تعداد هسته چیست

تعداد هسته بالا چه فایده ای به غیر سرعت می تواند برای کاربران داشته باشد؟ هر چه یک کامپیوتر، CPU یا هسته بیشتری داشته باشد، کارهای بیشتری را می‌تواند به صورت هم‌زمان انجام دهد. این موضوع کارایی را به طور کلی افزایش می‌دهد، حتی اگر در حال انجام فقط یک کار هم باشید، کامپیوتر باید در پس‌زمینه کارهای دیگری هم انجام دهد. با یک پردازنده چند هسته‌ای، کامپیوتر می‌تواند هسته‌های دیگر را به این کارهای پس‌زمینه‌ای اختصاص دهد، تا از کند شدن برنامه مورد نیاز شما جلوگیری شود. ظهور پردازنده‌های دو هسته‌ای تجربه بسیار بهتری را برای کاربران کامپیوترهای شخصی به ارمغان آورد. البته همانطور که در بخش بالا به آن اشاره شد در حال حاضر پردازنده های 6 و 8 هسته ای نیز به بازار آمده اند که در کنار 6 یا هشت هسته اصلی از 12 هسته مجازی (core/thread) نیز پشتیبانی می کنند که یکی از این محصولات Core i7-5820K با 15 مگابایت حافظه کش که یکی از 5 پردازنده پر سرعت دنیا در خانواده کامپیوترهای خانگی به حساب می آید.

بسیاری هنوز و پس از عرضه‌ی شش نسل از پردازنده‌های سری Core i، تصور می‌کنند، عددی که در مقابل Core i قرار می‌گیرد مربوط به تعداد هسته‌های پردازنده است. به عنوان مثال، این باور اشتباه وجود دارد که Core i3 سه هسته، Core i5، پنج هسته و Core i7 هفت هسته دارد. برخی نیز که خود را حرفه‌ای‌تر می‌دانند، تعداد هسته‌های هر سری را عدد مقابل Core i منهای یک می‌دانند. به این ترتیب Core i3 دو هسته، i5، چهار هسته و i7 شش هسته دارد. اما این باور نیز از پایه اشتباه است.

حقیقت این است که هر چند اینتل پردازنده‌های قدرتمند و بسیار خوبی تولید می‌کند، اما نام‌گذاری آن‌ها به شکلی است که کاربر را گمراه می‌کند. شاید هم اینتل خود مایل است تا کاربران در مورد پردازنده‌هایش چنین باورهای اشتباهی داشته باشد. در همین راستا ما در این مقاله توضیح می‌دهیم که نام‌گذاری پردازنده‌های اینتل از چه قانونی پیروی می‌کند. اما پیش از آنکه به توضیح این موضوع بپردازیم، بیایید نگاهی کلی به نسل‌های مختلف پردازنده‌های اینتل داشته باشیم.

اینتل اولین بار در سال ۲۰۰۸ و با معرفی معماری Nehalem نام‌گذاری پردازنده‌های خود را تغییر داد و از الگوی Core i بهره برد. اینتل هر سال معماری پردازنده‌های خود را دستخوش تغییرات کوچک و بزرگ می‌کند و نام جدیدی را برای معماری جدید خود انتخاب می‌کند. اینتل از سال ۲۰۰۸ این معماری‌ها را معرفی کرده است:

• نسل اول، سال ۲۰۰۸ معماری  Nehalem – لیتوگرافی ۴۵ نانومتر
• نسل دوم، سال ۲۰۱۱ معماری Sandy Bridge – لیتوگرافی ۳۲ نانومتر
• نسل سوم، سال ۲۰۱۲ معماری Ivy Bridge  – لیتوگرافی ۲۲ نانومتر
• نسل چهارم، سال ۲۰۱۳ معماری Haswell – لیتوگرافی ۲۲ نانومتر
• نسل پنجم، سال ۲۰۱۴ معماری Broadwell – لیتوگرافی ۱۴ نانومتر
• نسل ششم، سال ۲۰۱۵ معماری Skylake – لیتوگرافی ۱۴ نانومتر

