Как узнать количество ядер процессора
Быстродействие центрального процессора (ЦП) определяется его частотой. Однако, уже почти 15 лет, как значения частоты ЦП достигли тех величин, когда её дальнейший рост экономически невыгоден. То есть, для увеличения частоты ЦП на 10% приходилось бы увеличивать его энергопотребление на 100%.
Выходом из данной ситуации была бы новая технология производства чипов, однако, ни одно из перспективных направлений так и не было разработано. В итоге, конструкторы микросхем пошли по совсем другому пути: если не удаётся ускорить один ЦП, попробуем использовать несколько ЦП. Так и родилась идея многопроцессорности – использования микросхем, у которых в одном корпусе расположен не один ЦП, а несколько – т.н. ядер.
В наши дни быстродействие ЦП определяется не сколько его частотой, сколько числом ядер. Кроме того, для более правильной характеристики ЦП оперируют не понятием ядра, а понятием потока – наименьшей единицы обработки, которая может быть назначена операционной системой (ОС). Очень грубо говоря, количество потоков и процессов, выполняемых одновременно одним ЦП совпадают.
Логично было бы предположить, что сколько ядер, столько и потоков, поскольку каждый ЦП решает свою задачу. Однако, это не так. Дело в том, что в быстродействующих системах преимущественно используются пиковые нагрузки на ЦП, в то время, как его средняя загруженность редко превышает даже 30% от максимальной.
Это было учтено инженерами Intel, которые предложили технологию HyperThreading – условного, или логического разбиения процессора на два, каждый из которых способен обрабатывать один поток. На каждый поток отводился свой набор регистров и свои вектора прерываний, и ОС может легко переключатся между ними.
Важно! Разница между потоком и задачей достаточно существенная. Поток – это небольшой набор выполняемых ЦП, существующий не более, чем в рамках одной большой задачи. Число потоков внутри задачи может насчитывать десятки. На задачу отводятся все возможные аппаратные ресурсы процессора, поток же пользуется только их незначительной частью.
Таким образом, процессор мог переключаться между задачами уже на аппаратном уровне. И с тех пор все «внутренности» процессоров с технологией HyperThreading считаются «один за два». То есть логически вместо одного ЦП система использует это устройство, как два, при этом фактически используется только две разных записи состояния того или иного процесса, а аппаратная часть используется процессами «по очереди».
На что же влияет подобная процедура и как она увеличивает быстродействие? Практический выигрыш от такой «виртуальной многоядерности» действительно есть. Он составляет от 5% до 30% увеличения вычислительной мощности.
Следовательно, для того, чтобы оценить быстродействие той или иной системы необходимо в точности знать следующие параметры микропроцессора:
- его тактовую частоту;
- сколько ядер у него на кристалле;
- сколько потоков, поддерживается этим процессором.
Рассмотрим более подробно, как можно узнать, сколько потоков в процессоре. Фактически, если речь идёт о ЦП, произведенных за последние 7 лет, то можно сказать, что число потоков в два раза превышает число ядер.
Утилиты для мониторинга системы
Определить количество ядер процессора можно и с помощью специальных программ для мониторинга системы. В операционной системе Windows есть две встроенные программы для этих целей:
- диспетчер устройств;
- монитор ресурсов.
Разберёмся, как посмотреть интересующую нас информацию при помощи этих программ. Для этого необходимо в диспетчере задач зайти во вкладку «Процессоры», а в системном мониторе открыть панель ЦП, расположенную справа.
В первом случае мы увидим, сколько логических процессоров в системе, во втором – количество графиков также даст нам число логических ЦП. И то и другое для нахождения реального количества ядер следует делить на два.
То есть из всех существующих средств в ОС Windows корректно определить количество ядер у ЦП можно только лишь при помощи диспетчера задач Windows 10.
Как же быть, когда эта программа в ОС отсутствует? Для этого следует воспользоваться сторонним софтом по системной диагностике, например, следующими программами:
В первых двух следует зайти в раздел «Процессор», там и будет отражена полная информация о том, сколько физических процессоров в системе и сколько у них потоков. Последняя же отображает всю необходимую информацию на основном экране сразу после запуска.
