Что такое ядро процессора компьютера и ноутбука, какую функцию оно выполняет? С какими числами может работать процессор? На что влияет количество ядер компьютера, ноутбука?
Что такое центральный процессор компьютера, какую функцию выполняет его ядро и сколько должно быть ядер в хорошем ноутбуке?
21 век – век компьютерных технологий. Практически в каждом доме сегодня имеется хотя бы один персональный компьютер, а прилавки в магазинах электроники забиты сотнями и тысячами моделей ноутбуков, нетбуков и системных блоков с разнообразными техническими характеристиками, на которые покупатели первым делом обращают свое внимание. Однако даже некоторые опытные пользователи ПК не имеют полного представления о том или ином параметре компьютера, не говоря уже о новичках.
В нашей статье пойдет речь о такой важной части любого компьютера, как процессор и его ядро. Мы постараемся подробно рассказать, с какими числами может работать процессор, на что влияет количество его ядер и какую функцию они выполняют.
Изображение 1. Все о центральном процессоре и его ядрах.
Что такое ядро CPU?
Ядро — это главный элемент процессора, который способен выполнять поток инструкций. Количество ядер определяет, сколько задач процессор может выполнять одновременно. Одноядерные процессоры не поддерживают многозадачность, выполняя только одну команду в определенный момент времени. Иллюзия одновременной работы создавалась быстрым переключением между приоритетными задачами.
Ситуация изменилась благодаря выпуску процессоров Athlon и Pentium от AMD и Intel соответственно, которые были первыми многоядерными процессорами на основном рынке. Сейчас же существуют 2, 4, 6, 8, и даже 16 и 18-ядерные процессоры.
Что такое процессорное ядро и многоядерность
Испокон процессорных «веков» эти микросхемы были одноядерными. Ядро — это, фактически, сам процессор. Его основная и главная часть. Есть у процессоров и другие части — скажем, «ножки»-контакты, микроскопическая «электропроводка» — но именно тот блок, который отвечает за вычисления, называется ядром процессора. Когда процессоры стали совсем небольшими, то инженеры решили совместить внутри одного процессорного «корпуса» сразу несколько ядер.
Если представить процессор в виде квартиры, то ядро — это крупная комната в такой квартире. Однокомнатная квартира — это одно процессорное ядро (крупная комната-зал), кухня, санузел, коридор… Двухкомнатная квартира — это уже как два процессорных ядра вместе с прочими комнатами. Бывают и трёх-, и четырёх, и даже 12-комнатные квартиры. Также и в случае с процессорами: внутри одного кристалла-«квартиры» может быть несколько ядер-«комнат».
Многоядерность — это разделение одного процессора на несколько одинаковых функциональных блоков. Количество блоков — это число ядер внутри одного процессора.
Как узнать количество ядер центрального процессора в командной строке
С помощью системного средства — командной строки Windows можно узнать данные о количестве ядер процессора, установленного на компьютере.
- Запустите командную строку от имени администратора.
- В окне интерпретатора командной строки введите представленную команду, а затем нажмите на клавишу «Enter»:
- В окне «Администратор: Командная строка», в столбце «NumberOfCores» показано количество ядер, а в столбце «NumberOfLogicalProcessors» — количество потоков (логических процессоров).
Сколько тебе нужно ядер для игр?
Проблема XXI века – выбор количества ядер в процессоре. Производительность моделей от Intel и AMD отличается по многим параметрам и в разных задачах. Где-то в приоритете большее количество ядер, где-то производительность на ядро и высокая частота. Мы народ простой – играем в игры. Сколько же ядер выбрать нам?
Про ядра.
Совсем недавно, все компьютерные игры могли пользоваться только одним физическим ядром, установка двухъядерного процессора во многом ничего не давала. С течением времени, производители игр научились использовать большое количество ядер, что положительно сказалась на игровой производительности.
Из таблицы следует, что производительность многопоточного двухъядерного процессора практически сопоставима с полноценным четырехъядерным. Так процессор i3 седьмого поколения с 4-мя логическими потоками в играх оказался быстрее, чем i5 шестого поколения с полноценными 4-мя ядрами. Дальнейший же рост количества ядер и потоков не приносит каких-либо существенных результатов.
Bottlenecking — «узкое место»
Это очень важный термин, который нужно понимать, если вы хотите собрать сбалансированный ПК для игр. Если говорить кратко, то при неправильном подборе компонентов (в частности, процессора и видеокарты) один из них при полной загрузке будет работать «впустую» — другие просто не будут справляться с потоком готовых данных, которые он посылает дял дальнейшей обработки.
В качестве примера можно привести уже упомянутую выше воображаемую систему с CPU Core i9-9900K и GPU GeForce GTX 1660. Первый будет регулярно «простаивать» из-за того, что GTX 1660 — это среднебюджетная модель, предназначенная для недорогих компьютеров. Таким образом, в этом случае тратить лишние деньги на Core i9 было незачем (отметим, однако, что в большинстве случаев это касается только игр).
