Secondo i riferimenti storici, i primi computer elettronici furono sviluppati all'inizio del 1800.
A causa delle loro dimensioni, costo e complessità, questi computer potevano essere utilizzati solo da matematici e scienziati qualificati.
L'Analytical Engine, il primo computer meccanico general-purpose della storia, fu menzionato per la prima volta da Babbage nel 1937.
Il motore analitico includeva un'unità logica aritmetica, ramificazione condizionale, loop per il flusso di controllo e memoria integrata, proprio come farebbe un computer moderno.
Col passare del tempo e grazie all'intervento di alcuni grandi cervelli, abbiamo avuto modo di conoscere la CPU, disponibile in diverse varietà.
Quando parliamo di unità di elaborazione, ci riferiamo al processore, il Core di una CPU, che ora viene prodotto in vari tipi: Core i5 e Core i7.
Quindi veniamo a conoscenza del VCPU, noto anche come unità di elaborazione centrale virtuale.
Punti chiave
- Una CPU (Central Processing Unit) è l'unità di elaborazione primaria di un computer, un core è una singola unità di elaborazione all'interno di una CPU e una vCPU (CPU virtuale) è un'unità di elaborazione virtualizzata assegnata a una macchina virtuale.
- Le CPU multicore consentono l'elaborazione parallela, aumentando le prestazioni complessive.
- Le vCPU consentono un uso più efficiente delle risorse fisiche e migliorano le prestazioni negli ambienti virtualizzati.
CPU, Core e vCPU
La CPU è il componente di un computer che esegue l'interpretazione e l'esecuzione delle istruzioni, consentendogli di svolgere i propri compiti. È basato sull'hardware. Un core è il processore della CPU che legge ed esegue le istruzioni del programma. Una vCPU è una CPU fisica basata su software assegnata a una macchina virtuale.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | CPU | Nucleo | VCPU |
|---|---|---|---|
| Funzione | Un'unità di elaborazione fisica. | Il cervello di una CPU | Un'unità di elaborazione virtuale |
| Definizione | Un circuito elettronico all'interno del computer che gestisce tutte le istruzioni che riceve dall'hardware e dal software in esecuzione sul computer | Unità di elaborazione che riceve istruzioni per svolgere azioni sulla base delle istruzioni | Una CPU virtuale (vCPU), nota anche come processore virtuale, è un'unità di elaborazione centrale (CPU) fisica assegnata a una macchina virtuale (VM). |
| Dove | Un componente all'interno del computer. | Situato all'interno della CPU. | Localizzato Virtualmente, gestito da una macchina virtuale. |
| Processore/Nucleo | Un computer può avere più CPU o processori | Una CPU può avere uno o più core | elaborazione multipla simmetrica |
Cos'è la CPU?
Il cervello del tuo computer è chiamato Central Processing Unit o Processor.
Interpreta i comandi, assegna compiti ed esegue calcoli. I comandi che invii al tuo computer tramite il mouse e la tastiera vengono tradotti dalla CPU e delegati, ad esempio quando chiedi di caricare un video.
La CPU sarebbe stata responsabile dell'esecuzione di queste operazioni da sola nei primi computer.
Tuttavia, le altre parti della tecnologia moderna, come la GPU, elaborano alcune operazioni autonomamente.
Le CPU moderne ora svolgono un ruolo più di supervisione, gestendo direttamente meno calcoli pur continuando a monitorare il completamento del lavoro.
In precedenza, quando non esistevano smartphone e tablet, sarebbe stata utilizzata una varietà di chipset per condurre questa connessione tra la CPU del tuo sistema e te.
I chipset sono circuiti integrati che collegano l'unità di elaborazione centrale (CPU) del computer a qualsiasi dispositivo esterno, come tastiera, memoria e RAM.
Ma con l'avanzare della tecnologia, le soluzioni SOC (Systems on Chips) hanno sostituito quasi completamente i chipset per consentire CPU più piccole ed efficienti.
In quanto soluzione a chip singolo che include CPU, GPU, memoria e altro ancora, SOC rappresenta un sostituto più rapido e compatto delle precedenti tecnologie multi-chip.
