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如何提高處理器的性能

strongerHuang ? 來源:硬件十萬個為什么 ? 2024-01-24 09:59 ? 次閱讀
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來源 | 硬件十萬個為什么

提高處理器主頻可以提高處理器的性能,但是到一定程度就不能再提高了,我們需要通過雙核,或者多核來提高處理器的性能。

提高處理器主頻是一種提高計算機性能的傳統(tǒng)方法,但它存在一些限制和挑戰(zhàn)。雖然提高主頻可以在一定程度上增加處理器的運算速度,但這也帶來了一些問題:

熱量和功耗:隨著主頻的提高,處理器產(chǎn)生的熱量和功耗也會顯著增加。高功耗可能導(dǎo)致散熱問題,需要更強大的冷卻系統(tǒng),而且會增加計算機系統(tǒng)的能耗。

性能遞減:在某一點之后,提高主頻可能會遇到性能遞減的問題。因為高頻率會導(dǎo)致電子信號傳輸速度的增加,可能引發(fā)信號傳輸延遲、時序問題等,從而限制性能的提升。

制程技術(shù)限制:隨著制程技術(shù)的進步,制造更高主頻的處理器變得更加困難。存在物理限制,例如晶體管的尺寸、電流密度等,制約了進一步提高主頻的可能性。

相比之下,多核處理器提供了一種更為可行和有效的方式來提高計算機性能,同時克服了主頻提升所面臨的一些問題。多核架構(gòu)允許并行處理多個任務(wù),提高整體性能,而且相對于提高主頻,多核設(shè)計在能效比、熱量分散等方面有一些優(yōu)勢。

綜合考慮,多核和提高主頻都是提高計算機性能的手段,但多核處理器更符合當前計算需求和技術(shù)趨勢。在實際設(shè)計中,通常會綜合考慮這兩者以達到最佳的性能和能效比。

1.雙核≠雙倍性能

多核不一定會使你的手機電腦速度更快,但它將提高你的PC的整體性能,這是一個有所不同的細微的技術(shù)特色。多核處理器的性能提升并不是簡單CPU核心的倍數(shù),因為受到兩(多)個核之間共享資源的拖累。比如雙核性能只是單核的1.4~1.8倍,實際情況取決于具體的應(yīng)用。

一個核拼命干活,拼命轉(zhuǎn)啊轉(zhuǎn)啊,其他核在看,最后溫度不斷上升然后藍屏了。

上圖是個笑話,不過你可以用任務(wù)管理器可以看到并不是每個核的負載是均勻分配的。

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這是為什么一個核轉(zhuǎn)啊轉(zhuǎn)啊,最后藍屏的原因。

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2.多核并不一定高能

從理論上來說,多核的性能肯定要比單核高很多。不過軟件的發(fā)展遠遠跟不上硬件發(fā)展的速度,這樣多核CPU在實際應(yīng)用中就無法發(fā)揮其應(yīng)用的功效,比如現(xiàn)在四核CPU已經(jīng)非常的普及,但是針對四核優(yōu)化的應(yīng)用軟件寥寥可數(shù)。即使你已經(jīng)用上八核的CPU,在運行很多軟件時仍然不會感到速度有多快的提升。因此我們并不要唯核是從,多核的不一定是最優(yōu)的。“夠用就好”永遠是大家裝機時選擇硬件的唯一原則。另外由于架構(gòu)、主頻的不同,多核也并不一定比少核性能高。

多核不一定高能,的原理跟人多不一定力量大,是一個道理。

3.多核不僅是多個CPU的內(nèi)核

為了充分發(fā)揮CPU功效和減少用戶支出,現(xiàn)在越來越多CPU集成GPU功能,比如Intel就在Sandy Bridge把GPU核心整合進了CPU當中,其GPU核心的圖形核心性能大幅度地提升。

多核化是無奈之舉:以前,半導(dǎo)體工藝的發(fā)展可以帶來“一舉三得”的效果,包括提高晶體管速度、降低功耗和縮小芯片面積。但是,當制造工藝發(fā)展到90nm或65nm時,泄漏電流的問題凸顯,沿用以往的內(nèi)部架構(gòu)來提高頻率的方法難以奏效。為了在不提高工作頻率的條件下實現(xiàn)性能的提升,只能增加CPU內(nèi)核的數(shù)量。

