پردازنده چند هسته ای: کشف ابزار قدرتمند برای کامپیوتر شما

تاریخچه پردازنده چند هسته ای

پردازنده های چند هسته ای یکی از پیشرفت های مهم در زمینه فناوری رایانه و البته تحقیقات نظری و علوم کامپیوتر بوده است. ایده اصلی پشت این نوع پردازش، استفاده همزمان از چندین هسته برای انجام یک سری از وظایف بوده است.

همانطور که می‌دانیم، در پردازنده‌های سنتی، تنها یک هسته برای اجرای تمامی فرآیندها و وظایف مورد نیاز سیستم به کار گرفته می‌شود. اما در پردازنده های چند هسته ای، چندین هسته وجود دارد که هر کدام از آن‌ها می‌توانند به صورت مستقل با دستورات وظایف مختلف سیستم را اجرا کنند.

اولین پردازنده چند هسته ای از سوی شرکت IBM در سال ۲۰۰۱ معرفی شد. پس از آن، شرکت‌های دیگری مانند Intel، AMD، Oracle و … نیز به ساخت پردازنده های چند هسته ای پرداختند. در سال ۲۰۰۶، Intel پردازنده Core ۲ Duo را معرفی کرد که در آن دو هسته در یک پردازنده قرار داده شده بود.

از آن زمان به بعد، پردازنده های چند هسته ای برای سیستم های کامپیوتری و موبایلی بسیار پرکاربرد شده‌اند و در عین حال، محققان و مهندسان همچنان به بهینه سازی و بهبود این نوع پردازش پرداخته و پیشرفت های جدیدی را در این زمینه اعلام کرده‌اند.

شاید برایتان جالب باشد که راجع به سوکت سی پی یو و چیپست مادربرد هم بدانید.

مزایا و معایب پردازنده های چند هسته ای

پردازنده‌های چند هسته‌ای با مزایای بسیاری همراه هستند که می‌توان به بالا بردن سرعت کاربردی، کارآیی بیشتر و کاهش مصرف انرژی اشاره کرد. همچنین، اجازه می‌دهند که برنامه‌ها و فرآیندها به طور موازی اجرا شوند و بنابراین زمان اجرای آن‌ها کاهش می‌یابد. با این حال، معایبی هم مانند هر فناوری دیگری دارند. برای مثال، برای استفاده بهینه از پردازنده چند هسته‌ای، برنامه باید بهینه‌سازی شده و قابلیت پشتیبانی از چند نخی باشد. همچنین، مشکلات حرارتی ممکن است به دلیل بیشتر شدن تعداد هسته‌ها و افزایش میزان انرژی مصرفی پیش آید. در کل، استفاده از پردازنده‌های چند هسته‌ای مزایای بسیاری دارد اما نیاز به بهینه‌سازی نرم‌افزار و مدیریت حرارت دارد.

از معایب استفاده از پردازنده‌های چند هسته‌ای می‌توان به بالا بودن قیمت آنها و برخی مشکلات مربوط به هماهنگی هسته‌ها در برخی موارد اشاره کرد. همچنین برخی برنامه‌ها قابلیت بهره‌برداری از تمامی هسته‌های پردازنده را ندارند و در نتیجه از قابلیت هماهنگی و هماهنگ‌سازی هسته‌ها استفاده نمی‌کنند و عملکرد بهبود نیافته است.

اهمیت این مدل پردازنده ها چیست؟

پردازنده های چند هسته ای به دلیل قابلیت اجرای چندین وظیفه به صورت همزمان، افزایش سرعت کارکرد سیستم و افزایش کارایی کاربردی برای کاربران و نرم‌افزارهای پیچیده و حجیم از اهمیت بسزایی برخوردارند. همچنین در کاربردهایی که نیاز به پردازش های موازی و بارگذاری زیاد دارند، مزیت ویژه‌ای را به خود اختصاص می‌دهند. با این حال، معایب این پردازنده ها شامل قیمت بالا، مصرف انرژی بیشتر و نیاز به سخت‌افزارهای سازگار با این تکنولوژی می‌باشد.

