プロセッサのコアは何ですか？ と論理スレッドまたはコア？

適切な構成を組み立てるには、コンピュータのコンポーネントをよく理解することが重要です。 しかし、誰もがそれらがプロセッサのコアであること、物理コアと論理コアの間にどのような違いがあるのか​​、IntelのハイパースレッディングまたはAMDのSMTとは何かを知っているわけではありません。

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コンピュータの中央処理装置（プロセッサ）はすべての作業を行い、基本的にプログラムを実行します。 しかし、最新のプロセッサはマルチコアやマルチスレッドなどの機能を提供します。 一部のPCは複数のプロセッサを使用しています。

数年前、プロセッサのクロック速度はパフォーマンスを比較するときに十分でした。 しかし、今では物事はそれほど単純ではありません。

現在、複数のコアまたはマルチスレッドを提供するプロセッサは、複数のスレッドを提供しない同じ速度のシングルコアプロセッサよりもはるかに優れたパフォーマンスを発揮できます。

また、複数のプロセッサを搭載したPCには、さらに大きなメリットがあります。 これらの機能はすべて、PCが同時に複数のプロセスをより簡単に実行できるように設計されており、マルチタスクによって、またはビデオエンコーダーや最新のゲームなどの強力なアプリケーションの要求の下で、パフォーマンスを向上させます。 それでは、これらの機能のそれぞれと、それらがあなたにとって何を意味するのかを見てみましょう。

この記事では、 コアとスレッドなどのいくつかの概念、それぞれの目的、およびPCのメリットについて説明します。

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プロセッサとは何ですか？

PCユーザーの99％が既に知っているように、プロセッサは中央処理装置です。 これは、すべてのコンピューターのコアコンポーネントです。

言い換えると、計算するすべての内部にプロセッサがあり、オペレーティングシステムの命令を使用してすべての計算が実行される場所です。

プロセッサは一度に1つのタスクを処理できます 。 これはパフォーマンスにあまり適していません。 ただし、複数の同時タスクを処理してパフォーマンスを向上できる高度なプロセッサはすでに存在します。

マルチプロセッサの昔

コモンズウィキメディア経由の画像

プロセッサーについて説明するときは、 マザーボードのソケットに挿入されるチップを指します 。 したがって、初期の段階では、これらのチップの1つは一度に1つのタスクしか処理しませんでした。

昔は、人々はコンピュータからより多くのパフォーマンスを必要としていました。 当時の解決策は、1台のコンピューターに複数のプロセッサを組み込むことでした。 つまり、複数のプラグと複数のチップがありました。

それらはすべて互いに接続され、マザーボードに接続されます。 したがって、技術的には、PCのパフォーマンスが向上することが期待できます。 人々が欠点を発見するまで、これはかなり成功した方法でした。

• 各プロセッサに専用の電源とインストールリソースを用意する必要がありました。 チップが異なるため、通信の待ち時間が長すぎました。 これは実際には良いパフォーマンスではありませんでした。1セットのプロセッサは、長期的には大量の熱を生成する可能性があります。 したがって、余分な熱に対処するには多くのリソースが必要になります。

デュアルソケットサーバーマザーボード

これには、 複数のプロセッサソケットを備えたマザーボードが必要でした。 マザーボードには、これらのプロセッサソケットをRAMやその他のリソースに接続するための追加のハードウェアも必要でした。 そして、それがマルチスレッドとマルチコアの概念が登場した方法です。

現在、ほとんどのコンピュータにはプロセッサが1つしかありません。 その単一のプロセッサは、複数のコアまたはハイパースレッディングテクノロジを搭載できますが、それでもマザーボードの単一のソケットに挿入された物理的なプロセッサにすぎません。

マルチプロセッサシステムは、今日のホームユーザーPCではあまり一般的ではありません。 複数のグラフィックスカードを備えた高性能のゲームデスクトップでさえ、通常は1つのプロセッサしかありません。 しかし、複雑なタスクに最大のパワーを必要とするスーパーコンピューター、サーバー、およびハイエンドシステムにマルチプロセッサを搭載したシステムを見つけることは可能です。 現在のところ 、 i9-7980XEのようなホームユーザー向けの非常に高速なプロセッサと多くのコアがあるため、複数のプロセッサを備えたチームを持つことは、見かけよりもはるかに効率が悪くなります。

1つのプロセッサーに複数のコア

異なるプロセッサを接続するという考えは、パフォーマンスにはあまり向いていませんでした。 その後、1つのチップ内に2つのプロセッサを搭載するというアイデアが生まれました。

したがって、パフォーマンスに向けて効果的な一歩を踏み出す方法として、メーカーは単一のプロセッサに複数のプロセッサを組み込んでいました。 これらの新しいユニットはnucleiと呼ばれていました。

これ以降、これらのプロセッサは「マルチコアプロセッサ」と呼ばれました。 このようにして、オペレーティングシステムがコンピュータを分析したときに、2つのプロセッサに遭遇しました。

