Protsessor, tuum vs lõim: erinevus ja võrdlus

Arvuti riistvarast rääkides olete võib-olla kuulnud termineid "protsessor", "südamik" ja "niit". Arvutusvajaduste jaoks õige riistvara valimiseks on oluline mõista nende kolme komponendi erinevust.

Protsessor on üks elektriahel (või mitmetuumalistel protsessoritel mitu ahelat), mis toimib arvuti ajuna. See täidab juhiseid, juhib andmevoogu ja haldab I/O-d (sisend/väljund). Tuum ehk protsessorituum on protsessori füüsiline osa, mis võib sisaldada mitut ühele käsulõimele pühendatud täitmisüksust. Lõime võib käsitleda kui kooditeed või käskude jada, mida protsessori tuum täidab.

Protsessori tuum viitab protsessori üksuste arvule ühel kiibil, mis määrab, kui palju ülesandeid protsessor saab korraga käsitleda. Lõim on töötlemisüksuste arv, mida protsessori tuum saab korraga käsitseda, määrates kindlaks, kui tõhusalt see keeruliste ülesannetega hakkama saab.

Võtme tagasivõtmine

1. Protsessori tuumad on protsessoris olevad füüsilised üksused, mis täidavad käske, samas kui lõimed esindavad juhiste virtuaalseid teid.
2. Mitmetuumalised protsessorid suudavad täita mitut ülesannet samaaegselt, parandades mitmetegumtöötluse ja paralleelse töötlemise jõudlust.
3. Hüperkeermestamise tehnoloogia võimaldab igal tuumal käsitleda kahte lõime, kahekordistades ülesannete arvu, mida protsessor saab korraga hallata.

Võrdlustabel

Võrdlusparameetrid	Protsessor	tuum	Keere
asukoht	See asub arvutis	See asub protsessoris	See asub protsessoris
Tähendus	See on arvutis asuv vooluahel, mis käsitleb kõiki arvuti riist- ja tarkvaralt saadud käske.	See on protsessori sees asuv elektrooniline komponent, mis töötab talle antud lihtsate juhiste järgi.	Lõim on järjestikune juhtimisvoog programmi sees. Lõimed jagavad programmi väiksemateks, paremini juhitavateks tükkideks.
Arvutikomponendi tüüp	Füüsiline komponent	Füüsiline komponent	Virtuaalne komponent
Põhitoimingud	Tooge, dekodeerige ja käivitage	Tooge, dekodeerige ja käivitage	Keerme loomine, lõime lõpetamine, lõime ühendamine ja keerme saagikus.

Mis on protsessor?

Protsessor on arvuti põhikomponent. See on kiip, mis täidab arvutiprogrammi juhiseid. Protsessorid koosnevad transistoridest, pisikestest lülititest, mida saab sisse või välja lülitada. Transistoride arv, mida protsessor võib sisaldada, on aastate jooksul kiiresti kasvanud, nagu ka nende töökiirus. See on võimaldanud protsessoritel muutuda üha võimsamaks.

Protsessori kiirust mõõdetakse gigahertsides (GHz). Mida suurem number, seda kiirem on protsessor.

Protsessorid on ka erineva suurusega. Mõned protsessorid on mõeldud sülearvutitele, teised aga lauaarvutitele või serveritele.

Enamik protsessoreid kasutab midagi, mida nimetatakse mikroarhitektuuriks. See on disain, mis aitab protsessoril kiiremini ja tõhusamalt töötada.

Intel on kasutanud konkreetset mikroarhitektuuri nimega Haswell alates 2013. aastast. Seda mikroarhitektuuri kasutatakse paljudes nende protsessorites, sealhulgas Core'is. i3, Core i5 ja Core i7. AMD-l on ka oma mikroarhitektuur nimega Ryzen.

See mikroarhitektuur ilmus 2017. aasta alguses ja seda kasutatakse nende Ryzen 5 ja Ryzen 7 protsessorites.

Enamik protsessoreid on ehitatud keskprotsessori ümber (Protsessor), mis täidab põhijuhiseid, millest arvutiprogramm koosneb.

 Kuid hiljutised protsessorid on sisaldanud ka graafikaprotsessoreid (GPU) ja digitaalseid signaaliprotsessoreid (DSP), mis võimaldavad neil täita eriülesandeid, nagu graafika renderdamine või heli dekodeerimine.