لیتوگرافی فاصله‌ی بین اجزای اصلی هر واحد پردازشی است. در واقع فاصله‌ی بین ترانزیستورها، مقاومت‌ها و دیگر اجزاء تشکیل دهنده‌ی پردازنده، براساس لیتوگرافی مشخص می‌شود. هر چه لیتوگرافی کوچک‌تر باشد، تعداد بیشتری ترانزیستور در ابعاد مشخصی از تراشه جا می‌شوند و از آنجایی که فاصله‌ی بین اجزاء پردازنده کمتر می‌شود، سرعت انتقال اطلاعات بیشتر شده و گرما و مصرف پردازنده نیز کاهش می‌یابد. در نظر داشته باشید که هر نانومتر یک میلیاردم متر است.

با نگاهی به لیست بالا متوجه می‌شوید که اینتل طی سال‌های ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۵ تلاش کرده است تا لیتوگرافی پردازنده‌های خود را بهبود بخشد. در هر نسل سعی شده است تا مصرف انرژی کاهش یافته، قدرت پردازش افزایش یابد و همچنین پردازنده‌ی گرافیکی (GPU) مجتمع شده با  CPU نیز بهبود یابد. مثلا مهم‌ترین تفاوت پردزانده‌های هسول با پردازنده های آیوی بریج در استفاده از پردازنده‌ی گرافیکی قوی‌تر و مصرف انرژی کمتر است و سرعت پردازنده‌ی اصلی چندان تغییری نسبت به نسل قبل نکرده است.

به این نکته نیز توجه داشته باشید که همیشه عدد بالاتر به معنی بازده بالاتر نیست، بعضی اوقات پردازنده‌های مجهز به فرکانس کلاک پایین‌تر به لطفِ معماری بهتر، قدرت و بازده بالاتری دارند. این مورد مخصوصا وقتی قرار است پردازنده‌ی دو برند مثلا شرکت اینتل یا شرکت ای‌ام‌دی را با یکدیگر مقایسه کنید یا پردازنده‌ی دو نسل از یک شرکت را مورد ارزیابی قرار دهید بیشتر نمایان می‌شود. تنها معیار برای مقایسه پردازنده‌ها اجرای بنچمارک‌های مختلف در شرایط گوناگون است.

اما نام‌گذاری پردازنده‌های Core i براساس چه منطقی است؟

اگر بخواهیم بصورت ساده و سریع پاسخ بدهیم، پردازنده‌های سری Core i7 سریع‌تر از Core i5 هستند و به همین ترتیب پردازنده‌های Core i5 نیز سریع‌تر از Core i3 هستند. اعداد ۷، ۵ و ۳ نیز ارتباطی با تعداد هسته‌ها ندارند، اما قدرت پردازشی پردازنده‌های هر سری نسبت به سری قبلی خود، بیشتر است. قدرت پردازش، هر کدام از پردازنده‌ها به معیارهای مختلفی از جمله تعداد هسته‌ها، سرعت کلاک (به گیگاهرتز)، سایز حافظه‌ی کش و همچنین فناوری‌های همچون Turbo Boost و Hyper-Threading بستگی دارد.

هرچه تعداد هسته‌ها بیشتر باشد، تسک‌ها یا Threadهای بیشتری بصورت همزمان پردازش می‌شوند. به عنوان مثال کمترین میزان هسته در پردازنده‌های سری Core i3 وجود دارد. این پردازنده‌ها داری ۲ هسته هستند ولی به لطف پشتیبانی از فناوری Hyper-Threading توانایی پردازش همزمان چهار دستور را دارند. در پردازنده‌های مخصوص کامپیوترهای دسکتاپِ Core i از نسل ششم (Skylake)، شاهد استفاده از چهار هسته و چهار Thread هستیم که در مجموع امکان اجرای ۸ تسک همزمان را در پردازنده میسر می‌کند.

اما چطور می‌توان با ۴ هسته، ۸ دستور همزمان را پردازش کرد؟

فناوری Hyper-Threading اینتل با شبیه سازی هسته‌ها امکان اجرای دو دستور را در یک هسته میسر می‌کند. در این فناوری، سیستم‌عامل دو هسته‌ی مجازی به ازاء هر هسته را آدرس دهی می‌کند و به این ترتیب اجرای همزمان دو دستور در هر هسته میسر می‌شود.

