Kernel — что это такое?

Именно так на английском языке звучит понятие «ядро», о котором пойдёт речь в обзоре. Важно понимать, что данная тема не имеет отношения к процессору. Подразумевается иная, более «глобальная» тематика.

«Кернел» — это главное связующее звено между оборудованием и программным обеспечением. Ведь на телефоне могут быть установлены разные приложения, работа которых требует доступа к тем или иным ресурсам системы — обработчику процессов, ОЗУ, внутреннему накопителю, камере, кнопкам управления громкостью и т.д. Ядро позволяет скоординировать все процедуры, оптимизировать их, перенаправлять запросы между аппаратными и программными компонентами.

Вот пример: когда экран выключен, а Вы нажимаете клавишу питания, то дисплей подсвечивается. Если же использовать длительное нажатие — отображается меню с выбором вариантов — перезагрузка, сделать скриншот и прочее (зависит от версии ПО).

Чтобы просмотреть информацию о ядре, достаточно открыть параметры, отыскать строку «Об устройстве (телефоне, планшете, системе)». Далее находим нужный элемент. Иногда он скрыт в подпунктах:

Обратите внимание, что после обновления версия может меняться. Как это скажется на функциональности — получить ответы поможет официальный сайт (или форум) производителя Вашего гаджета. Если же устанавливали кастомную прошивку, то необходимые данные будут опубликованы на странице скачивания апдейта.

Ядро в смартфоне Android

Мы рассмотрим именно Андроид, но это не значит, что для других ОС данное понятие не актуально.

Зачем оно нужно? Операционная система сама по себе является комплексом программ, благодаря которому возможна скоординированная работа телефона.

Когда мы запускаем приложение «Камера», то на экране отображается интерфейс с перечнем элементов (фото, видео, настройки), оптика переводится в полную боевую готовность. Если проводим время за игрой, Android «раздает указания» оперативной памяти, ЦПУ, графическому процессору, чтобы они выделили требуемое количество ресурсов для обеспечения достаточной производительности.

То есть, как работает ядро? Оно управляет всем, что касается мобильного устройства. Это своего рода посредник, без которого сложно было бы представить слаженное функционирования Андроид, грамотную расстановку приоритетов.

Если копнуть глубже, то мы имеем дело с набором драйверов (понятие должно быть знакомо пользователям Windows). Это файлы (утилиты), оптимизирующие управление оборудованием.

РЕКЛАМА

Еще одна наглядная демонстрация. На рабочем столе много ярлыков. Вы нажимаете на один из них. При этом kernel задействует сенсор дисплея, вычисляются точные координаты точки, они сравниваются с текущей разметкой (пользовательской настройкой интерфейса), затем отправляется команда — «запустить требуемое приложение».

Уверены, что суть ясна. Но остался еще один важный момент, который стоит рассмотреть.

Кастомное ядро — для чего используется?

Операционная система Android имеет множество модификаций, но официальных прошивок не так уж и много. Представьте ситуацию — куча производителей, разные модели, отличающиеся техническими характеристиками. Как в этой ситуации работает kernel, получится ли одновременно адаптироваться к бюджетному телефону и флагманскому смартфону? Конечно же, нет.

Именно поэтому, компании собирают «кастомные ядра» — индивидуально настроенные модификации под конкретные устройства, с учетом особенностей аппарата — камеры, размера экрана, емкости аккумулятора и т.д.

Увы, не все бренды поступают таким образом. Чтобы не тратить время на создание оптимального варианта, они просто доверяют работу девайса стоковому (универсальному) ядру. Плюсы подобного решения очевидны — экономия бюджета. Но появляется минус для пользователей — некоторые возможности аппарата не задействованы по максимуму (частота процессора ограничена, Android не видит весь объем оперативной памяти, крутая камера снимает хуже обещанного).

К счастью, описанное выше случается крайне редко и характерно для малоизвестных брендов. Уважающие себя компании никогда не допустят такого, ведь это непременно скажется на репутации и продажах.