Влияние количества ядер на производительность
Чтобы разобраться, на что влияют ядра в ЦП, следует понять, что все современные компьютеры создавались для работы в мультизадачной среде, создаваемой той или иной ОС. В этом ключе создание многопроцессорных и многопоточных систем является дальнейшим логическим продолжением мультизадачности.
Изначально это было актуально только для платформ на базе серверных решений, однако, аппаратная реализация подобных идей стоила достаточно дорого. Грубо говоря, двухпроцессорная система обходилась примерно в полтора раза дороже, чем две однопроцессорных, поскольку распределение приоритета приложений в ней и переключение между их выполнением происходило более корректно, нежели в двух однопроцессорных системах.
Рабочие же станции обычных пользователей большую часть времени простаивают, ожидая реакции своих хозяев. И это не фигуральное выражение, а буквальное. Действительно, домашний (а пророй и рабочий) ПК большую часть времени просто ждут, поскольку при вводе информации в ПК в её любом виде скорость ввода очень мала в сравнении с быстродействием ЦП. Кроме того, большинство программ, выполняемых на подобных ПК не требуют затрат слишком большой мощности. Если же набор таких программ, выполняемых одновременно, расширяется, то необходимо увеличивать вычислительную мощность ПК.
Здесь можно выбрать два возможных варианта – либо увеличивать частоту, либо увеличивать число потоков, то есть ядер. Что выберет пользователь, зависит, конечно, от его предпочтений, однако, не стоит забывать, что ограничение по частоте уже давно имеет место. Каждый раз, производя тот или иной выбор аппаратной части, следует понимать, что более новый ЦП может и имеет большую частоту, но его число потоков меньше, чем у того, который работает сейчас. Поэтому перед тем, как выбрать то или иное решение, следует взвесить все «за» и «против».
В любом случае, следует помнить простое правило: прямой зависимости числа ядер ЦП и производительности нет. Производительность в настоящее время является результатом взаимодействия множества разных аппаратных и программных факторов, зависящих от разных обстоятельств. Грубо говоря, если программа поддерживает максимум 6 потоков, то смысла покупать под неё 8-ми потоковый ЦП нет никакого.
В идеальном варианте, конечно, же, чем больше ядер у ЦП в персоналке, тем лучше. Поскольку при правильной оптимизации ОС, быстродействие компьютера с ростом числа потоков будет только расти.
Кроме того, в последнее время всё больше и больше разработчиков в своих приложениях сами оптимизируют код для улучшения быстродействия своих приложений для многопроцессорных ПК, не доверяя тому уровню оптимизации, который обеспечивается ОС. Поэтому, если есть возможность, следует приобретать ЦП с большим количеством реальных физических ядер.
Так же вы можете прочитать статьи на темы: Как узнать какого поколения процессор i5 и Разгон процессора.
Процессор является ключевым элементом компьютера, который отвечает за обработку информации. Она может находиться как непосредственно в памяти самого вычислителя, так и в памяти других составляющих машины.
Каждый процесс устройства проходит через процессор. Например, в него видеокарта передает обработанные графические данные. Он считается ключевым, в том числе потому, что даже если карта имеет высокую производительность, а процессор не очень мощный, то он будет не в состоянии обрабатывать информацию с той скоростью, с которой она поступает из видеокарты.
Таким образом, производственные способности просто нивелируются. Это явление получило название bottleneck, что в переводе значит «узкое место» или «узкая шея».
Прежде чем говорить о данной проблеме , стоит уточнить само определение этого термина. Сама технология носит название Hyper-threading, в источниках часто встречается аббревиатура HT.
Сразу стоит оговориться, что количество потоков процессора всегда остается неизменным и увеличить его никак нельзя. Потоки условно принято считать теми же ядрами, только не физическими, а виртуальными. Почему так, а не иначе, подробно описано ниже.
Как узнать сколько потоков у процессора
Само ядро – это непосредственно тот элемент, который отвечает за математические вычисления, согласно принятому в нем алгоритму. Процессор можно назвать своего рода «коробкой» для ядер, он объединяет их и обеспечивает взаимодействие с остальными компонентами системы.
