Et blik på dagens processormarked kan få det til at se ud, som om chipproducenterne har besluttet at skrive sig ind i Guinness Rekordbog. “AMD præsenterer 32-core Threadripper 2290WX-processor med 32 kerner”! “Intel har lanceret Core i7-8086K-processoren, som kan overclockes op til 5.0 GHz.”! Der bliver sat nye præstationsrekorder hvert år, og det er let at blive forvirret over, om antallet af kerner eller clockhastigheden er bedre?
Udforsk forskellene.
En lille analogi
Du skal transportere varer. Masser af gods. Og der er to muligheder – en meget hurtig bil eller et par langsomme biler.
Ved at bruge nogle få langsomme biler kan du flytte en masse gods, men ikke særlig hurtigt. Lad os sige, at det tager tre dage at flytte fra en by til en anden. Men det kommer ind på én gang, og det er dejligt.
En hurtig bil vil kunne transportere lidt mindre last. Men det tager kun en dag at komme fra den ene by til den anden. Så skal den virkelig tilbage, hente resten af lasten og bringe den tilbage igen, og igen og igen.
Den ideelle løsning på dette problem er at bruge flere hurtige maskiner! Så har du en masse gods at flytte, og det tager kun en dag. Men desværre lever vi ikke i en perfekt verden.
Det ser ud til, at de ikke har noget at gøre med processorer? Bare en “bunke nyttelast” er den strøm af beregninger, som chippen skal udføre. “En masse langsomme maskiner” betyder nogle få kerner med lav ydelse. Og “en hurtig” er en højtydende kerne med en højere clockfrekvens.
Og beslutningen om “høj clockfrekvens eller mange kerner” afhænger først og fremmest af den påtænkte anvendelse.
Sådan fungerer processoren
En processor udfører blot de enkleste aritmetiske beregninger. Operativsystemer og softwaremiljøer omdanner brugerkommandoer til de aritmetiske opgaver, som en chip skal løse. Dette sker ved hjælp af fortolkere og algoritmer, der specificerer forbindelserne mellem programmeringssprog på højt og lavt niveau.
Der er så mange kommandoer, der hele tiden går til processoren. Hver brugerhandling kræver mange beregninger (endda titusindvis af dem). Og disse kommandoer skal udføres, ellers vil computeren simpelthen ikke fungere.
Kommandoer kan være meget forskellige. For eksempel for at fortolke HTML-koden på en side (herunder denne side) til et grafisk billede på skærmen. Eller dekrypter et komprimeret ZIP-arkiv. Eller endda at gøre noget kryptografisk krypteret til en offentlig visning. Generelt er opgaverne meget forskellige og kræver forskellige ressourcer for at blive udført.
Så f.eks. vil HTML-kodekonvertering kræve et minimum af ressourcer og kan køre ret gnidningsløst selv på en relativt langsom chip. ZIP-arkiver kræver allerede betydeligt mere CPU-tid. Og kryptografiske algoritmer som SHA-256-beregninger vil overbelaste den elendige chip helt vildt, og de kan heller ikke udføres i en multithread-konfiguration.
Kunstig intelligens-beregninger – f.eks. i spil – kræver mange beregninger. Men de er små, isolerede og kan derfor sagtens udføres i en multi-threaded version – på flere kerner på én gang. Dette resulterer i en høj ydeevne i spil.
Men arkivering og afarkivering af filer er kun enkelttrådede operationer. Så du har brug for en kraftig chip, ellers tager denne proces lang tid. Især hvis arkivet indeholder en masse små heterogene filer.
Og det er stadig bedre at vælge antallet af kerner eller processorens clockfrekvens?
Problemet er, at computere bruges på forskellige måder. Om morgenen downloader du firmware til din telefon fra internettet, og der er to tusind filer på 500 kilobyte hver i et arkiv. Sidder i frokostpausen og kigger på kitty gifs på internettet. Spiller spil om aftenen og kæmper mod flere fjender i virtual reality.
Det vil sige, at en computer har brug for en processor med en høj clockfrekvens om morgenen, en hvilken som helst “chip” om eftermiddagen og med mange kerner om aftenen. Og det er ikke en god idé at blande forskellige raketter afhængigt af den planlagte anvendelse.
Derfor forsøger producenterne at fremstille multi-core-konfigurationer med høj clockhastighed. Så for eksempel har Intel Core i7-8086K (toppen af Kabu Lake-linjen i skrivende stund) seks kerner med HyperThreading-teknologi og en basisklokhastighed på 4.0 GHz. Han kan gøre alt! Dog dyrt – 425 dollars på udgivelsestidspunktet.
Til hjemmebrug er det ikke værd at vælge, hvad der er bedst – clockhastighed eller antal kerner. Den ideelle løsning ville være at opnå en balance. Hvis du f.eks. køber en quad-core-chip med en basisklokhastighed på 3.0 GHz. Det er tilstrækkeligt til langt de fleste daglige opgaver.
Hvad er vigtigst, antallet af kerner eller processorens clockhastighed? Jeg er nysgerrig efter at vide, hvordan disse to faktorer påvirker en computers ydeevne. Kan en procesor med flere kerner, men en lavere clockhastighed, udføre opgaver hurtigere end en procesor med færre kerner, men en højere clockhastighed? Eller er der andre vigtige faktorer, der også spiller ind? Tak for hjælpen!
Antallet af kerner og processorens clockhastighed begge spiller en væsentlig rolle i en computers ydeevne. Antallet af kerner bidrager til computerens evne til at håndtere flere opgaver samtidig, hvilket er ideelt til multitasking. Processorens clockhastighed påvirker hastigheden, hvormed hver enkelt opgave bliver udført. Det er dog ikke nødvendigvis så simpelt som at sige, at flere kerner altid er bedre end en højere clockhastighed, da det afhænger af den konkrete opgave. Nogle opgaver kan drage fordel af flere kerner, mens andre kan udføres hurtigere med en højere clockhastighed. Andre vigtige faktorer, der spiller ind, inkluderer mængden af RAM, kvaliteten af hardware og softwareoptimeringer. Det bedste valg afhænger af den konkrete brugsbehov og budget.