CPU vs Core vs vCPU: Rozdíl a srovnání

Podle historických odkazů byly první elektronické počítače vyvinuty na počátku 1800. století.

Kvůli jejich velikosti, ceně a složitosti mohly tyto počítače obsluhovat pouze kvalifikovaní matematici a vědci.

Analytický stroj, první univerzální mechanický počítač v historii, poprvé zmínil Babbage v roce 1937.

Analytický stroj obsahoval aritmetickou logickou jednotku, podmíněné větvení, smyčky pro řídicí tok a integrovanou paměť, stejně jako moderní počítač.

Jak šel čas a díky zásahu některých velkých mozků jsme se dozvěděli o CPU, které přichází v různých variantách.

Když mluvíme o procesorové jednotce, jedná se o procesor, jádro CPU, které se nyní vyrábí v různých typech — Core i5 a Core i7.

Poté se seznámíme s VCPU, také známým jako virtuální centrální procesorová jednotka.

Key Takeaways

1. CPU (Central Processing Unit) je primární procesorová jednotka počítače, jádro je samostatná procesorová jednotka v CPU a vCPU (virtuální CPU) je virtualizovaná procesorová jednotka přiřazená virtuálnímu stroji.
2. Vícejádrové procesory umožňují paralelní zpracování a zvyšují celkový výkon.
3. VCPU umožňují efektivnější využití fyzických zdrojů a zlepšují výkon ve virtualizovaných prostředích.

CPU vs Core vs vCPU

CPU je součást počítače, která provádí interpretaci a provádění instrukcí, což mu umožňuje plnit jeho úkoly. Je založen na hardwaru. Jádro je procesor CPU, který čte a provádí programové instrukce. vCPU je softwarově založený fyzický CPU přiřazený k virtuálnímu počítači.

Srovnávací tabulka

Parametry srovnání	procesor	Jádro	VCPU
funkce	Fyzická procesorová jednotka.	Mozek CPU	Virtuální procesorová jednotka
Definice	Elektronický obvod uvnitř počítače, který zpracovává všechny pokyny, které obdrží od hardwaru a softwaru spuštěného v počítači	Procesní jednotka, která přijímá pokyny k provádění akcí na základě pokynů	Virtuální CPU (vCPU), také známý jako virtuální procesor, je fyzická centrální procesorová jednotka (CPU), která je přiřazena k virtuálnímu počítači (VM).
KDE?	Součást uvnitř počítače.	Nachází se uvnitř CPU.	Umístěný virtuálně, provozovaný virtuálním strojem.
Procesor/jádro	Počítač může mít více CPU nebo procesorů	CPU může mít jedno nebo více jader	symetrické vícenásobné zpracování

Co je CPU?

Mozek vašeho počítače se nazývá centrální procesorová jednotka nebo procesor.

Interpretuje příkazy, přiřazuje úlohy a provádí výpočty. Příkazy, které posíláte do počítače pomocí myši a klávesnice, jsou překládány procesorem a delegovány ven, například když jej požádáte o načtení videa.

Procesor by byl zodpovědný za provádění těchto operací sám o sobě v raných počítačích.

Jiné části moderní technologie, jako je GPU, však zpracovávají některé operace samy.

Moderní CPU nyní hrají více dozorčí roli, řídí méně výpočtů přímo a přitom stále monitorují dokončení úlohy.

Dříve, když smartphony a tablety nebyly vyrobeny, byly k provedení tohoto spojení mezi CPU vašeho systému a vámi použity různé čipové sady.

Čipové sady jsou integrované obvody, které propojují centrální procesorovou jednotku (CPU) vašeho počítače s libovolnými externími zařízeními, jako je klávesnice, úložiště a RAM.

Ale jak technologie pokročila, řešení systémů na čipech (SOC) téměř úplně vytlačily čipové sady, aby umožnily menší a efektivnější CPU.

Jako jednočipové řešení, které zahrnuje CPU, GPU, paměť a další, představuje SOC rychlejší a kompaktnější náhradu dřívějších vícečipových technologií.

