-то более ресурсоемких задач. Ну например обработка видео, фотошопы там всякие, конвертирование чего-то.. Для игр он также хорош, спору нет, и если вы хотите взять процессор с хорошим запасом мощности, то конечно лучше взять i7 (но стоит он конечно недешево).

Ну все ребята, на этом все, надеюсь что тут я смог до вас донести свою мысль и что все вам тут было понятно. Удачи вам и чтобы у вас всегда было хорошее настроение

На главную! процессор 17.11.2016

Больше ядер или выше частота?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *