Principes de base du processeur Plusieurs processeurs, cœurs et hyper-threading expliqués

L’unité centrale de traitement (CPU) de votre ordinateur exécute les programmes de calcul exécutés. Mais les processeurs modernes offrent des fonctionnalités telles que plusieurs cœurs et hyper-threading. Certains PC utilisent même plusieurs processeurs. Nous sommes là pour vous aider à tout régler.

Auparavant, la vitesse d'horloge d'un processeur était suffisante pour comparer les performances. Les choses ne sont plus si simples. Un processeur offrant plusieurs cœurs ou hyper-threading peut fonctionner de manière bien meilleure qu'un processeur simple-core de la même vitesse qui ne présente pas l'hyper-threading. Et les PC dotés de plusieurs processeurs peuvent avoir un avantage encore plus grand. Toutes ces fonctionnalités sont conçues pour permettre aux PC d'exécuter plus facilement plusieurs processus en même temps, ce qui augmente vos performances en multitâches ou sous la demande d'applications puissantes telles que les encodeurs vidéo et les jeux modernes. Alors, jetons un coup d'œil à chacune de ces caractéristiques et à ce qu'elles pourraient signifier pour vous..

Hyper-Threading

L'hyper-threading a été la première tentative d'Intel d'introduire le calcul parallèle sur les PC grand public. Il a fait ses débuts sur les ordinateurs de bureau équipés du Pentium 4 HT en 2002. Le Pentium 4 de la journée ne comportait qu'un seul cœur de processeur. Il ne pouvait donc exécuter qu'une tâche à la fois, même s'il était capable de passer rapidement d'une tâche à l'autre. que cela semblait être multitâche. Hyper-threading a tenté de compenser cela.

Un seul cœur de processeur physique avec hyper-threading apparaît en tant que deux processeurs logiques pour un système d'exploitation. Le processeur est toujours un processeur unique, donc c'est un peu un tricheur. Alors que le système d'exploitation voit deux processeurs pour chaque cœur, le matériel de processeur réel ne dispose que d'un seul ensemble de ressources d'exécution pour chaque cœur. La CPU prétend avoir plus de cœurs qu’elle et utilise sa propre logique pour accélérer l’exécution du programme. En d’autres termes, le système d’exploitation est amené à voir deux processeurs pour chaque cœur de processeur réel..

L'hyper-threading permet aux deux cœurs d'UC logiques de partager des ressources d'exécution physiques. Cela peut accélérer un peu les choses: si un processeur virtuel est bloqué et en attente, l'autre peut emprunter ses ressources d'exécution. L'hyper-threading peut aider à accélérer votre système, mais il est loin d'être aussi performant que d'avoir des cœurs supplémentaires.

Heureusement, l’hyper-threading est désormais un «bonus». Alors que les processeurs grand public originaux avec hyper-threading n’avaient qu’un seul cœur se faisant passer pour plusieurs cœurs, les processeurs Intel modernes possèdent désormais à la fois des cœurs et une technologie hyper-threading. Votre processeur dual-core avec hyper-threading apparaît sous forme de quatre cœurs dans votre système d'exploitation, alors que votre processeur quad-core avec hyper-threading apparaît sous forme de huit cœurs. L'hyper-threading ne remplace pas les cœurs supplémentaires, mais un processeur dual-core avec hyper-threading devrait fonctionner mieux qu'un processeur dual-core sans hyper-threading.

Plusieurs noyaux

À l'origine, les processeurs avaient un seul cœur. Cela signifiait que la CPU physique avait une seule unité centrale de traitement. Pour augmenter les performances, les fabricants ajoutent des «cœurs» ou des unités de traitement centrales supplémentaires. Un processeur double cœur ayant deux unités de traitement centrales, le système d’exploitation apparaît donc comme deux processeurs. Un processeur à deux cœurs, par exemple, peut exécuter deux processus différents en même temps. Cela accélère votre système, car votre ordinateur peut faire plusieurs choses à la fois..

Contrairement à l’hyper-threading, il n’ya pas d’astuce ici: un processeur double cœur a littéralement deux unités de traitement centrales sur la puce du processeur. Une CPU quadricœur a quatre unités de traitement centrales, une UC octa-core a huit unités centrales de traitement, etc..

Cela permet d’améliorer considérablement les performances tout en gardant l’unité centrale physique de petite taille afin qu’elle puisse tenir dans un seul support. Il ne doit exister qu'un seul socket de processeur avec une seule unité de processeur insérée dans celui-ci - et non quatre connecteurs de processeur différents avec quatre processeurs différents, chacun nécessitant son alimentation, son refroidissement et un autre matériel. Il y a moins de temps d'attente car les cœurs peuvent communiquer plus rapidement, car ils sont tous sur la même puce..

Le gestionnaire de tâches de Windows le montre assez bien. Ici, par exemple, vous pouvez voir que ce système a un processeur réel (socket) et quatre cœurs. L'hyperthreading fait en sorte que chaque cœur ressemble à deux processeurs du système d'exploitation, de sorte qu'il affiche 8 processeurs logiques..

Plusieurs processeurs

La plupart des ordinateurs n'ont qu'un seul processeur. Ce processeur unique peut avoir plusieurs cœurs ou une technologie hyper-threading, mais il ne reste qu'un seul processeur physique inséré dans un seul support de processeur sur la carte mère..

Avant l'arrivée des processeurs hyper-threading et multicœurs, les utilisateurs ont essayé d'augmenter la puissance de traitement des ordinateurs en ajoutant des processeurs supplémentaires. Cela nécessite une carte mère avec plusieurs sockets CPU. La carte mère a également besoin de matériel supplémentaire pour connecter ces sockets CPU à la RAM et à d’autres ressources. Il y a beaucoup de frais généraux dans ce type d'installation. Il y a une latence supplémentaire si les processeurs doivent communiquer entre eux, si les systèmes à plusieurs processeurs consomment plus d'énergie et si la carte mère nécessite davantage de sockets et de matériel..

Les systèmes à plusieurs processeurs ne sont pas très courants aujourd'hui sur les ordinateurs personnels. Même un poste de jeu très puissant avec plusieurs cartes graphiques n'aura généralement qu'un seul processeur. Vous trouverez plusieurs systèmes de CPU parmi des superordinateurs, des serveurs et des systèmes haut de gamme similaires qui nécessitent autant de puissance de calcul que possible..

Plus le nombre de processeurs ou de cœurs d'un ordinateur est important, plus il peut faire de choses en même temps, ce qui contribue à améliorer les performances de la plupart des tâches. La plupart des ordinateurs disposent désormais de processeurs dotés de plusieurs cœurs, l'option la plus efficace que nous avons évoquée. Vous trouverez même des processeurs avec plusieurs cœurs sur les smartphones et les tablettes modernes. Les processeurs Intel sont également dotés de l’hyper-threading, un bonus supplémentaire. Certains ordinateurs nécessitant une grande quantité de puissance de processeur peuvent en avoir plusieurs, mais ils sont beaucoup moins efficaces qu'il n'y paraît..

Crédit d'image: lungstruck sur Flickr, Mike Babcock sur Flickr, DeclanTM sur Flickr