هسته یا Core در CPU چیست؟

هسته CPU در صورتی که قوی باشد، می تواند پردازش های رایانه شما را به سرعت انجام دهد. در این مقاله، به شما خواهیم گفت که  CPU Core چیست و انواع آن را معرفی می کنیم. واحد پردازش مرکزی یا CPU در رایانه شما اساسا برنامه های مربوط به کار محاسباتی را اجرا می کند. اما CPU های مدرن دارای ویژگی هایی از قبیل هسته های مختلف و رشته‌های بیش از حد هستند. بعضی از رایانه های شخصی حتی از چندین CPU استفاده می کنند.

سرعت ساعت برای یک CPU هنگام مقایسه عملکرد کافی است. چیزها دیگر خیلی ساده نیستند. یک CPU که دارای چندین هسته یا رشته ‌های بیش از حد است، ممکن است عملکرد به مراتب بهتر از یک CPU تک هسته‌ای با همان سرعتی داشته باشد که دارای خاصیت بیش از حد نیست و رایانه های شخصی با چندین CPU می توانند یک مزیت بزرگتر نیز داشته باشند. همه این ویژگی ها به گونه ای طراحی شده اند که رایانه های شخصی بتوانند راحت تر چندین فرآیند را همزمان انجام دهند و عملکرد شما را هنگام کار چند وظیفه ای یا تحت تقاضای برنامه های قدرتمند مانند رمزگذار های ویدیویی و بازی های مدرن افزایش می دهد.

 Hyper-Threading

Hyper-threading اولین تلاش اینتل برای محاسبه موازی برای رایانه های شخصی مصرف کننده بود. این مورد در پردازنده های دسکتاپ با Pentium 4 HT در سال 2002 آغاز به کار کرد. Pentium 4’s day فقط یک هسته پردازنده واحد را نشان می داد، بنابراین واقعا می تواند یک کار را به طور همزمان انجام دهد و حتی اگر می توانست به سرعت کافی بین وظایف خود جابجا شود. که به نظر می رسد چند وظیفه ای است، عملیات Hyper-thread سعی در جبران آن داشت. یک هسته پردازنده فیزیکی تکی با رشته بیش از حد به عنوان دو پردازنده منطقی به یک سیستم عامل ظاهر می شود.

عملیات هایپر تردینگ

CPU هنوز یک CPU واحد است، بنابراین کمی زیادی اغراق آمیز است. در حالی که سیستم عامل برای هر هسته دو پردازنده مشاهده می کند، سخت افزار CPU واقعی فقط یک مجموعه از منابع اجرایی واحد برای هر هسته دارد. CPU وانمود می کند هسته های بیشتری نسبت به آنچه در خود دارد، موجود است و از منطق خاص خود برای سرعت بخشیدن به اجرای برنامه استفاده می کند. به عبارت دیگر، سیستم عامل با دیدن دو CPU برای هر هسته  اصلی فریب خورده است.

Hyper-threading به دو هسته  منطقی اجازه می دهد تا منابع اجرای فیزیکی را با یکدیگر به اشتراک بگذارند. این می تواند برخی از موارد را سرعت ببخشد و اگر یک CPU مجازی متوقف شده و منتظر بماند، CPU مجازی دیگر می تواند منابع اجرای خود را قرض دهد تا Task صورت بگیرد. رشته های بیش از حد می توانند به پیشرفت سیستم شما کمک کنند، اما به هیچ وجه به اندازه CPU core  اضافی واقعی نزدیک نیست.

خوشبختانه، Thread های بیش از حد می تواند به عنوان یک امتیاز / Bonus برای شما عمل کند. در حالی که پردازنده های اصلی مصرف کننده با رشته‌های بیش از حد تنها یک هسته واحد داشتند که به عنوان چند هسته از آن روبرو هستند، اما CPU های مدرن اینتل هم دارای هسته های چندگانه هستند و هم فناوری هایپر-تردینگ دارند. CPU دو هسته ای شما با Hyper-Threading به عنوان چهار هسته در سیستم عامل شما ظاهر می شود، در حالی که CPU چهار هسته ای شما با Hyper-threading به عنوان هشت هسته ظاهر می شود. Hyper-threading جایگزینی برای هسته های اضافی نیست، اما یک CPU دو هسته ای با Hyper-Thread باید بهتر از یک CPU دو هسته ای بدون فشرده سازی بیش از حد عمل کند.

سی پی یو هوشمند

هسته CPU چندگانه

در اصل، CPU ها یک هسته داشتند. این بدان معنی است که CPU فیزیکی یک واحد پردازش مرکزی واحد بر روی آن دارد. برای افزایش کارایی، تولید کنندگان Core یا هسته اضافی یا واحد پردازش مرکزی اضافه می کنند. یک پردازنده دو هسته ای دارای دو واحد پردازش مرکزی است، بنابراین به عنوان دو CPU به سیستم عامل ظاهر می شود. برای مثال یک CPU با دو هسته می تواند دو فرآیند مختلف را همزمان انجام دهد. این باعث سرعت بخشیدن به سیستم شما می شود، زیرا کامپیوتر شما می تواند چندین کار را به طور همزمان انجام دهد. برخلاف Hyper-Threading، در اینجا هیچ ترفندی وجود ندارد و یک CPU دو هسته ای به معنای واقعی کلمه دارای دو واحد پردازش مرکزی در تراشه CPU است. یک پردازنده چهار هسته ای دارای چهار واحد پردازش مرکزی است، یک CPU هشت هسته ای دارای هشت واحد پردازش مرکزی و… است.

این کمک می کند تا عملکرد چشمگیر را در حالی که واحد CPU بدنی را کوچک نگه دارید به طور چشمگیری بهبود بخشد و بنابراین در یک سوکت قرار بگیرد. فقط باید یک سوکت CPU وجود داشته باشد که یک واحد CPU در آن وارد شود و از این جهت این هسته های پردازنده اهمیت بسیار زیادی دارد.

Windows Task Manager این کار را به خوبی به شما نشان می دهد که وضعیت سی پی یو های یک سیستم به چه صورت است. به عنوان مثال، در اینجا می بینید که این سیستم دارای یک CPU (سوکت) واقعی و چهار هسته است. Hyperthreading باعث می شود که هر هسته مانند دو CPU به سیستم عامل شباهت داشته باشد، بنابراین 8 پردازنده منطقی را نشان می دهد.

وضعیت سی پی یو در Task Manger

سی پی یو های با هسته چندگانه

بیشتر رایانه ها فقط یک پردازنده واحد دارند. این CPU تنها ممکن است دارای چندین هسته یا فناوری بیش از حد Threads باشد، اما هنوز تنها یک واحد CPU فیزیکی درون یک سوکت CPU در مادربرد قرار داده شده است. قبل از اینکه پردازنده های Hyper Threading و چند هسته ای به وجود بیایند، مردم سعی کردند با اضافه کردن CPU های اضافی، قدرت پردازش اضافی را به رایانه ها اضافه کنند. این نیاز به مادربرد با چندین سوکت CPU دارد. مادربرد همچنین برای اتصال آن پریزهای CPU به RAM و سایر منابع به سخت افزار اضافی نیز احتیاج دارد. تعداد زیادی سربار در این نوع تنظیمات وجود دارد. تاخیر اضافی وجود دارد اگر CPU ها نیاز به برقراری ارتباط با یکدیگر داشته باشند، سیستم هایی با چند CPU قدرت بیشتری مصرف می کنند و مادربرد نیاز به سوکت و سخت افزار بیشتری دارد. سیستم هایی که دارای چندین CPU هستند، امروزه در بین رایانه های شخصی خانگی رایج نیست. حتی یک دسکتاپ بازی پرقدرت با کارت های گرافیکی متعدد، معمولا تنها یک CPU خواهد داشت. چندین سیستم CPU را در بین ابر رایانه ها، سرورها و سیستم های رده بالا مشابهی پیدا خواهید کرد که به همان اندازه که نیاز دارند به قدرت پردازش تعداد دارند، پس از این جهت به هسته پردازنده کامپیوتر خود دقت داشته باشید.

هرچه هسته CPU بیشتر باشد، کارهایی که می توانند به طور همزمان انجام دهند، باعث بهبود عملکرد در بیشتر کارها می شوند. بیشترین رایانه ها اکنون دارای پردازنده های چند هسته ای هستند و کارآمدترین گزینه مورد بحث ما هستند. حتی CPU های چند هسته ای را در تلفن های هوشمند و تبلت های مدرن پیدا خواهید کرد. CPU های Intel همچنین دارای Hyper-Threading هستند که نوعی امتیاز محسوب می شود. برخی از رایانه هایی که به مقدار زیادی از انرژی CPU احتیاج دارند، ممکن است دارای چندین پردازنده باشند، اما بسیار کمتر از آنچه به نظر می رسد، می تواند برای شخص کارآمد باشد.

سی پی یو چندگانه

درباره هسته ها چه می دانید؟

هر چه تعداد هسته ها بیشتر باشد، باعث می شود تا پردازش کارها برای سیستم شما بسیار آسان تر صورت بگیرد. از این جهت، باید به این مسئله دقت کنید که باید هسته CPU را به گونه ای انتخاب کنید که مورد استفاده شما باشد.

برای مثال، برای استفاده از ماشین حساب ویندوز 10، نیاز نیست تا یک هسته قوی انتخاب کنید و صرفا با ساده ترین سی پی یو، می توانید به راحتی اقدام به استفاده از ماشین حساب کنید.

اما برای یک بازی سنگین، مطمئنا نیاز به هسته CPU قوی دارید تا پردازش به راحتی صورت بگیرد و همچنین بر روی کارت گرافیک سیستم شما، فشار زیادی وارد نشود.

سوالات متداول

در این قسمت از مقاله، سوالاتی درباره هسته برای شما شرح داده شده است که می توانید با مطالعه اینگونه پرسش و پاسخ ها، دستاورد جدیدی از اطلاعات درباره هسته CPU به دست آورید.

• هسته CPU چیست؟

به زبان ساده، هسته می تواند کارهای پردازشی سیستم شما را بسیار سریع تر انجام دهد. از این جهت، هر چه تعداد هسته ها بیشتر باشد، باعث می شود تا کارهای شما سریع تر صورت بگیرد.

• آیا هسته پردازنده واقعا می تواند باعث شود تا سرعت سیستم بالا برود؟

بستگی دارد از چه برنامه ای استفاده میکنید، اگر شما از برنامه سبک استفاده کنید، مطمئنا هسته پردازنده کمتری نیاز است و باید دقت کنید که توسعه دهندگان یک برنامه، آن برنامه را بر روی چند هسته پردازنده تنظیم کرده اند. اگر صرفا برای مثال، یک نرم افزار به سه هسته برای راه اندازی احتیاج داشته باشد، بیشتر از 3 هسته نمی توان برای آن تخصیص داد و هیچ گونه روند سرعتی برای شما رخ نخواهد داد.

همه چیز درباره CPU