在有許多客戶要求進行并行處理的服務(wù)器中,多核架構(gòu)容易獲得比較好的效果。但是,問題發(fā)生在根據(jù)用戶的要求運行應(yīng)用軟件的客戶機里。由于可能同時運行的軟件數(shù)量有限,即使可以將各個軟件分割以后并行執(zhí)行,但軟件中必須串行執(zhí)行的部分仍然會妨礙處理性能的提升。許多相關(guān)人士認為,在目前這種架構(gòu)的PC中,4~8個內(nèi)核可能是多核處理器能夠獲得較好性能提升效果的極限。

集成多個不同類型的內(nèi)核:另一方面,提供新體驗的高級用戶接口、動態(tài)及靜態(tài)圖像分析等新的應(yīng)用軟件的不斷出現(xiàn),對處理器的處理性能提出了更高的要求。如果處理器僅在目前以CPU內(nèi)核為主的架構(gòu)上繼續(xù)發(fā)展,這些新應(yīng)用可能將無法實現(xiàn)。

2007年9月,英特爾公司董事會名譽主席Gordon Moore在英特爾秋季技術(shù)峰會上表示:“眾所周知,摩爾定律在物理上是有極限的。大約10年或15年以后,摩爾定律將會遇到根本性障礙,而退出歷史舞臺?!狈催^來說,Moore認為,半導(dǎo)體工藝的發(fā)展很可能還會像以前那樣再延續(xù)10年左右。在把工藝發(fā)展當作技術(shù)推動力的同時,為了越過橫亙在多核架構(gòu)前面的壁壘,處理器應(yīng)該采用什么樣的內(nèi)部架構(gòu)呢?

業(yè)界想到的方案是采用異構(gòu)處理器架構(gòu),即將不同類型的內(nèi)核集成在一起。在這種架構(gòu)中,CPU內(nèi)核所不擅長的浮點運算及信號處理工作,將由集成在同一塊芯片上的其它可編程內(nèi)核執(zhí)行。相關(guān)人士認為,集成多個不同類型內(nèi)核的異構(gòu)多核架構(gòu)將成為今后處理器的主流架構(gòu)。

從同構(gòu)到異構(gòu)通用處理器將實現(xiàn)SoC化:Nvidia公司的總裁兼CEO指出:“目前,圖形芯片具有的浮點運算性能已經(jīng)大大超越了處理器。如果能夠靈活運用,隨著圖形芯片的發(fā)展,將會涌現(xiàn)出各種各樣新的應(yīng)用。”在占據(jù)PC及服務(wù)器主流地位的x86處理器中,圍繞GPU(圖形處理單元)展開的相關(guān)研發(fā)工作突然活躍起來。

GPU的集成和通用化取得進展:圍繞GPU的研發(fā)方向主要有兩個。首先,是將GPU內(nèi)核集成到處理器芯片上。AMD公司在2006年7月收購了加拿大的GPU生產(chǎn)商ATI科技公司,并提出了將ATI公司的GPU內(nèi)核集成到處理器上的Fusion處理器方案。另外,英特爾公司在2007年4月明確表示,正在開發(fā)矢量處理器Larrabee(開發(fā)代號),其中集成了許多專用于浮點運算的CPU內(nèi)核。

另一個研發(fā)方向是,利用GPU擅長對浮點運算進行并行處理的特點,將其用作矢量處理器。這就是面向通用計算領(lǐng)域的GPGPU(General Purpose Computing on GPU),NVIDIA公司從2006年下半年已陸續(xù)推出相關(guān)的硬件產(chǎn)品及軟件開發(fā)工具(見圖1)。

16nm FinFET 3D晶體管的FPGA新品---Zynq UltraScale MPSoC

看看它的內(nèi)部結(jié)構(gòu):

1、 四核A53處理器 CPU

2、 一個GPU Mali-400MP

3、 一個Cortex-R5 CPU

4、 電源管理單元,AMS單元

5、 H.265(HEVC)視頻編解碼器

6、 安全模塊

7、 UltraScale FPGA 單元;

這其實就是一款異構(gòu)處理器,如前所述,它是一款ASIC就級的異構(gòu)處理器!而且是64位,采用16nm FinFET工藝的處理器!而且是采用FPGA實現(xiàn)硬加速的處理器!