Кроме того, есть энтузиасты, которые самостоятельно «разбирают» ядро, вносят корректировки, чтобы добавить полезные фишки (разгон процессора, управление питанием и т.п.), затем снова собирают всё в единое целое и предлагают скачивать, устанавливать вместе с кастомной прошивкой для конкретной модели девайса. Если решитесь на использование альтернативных решений, то помните:

ЦП – самая важная часть компьютера. Он выполняет большую часть всех вычислений. Чем выше мощность процессора, тем быстрее будет работать вся система. Данная статья описывает влияние количества ядер на работу центрального процессора.

Главная часть процессора

Самая важная составляющая ЦП – это ядра. С помощью шины данных ядра могут взаимодействовать друг с другом, если их несколько, и с другими компонентами ОС. В них происходят все вычисления и операции. Чем больше ядер, тем выше производительность ЦП и скорость обработки данных. Но, несмотря на эти плюсы, есть определенные факторы, при которых многоядерные процессоры уступают другим, менее мощным.

Физические и логические ядра

Современные процессоры Intel и AMD могут осуществлять вычисления таким образом, чтобы каждое физическое ядро работало с двумя вычислительными потоками. Открыв какое-либо приложение анализирующее состояние ПК, например, CPU-Z, можно увидеть, что на четыре физических приходится восемь логических ядер.

В процессорах Intel такое разделение возможно благодаря технологии HT, а в AMD – SMT. Обратите внимание, что полноценный 4-х ядерный ЦП имеющий только физические ядра будет значительно мощнее, чем 2-х ядерный процессор имеющий четыре потока вычисления.

Приложения

Видеокарта и процессор отвечают за воспроизведение игр и их графику. Чем сложнее игра и чем больше в ней объектов, тем больше ядер должен иметь ЦП для того, чтобы она с легкостью «пошла» на вашем ПК. Но это не значит, что вам незамедлительно необходимо приобретать многоядерный процессор.

Если вы поклонник игр, выпущенных ранее 2015 года, то более двух ядер они не загрузят. В таких случаях лучше чтобы у вас был процессор с меньшим количеством ядер. Но, большинство игр, все равно будут работать отлично даже с восьмиядерным процессором.

Основные характеристики процессора: полный список
Процессоры AMD для сокета FM2: список
Как узнать какой процессор стоит на телефоне Android
Программы для тестирования процессора: список

GTA 5 2015 года, стала одной из немногих выпущенных в этом году игр, у которых код может выполняться на многоядерном процессоре и загружаться равномерно. Такие проекты стали называться многопоточными.

Определиться с количеством ядер для какой-либо игры, поможет способность игры использовать вычислительные потоки. Сегодня считается, что игровой процессор это тот, у которого больше четырех ядер. В ближайшем будущем компьютеры с меньшим количеством ядер станут устаревшими.

Утилиты и программы

С программами все намного проще. Они могут быть однопоточными и многопоточными. Если у вас приложение первого варианта, то тут необходима высокая производительность на ядро. Если программа многопоточная, то ей нужно большое количество вычислительных потоков.

ОС

Зачастую работоспособность процессора никак не зависит от количества ядер. Если в ЦП больше одного ядра, то он не может быть перегружен на столько, чтобы были задействованы все его ресурсы. Естественно, это не относится к неполадкам или вирусам. Большее количество ядер нужно для случаев, когда одновременно с системой у вас загружается сразу несколько программ.

Универсальные варианты

Наверное, все уже знают тот факт, что не существует многозадачных процессоров. Есть несколько моделей, которые могут неплохо справляться со всеми приложениями. Но, несмотря на это, назвать такие процессоры универсальными, с которыми вы могли бы играть в игры, работать над видео или заниматься стримингом, все равно нельзя.

Насколько высокой будет вычислительная мощность вашего процессора, зависит напрямую от количества в нем ядер. Если вы приобретаете компьютер для игр, то можно остановить свой выбор на четырехядерном процессоре. Большее количество потребуется только при работе с высокоресурсными утилитами.