Una CPU che funziona in modo più rapido e coerente è il risultato finale dell'unione di tutti questi componenti hardware e software in un singolo chip.
Cos'è un Nucleo?
L'unità di elaborazione che esegue le attività in un momento specifico è chiamata core e una CPU può averne una o più.
L'ordine di esecuzione del lavoro, i registri e la cache saranno tutti mantenuti dal core, che eseguirà anche operazioni utilizzando l'ALU.
Il sistema operativo pianifica ogni thread o processo software eseguito da un core controllato dalla CPU.
Un thread è un insieme autonomo di istruzioni che una CPU può gestire.
Il "cervello" di una CPU è chiamato core o core della CPU. Riceve comandi ed esegue calcoli o altre operazioni per eseguire tali comandi. Per le CPU sono possibili più core.
I processori dual-core hanno due core; i processori quad-core hanno quattro core; I processori Hexa-core hanno sei core; e i processori octa-core hanno otto core.
La maggior parte delle CPU consumer ha da due a dodici core a partire dal 2019. Le CPU per workstation e server possono avere fino a 48 core.
Operazioni separate possono essere eseguite da ciascun core della CPU dagli altri. La cache di memoria della CPU può consentire a molti core di cooperare in operazioni parallele su una raccolta condivisa di dati.
Che cos'è una vCPU?
Un'unità di elaborazione centrale (CPU) effettiva assegnata a una macchina virtuale viene definita CPU virtuale (vCPU), detta anche processore virtuale (VM).
Ciascuna macchina virtuale riceve una vCPU per impostazione predefinita. Supponiamo tuttavia che l'host fisico abbia accesso a molti core della CPU. In tal caso, uno scheduler della CPU alloca i contesti di esecuzione e la CPU virtuale diventa effettivamente una serie di slot temporali sui processori logici.
È fondamentale che un amministratore comprenda in che modo il suo provider di servizi cloud registra l'utilizzo della vCPU in un file fattura perché il tempo di elaborazione è a pagamento.
È fondamentale che l'amministratore comprenda che le prestazioni non aumenteranno necessariamente con più vCPU.
Ciò è dovuto al fatto che quando il numero di vCPU aumenta, lo scheduler trova più difficile sincronizzare gli slot temporali sulle CPU effettive e il tempo di attesa potrebbe influire sulle prestazioni.
Il paradigma di calcolo multi-threaded simmetrico multi-processing (SMP) è un componente di VMwaree include le vCPU.
Per migliorare le prestazioni di più processi virtualizzati paralleli, SMP consente inoltre di distribuire i thread su più core fisici o logici.
Il multitasking sequenziale è possibile in un ambiente multi-core grazie alle vCPU.
Principali differenze tra CPU e Core e vCPU
- Un computer con diversi core della CPU è l'opzione ideale se stai cercando prestazioni perché ogni core può gestire le istruzioni da solo. Le vCPU, tuttavia, possono essere l'opzione migliore se stai cercando una soluzione conveniente.
- Mentre le vCPU sono rappresentazioni virtuali di CPU fisiche utilizzate nelle macchine virtuali, CPU e core sono componenti fisici.
- L'unità di elaborazione centrale, o processore, è la stessa dell'intera scheda madre del computer. Mentre il Core è un chip che si trova nella scheda madre. D'altra parte, VCPU è una macchina virtuale.
- Mentre le vCPU sono basate su software, le CPU sono basate su hardware. Ciò significa che, a differenza delle CPU virtuali prodotte dagli hypervisor secondo necessità, le CPU esistono fisicamente all'interno del computer. A causa di questa variazione nell'implementazione, le CPU sono significativamente più efficaci delle vCPU perché non hanno il sovraccarico correlato al funzionamento nel software.
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8560124/
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5767149/
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8560124/
Ultimo aggiornamento: 29 luglio 2023
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Sandeep Bhandari ha conseguito una laurea in ingegneria informatica presso la Thapar University (2006). Ha 20 anni di esperienza nel campo della tecnologia. Ha un vivo interesse in vari campi tecnici, inclusi i sistemi di database, le reti di computer e la programmazione. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