در نسل ششم پردازنده‌های اینتل پشتیبانی از Hyper-Threading تقریبا در تمام پردازنده‌ها اضافه شده است یعنی حتی پردازنده‌های Core i3 نیز با وجود ۲ هسته قادر به اجرای ۴ تسک همزمان هستند.

فناوری توربو بوست چیست و چه تاثیری در سرعت پردازش دستورات دارد؟

توربو بوست فناوری اختصاصی اینتل است. اگر پردازنده‌ای مجهز به این فناوری باشد در شرایطی که حجم زیادی از دستورات برای پردازش به پردازنده سپرده شود به صورت موقت سرعت کلاک پردازنده را افزایش می‌دهد تا دستورات با سرعت بالاتری پردازش شوند. این فرکانس به صورت موقت افزایش می‌یابد و پس از خلوت شدن پردازنده، مجددا پردازش امور با فرکانس پایه دنبال می‌شود. در صفحه‌ی مشخصات فنی پردازنده‌هایی که از این فناوری پشتیبانی می‌کنند، عددی در مقابل عبارت Turbo Boost ذکر می‌شود که همان فرکانس حداکثری است که در حال توربو بوست، پردازنده با آن کار خواهد کرد.

حافظه‌ Cache چیست و چه تاثیری در عملکرد پردازنده دارد؟

کش نوعی از حافظه‌ است که سرعت انتقال اطلاعات در آن بسیار سریع است. این حافظه به همراه CPU و GPU در یک تراشه مجتمع می‌شود تا پردازنده به سرعت به آن دسترسی داشته باشد. پردازنده از حافظه‌ی کش برای ذخیره سازی اطلاعات مربوط به دستورات در حال پردازش خود استفاده می‌کند و به جای آنکه مرتبا به حافظه‌ی رم یا دیسک سخت دسترسی داشته باشد، اطلاعاتی که مرتبا به آن‌ها نیاز دارد را در کش ذخیره می‌کند. وضعیت حافظه‌ی رم با دیسک سخت نیز به همین صورت است، پردازنده به جای آنکه مرتبا اطلاعات را از روی حافظه‌ی نه چندان سریع، دیسک سخت یا SSD بخواند، به حافظه‌ی رم منتقل می‌کند تا در مراجعات بعدی دسترسی به آن‌ها سریع‌تر انجام شود. حافظه‌ی کش ظرفیت پایین‌تری در مقایسه با حافظه‌ی رم دارد، اما دسترسی اطلاعات در کش فوق‌العاده سریع‌تر از رم است.

آیا پردازنده‌ Core i5 در لپ‌تاپ، اولترابوک و کامپیوتر رومیزی یکسان است و عملکردی یکسانی دارد؟

اینتل تنها در نام‌گذاری پردازنده‌های i3, i5 و i7 مشتری خود را گمراه نمی‌کند. اینتل پردازنده‌های متفاوتی را برای اولترابوک، نوت‌بوک و کامپیوتر رومیزی تولید کرده است که البته همه‌ی آن‌ها نیز در سری‌های Core i7, Core i5 و Core i3 قرار می‌گیرند. اما پردازنده‌ی Core i7 که در کامپیوتر رومیزی استفاده می‌شود به مراتب قوی‌تر از نسخه‌ی لپ‌تاپ است و به همین ترتیب پردازنده‌ای که در لپ‌تاپ استفاده می‌شود قوی‌تر از پردازنده‌ی Core i7 است که در اولترابوک قرار می‌گیرد.

بخش اول در این نام‌گذاری با i7, i5, i3 یا  M شروع می‌شود و مشخص کننده سری پردازنده است. عدد اول از بخش عددی، به نسل پردازنده اختصاص داد. در مثال بالا عدد ۶ نشان‌دهنده‌ی نسل ششم (Skylake) است و سه رقم بعدی نیز شماره‌ی SKU است. اما بخش مهم در پردازنده‌های اینتل که تفاوت بین پردازنده‌های موبایل و دسکتاپ را مشخص می‌کند در انتهای این رشته قرار دارد. در جدول زیر می‌توانید توضیح مربوط به حروف آخر در نام پردازنده‌ها را مشاهده کنید:

نکته‌ی عجیب در بین نام گذاری پردازنده‌های سری Core i اینتل این است که تا نسل چهارم وقتی در انتهای نام پردازنده‌ی حرف M یا U می‌آمد می‌توانستیم به سرعت متوجه شویم که با یک پردازنده مخصوص لپ‌تاپ یا پردازنده‌ی مخصوص اولترابوک طرف هستیم؛ اما از نسل پنجم به بعد، اینتل تصمیم گرفت تا حرف M را با H جایگزین کند. به این ترتیب در انتهای نامِ پردازنده‌های بکار گرفته شده در لپ‌تاپ‌های عادی، حرف H به چشم می‌خورد و در لپ‌تاپ‌های گیمینگ یا لپ‌تاپ‌های قدرتمند از پردازنده‌های قوی‌تر با حرف HK یا HQ استفاده می‌شود. اولترابوک‌ها یا لپ‌تاپ‌های باریک و کم‌مصرف نیز به پردازنده‌های U مجهز می‌شوند. پس ترتیب قدرت پردازنده‌های اینتل به این شکل است: HQ>HK>H>U

به همین ترتیب نیز پردازنده‌های سری U کم‌مصرف‌ترین و پردازنده‌های سری HK و HQ پرمصرف‌ترین در بین پردازنده‌های موبایل به حساب می‌آیند. در واقع هر چه پردازنده‌ها قوی‌تر می‌شوند مصرف انرژی افزایش یافته و طول عمر باتری کاهش می‌یابد. پس اگر اولویت شما در خرید لپ‌تاپ، طول عمر باتری، وزن کم و قابلیت حمل آسان است، پیشنهاد می‌شود که لپ‌تاپ با پردازنده‌ی سری U تهیه کنید. ولی اگر به دنبال اجرای بازی‌ها یا نرم‌افزارهای محاسباتی سنگین دارید بهتر است لپ‌تاپ با پردازنده‌ی سری HQ یا HK تهیه کنید که در این صورت طول عمر باتری کم‌تر، وزن بیشتر و ضخامت بالاتر خواهید داشت.

اما حرف K در تمام مدل‌های موبایل (منظور لپ‌تاپ‌ها) و دسکتاپ به معنی Unlocked است. این پردازنده‌ها قابل اورکلاک شدن هستند و کاربر می‌تواند به میل خود فرکانس پردازنده‌ها را اورکلاک کند تا بازده‌ی بالاتری را در اختیار بگیرد. اما در فرکانس پایه این مدل از پردازنده‌های هیچ تفاوتی با معادل بدون K آن‌ها ندارند.

چطور از طریق نام مدل پردازنده، متوجه‌ی تعداد هسته‌ها، فناوری‌ها و فرکانس آن شویم؟

چنین امکانی وجود ندارد! اما ساده‌ترین راه آن است که نام مدل پردازنده‌ی مورد نظر خود را در گوگل جستجو کنید. معمولا اولین نتیجه‌ی جستجو، سایت ark.intel.com است که در آن جزئیات کامل در باره‌ی پردازنده به همراه تعداد هسته‌ها، میزان مصرف انرژی، پشتیبانی از فناوری‌های Hyuper Threading و Turbo Boost، میزان حافظه‌ی کش و غیره بدست می‌آورید.

در نظر داشته باشید که پردازنده‌های Core i7 می‌توانند بین ۲ تا ۸ هسته داشته باشند و فرکانس کاری آن‌ها نیز در سری U در کمتری سطح و در سری‌های دسکتاپ در بالاترین سطح تعیین می‌شود. پس اگر قصد خرید لپ‌تاپ جدیدی را دارید تنها با شنیدن نام Core i7 تصور نکنید که بازده شبیه به پردازنده‌‌ی Core i7 کامپیوتر رومیزی خود را در اختیار خواهید داشت. اما همیشه سعی کنید کامپیوتری خریداری کنید به پردازنده از جدیدترین نسل مجهز شده باشد.

آشنایی بیشتر با پردازنده های چند هسته ای

در هنگام خرید یک سیستم دسکتاپ ، انتخاب سی پی یو و پردازشگر کامپیوتر یکی از مهمترین موارد یک خرید مناسب است، از این رو ما تصمیم داریم در این مقاله شما رو با پردازشگر های مهم موجود در بازار آشنا کنیم.