Коротко по сути и маленькая предыстория
Технология Hyper-threading дает возможность хранения двух потоков одновременно. Поэтому при использовании операционной системы Windows, процессор на 2 ядра имеет в своем активе 4 потока. Такие вычислители еще часто называют процессорами, поддерживающими Hyper-treading (гипертрейдинг).
Дорогие и высокопроизводительные процессоры содержат ядра и потоки. Многие считают, что это смежные понятия, однако это не до конца верно. Впервые потоки появились еще в те времена, когда на рынке технологий царствовал Pentium 4.
Среди некоторых пользователей бытовало мнение, что они отрицательно сказываются на производительности. Это утверждение является несколько ошибочным, ведь дело в оптимизации программного обеспечения.
Программ, которые могли корректно использовать данное преимущество было не много, если вообще были. Эта разработка находилась на стадии, своего рода, полевых исследований.
Система сама все о себе знает
Когда пользователь взаимодействует с конкретными программами компьютера, это вовсе не значит, что больше машина ничего не делает. Есть служебные задачи и фоновые процессы, выполнение которых происходит незаметно на первый взгляд.
Чтобы узнать подробную информацию в операционной системе Windows существует «Диспетчер задач», который в том числе покажет, сколько ресурсов компьютера используется в данное время.
Этот инструмент удобен, часто бывает полезен и обладает интуитивно понятным интерфейсом. Для того, чтобы открыть это приложение, нужно одновременно зажать клавиши Ctrl+Alt+Delete.
Так это выглядит на Windows 10. Пользователи Mac OS найдут на своем компьютере утилиту «Принудительное завершение программ», которое легко вызвать при помощи клавиш cmd alt Esc. Она также дает возможность закрыть программу, которая перестала отвечать.
Еще одна популярная операционная система с открытым исходным кодом, Linux, тоже содержит диспетчер задач, только называется он по-другому – «Системный монитор».
Добраться до него помогут 3 простых шага:
- Меню
- Системные утилиты
- Системный монитор
или можно воспользоваться командой
Функционал «Системного монитора» полностью соответствуют таковым в «Диспетчере задач» Windows и «Принудительному завершению программ» в операционной системе от компании Apple.
Почему так быстрее
Поток, обработавший одну порцию данных, ожидает получение другой, а если он не получает, то помогает другому потоку. Таким образом достигается максимальное быстродействие, за счет того, что все ресурсы компьютера используются рационально. Он, в какой-то степени, становится более гибким.
Количество потоков всегда вдвое больше, нежели количество ядер (при наличии «на борту» технологии HT). 2 ядра равнозначно 4-ем потокам, 4 ядра равнозначно 8-и потокам. Алгоритм просчета не может бить иным. Авторство разработки принадлежит компании Intel, являющейся лидером в производстве процессоров на массовом потребительском рынке.
Таким образом, одно физическое реальное ядро состоит из двух виртуальных ядер. Не только ОС, но и программы, которые установлены на устройстве, видят это и используют открытый перед ними потенциал возможностей. Если программа поддерживает многопоточность, то работать она будет намного быстрее.
Пошаговое руководство для новичков
Соответственно, чтобы узнать количество потоков, необходимо выяснить количество ядер, содержащихся в процессоре. Для это есть 3 (как минимум) способа:
1. Документация устройства, в которой подробно указаны характеристики.
2. Интернет, где можно ввести модель ноутбука и посмотреть, что находится у него «под капотом».
3. Или же в этом может помочь уже упомянутый ранее «Диспетчер задач», в котором нужно выбрать пункт меню «Производительность».
Так как узнать, сколько потоков у конкретного процессора подскажут полезные информационные поля под диаграммой, дополнительных программ устанавливать не требуется. Поле «Ядра» сообщает о количестве физических ядер, а поле «Логические процессы» подсказывает сколько логических или же виртуальных ядер содержит компьютер.
Проанализировав скриншот выше, становится очевидно, что данная электронно-вычислительная машина, то бишь компьютер, содержит 4 ядра и 8 логических процессов (считай – потоков). Когда значения двух параметров одинаковы, это означает, что данный компьютер не поддерживает технологию HT (Hyper-threading).