64核處理器

基于高性能RISC-V內(nèi)核,9-12流水線設(shè)計,支持亂序執(zhí)行,主頻高達2GHz,每個Cluster最多4個內(nèi)核,單SoC芯片擁有64核,64MB共享三級緩存,可以滿足數(shù)據(jù)中心的各種需求。

我們知道平頭哥C906的性能大約相當于ARM的Cortex-A7~A35的性能。可以64個處理器內(nèi)核協(xié)同工作,能夠勝任一些服務(wù)器級別的工作,也是讓人很驚訝。

4、多核是怎么協(xié)同工作的?

多核處理器之間的協(xié)同工作涉及到并行計算、任務(wù)分配和數(shù)據(jù)交互。這種協(xié)同工作的方式通常通過操作系統(tǒng)、編程模型和硬件支持來實現(xiàn)。以下是多核處理器之間協(xié)同工作的一些基本概念:

并行計算:多核處理器可以同時執(zhí)行多個任務(wù)或處理多個線程,實現(xiàn)并行計算。這意味著每個核心都可以獨立執(zhí)行指令,從而提高整體系統(tǒng)的計算性能。

任務(wù)分配:操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序可以將不同的任務(wù)分配給多個核心,以實現(xiàn)負載均衡和提高系統(tǒng)的效率。任務(wù)分配的方式可以根據(jù)任務(wù)性質(zhì)和系統(tǒng)狀態(tài)動態(tài)調(diào)整。

線程級并行:多核處理器支持線程級并行,即同時執(zhí)行多個線程。這可以通過多線程編程模型實現(xiàn),其中每個線程都由不同的核心執(zhí)行,共同完成整體任務(wù)。

共享內(nèi)存:在多核系統(tǒng)中,核心之間通常共享一部分內(nèi)存。這使得不同核心之間可以輕松地共享數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)更緊密的協(xié)同工作。然而,共享內(nèi)存也需要考慮同步和一致性等問題。

消息傳遞:多核處理器之間還可以通過消息傳遞進行通信。不同核心之間通過發(fā)送和接收消息來共享信息,這在一些分布式計算場景中比較常見。

硬件支持:多核處理器的硬件通常會提供一些支持協(xié)同工作的機制,如高速緩存一致性協(xié)議、硬件線程調(diào)度等。這些機制有助于優(yōu)化多核系統(tǒng)的性能和效率。

多核處理器之間的協(xié)同工作是通過合理的任務(wù)分配、數(shù)據(jù)交互和并行計算來實現(xiàn)的。軟件層面的編程模型和操作系統(tǒng)的支持,以及硬件層面的設(shè)計都起著關(guān)鍵的作用。合理的協(xié)同工作可以使多核系統(tǒng)更好地利用計算資源,提高系統(tǒng)的整體性能。

5、AMP和SMP

"AMP" 、 "SMP" 都是與多處理器系統(tǒng)(Multiprocessing Systems)相關(guān)的術(shù)語,它們描述了不同的處理器架構(gòu)方式:

AMP (Asymmetric Multiprocessing):

定義:AMP 指的是非對稱多處理,其中系統(tǒng)中的處理器核心可以具有不同的性能特征。

特點:不同核心可能擁有不同的時鐘頻率、功能和用途。通常,一些核心專注于高性能計算任務(wù),而其他核心則專注于低功耗任務(wù)。

例子:某個系統(tǒng)中,可能有一個高性能的核心用于執(zhí)行復(fù)雜的計算任務(wù),而其他低功耗核心則用于處理簡單的后臺任務(wù),以節(jié)省能量。

SMP (Symmetric Multiprocessing):

定義:SMP 指的是對稱多處理,其中系統(tǒng)中的所有處理器核心被認為是相同的,具有相似的性能特征。

特點:所有核心共享相同的內(nèi)存空間和系統(tǒng)總線,可以同時執(zhí)行相同的指令序列。這使得任務(wù)可以在不同核心之間平均分配,實現(xiàn)負載均衡。

例子:在 SMP 系統(tǒng)中,所有的核心都能夠處理相同類型的任務(wù),而任務(wù)可以被分配到任何可用的核心上。

在選擇 AMP 還是 SMP 的架構(gòu)時,取決于應(yīng)用程序的性質(zhì)和系統(tǒng)設(shè)計的目標。AMP 提供了更大的靈活性,允許系統(tǒng)中的核心具有不同的功能,而 SMP 則更注重任務(wù)的平均分配和相對均勻的性能。