Procesor, který běží rychleji a konzistentněji, je konečným výsledkem spojení všech těchto hardwarových a softwarových komponent do jediného čipu.

Co je jádro?

Procesní jednotka, která provádí úkoly v určitém čase, se nazývá jádro a CPU může mít jedno nebo více z nich.

Pořadí provádění úlohy, registry a mezipaměť budou spravovány jádrem, které bude také provádět operace pomocí ALU.

Operační systém naplánuje každé vlákno nebo softwarový proces prováděný jádrem řízeným CPU.

Vlákno je samostatná sada instrukcí, které CPU zvládne.

„Mozek“ CPU se nazývá jádro nebo jádro CPU. Přijímá příkazy a provádí výpočty nebo jiné operace k provedení těchto příkazů. Pro CPU je možné použít více jader.

Dvoujádrové procesory mají dvě jádra; čtyřjádrové procesory mají čtyři jádra; Šestijádrové procesory mají šest jader; a osmijádrové procesory mají osm jader.

Většina spotřebitelských CPU má od roku 2019 mezi dvěma a dvanácti jádry. CPU pro pracovní stanice a servery mohou mít až 48 jader.

Každé jádro CPU může provádět oddělené operace od ostatních. Mezipaměť CPU může umožnit mnoha jádrům spolupracovat v paralelních operacích na sdílené kolekci dat.

Co je to vCPU?

Skutečná centrální procesorová jednotka (CPU), která je přiřazena k virtuálnímu počítači, se nazývá virtuální CPU (vCPU), také nazývaná virtuální procesor (VM).

Každý virtuální počítač obdrží ve výchozím nastavení jeden vCPU. Předpokládejme však, že fyzický hostitel má přístup k mnoha jádrům CPU. V takovém případě plánovač CPU přiděluje kontexty provádění a virtuální CPU se efektivně stává řadou časových slotů na logických procesorech.

Pro správce je klíčové, aby pochopil, jak jeho poskytovatel cloudu zaznamenává využití vCPU v faktura protože doba zpracování je zpoplatněna.

Pro administrátora je klíčové, aby pochopil, že výkon se nemusí nutně zvýšit s více vCPU.

To je způsobeno skutečností, že když se počet vCPU zvýší, plánovač zjistí, že je obtížnější synchronizovat časové sloty na skutečných CPU a doba čekání může ovlivnit výkon.

Součástí je symetrické multiprocesní (SMP) vícevláknové výpočetní paradigma VMwarea zahrnuje vCPU.

Pro zvýšení výkonu více paralelních virtualizovaných procesů umožňuje SMP také rozložení vláken mezi mnoho fyzických nebo logických jader.

Sekvenční multitasking je možný ve vícejádrovém prostředí díky vCPU.

Hlavní rozdíly mezi CPU a Core a vCPU

1. Počítač s několika jádry CPU je ideální volbou, pokud hledáte výkon, protože každé jádro zvládne pokyny samostatně. VCPU však mohou být nejlepší volbou, pokud hledáte nákladově efektivní řešení.
2. Zatímco vCPU jsou virtuální reprezentace fyzických CPU, které se používají ve virtuálních strojích, CPU a jádra jsou fyzické komponenty.
3. Centrální procesorová jednotka, neboli procesor, je stejná jako celá základní deska ve vašem počítači. Zatímco Core je čip nalezený na základní desce. Na druhou stranu VCPU je virtuální stroj.
4. Zatímco vCPU jsou založeny na softwaru, CPU jsou založené na hardwaru. To znamená, že na rozdíl od virtuálních CPU produkovaných hypervizory podle potřeby, CPU fyzicky existují uvnitř vašeho počítače. Kvůli této odchylce v implementaci jsou CPU výrazně efektivnější než vCPU, protože nemají režii související s provozem v softwaru.

Reference

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8560124/
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5767149/
3. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8560124/

Poslední aktualizace: 29. července 2023