CPU vs Core vs vCPU: atšķirība un salīdzinājums

Saskaņā ar vēsturiskajām atsaucēm agrākie elektroniskie datori tika izstrādāti 1800. gadu sākumā.

To lieluma, izmaksu un sarežģītības dēļ ar šiem datoriem var darboties tikai kvalificēti matemātiķi un zinātnieki.

Analītiskais dzinējs, pirmais vispārējas nozīmes mehāniskais dators vēsturē, pirmo reizi tika minēts Babage 1937. gadā.

Analītiskais dzinējs ietvēra aritmētisko loģisko vienību, nosacīto atzarojumu, vadības plūsmas cilpas un integrētu atmiņu, tāpat kā mūsdienu datorā.

Laikam ejot un ar dažu lielu smadzeņu iejaukšanos, mēs dzirdējām par CPU, kas tiek piedāvāts dažādos veidos.

Kad mēs runājam par apstrādes bloku, tas attiecas uz procesoru, CPU kodolu, kas tagad tiek ražots dažādos veidos - Core i5 un Core i7.

Pēc tam mēs uzzinām par VCPU, kas pazīstams arī kā virtuālais centrālais procesors.

Atslēgas

1. Centrālais procesors (Central Processing Unit) ir datora primārā procesora bloks, kodols ir atsevišķa procesora bloks CPU, un vCPU (virtuālais CPU) ir virtualizēta apstrādes vienība, kas piešķirta virtuālajai mašīnai.
2. Daudzkodolu CPU nodrošina paralēlu apstrādi, palielinot kopējo veiktspēju.
3. vCPU nodrošina efektīvāku fizisko resursu izmantošanu un uzlabo veiktspēju virtualizētā vidē.

CPU vs Core vs vCPU

CPU ir datora sastāvdaļa, kas veic instrukciju interpretāciju un izpildi, ļaujot tam veikt savus uzdevumus. Tas ir balstīts uz aparatūru. Kodols ir CPU procesors, kas nolasa un izpilda programmas instrukcijas. VCPU ir uz programmatūru balstīts fiziskais CPU, kas piešķirts virtuālajai mašīnai.

Salīdzināšanas tabula

Salīdzināšanas parametri	CPU	Kodols	VCPU
funkcija	Fiziskā apstrādes vienība.	CPU smadzenes	Virtuālā apstrādes vienība
Definīcija	Elektroniska shēma datora iekšienē, kas apstrādā visas instrukcijas, ko tas saņem no datorā darbojošās aparatūras un programmatūras	Apstrādes vienība, kas saņem norādījumus, lai veiktu darbības, pamatojoties uz instrukcijām	Virtuālais CPU (vCPU), kas pazīstams arī kā virtuālais procesors, ir fiziska centrālā procesora bloks (CPU), kas ir piešķirts virtuālajai mašīnai (VM).
Adrese	Komponents datora iekšpusē.	Atrodas CPU iekšpusē.	Atrodas virtuāli, vada virtuālā mašīna.
Procesors/Core	Datoram var būt vairāki CPU vai procesori	CPU var būt viens vai vairāki kodoli	simetriska daudzkārtēja apstrāde

Kas ir CPU?

Jūsu datora smadzenes sauc par centrālo procesoru vai procesoru.

Tas interpretē komandas, piešķir darbus un veic aprēķinus. Komandas, ko nosūtāt uz datoru, izmantojot peli un tastatūru, centrālais procesors pārtulko un deleģē, piemēram, kad lūdzat tam ielādēt videoklipu.

CPU būtu bijis atbildīgs par šo darbību veikšanu viens pats agrīnajos datoros.

Tomēr pārējās mūsdienu tehnoloģiju daļas, piemēram, GPU, apstrādā dažas darbības pašas.

Mūsdienu centrālajiem procesoriem tagad ir lielāka uzraudzības loma, tiešā veidā pārvaldot mazāk aprēķinu, vienlaikus uzraugot darba pabeigšanu.

Agrāk, kad viedtālruņi un planšetdatori netika ražoti, tika izmantotas dažādas mikroshēmas, lai izveidotu savienojumu starp jūsu sistēmas centrālo procesoru un jums.

Mikroshēmas ir integrētās shēmas, kas savieno jūsu datora centrālo procesoru (CPU) ar jebkādām ārējām ierīcēm, piemēram, tastatūru, krātuvi un operatīvo atmiņu.

Taču, tehnoloģijām attīstoties, sistēmu mikroshēmu (SOC) risinājumi gandrīz pilnībā ir nobīdījuši mikroshēmojumus, lai nodrošinātu mazākus, efektīvākus CPU.