6、Cache一致性

Cache(緩存)一致性是多處理系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵概念,它確保不同處理器或核心的緩存之間的數(shù)據(jù)保持一致。在具有多個處理器核心的系統(tǒng)中,每個核心都有自己的緩存,當一個核心修改內(nèi)存中的數(shù)據(jù)時,其他核心的緩存可能會包含過時的數(shù)據(jù)。為了確保數(shù)據(jù)的正確性和一致性,需要實現(xiàn)緩存一致性。

以下是一些關(guān)于緩存一致性的重要概念和方法:

寫命令和寫回:處理器對內(nèi)存的寫操作通常包括寫命令和寫回兩個階段。寫命令將數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存,而寫回則是將數(shù)據(jù)從緩存寫回內(nèi)存。緩存一致性涉及確保在寫回階段,其他核心的緩存中的相應(yīng)數(shù)據(jù)被更新或無效。

緩存一致性協(xié)議:緩存一致性通常通過硬件支持的緩存一致性協(xié)議來實現(xiàn)。一些常見的協(xié)議包括MESI(Modified, Exclusive, Shared, Invalid)協(xié)議和MOESI(Modified, Owned, Exclusive, Shared, Invalid)協(xié)議。這些協(xié)議定義了緩存狀態(tài)和處理器之間的通信規(guī)則,以確保數(shù)據(jù)的一致性。

總線鎖定:通過總線鎖定機制,可以實現(xiàn)對總線的獨占訪問,防止多個處理器同時修改內(nèi)存。這有助于減小緩存不一致性的可能性,但也可能引入性能瓶頸。

全局內(nèi)存一致性模型:一些系統(tǒng)采用全局內(nèi)存一致性模型,即所有處理器對內(nèi)存的訪問看起來是按照某個全局的順序進行的。這要求系統(tǒng)保證所有核心看到的內(nèi)存訪問順序是一致的。

軟件同步和屏障:在并行編程中,軟件同步機制和屏障(barrier)可以用于確保在多個核心之間的操作順序。這有助于維護一致性,但也可能引入性能開銷。

緩存一致性是多處理系統(tǒng)設(shè)計中的復(fù)雜問題,需要綜合考慮性能、復(fù)雜性和一致性的要求。各種硬件和軟件技術(shù)都被用來解決這一問題,以確保系統(tǒng)的正確運行和高性能。

7、 雙核、雙芯、超線程的區(qū)別

雙(多)核:是指擁有兩(或多個)物理核心(又稱為內(nèi)核),各種CPU核心都具有固定的邏輯結(jié)構(gòu),一級緩存、二級緩存、執(zhí)行單元、指令級單元和總線接口等邏輯單元,各個核心通過超傳輸技術(shù)讓CPU內(nèi)核直接跟外部I/O相連,集成內(nèi)存控制器技術(shù),使得每個內(nèi)核都有自己的高速緩存可用,都有自己的專用車道直通I/O,沒有資源爭搶的問題。

雙(多)芯:僅僅將兩(或多個)完整的CPU封裝在一起,連接到同一個前端總線上。由于總線的限制,兩個核心必然會產(chǎn)生總線爭搶,影響性能,而且這樣的核心越多,越容易加劇處理器爭用前端總線帶寬,成為提升系統(tǒng)性能的瓶頸,這是CPU架構(gòu)引發(fā)的先天故障,因此這種雙(多)芯實際上是“假多核”。雙芯有些像是北京郊區(qū)開發(fā)的大型社區(qū)一樣,多個社區(qū)利用同一條城市快速路,人們出行(數(shù)據(jù)處理)肯定要遇到堵車的問題。雙核則是為不同小區(qū)開發(fā)專用車道,每個小區(qū)出行并不交叉(數(shù)據(jù)可以并行處理),并不會發(fā)生堵車現(xiàn)象。

HT技術(shù)(即超線程技術(shù)):HT技術(shù)是在處理器實現(xiàn)2個邏輯處理器(注意不是物理處理器),是充分利用處理器資源,類似虛擬CPU,讓系統(tǒng)誤認為是雙核處理器。而雙核心處理器是集成2個物理核心,是實際意義上的雙核心處理器。舉個形象例子來說,前者好像是一個能用雙手同時炒菜的廚師,但一次只能把一碟菜放到桌面;而雙核心處理器好比2個廚師炒兩個菜,并同時把兩個菜送到桌面。

