Rdzeń a procesor
Różnica między procesorem a rdzeniem może być zagadkowym tematem, jeśli nie znasz komputera. Procesor lub CPU jest jak mózg systemu komputerowego. Odpowiada za wszystkie podstawowe funkcje, takie jak operacje arytmetyczne, logiczne i kontrolne. Tradycyjny procesor, taki jak procesor Pentium, ma tylko jeden rdzeń wewnątrz procesora, ale nowoczesne procesory to procesory wielordzeniowe. Procesor wielordzeniowy ma kilka rdzeni w obudowie procesora, przy czym rdzeń jest najbardziej podstawową jednostką obliczeniową procesora. Rdzeń może wykonywać tylko jedną instrukcję programu na raz (może wykonać kilka, jeśli dostępna jest funkcja hiperwątkowości), ale procesor złożony z kilku rdzeni może wykonywać kilka instrukcji jednocześnie, w zależności od liczby rdzeni.
Co to jest procesor?
Procesor znany również jako jednostka centralna (CPU) to najważniejsza część systemu komputerowego odpowiedzialna za wykonywanie instrukcji programu. Instrukcje te obejmują operacje arytmetyczne, logiczne, sterujące i wejścia-wyjścia. Tradycyjnie procesor składa się z komponentu o nazwie Jednostka arytmetyczno-logiczna (ALU), który jest odpowiedzialny za wszystkie operacje arytmetyczne i logiczne oraz drugiego komponentu o nazwie Jednostka kontrolna (CU), która jest odpowiedzialna za wszystkie operacje sterujące. Posiada również zestaw rejestrów do przechowywania wartości. Tradycyjnie procesor mógł wykonywać tylko jedną instrukcję na raz. Procesory, które mają tylko jeden rdzeń, nazywane są procesorami jednordzeniowymi. Seria Pentium to przykład dla procesorów jednordzeniowych.
Następnie wprowadzono procesory wielordzeniowe, w których jeden procesor miał kilka procesorów, znanych jako rdzenie. Tak więc dwurdzeniowy procesor ma dwa rdzenie wewnątrz procesora, a czterordzeniowy procesor ma w sobie cztery rdzenie. Tak więc procesor wielordzeniowy jest jak pakiet, w którym znajduje się kilka procesorów zwanych rdzeniami. Te wielordzeniowe procesory mogą wykonywać kilka instrukcji jednocześnie w zależności od liczby rdzeni.
Procesor oprócz rdzeni posiada również interfejs łączący urządzenie ze światem zewnętrznym. Procesor wielordzeniowy ma również interfejs, który łączy wszystkie rdzenie ze światem zewnętrznym. Ma również pamięć podręczną ostatniego poziomu, znaną jako pamięć podręczna L3, która jest wspólna dla wszystkich rdzeni. Co więcej, procesor może zawierać kontroler pamięci i kontroler wejścia-wyjścia, ale w zależności od architektury czasami mogą one znajdować się w chipsecie znajdującym się poza procesorem. Ponadto niektóre procesory mają w sobie jednostki przetwarzania grafiki (GPU), w których procesor graficzny jest również wykonany z małych i mniej wydajnych rdzeni.
Co to jest rdzeń?
Rdzeń jest podstawowym elementem obliczeniowym procesora. Kilka rdzeni razem tworzy procesor. Rdzeń składa się z kilku podstawowych części. Jednostka arytmetyczno-logiczna jest odpowiedzialna za wykonanie wszystkich operacji arytmetycznych i logicznych. Jednostka Sterująca jest odpowiedzialna za wszystkie operacje kontrolne. Zestaw rejestrów przechowuje wartości tymczasowo. Jeśli rdzeń nie ma funkcji zwanej hiperwątkowością, może wykonywać tylko jedną instrukcję programu na raz. Jednak współczesne rdzenie mają technologię zwaną hiperwątkowością, w której rdzeń ma nadmiarowe jednostki funkcjonalne, które umożliwiają im równoległe wykonywanie kilku instrukcji. Wewnątrz rdzenia znajdują się dwa poziomy pamięci podręcznej zwane pamięcią podręczną L1 i pamięcią podręczną L2. L1 to najbliższy, który jest najszybszy, ale najmniejszy. Pamięć podręczna L2 jest po pamięci podręcznej L1, gdzie jest nieco duża, ale wolniejsza niż L1. Te pamięci podręczne to szybsze pamięci, które przechowują dane do iz pamięci o dostępie swobodnym (RAM) komputera, aby zapewnić szybszy i wydajny dostęp.
Jaka jest różnica między procesorem a rdzeniem?
• Rdzeń jest najbardziej podstawową jednostką obliczeniową procesora. Procesor składa się z co najmniej jednego rdzenia. Procesory tradycyjne miały tylko jeden rdzeń, podczas gdy nowoczesne procesory mają wiele rdzeni.
• Rdzeń składa się z jednostki ALU, jednostki sterującej i zestawu rejestrów.
• Rdzeń składa się z dwóch poziomów pamięci podręcznych zwanych L1 i L2, które znajdują się w każdym rdzeniu.
• Procesor składa się z pamięci podręcznej współdzielonej przez rdzenie wywołań zwane pamięcią podręczną L3. Jest wspólny dla wszystkich rdzeni.
• Procesor w zależności od architektury może składać się z kontrolera pamięci i kontrolera wejścia/wyjścia.
• Niektóre pakiety procesorów zawierają również jednostki przetwarzania grafiki (GPU).
• Rdzeń, który nie ma hiperwątkowości, może wykonywać tylko jedną instrukcję na raz, podczas gdy wielordzeniowy procesor składający się z kilku rdzeni może wykonywać kilka instrukcji równolegle. Jeśli procesor składa się z 4 rdzeni, które nie obsługują hiperwątkowości, wówczas ten procesor może wykonywać jednocześnie 4 instrukcje.
• Rdzeń wyposażony w technologię hiperwątkowości ma nadmiarowe jednostki funkcjonalne, dzięki czemu mogą wykonywać wiele instrukcji jednocześnie. Na przykład rdzeń z 2 wątkami może wykonywać 2 instrukcje jednocześnie, stąd procesor z 4 takimi rdzeniami może wykonywać równolegle 2x4 instrukcje. Te wątki są zwykle nazywane rdzeniami logicznymi, a menedżer zadań systemu Windows ogólnie pokazuje liczbę rdzeni logicznych, ale nie rdzeni fizycznych.
Podsumowanie:
Procesor kontra rdzeń
Rdzeń to najbardziej podstawowa jednostka obliczeniowa procesora. Nowoczesny procesor wielordzeniowy składa się z kilku rdzeni, ale wczesne procesory miały tylko jeden rdzeń. Rdzeń składa się z własnej jednostki ALU, CU i zestawu rejestrów. Procesor składa się z jednego lub więcej takich rdzeni. Pakiet procesora zawiera również połączenia, które łączą rdzenie na zewnątrz. W zależności od architektury procesor może również zawierać zintegrowany procesor graficzny, kontroler IO i kontroler pamięci. Procesor dwurdzeniowy ma 2 rdzenie, a procesor czterordzeniowy ma 4 rdzenie, jak sama nazwa wskazuje. Rdzeń może wykonywać tylko jedną instrukcję na raz (niewiele, jeśli dostępna jest hiperwątkowość), ale procesor wielordzeniowy może wykonywać instrukcje równolegle, ponieważ każdy rdzeń działa jako niezależny procesor.
