Эволюция центральных процессоров или ЦП – увлекательная и сложная тема для изучения. С момента выпуска Intel 4004 в 1971 году до современных процессоров Intel 10-й серии, эти чипы продемонстрировали поразительный рост скорости и вычислительной мощности всего за пять коротких десятилетий.
Вычислительные задачи, которые когда-то были невообразимы даже для самых больших мэйнфреймов, теперь могут быть выполнены с помощью самого дешевого бюджетного смартфона, при этом даже самые простые ноутбуки обладают мощностью в сотни раз больше, чем компьютеры, обслуживавшие первые космические полеты.
Тем не менее, даже с астрономически быстрым развитием вычислительной мощности, одним из нововведений, которое всё ещё озадачивает пользователей, является концепция многоядерных процессоров. Такие производители, как Intel и AMD, рекламируют постоянно увеличивающееся количество ядер в новых процессорах – 4 ядра, 8 ядер, 16 ядер, даже 32 ядра – и их полезность для тяжелых вычислительных нагрузок. Но, что это вообще значит?
Что такое процессорные ядра
Ядро процессора – это «независимый» элемент на общей микросхеме физического процессора. Каждое ядро имеет собственное оборудование для обработки и кэш, и связано с остальной частью процессора через общую память чипа и системную шину. Ядро – это, по сути, отдельный центральный процессор, поэтому многоядерный процессор похож на соединение нескольких процессоров и их совместную работу.
Причина наличия большего количества ядер в процессоре заключается в том, что часто может быть выгоднее разделить вычислительные задачи между несколькими ядрами, что позволяет быстрее и эффективнее производить расчеты.
Однако, эффективность этого метода зависит от используемой вами операционной системы, а также от конкретного приложения, которое вы запускаете; многие операционные системы и приложения раньше не могли использовать преимущества нескольких ядер и, как следствие, не видели каких-либо измеримых преимуществ от дополнительных ядер. К счастью, почти все современные операционные системы и многие ресурсоемкие программы, такие как Adobe Premiere, могут использовать преимущества дополнительных ядер и, как следствие, работать быстрее и эффективнее.
Многоядерные процессоры появились ещё в 1996 году, когда процессор IBM Power4 работал с двумя ядрами на одном кристалле, что было революционным для того времени. Однако, программная поддержка этого нововведения появилась не сразу. Начиная с Windows XP в 2001 году, Windows начала поддерживать многоядерные операции, и многие разработчики приложений последовали её примеру. В результате практически любое ресурсоемкое программное обеспечение, которое вы используете сегодня, будет полностью использовать мощность многоядерного процессора, который у вас почти наверняка есть под капотом.
Включение ядер процессора в Windows
Один вопрос, который нам часто задают, – нужно ли что-то делать пользователю, чтобы в полной мере использовать многоядерные процессоры на компьютере.
Ответ заключается в том, что это зависит от версии Windows, которую вы используете. Для более старых версий Windows, таких как Windows XP, вам может потребоваться изменить системные настройки в BIOS, чтобы заставить работать многоядерные функции. В любой более новой версии Windows поддержка многоядерных процессоров включается автоматически; вы можете изменить настройки, чтобы использовать меньше ядер, если необходимо устранить проблему совместимости программного обеспечения, но это происходит исключительно редко.
Основные настройки в Windows 10 и 11
Если вы используете Windows 10, все ядра вашего процессора будут полностью загружены по умолчанию, если ваш BIOS/UEFI настроен правильно. Единственный раз, когда вы будете использовать этот метод, – это ограничение использования ядер, будь то по причинам совместимости программного обеспечения или по другим причинам.
- Введите msconfig в окно поиска Windows и нажмите Enter, чтобы открыть «Конфигурация системы».
- Перейдите на вкладку Загрузка, а затем нажмите Дополнительные параметры.
- Установите флажок рядом с «Число процессоров» и выберите количество ядер, которое вы хотите использовать (возможно, 1, если у вас есть проблемы с совместимостью) из меню.
- Нажмите ОК, а затем Применить.
Если вы используете Windows 10, флажок рядом с «Число процессоров» обычно не установлен. Это связано с тем, что Windows настроена на использование всех ядер всякий раз, когда программа может их использовать.
Основные настройки в Windows Vista, 7 и 8
В Windows Vista, 7 и 8 доступ к многоядерной настройке осуществляется через ту же службу msconfig, описанную выше для Windows 10. В Windows 7 и 8 также можно установить соответствие процессора, то есть сообщить операционной системе, что использовать конкретное ядро для конкретной программы. Это было полезно для многих вещей; вы можете настроить определенную программу так, чтобы она всегда выполнялась на одном ядре, чтобы она не мешала другим системным операциям, или вы можете настроить программу, у которой возникли проблемы с запуском на любом ядре, кроме первого логического ядра, для использования ядра, на котором она выполнялась лучше.
Вы можете заметить, что в конфигураторе указано в два раза больше ядер, чем у вас должно быть. Например, если у вас процессор Intel i7 с 4 ядрами, в окне будет указано 8. Это связано с тем, что гиперпоточность эффективно удваивает количество ядер: четыре реальных и четыре виртуальных. Если вы хотите узнать, сколько физических ядер у вашего процессора, попробуйте следующее:
- Нажмите Ctrl + Shift + Esc, чтобы открыть диспетчер задач.
- Перейдите на вкладку Производительность и нажмите ЦП.
- Проверьте строку «Ядра» в нижнем правом углу панели.
Нужно ли включать все ядра CPU в Windows
На самом деле, есть некоторые мнения по этому поводу, хотя среди экспертов существует довольно твердый консенсус в том, что вы должны использовать все ядра процессора. Есть два момента, на которые обращаются противники. Во-первых, снижение энергопотребления. Другой аргумент имеет немного больше смысла и проистекает из первого, он касается времени автономной работы ноутбука.
Уровень энергопотребления процессора проверить сложно. Реальность такова, что энергопотребление современного ПК может быть высоким в течение длительного периода времени. Но, верно также и то, что всплески мощности не потребляют очень много энергии. Даже при максимальном энергопотреблении Core i7 потребляет всего 130 Вт. Сравните это с холодильником на 250 Вт, оконным кондиционером на 1400 Вт и комплексной системой кондиционирования на 3500 Вт.
Аргумент в пользу продления срока службы батареи ноутбука (меньше энергии = меньше циклов зарядки = срок службы на несколько лет дольше) имеет некоторую внешнюю привлекательность. Я допускаю, что, учитывая, сколько может стоить ноутбук высокого класса, имеет смысл отключить некоторые ядра. Однако, эта цель может быть достигнута гораздо эффективнее и проще, если немного замедлить работу всего процессора. Понижение частоты означает, что ноутбук будет работать медленнее, чем обычно, что, в свою очередь, снизит производительность и резко сократит расход заряда. Ядра, когда они не используются, просто не потребляют много энергии, поэтому экономия будет минимальной. Понижение тактовой частоты процессора напрямую сокращает расход электроэнергии на машине и фактически может обеспечить увеличение срока службы ноутбука.
Процессор – самая важная часть вашего компьютера, поэтому имеет смысл использовать все ядра до предела.
Конечно, если у вас все ещё возникают проблемы с доведением вашего устройства до желаемого уровня производительности, вы можете подумать об обновлении процессора (если у вас настольный компьютер) или о покупке нового ноутбука.