Точный совет тут дать сложно, но старайтесь подбирать к бюджетным процессорам бюджетные видеокарты, а к дорогим — дорогие. Скажем, AMD Ryzen 3 и Intel Core i3 хорошо покажут себя в GPU вроде AMD Radeon RX 570 или Nvidia GeForce GTX 1650, Ryzen 5 и Core i5 — с Radeon RX 5700 и RTX 2060, Ryzen 7 и Core i7 — с RTX 2080, а Ryzen 9 и Core i9 — с RTX 2080 Ti, Titan или даже двумя мощными GPU одновременно.
Как понять сколько ядер в процессоре: диспетчер устройств
На рабочем столе найдите ярлык «мой компьютер» и щелкните по нему правой кнопкой мыши. В появившемся меню выберите пункт «свойства». Если ярлыка на рабочем столе у вас нет, то можно просто открыть любую папку и с помощью панели быстрого доступа, которая располагается слева от файлов в папке, найдите ярлык «мой компьютер». Затем сделайте все тоже самое, как и описано выше.
В новом окне в левой части нужно выбрать соответствующий пункт под названием «диспетчер устройств». Если по каким-либо причинам у вас не получается попасть в диспетчер устройств, то вы можете вызвать его с помощью специальной команды. Для этого нажмите на клавиатуре комбинацию клавиш Win + R и в появившемся поле введите следующий текст: devmgmt.msc. После этого подтвердите операцию нажав «Enter». Точку в конце команды ставить не нужно, иначе выдаст ошибку.
После проделанных манипуляций вы увидите окно со всеми подключенными устройствами, которые удалось распознать операционной системе. Как нетрудно догадаться в графе «Процессоры» мы найдем искомую информацию. Необходимо посчитать количество пунктов в открывшейся графе. Вероятнее всего они и будут равняться числу ядер вашего процессора. Однако следует понимать, что диспетчер устройств считывает потоки процессора, а не его ядра. А количество ядер не всегда равняется количеству потоков. Поэтому если вы знаете, что ваш ЦПУ поддерживает функцию гиперпоточности (когда одно фактическое ядро делится на два виртуальных потока), то делите полученный результат на два. Так, например, Ryzen 5 2600 выдал нам 12 пунктов. Мы знаем, что данная модель поддерживает технологию SMT (от англ. simultaneous multithreading — аналог технологии Hyper-threading от Intel), а значит количество ядер равняется 6. Если вы не знаете о том, какой функционал у вашего ЦПУ, то лучше воспользоваться другим методом.
Число ядер/потоков CPU и время отрисовки одного кадра
Давайте посмотрим на среднюю (Average) и минимальную (Low) частоту кадров, которая может наблюдаться на экране в конкретный момент. Мы уже знаем, что 4C/4T – самая медленная из всех наших конфигураций, но как это ощущается на практике? Поскольку Cyberpunk 2077 – единственный тест в данной подборке, который проводится вручную, давайте посмотрим на динамику времени отрисовки одного кадра в этой игре (показания снимаются с помощью CapFrameX). Нужно проанализировать игровую производительность более глубоко. Средняя частота кадров 83 FPS – звучит неплохо, тем более для четырехъядерного процессора, но на практике стабильно гладкий геймплей здесь не наблюдается. Почему?
Это действительно познавательно. Несмотря на среднее значение частоты кадров 83 FPS, отрисовка отдельных игровых кадров может занимать очень много времени – свыше 20 миллисекунд, и таких кадров не так уж и мало. Время отрисовки 20 мс соответствует частоте кадров 50 FPS. Все эти длительные задержки выражаются в периодическом нарушении гладкости игровой картинки. На нашем мониторе с FreeSync она выглядит немного «скачущей». Обычно FreeSync предотвращает появление разрывов изображения и сглаживает видимые проявления снижения частоты кадров, но это становится невозможным, когда игра периодически застревает на одном кадре и дальше снова идет с обычной скоростью. Для сравнения давайте посмотрим, как игра идет на конфигурации процессора 12C/24 T.
Здесь разброс во времени отрисовки одного кадра намного меньше, что отражается и на минимальных значениях частоты кадров на диаграммах выше (они гораздо больше). Здесь тоже есть несколько кадров со временем отрисовки более 20 мс, но по перцентилю 1 максимальное время отрисовки кадра в Cyberpunk составляет около 14 мс (согласно CapFrame X), что соответствует минимальной частоте кадров около 70 FPS. И геймплей в целом ощущается как гораздо более гладкий. Вообще это нужно всегда иметь в виду: высокое среднее значение частоты кадров в той или иной игре не обязательно означает стабильно гладкий геймплей. Среднее значение FPS относится к тысячам кадров и не может служить универсальной мерой именно гладкости геймплея. Более показательной величиной здесь является время отрисовки одного кадра.
