CPU是中央處理器,是電腦的核心,所有需要在電腦中運(yùn)行的軟件都需要經(jīng)過CPU的調(diào)度才能正常工作,經(jīng)過多年的發(fā)展,CPU的核心數(shù)越來越多了,那么是不是核心數(shù)越多的CPU就越好呢?
CPU的核心數(shù)量可以說是決定了電腦的計(jì)算能力,正常情況下核心數(shù)越多表示電腦的計(jì)算能力越強(qiáng),在處理圖片、視頻剪輯以及3D動(dòng)畫渲染等場(chǎng)景下使用給用戶的體驗(yàn)會(huì)越好,但是處理器的最終運(yùn)行效果并不能并獨(dú)的以核心數(shù)進(jìn)行判斷,核心數(shù)的增加,CPU的功耗、成本等也都在增加著,所以過多核心數(shù)的CPU并不適合每一個(gè)人。
在有些情況下,電腦的核心數(shù)增加并不能給我們帶來任何好處,反而會(huì)因?yàn)榘l(fā)熱量的增加拖累整個(gè)電腦。因?yàn)榘l(fā)熱量是電腦性能提升的一個(gè)攔路虎,不論什么硬件,性能提高勢(shì)必會(huì)伴隨著發(fā)熱量的增多,如果不能對(duì)硬件實(shí)施有效的散熱控制溫度,那么高性能就只是“空中樓閣”,好看但沒用。
影響CPU性能的參數(shù)非常多,核心數(shù)僅僅其中的一方面,另外CPU的架構(gòu)、制造工藝、運(yùn)行頻率等方面都和CPU的核心數(shù)一樣重要,單單從核心數(shù)來比較CPU的性能過于片面。CPU的面積相對(duì)固定,當(dāng)核心數(shù)多了,需要的電能和產(chǎn)生的熱量會(huì)跟著變多,所以散熱效果往往并不理想。所以在很多廠商設(shè)計(jì)多核CPU時(shí),都會(huì)受到熱設(shè)計(jì)功耗的限制。
有些廠家為了避免CPU的功率過高,發(fā)熱量過大,同時(shí)又想堆砌更多的核心數(shù),廠商們會(huì)降低各核心的頻率,從而降低自身的功率和發(fā)熱量。這樣雖然核心數(shù)增加了,但是CPU的整體性能沒有太大的變化或者沒有變化,因?yàn)轭l率降低其實(shí)就意味著性能降低。為了能讓消費(fèi)者選購(gòu)這多核CPU,廠家在宣傳時(shí)會(huì)說自己的頻率很高,但這種所謂的高頻率只是一個(gè)峰值,只能堅(jiān)持很短的一瞬間。
一般核心比較多的CPU,會(huì)把自身的核心分組進(jìn)行工作,我們稱每組為一個(gè)節(jié)點(diǎn),CPU通常會(huì)把核心分為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。然后又可以細(xì)分為:NUMA架構(gòu)(非統(tǒng)一內(nèi)存訪問)和UMA架構(gòu)(統(tǒng)一內(nèi)存訪問)。NUMA架構(gòu)的特點(diǎn)是CPU的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都各有一個(gè)內(nèi)存控制器和節(jié)點(diǎn)本身專用的物理內(nèi)存,而UMA架構(gòu)則是只有一個(gè)內(nèi)存控制器,并且所有核共享一個(gè)大的內(nèi)存池。
正常情況來說NUMA架構(gòu)會(huì)更快一些,但是對(duì)于分了很多線程的軟件來說,想要流暢運(yùn)行會(huì)很吃力。因?yàn)镹UMA架構(gòu)的CPU,它的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要等另一個(gè)節(jié)點(diǎn)把數(shù)據(jù)處理完之后才能開始工作,所以不同節(jié)點(diǎn)訪問內(nèi)存的時(shí)間不同,因此這類多線程軟件寧愿只使用一個(gè)節(jié)點(diǎn),把其他的核心都空著不用,也不愿意跨節(jié)點(diǎn)運(yùn)行,這樣就造成了性能的損耗。
既然NUMA架構(gòu)的CPU存在這樣那樣的問題,那么用UMA架構(gòu)就可以避免嗎?其實(shí)不然,UMA架構(gòu)的CPU雖然是一個(gè)內(nèi)存控制器控制所有的內(nèi)存訪問,以此來確保所有軟件訪問內(nèi)存的用時(shí)相等,但是相比之下,NUMA架構(gòu)的軟件在訪問內(nèi)存時(shí)反而會(huì)更加方便直接,這樣一來UMA的性能損耗會(huì)更大一些,并且節(jié)點(diǎn)越多,性能損耗就越嚴(yán)重。
所以說多核確實(shí)有多核的好處,在跑支持多核工作的軟件時(shí),多核CPU的確有著顯著的優(yōu)勢(shì)。但是對(duì)多核CPU來說,性能損耗是無法避免的,而且核心越多,性能損耗往往就越嚴(yán)重。所以我們?cè)谶x擇CPU的時(shí)候,不能只看CPU的核心數(shù),需要從其他方面來考慮。
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