マルチコアプロセッサは、ストレージと電源を個別のチップ専用にするのではなく、パフォーマンスを向上させました。

もちろん、他にもメリットはありました。 両方のプロセッサが同じチップ上にあったため、レイテンシは低くなりました。 これにより、通信と速度が向上しました。 現在、さまざまなマルチコアプロセッサが市場に出回っています。

たとえば、デュアルコアプロセッサには2つの処理ユニットがあります。 そして、それを実際に実行すると、クアッドコアプロセッサの場合、4つの処理ユニットが見つかります。

マルチスレッドとは異なり、ここにはトリックはありません。デュアルコアプロセッサには、文字通りチップ上に2つのプロセッサがあります。 クアッドコアプロセッサには4つの中央処理装置があり、8コアプロセッサには8つの中央処理装置があります。

これにより、物理プロセッサーを小さくして1つのソケットに収まるようにしながら、 パフォーマンスを劇的に向上させることができます。

必要なのは、1つのプロセッサが挿入された1つのプロセッサソケットだけです。4つのプロセッサを搭載した4つのソケットではなく、それぞれに独自の電源、冷却、およびその他のハードウェアが必要です。 コアはすべて同じチップ上にあるため、コアはより迅速に通信できるため、 レイテンシは短くなります。

Intelハイパースレッディング

並列コンピューティングは、しばらくの間この業界にあります。 ただし、パーソナルコンピューティングにその利点をもたらしたのはIntelでした。 そして、それはIntel Hyper-Threading Technologyと呼ばれていました。

インテルのハイパースレッディングテクノロジーにより、オペレーティングシステムは複数のプロセッサーがあると信じ込ませます。 実際には、1つしかありません。 これは、パフォーマンスと速度を向上させるための一種の見せかけです。

ハイパースレッディングは、コンシューマPCに並列コンピューティングを導入するIntelの最初の試みでした。 2002年にPentium 4 HTを搭載したデスクトッププロセッサでデビューしました。

これらのPentium 4はコアが1つだったため、一度に1つのタスクしか実行できませんでした。 しかし、ハイパースレッディングはそれを補うように見えました。 このIntelテクノロジーでは、単一のマルチスレッド化された物理コアが、1つのオペレーティングシステムで2つの論理プロセッサとして表示されます。 プロセッサはまだ1つなので、少しダミーです。 オペレーティングシステムはコアごとに2つのプロセッサを認識しますが、実際のプロセッサハードウェアには、コアごとに1セットの実行リソースしかありません。

したがって、プロセッサは、コアのコア数が多いように見せかけ、独自のロジックを使用してプログラムの実行を高速化します。 つまり、オペレーティングシステムはだまされて、コアごとに2つのプロセッサを表示します。

その時、私たちはペンティアム4をセットアップしました。その店の男の子は彼を「NASA​​ PC」とニックネームで呼んでいました。 何回？

ハイパースレッディングにより、プロセッサの2つの論理コアが物理実行リソースを共有できます。 これにより、処理が少し速くなります。一方の仮想プロセッサがスタックして待機している場合、もう一方の仮想プロセッサはその実行リソースを借りることができます。 ハイパースレッディングはシステムの速度を上げるのに役立ちますが、実際に追加のコアを用意することほど良くはありません。

幸いなことに、マルチスレッディングは「ボーナス」になりました。 ハイパースレッディングを備えた元のコンシューマープロセッサーは、複数のコアに偽装する単一のコアしかありませんでしたが、現在のインテルプロセッサーは、マルチコアとハイパースレッディングテクノロジーの両方を備えています。

マルチスレッドのデュアルコアプロセッサは、 オペレーティングシステムではクアッドコアとして表示されますが、ハイパースレッディングを備えたクアッドコアプロセッサは8つのコアを持っているように見えます。

マルチスレッディングは追加のコアの代わりにはなりませんが、ハイパースレッディングを備えたデュアルコアプロセッサは、ハイパースレッディングを備えていないデュアルコアプロセッサよりもパフォーマンスが優れています。

ハードウェア実行リソースは分割され、複数のプロセスに最高の速度を与えるように順序付けられます。 ご覧のとおり、作品全体がバーチャルです。 このハイパースレッディングにより、実行中のタスクのパフォーマンスが10〜30％向上することがよくあります。 AMDにもこのテクノロジーがありますが、ハイパースレッディングの代わりにSMTと呼ばれます。 同じです。

複数のコアとスレッドに価値がありますか？

コンピュータにマルチコアプロセッサが搭載されている場合は、複数のCPUがあることを意味します。 また、シングルコアプロセッサよりも優れたパフォーマンスを発揮できることも意味します。

また、ハイパースレッディングについて言えば、このテクノロジを搭載したシングルコアプロセッサは、このマルチタスクテクノロジを搭載していないプロセッサよりも優れています。

一方、プロセッサがマルチスレッドであることは仮想的なものです。 この場合、テクノロジーは追加のロジックを使用して複数のタスクを管理します。 このため、全体のパフォーマンスは実際には表示されません。 したがって、シングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサを本当に比較したい場合は、後者の方が常に優れていると断言できます。 バトルフィールドやマルチプレイヤーなどのゲームは、爆発の多いエリアに複数の論理コアを備えたプロセッサーを使用すると、常にパフォーマンスが向上します。

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