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8、進程和線程

進程(Process) 和 線程(Thread) 是計算機中用于執(zhí)行任務(wù)的兩個基本概念

進程

簡單的來講進程的概念主要有兩點:第一,進程是一個實體。每一個進程都有它自己的地址空間,一般情況下,包括文本區(qū)域(text region)、數(shù)據(jù)區(qū)域(data region)和堆棧(stack region)。文本區(qū)域存儲處理器執(zhí)行的代碼;數(shù)據(jù)區(qū)域存儲變量和進程執(zhí)行期間使用的動態(tài)分配的內(nèi)存;堆棧區(qū)域存儲著活動過程調(diào)用的指令和本地變量。第二,進程是一個 “執(zhí)行中的程序”。程序是一個沒有生命的實體,只有處理器賦予程序生命時,它才能成為一個活動的實體,我們稱其為進程。

進程是程序的一次執(zhí)行過程,是動態(tài)概念

程序是一組有序的指令和數(shù)據(jù)集合,是靜態(tài)概念

線程

有時被稱為輕量進程(Lightweight Process,LWP),是程序執(zhí)行流的最小單元。是被系統(tǒng)獨立調(diào)度和分派的基本單位。

是進程中的一個實體,是被系統(tǒng)獨立調(diào)度和分派的基本單位,線程自己不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點在運行中必不可少的資源,但它可與同屬一個進程的其它線程共享進程所擁有的全部資源。一個線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個線程,同一進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。線程有就緒、阻塞和運行三種基本狀態(tài)。一個線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個線程,同一進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。由于線程之間的相互制約,致使線程在運行中呈現(xiàn)出間斷性。線程也有就緒、阻塞和運行三種基本狀態(tài)。就緒狀態(tài)是指線程具備運行的所有條件,邏輯上可以運行在等待處理機;運行狀態(tài)是指線程占有處理機正在運行;阻塞狀態(tài)是指線程在等待一個事件(如某個信號量),邏輯上不可執(zhí)行。每一個程序都至少有一個線程,若程序只有一個線程,那就是程序本身。進程可以簡單地理解為一個可以獨立運行的程序單位。它是線程的集合,進程就是由一個或多個線程構(gòu)成的,每一個線程都是進程中的一條執(zhí)行路徑。

進程與線程,它們之間存在一些關(guān)鍵區(qū)別:

概念定義:

進程:進程是計算機中運行的程序的實例。每個進程都有自己的地址空間、內(nèi)存、文件句柄等資源,是操作系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的基本單位。

線程:線程是進程中的一個執(zhí)行單元,是進程的一個子集。一個進程可以包含多個線程,它們共享相同的地址空間和其他資源,但擁有獨立的執(zhí)行流。

資源分配:

進程:進程是獨立的資源單位,擁有獨立的內(nèi)存空間和系統(tǒng)資源。進程間通信通常需要特殊的機制,如進程間通信(IPC)。

線程:線程共享相同進程的資源,包括內(nèi)存空間和文件。線程之間的通信相對容易,因為它們可以直接訪問共享的數(shù)據(jù)空間。

切換開銷:

進程:由于進程有獨立的資源,進程間切換的開銷較大。進程切換通常需要保存和恢復(fù)大量的狀態(tài)信息。

線程:線程切換的開銷較小,因為它們共享相同的地址空間,切換只需要保存和恢復(fù)少量的狀態(tài)信息。

并發(fā)性:

進程:進程間是相互獨立的,一個進程的崩潰不會直接影響其他進程。

線程:線程共享相同的地址空間,因此一個線程的錯誤可能會影響到同一進程內(nèi)的其他線程。

創(chuàng)建和銷毀:

進程:創(chuàng)建和銷毀進程的開銷較大,通常需要分配和釋放大量的資源。

線程:創(chuàng)建和銷毀線程的開銷相對較小,因為它們共享進程的資源。

獨立性:

進程:進程是獨立的執(zhí)行單位,進程之間相對隔離。

線程:線程是進程內(nèi)的執(zhí)行單元,線程之間共享相同進程的資源,因此相對于進程來說更密切相關(guān)。

進程和線程是操作系統(tǒng)中用于管理和執(zhí)行任務(wù)的兩個關(guān)鍵概念。線程的輕量級和共享資源的特性使其在某些情況下更適合實現(xiàn)并發(fā)性和多任務(wù)處理。選擇使用進程還是線程通常取決于任務(wù)的性質(zhì)和系統(tǒng)設(shè)計的需求。

一個基本的事實前提:一個CPU在一個瞬間只能處理一個任務(wù)。但為什么在我們?nèi)祟愐暯?,哪怕是單核心計算機也能同時做很多事情,比如同時聽音樂和瀏覽網(wǎng)頁,作為整個系統(tǒng)唯一可以完成計算任務(wù)的 CPU 是如何保證兩個進程“同時進行”的呢?時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度!