کاربردهای آنها در چیست؟

پردازنده‌های چند هسته‌ای به دلیل قابلیت پردازش همزمان بیشتر، در برنامه‌هایی که نیاز به پردازش گسترده و همروند دارند، مانند برنامه‌های گرافیکی، شبیه‌سازی و بازی‌های رایانه‌ای، مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین در کاربردهای سروری، مانند پردازش داده‌های بزرگ و برنامه‌های پایگاه داده نیز کاربرد دارند. به علاوه، در کاربردهایی که نیاز به پردازش ویدئو و صدا به صورت همزمان دارند نیز می‌توان از پردازنده‌های چند هسته‌ای استفاده کرد.

باورهای اشتباه در مورد این پردازنده ها؟

بعضی افراد معتقد هستند که پردازنده‌های چند هسته‌ای به دلیل داشتن چند هسته، سرعت عملکرد بیشتری دارند و برای هر نوع کاربردی مناسب هستند. اما این باور اشتباه است. هر چند پردازنده‌های چند هسته‌ای در برخی کاربردها بهتر از پردازنده‌های تک هسته‌ای عمل می‌کنند، اما برای برخی کاربردها همچون کاربردی که نیاز به سرعت بالای پردازش داده‌ها دارد، پردازنده‌های تک هسته‌ای بهترین انتخاب هستند. همچنین، باور اینکه پردازنده‌های چند هسته‌ای در همه موارد بهتر از پردازنده‌های تک هسته‌ای عمل می‌کنند، نیز اشتباه است.

بهترین سی پی یو برای برنامه نویسی

اهمیت نسل در پردازنده های چند هسته ای چیست؟

نسل در پردازنده‌های چند هسته‌ای به‌عنوان یک معیار برای ارزیابی عملکرد و کارایی آنها بسیار مهم است. هرچه پردازنده از نسل جدیدتر باشد، قدرت پردازش و کارایی بیشتری دارد. با ارتقاء نسل پردازنده، امکانات بیشتری مانند قابلیت پردازش تصاویر و ویدئوها با کیفیت بالا، بازی‌های حرفه‌ای و رندرینگ ۳D در دسترس خواهد بود. بنابراین، خرید پردازنده با آخرین نسل، به صرفه‌ترین راه برای دستیابی به کارایی بالاتر و پشتیبانی از نرم‌افزارهای جدید و نسل بعدی است.

پردازنده های چند هسته ای برای گیمینگ

پردازنده‌های چند هسته‌ای برای بازی‌های رایانه‌ای بسیار مهم هستند. بازی‌های رایانه‌ای امروزی نیاز به پردازش سریع مثل سی پی یو های سری K دارند و پردازنده‌های چند هسته‌ای به دلیل قابلیت پردازش همزمان چند وظیفه، می‌توانند در بازی‌های پیچیده با گرافیک بالا عملکرد بهتری داشته باشند.

شرکت‌های تولید کننده پردازنده مانند اینتل و AMD، پردازنده‌های چند هسته‌ایی را با نام‌های مختلفی در بازار عرضه می‌کنند که به خوبی برای بازی مناسب هستند. برخی از پردازنده‌های معروف برای بازی‌های رایانه‌ای عبارتند از:

– پردازنده‌های AMD Ryzen با تعداد هسته‌های مختلف

– پردازنده‌های Intel Core i7 و i9 با تکنولوژی های Hyper-Threading و Turbo Boost

– پردازنده‌های Intel Core X با تعداد هسته‌های بسیار بالا

– پردازنده‌های AMD Threadripper با تعداد هسته‌های بالا و مجهز به تکنولوژی‌های جدید