از پردازنده های موجود در بازار دو برند مشهور اینتل و AMD هستند، انتخاب از بین این دو برند کار چندان سختی نیست، بنده به شخصه با توجه به تجربه همیشه در خرید کامپیوتر به دوستانم توصیه می کنم از پردازنده های اینتل استفاده بکنند، چرا که در استفاده طولانی مدت از AMD ممکن هست مشکلاتی برای شما ایجاد بشه، چرا که اغلب سی پی یو های نسل قبل AMD در هنگام استفاده طولانی با هنگ کردن و خاموش شدن سیستم روبرو می شدند، یعنی در استفاده طولانی این پردازنده گرم شده و دچار مشکل می شد.

پس از انتخاب برند پردازنده، نوبت به اطلاعاتی در مورد چند هسته ای بودن پردازنده می رسد، تعداد هسته پردازنده شما، قدرت پردازش اطلاعات رو نشون میده، بطور مثال قدرت پردازش، سی پی یو های core i7 مطمئنا بیشتر از پردازنده های core i3 و core i5 هست، و استفاده از نرم افزار های پیچیده در سی پی یو core i7 بسیار آسان تر از سایر سی پی یو ها خواهد بود، امروز سعی می کنیم، دو سی پی یو core i7 و core i5 رو بررسی کنیم.

انتخاب از بین این مدل ها مقداری سخت هست، برای انتخاب مورد مناسب باید با اون ها بیشتر آشنا بشویم، پردازنده های سری Core کمپانی اینتل در سه رنج مختلف به بازار ارائه شده است کف این مدل ها کلاس Core i3 سپس Core i5 و در نهایت Core i7 است. Core i3  از منظر های مختلفی با دو نمونه دیگر تفاوت های زیادی دارد مثلا تکنولوژی Turbo Boost برای افزایش سرعت پردازنده به کمک یکی از هسته ها و فناوری HTT در ایجاد هسته های مجازی، در ساختار Core i3 ها مشاهده نمی شود. به همین خاطر این مدل اینتل بیشتر مناسب کاربران است که انتظار زیادی از کامپیوتر ندارند و کاربرد کامپیوتر برای این کاربران نرم افزار های سنگین و پیچیده نیست. core i5 و core i7 هم با وجود شباهت هایی نسبت به هم، تفاوت های اساسی با هم دارند مثلا  Core i5 ها در هر دو فرم ۲ و ۴ هسته ای برای سوکت ۱۱۵۶ تولید شده است، ولی Core i7 ها فقط ۴ و ۶ هسته ای هستند که هم برای سوکت ۱۱۵۶ و هم برای ۱۳۶۶ تولید شده است.

Core i5 ها در دو مدل گوناگون تولید شده است، سری ۶۰۰ و سری ۷۰۰ ! سری اول “سری ۶۰۰ ” همگی ۲ هسته ای است و بر پایه هسته Clarkdale تولید شده است. این دو مدل از فناوری  HTT  پشتیبانی می کنند. HTT  تکنولوژی اختصاصی شرکت اینتل “HyperThreading Technology” است که در فرآیند انجام کارهای همزمان در یک لحظه (Parallelization Computing) کاملا بهبود می یابد در این حالت سیستم عامل برای هر هسته فیزیکی در پردازنده دو هسته مجازی را آدرس دهی کرده که در این حالت کارهای قابل انجام را بین این هسته ها تقسیم نموده و سرعت انجام آنها را بالا می برد، برای این روند سیستم عامل و پردازشگر باید از این تکنولوژی پشتیبانی نماید.

هم اکنون ۶ پردازنده گوناگون در لیست Core i5 های سری ۶۰۰ اینتل وجود دارد که بین ۳٫۲ تا ۳٫۶ گیگاهرتز سرعت دارند، همه آنها دو هسته ای هستند و با فناوری ۳۲ نانومتری تولید شده اند. این مدل های دارای یک خصیصه مشترک حافظه کش ۴ مگابایتی هستند. یک خصیصه بسیار جالب در در سری ۶۰۰ پردازنده های Core i5، هسته گرافیکی جداگانه ای است که در قالب این مدل ها جاسازی شده، این هسته گرافیکی جداگانه در صورت پشتیبانی مادربورد از این فناوری، نیاز به استفاده از یک کارت گرافیک جداگانه را کاملا مرتفع ساخته است و کسانی که به گرافیک بالایی نیاز ندارند، انتخاب این مدل باعث کاهش هزینه نهاییشان خواهد شد.

