处理器、核心与线程：差异与比较

在谈论计算机硬件时，您可能听说过“处理器”、“内核”和“线程”等术语。 了解这三个组件之间的区别对于正确选择适合您的计算需求的硬件非常重要。

处理器是充当计算机大脑的单个电路（或多核处理器上的多个电路）。 它执行指令、控制数据流和管理 I/O（输入/输出）。 内核或处理器内核是处理器的物理部分，可以包含专用于单个指令线程的多个执行单元。 线程可以被认为是处理器核心执行的代码路径或指令序列。

处理器核心是指单个芯片上处理单元的数量，它决定了处理器可以同时处理多少任务。 线程是处理器内核一次可以处理的处理单元数，决定了它处理复杂任务的效率。

关键精华

1. 处理器核心是 CPU 中执行指令的物理单元，而线程代表指令的虚拟路径。
2. 多核处理器可以同时执行多个任务，提高多任务处理和并行处理性能。
3. 超线程技术允许每个核心处理两个线程，使 CPU 可以同时管理的任务数量增加一倍。

对比表

比较参数	处理器	核心	Thread
地理位置	它位于计算机中	它位于处理器中	它位于处理器中
意	它是位于计算机中的电路，用于处理从计算机上执行的硬件和软件收到的所有命令。	它是位于处理器内部的一个电子元件，可以按照给它的简单指令工作。	线程是程序中的顺序控制流。 线程将程序分解成更小、更易于管理的部分。
计算机组件类型	物理组件	物理组件	虚拟组件
基本操作	获取、解码和执行	获取、解码和执行	线程创建、线程终止、线程连接和线程让出。

什么是处理器?

处理器是计算机的关键部件。 它是执行计算机程序指令的芯片。 处理器由晶体管组成，晶体管是可以打开或关闭的微型开关。 多年来，处理器可以包含的晶体管数量一直在迅速增加，它们的运行速度也是如此。 这使得处理器变得越来越强大。

处理器的速度以千兆赫 (GHz) 为单位进行测量。 数字越大，处理器越快。

处理器也有不同的尺寸。 一些处理器是为笔记本电脑设计的，而另一些则是为台式电脑或服务器设计的。

大多数处理器使用称为微体系结构的东西。 这是一种帮助处理器更快、更高效地运行的设计。

自 2013 年以来，英特尔一直在使用一种名为 Haswell 的特殊微架构。这种微架构被用于他们的许多处理器中，包括 Core i3、酷睿 i5 和酷睿 i7。 AMD 也有其微架构，称为 Ryzen。

该微架构于 2017 年初发布，并用于其 Ryzen 5 和 Ryzen 7 处理器中。

大多数处理器都是围绕中央处理器构建的（中央处理器)，执行构成计算机程序的基本指令。

 然而，最近的处理器还包括图形处理单元 (GPU) 和数字信号处理器 (DSP)，这使它们能够执行图形渲染或音频解码等专门任务。

处理器封装在称为芯片的单个芯片中。 然后，芯片被安装在印刷电路板 (PCB) 和其他组件上，例如存储芯片、输入/输出端口和散热片。

处理器也可用于膝上型计算机和平板计算机。

处理器的类型和速度会极大地影响计算机的运行速度。具有多核的高端处理器（例如 Intel Core i7 或 AMD Ryzen 5）比速度较慢的单核型号更好。

但是，RAM 容量或应用程序类型等因素也会影响性能。 在为您的计算机选择处理器时，务必要考虑所有这些因素。

处理器在不断发展。 较新的型号具有改进的性能和虚拟化技术，允许它们同时运行多个操作系统。

随着技术的进步，处理器将变得更快、更强大。

什么是核心?

核心是计算机的主要处理单元。 它负责执行指令和执行计算。

在现代处理器中，多个内核可以同时执行多条指令。

这使它们更有效率并可以提高性能。 内核构建在单个硅芯片上，大小不一，从用于智能手机的小内核到用于强大游戏机的大内核。

核心数量影响处理器的性能； 更多的核心意味着更快的处理速度。 Cores 还支持多任务处理，允许用户同时运行多个应用程序而不会降低速度。

值得注意的是，核心技术在不断发展，新版本提供比其前身更好的性能和功能。

紧跟最新进展对于保持竞争力至关重要。

什么是线程?

线程是程序中的顺序控制流。 线程将程序分解成更小、更易于管理的部分。

这可以通过允许并行运行不同的任务来提高程序的效率。 在多线程应用程序中，每个线程都有自己的 CPU 堆栈和一组寄存器。

这允许线程彼此独立运行。 此外，线程为程序提供了一种相互通信和共享资源的方式。

线程是大多数现代操作系统的基本组成部分，并用于许多重要的应用程序，例如 Web 浏览器、视频游戏和数据库服务器。

线程还可以通过允许应用程序同时处理更多任务来提高应用程序的响应能力。 例如，许多 Web 浏览器使用多个线程同时呈现 HTML 页面。

处理器、内核和线程之间的主要区别

1. 处理器是计算机的心脏，而处理器内核和线程是处理器的组成部分。
2. 一个处理器可以有一个或多个内核，而一个内核可以有一个或多个线程。
3. 线程与同一核心上的其他线程共享资源，而核心拥有线程可以访问的资源。
4. 处理器可以同时运行多个程序，而内核只能同时运行一个线程。
5. 处理器速度以千兆赫 (GHz) 为单位，而核心速度以兆赫 (MHz) 为单位。

参考资料

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/

最后更新时间：29 年 2023 月 XNUMX 日