Protsessorid on pakitud ühte kiibi, mida nimetatakse stantsiks. Seejärel paigaldatakse matriit trükkplaadile (PCB) ja muudele komponentidele, nagu mälukiibid, sisend-/väljundpordid ja jahutusribid.

Protsessorid on saadaval ka sülearvutites ja tahvelarvutites.

Protsessori tüüp ja kiirus võivad arvuti töökiirust oluliselt mõjutada. Mitmetuumalised tippprotsessorid, nagu Intel Core i7 või AMD Ryzen 5, on paremad kui aeglasemad ühetuumalised mudelid.

Siiski võivad jõudlust mõjutada ka sellised tegurid nagu RAM-i maht või rakenduste tüübid. Arvuti protsessori valimisel on oluline kõiki neid tegureid arvesse võtta.

Protsessorid arenevad pidevalt. Uuematel mudelitel on täiustatud jõudlus ja virtualiseerimistehnoloogia, mis võimaldab neil korraga käitada mitut operatsioonisüsteemi.

Tehnoloogia arenedes muutuvad protsessorid veelgi kiiremaks ja võimsamaks.

Mis on tuum?

Tuum on arvuti peamine töötlemisüksus. Ta vastutab juhiste täitmise ja arvutuste tegemise eest.

Kaasaegsetes protsessorites saab mitu tuuma korraga täita mitut käsku.

See muudab need tõhusamaks ja võib parandada jõudlust. Tuumad on ehitatud ühele ränikiibile ja neid on erineva suurusega, alates nutitelefonides kasutatavatest väikestest kuni võimsate mängumasinate jaoks kasutatavate suurteni.

Tuumade arv mõjutab protsessori jõudlust; rohkem südamikke tähendab kiiremat töötlemiskiirust. Tuumad toetavad ka multitegumtöötlust, võimaldades kasutajatel käivitada samaaegselt mitut rakendust ilma aeglustumiseta.

Oluline on märkida, et põhitehnoloogia areneb pidevalt ning uuemad versioonid pakuvad paremat jõudlust ja funktsioone kui nende eelkäijad.

Konkurentsis püsimiseks on oluline olla kursis viimaste edusammudega.

Mis on niit?

Lõim on järjestikune juhtimisvoog programmi sees. Lõimed jagavad programmi väiksemateks, paremini juhitavateks tükkideks.

See võib muuta programmid tõhusamaks, võimaldades erinevaid ülesandeid paralleelselt käivitada. Igal lõimel on mitme lõimega rakenduses oma CPU pinu ja registrite komplekt.

See võimaldab lõimedel töötada üksteisest sõltumatult. Lisaks pakuvad lõimed programmidele võimalust üksteisega suhelda ja ressursse jagada.

Lõimed on enamiku kaasaegsete operatsioonisüsteemide põhiosa ja neid kasutatakse paljudes olulistes rakendustes, nagu veebibrauserid, videomängud ja andmebaasiserverid.

Lõimed võivad samuti suurendada rakenduse reageerimisvõimet, võimaldades sellel töödelda korraga rohkem ülesandeid. Näiteks kasutavad paljud veebibrauserid HTML-lehtede samaaegseks renderdamiseks mitut lõime.

Peamised erinevused protsessori, tuuma ja niidi vahel

1. Protsessorid on arvuti süda, protsessori tuumad ja lõimed aga protsessorite komponendid.
2. Protsessoril võib olla üks või mitu südamikku, samas kui tuumal võib olla üks või mitu niiti.
3. Lõimed jagavad ressursse teiste sama tuuma lõimedega, samas kui tuumadel on oma ressursid, millele lõimed pääsevad juurde.
4. Protsessorid saavad samaaegselt käivitada mitut programmi, samas kui tuumad saavad samaaegselt käitada ainult ühte lõime.
5. Protsessori kiirust mõõdetakse gigahertsides (GHz), südamiku kiirusi aga megahertsides (MHz).

viited

1. https://arielortiz.info/s201513/tc3035/mcp_samplech01.pdf
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/913755/
3. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7029183/

Viimati värskendatud: 29. juulil 2023