Kā vienas mikroshēmas risinājums, kas ietver CPU, GPU, atmiņu un daudz ko citu, SOC piedāvā ātrāku un kompaktāku aizstājēju agrākajām vairāku mikroshēmu tehnoloģijām.

CPU, kas darbojas ātrāk un konsekventāk, ir gala rezultāts visu šo aparatūras un programmatūras komponentu apvienošanai vienā mikroshēmā.

Kas ir kodols?

Apstrādes bloku, kas veic uzdevumus noteiktā laikā, sauc par kodolu, un CPU var būt viens vai vairāki no tiem.

Darba izpildes secību, reģistrus un kešatmiņu uzturēs kodols, kas arī veiks darbības, izmantojot ALU.

Operētājsistēma ieplāno katru pavedienu vai programmatūras procesu, ko izpilda kodols, ko kontrolē CPU.

Pavediens ir atsevišķs instrukciju kopums, ko var apstrādāt centrālais procesors.

CPU “smadzenes” sauc par kodolu vai CPU kodolu. Tā saņem komandas un veic aprēķinus vai citas darbības, lai izpildītu šīs komandas. CPU ir iespējami vairāki kodoli.

Divkodolu procesoriem ir divi kodoli; četrkodolu procesoriem ir četri kodoli; Sešskodolu procesoriem ir seši kodoli; un astoņkodolu procesoriem ir astoņi kodoli.

Lielākajai daļai patērētāju CPU 2019. gadā ir no diviem līdz divpadsmit kodoliem. Darbstaciju un serveru CPU var būt līdz 48 kodoliem.

Katrs CPU kodols var veikt atsevišķas darbības no citiem. CPU atmiņas kešatmiņa var ļaut daudziem kodoliem sadarboties paralēlās darbībās kopīgā datu kolekcijā.

Kas ir vCPU?

Faktiskais centrālā procesora bloks (CPU), kas ir piešķirts virtuālajai mašīnai, tiek saukts par virtuālo CPU (vCPU), ko sauc arī par virtuālo procesoru (VM).

Katra virtuālā mašīna pēc noklusējuma saņem vienu vCPU. Tomēr pieņemsim, ka fiziskajam resursdatoram ir piekļuve daudziem CPU kodoliem. Tādā gadījumā CPU plānotājs piešķir izpildes kontekstus, un virtuālais CPU faktiski kļūst par laika nišu sēriju loģiskajos procesoros.

Administratoram ir ļoti svarīgi saprast, kā viņa mākoņdatošanas pakalpojumu sniedzējs reģistrē vCPU izmantošanu pavadzīme jo apstrādes laiks ir maksas.

Administratoram ir ļoti svarīgi saprast, ka veiktspēja ne vienmēr palielināsies, palielinoties vCPU.

Tas ir saistīts ar faktu, ka, palielinoties vCPU skaitam, plānotājam ir grūtāk sinhronizēt laika nišas faktiskajos CPU, un gaidīšanas laiks var ietekmēt veiktspēju.

Simetriskas daudzapstrādes (SMP) daudzpavedienu skaitļošanas paradigma ir daļa no VMware, un tajā ir iekļauti vCPU.

Lai uzlabotu paralēlāku virtualizēto procesu veiktspēju, SMP arī ļauj sadalīt pavedienus pa daudziem fiziskiem vai loģiskiem kodoliem.

Pateicoties vCPU, secīga vairākuzdevumu veikšana ir iespējama daudzkodolu vidē.

Galvenās atšķirības starp CPU un Core un vCPU

1. Dators ar vairākiem CPU kodoliem ir ideāls risinājums, ja meklējat veiktspēju, jo katrs kodols var apstrādāt norādījumus atsevišķi. Tomēr vCPU var būt labākais risinājums, ja meklējat rentablu risinājumu.
2. Lai gan vCPU ir virtuāli fizisko CPU, ko izmanto virtuālajās mašīnās, attēlojumi, CPU un kodoli ir fiziski komponenti.
3. Centrālā procesora bloks jeb procesors ir tāds pats kā visa jūsu datora mātesplate. Kamēr Core ir mikroshēma, kas atrodama mātesplatē. No otras puses, VCPU ir virtuāla mašīna.
4. Lai gan vCPU pamatā ir programmatūra, CPU pamatā ir aparatūra. Tas nozīmē, ka atšķirībā no virtuālajiem CPU, ko pēc vajadzības ražo hipervizori, CPU fiziski pastāv jūsu datorā. Šo ieviešanas atšķirību dēļ CPU ir ievērojami efektīvāki nekā vCPU, jo tiem nav pieskaitāmās izmaksas, kas saistītas ar darbību programmatūrā.

Atsauces

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

Pēdējo reizi atjaunināts: 29. gada 2023. jūlijā