Наверное, каждый пользователь мало знакомый с компьютером сталкивался с кучей непонятных ему характеристик при выборе центрального процессора: техпроцесс, кэш, сокет; обращался за советом к друзьям и знакомым, компетентным в вопросе компьютерного железа. Давайте разберемся в многообразии всевозможных параметров, потому как процессор – это важнейшая часть вашего ПК, а понимание его характеристик подарит вам уверенность при покупке и дальнейшем использовании.

Количество ядер

Ядро – самый главный элемент центрального процессора. Оно представляет собой часть процессора, способное выполнять один поток команд. Ядра отличаются по размеру кэш памяти, частоте шины, технологии изготовления и т. д. Производители с каждым последующим техпроцессом присваивают им новые имена (к примеру, ядро процессора AMD – Zambezi, а Intel – Lynnfield). С развитием технологий производства процессоров появилась возможность размещать в одном корпусе более одного ядра, что значительно увеличивает производительность CPU и помогает выполнять несколько задач одновременно, а также использовать несколько ядер в работе программ. Многоядерные процессоры смогут быстрее справиться с архивацией, декодированием видео, работой современных видеоигр и т.д. Например, линейки процессоров Core 2 Duo и Core 2 Quad от Intel, в которых используются двухъядерные и четырехъядерные ЦП, соответственно. На данный момент массово доступны процессоры с 2, 3, 4 и 6 ядрами. Их большее количество используется в серверных решениях и не требуется рядовому пользователю ПК.

Кэш

Кэш — объем памяти с очень большой скоростью доступа, необходимый для ускорения обращения к данным, постоянно находящимся в памяти с меньшей скоростью доступа (оперативной памяти). При выборе процессора, помните, что увеличение размера кэш-памяти положительно влияет на производительность большинства приложений. Кэш центрального процессора различается тремя уровнями (L1, L2 и L3), располагаясь непосредственно на ядре процессора. В него попадают данные из оперативной памяти для более высокой скорости обработки. Стоит также учесть, что для многоядерных CPU указывается объем кэш-памяти первого уровня для одного ядра. Кэш второго уровня выполняет аналогичные функции, отличаясь более низкой скоростью и большим объемом. Если вы предполагаете использовать процессор для ресурсоемких задач, то модель с большим объемом кэша второго уровня будет предпочтительнее, учитывая что для многоядерных процессоров указывается суммарный объем кэша L2. Кэшем L3 комплектуются самые производительные процессоры, такие как AMD Phenom, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon. Кэш третьего уровня наименее быстродействующий, но он может достигать 30 Мб.

Дополнительные возможности

Современные процессоры приобрели возможности работы в 2-х и 3-х канальных режимах с оперативной памятью, что значительно сказывается на ее производительности, а также поддерживают больший набор инструкций, поднимающий их функциональность на новый уровень. Графические процессоры обрабатывают видео своими силами, тем самым разгружая ЦП, благодаря технологии DXVA (от англ. DirectX Video Acceleration – ускорение видео компонентом DirectX). Компания Intel использует вышеупомянутую технологию Turbo Boost для динамического изменения тактовой частоты центрального процессора. Технология Speed Step управляет энергопотреблением CPU в зависимости от активности процессора, а Intel Virtualization Technology аппаратно создает виртуальную среду для использования нескольких операционных систем. Также современные процессоры могут делиться на виртуальные ядра с помощью технологии Hyper Threading. Например, двухъядерный процессор способен делить тактовую частоту одного ядра на два, что способствует высокой производительности обработки данных с помощью четырех виртуальных ядер.

Размышляя о конфигурации вашего будущего ПК, не забывайте про видеокарту и ее GPU (от англ. Graphics Processing Unit – графическое обрабатывающее устройство) – процессор вашей видеокарты, который отвечает за рендеринг (арифметические операции с геометрическими, физическими объектами и т.п.). Чем больше частота его ядра и частота памяти, тем меньше будет нагрузки на центральный процессор. Особенное внимание к графическому процессору должны проявить геймеры.