每個進程會被操作系統(tǒng)分配一個時間片,即每次被 CPU 選中來執(zhí)行當前進程所用的時間。時間一到,無論進程是否運行結(jié)束,操作系統(tǒng)都會強制將 CPU 這個資源轉(zhuǎn)到另一個進程去執(zhí)行。為什么要這樣做呢?因為只有一個單核 CPU,假如沒有這種輪轉(zhuǎn)調(diào)度機制,那它該去處理寫文檔的進程還是該去處理聽音樂的進程?無論執(zhí)行哪個進程,另一個進程肯定是不被執(zhí)行,程序自然就是無運行的狀態(tài)。如果 CPU 一會兒處理 word 進程一會兒處理聽音樂的進程,起初看起來好像會覺得兩個進程都很卡,但是 CPU 的執(zhí)行速度已經(jīng)快到讓人們感覺不到這種切換的頓挫感,就真的好像兩個進程在“并行運行”。

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9、多任務(wù)、多線程、多核。

多任務(wù)是指系統(tǒng)可以同時執(zhí)行多個任務(wù),比如你可以一邊下載、一邊聽歌,Windows可以很好支持多任務(wù)的運行,這和多核CPU并沒有多大關(guān)系。多線程則是指系統(tǒng)可以針對某項操作,調(diào)用多個CPU進行并行處理。比如支持多線程的PS,在批處理多個操作(如濾鏡、摳圖)時,系統(tǒng)就會調(diào)用多路CPU并行處理這些操作以提高操作效率。

"多任務(wù)"、"多線程" 和 "多核" 是計算機系統(tǒng)中描述并發(fā)處理和并行計算的概念,它們之間存在一些區(qū)別:

多任務(wù) (Multitasking):

定義:多任務(wù)是指在同一時間內(nèi)執(zhí)行多個任務(wù)或程序的能力。這些任務(wù)可能屬于不同的應(yīng)用程序,系統(tǒng)通過快速切換執(zhí)行上下文來模擬同時運行。

實現(xiàn)方式:多任務(wù)可以通過時間片輪轉(zhuǎn)、優(yōu)先級調(diào)度等方式實現(xiàn)。每個任務(wù)分配一小段時間,系統(tǒng)在不同任務(wù)之間切換,使用戶感覺好像它們在同時運行。

多線程 (Multithreading):

定義:多線程是在同一進程內(nèi)執(zhí)行多個線程的能力。線程是進程內(nèi)的執(zhí)行單元,多線程允許程序同時執(zhí)行多個獨立的線程,每個線程都有自己的執(zhí)行流。

實現(xiàn)方式:多線程可以在單個核心上運行,通過在不同線程之間進行快速切換來模擬并發(fā)。多線程也可以在多核系統(tǒng)中發(fā)揮更大的優(yōu)勢,每個線程可以在不同核心上并行執(zhí)行。

多核 (Multicore):

定義:多核是指計算機系統(tǒng)中包含多個處理器核心的架構(gòu)。每個核心都是一個獨立的處理器,能夠獨立執(zhí)行指令序列。多核系統(tǒng)允許同時處理多個任務(wù)或線程,提高整體系統(tǒng)性能。

實現(xiàn)方式:多核系統(tǒng)可以是對稱多處理(SMP)或非對稱多處理(AMP)。在 SMP 中,所有核心共享內(nèi)存,而在 AMP 中,核心可能具有不同的性能特征。

多任務(wù) 是指同時執(zhí)行多個任務(wù),可以是不同應(yīng)用程序的任務(wù)。單核也可以多任務(wù),把處理器按照時間片段分配給不同的任務(wù)。

多線程 是在同一進程內(nèi)執(zhí)行多個線程,每個線程可以獨立執(zhí)行,但它們共享進程的資源。

多核 是指計算機系統(tǒng)中包含多個獨立的處理器核心,可以同時執(zhí)行不同的任務(wù)或線程。

審核編輯:湯梓紅

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原文標題:CPU為什么需要多核?

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