حالا بریم سراغ سری ۷۰۰ پردازنده های Core i5، با چهار هسته پردازشی بر پایه پلتفرم Lynnfileld؛ این سری از پردازشگرها با احتساب تعداد هسته ها تا حدودی از مدل های سری ۶۰۰ ارزان ترند، مدل های چهار هسته ای سری ۷۰۰ اغلب با قیمت مشابه مدل های دو هسته ای سری ۶۰۰ بفروش می رسد. ۳ مدل حاضر در این خانواده که دارای سرعت های ۲٫۶۶ ، ۲٫۴ و ۲٫۸ گیگاهرتز هستند همگی چهار هسته ای و با تکنولوژی ۴۵ نانومتری ساخته شده اند و دارای هشت مگابایت حافظه کش هستند. اما دو نکته ای که سری ۷۰۰ را در رده قیمتی پائین تری نسبت به دو هسته ای های سری ۶۰۰ قرار داده است نبود فناوری HTT در این مدل ها و حذف هسته گرافیکی جداگانه ای است.

مصرف انرژی بالاتر بعلت تغییر هسته و فناوری ساخت ۴۵ نانومتری سری ۷۰۰ در مقابل ۳۲ نانومتری سری ۶۰۰ یکی از دلایل بالا بودن قیمت آنها است. در یک مقایسه ساده در حال حاضر پردازنده دو هسته ای Core i5 650 با فرکانس ۳٫۲ گیگاهرتز و پردازنده ۴ هسته ای Core i5 750 با فرکانس ۲٫۶۶ گیگاهرتز هر دو قیمتی کاملا مشابه و تقریبا قیمتی حدود ۲۱۵ هزار تومان است. اعمال قابلیت Turbo Boost برای حداکثر فرکانس با فقط یک هسته فرکانس دو پردازنده های بالا را به ترتیب به ۳٫۴۶ و ۳٫۲ گیگاهرتز افزایش می دهد. مصرف انرژی در این دو پردازشگر به ترتیب ۷۳ و ۹۵ وات است که به روشنی گویای مصرف بالای سری ۷۰۰  است.

با ورود سی پی یو Core i7 به میدان انتخاب مقداری سخت تر خواهد شد ! Core i7 مثل مدل های قبلی در دو حالت ارائه شد، مدل های سری ۸۰۰ و مدل های سری ۹۰۰ ! موضوع زمانی شیرین میشود که مدل های سری ۸۰۰ با هسته Lynnfield یعنی همان مدل های چهار هسته ای سری ۷۰۰ از پردازنده های Core i5 است که در فرکانسی بالاتر با قابلیت HyperThreading مجهز شده است و موضوع بسیار جالب توجه اینحاست که امکان انجام ۸ پردازش همزمان در این مدل اینتل وجود دارد.

خوب رسیدیم به آخرین انتخابی که میشه داشته باشید؛ پردازنده های اینتل در سری ۹۰۰ از خانواده Core i7 با هسته Blommfield ! این مدل در دو گروه چهار و شش هسته ای تولید شده است، قیمت مدل های این گروه بصورت پلکانی افزایش پیدا می کند تفاوت قیمت بین مدل ۹۳۰ و ۹۵۰ بسیارکم است تفاوت مبلغی حدود سیصد هزار ریال؛ اما مدل ۹۷۰ تفاوت قیمت بسیار بالایی نسبت به این دو مدل داردتفاوتی بیش از چهار میلیون ریال. استفاده از این مدل های هزینه های گزافی رو برای شما خواهد داشت همچنین باید ازمادربوردهای چیپ ست LGA1366 منطبق با این پردازنده استفاده بکنید که قیمت این مادربورد ها با سایر مادربوردها ها هم بسیار زیاد است.