– پردازنده‌های Intel Core i5 با تکنولوژی‌های Turbo Boost و Intel Optane

– پردازنده‌های AMD FX با تعداد هسته‌های بالا

همچنین بخوانید: بهترین سی پی یو برای گیم

پردازنده های چند هسته ای برای رندرینگ

پردازنده های چند هسته ای برای رندرینگ امروزه بسیار مهم هستند و در بسیاری از صنایع مانند صنعت فیلم، تلویزیون، تبلیغات، بازی‌های ویدئویی و غیره استفاده می شوند. این پردازنده ها به دلیل قابلیت پردازش بالا و عملکرد بهینه، از طرف تولید کنندگان و توسعه دهندگان ویدئو با استقبال زیادی مواجه هستند.

برخی از پردازنده های چند هسته ای برای ویدئو پردازش عبارتند از:

۱. پردازنده های اینتل Core i7 و i9: این پردازنده ها به دلیل داشتن تعداد هسته های بالا و فرکانس ساعت بالا، برای رندر و ویرایش ویدئوها بسیار موثر هستند.

۲. پردازنده های AMD Ryzen: این پردازنده ها دارای تعداد هسته های بالا و عملکرد قوی هستند و برای کاربردهای ویدئویی، بسیار مناسب هستند.

۳. پردازنده های اینتل Xeon: این پردازنده ها برای کاربردهای صنعتی ویدئویی، مانند تولید فیلم و تلویزیون، استفاده می شوند. این پردازنده ها دارای تعداد هسته های بالا و پشتیبانی از حافظه ECC برای اطمینان از دقت و اعتبار داده ها هستند.

۴. پردازنده های ARM: پردازنده های ARM برای کاربردهای ویدئویی در دستگاه های هوشمند و دوربین های دیجیتال استفاده می شوند. این پردازنده ها دارای مصرف انرژی پایین و عمر باتری بلند هستند.

پردازنده های چند هسته ای برای کاربردهای صنعتی

پردازنده‌های چند هسته‌ای برای کاربردهای صنعتی بسیار مناسب هستند. در بسیاری از صنایع مانند صنعت خودروسازی، هواپیماسازی، فضایی، پزشکی و غیره از این پردازنده‌ها استفاده می‌شود. یکی از کاربردهای مهم پردازنده‌های چند هسته‌ای در صنعت، پردازش داده‌های حجیم است. برای مثال، در صنعت خودروسازی، پردازش داده‌های سیستم‌های کنترل خودرو و جمع‌آوری داده‌های حسگرها و کاهش اتلاف انرژی به کمک پردازش موازی انجام می‌شود.

همچنین، در صنعت هواپیماسازی، پردازش داده‌های حسگرهای جهت‌یابی، ناوبری، شتاب سنج، فشار سنج و دیگر حسگرها نیز به کمک پردازش موازی انجام می‌شود.

در صنعت پزشکی نیز از پردازنده‌های چند هسته‌ای برای پردازش داده‌های پزشکی مانند تصاویر رادیولوژی، اطلاعات پزشکی بیماران، داده‌های دستگاه‌های پزشکی و غیره استفاده می‌شود.

با توجه به قابلیت پردازش موازی این پردازنده‌ها، آن‌ها برای کاربردهای صنعتی که نیازمند پردازش داده‌های حجیم و سریع هستند، بسیار مناسب هستند.

مقایسه پردازنده های چند هسته ای با پردازنده های تک هسته ای

پردازنده‌های چند هسته‌ای در مقایسه با پردازنده‌های تک هسته‌ای، امکان انجام کارهای بیشتری را در یک زمان مشابه فراهم می‌کنند. این به دلیل داشتن چندین هسته (core) درون هر پردازنده است که این هسته‌ها می‌توانند به صورت مستقل به اجرای کارها بپردازند. این امکان را به پردازشگر می‌دهد که به صورت همزمان به چندین کار بپردازد.

با این حال، برای مقایسه پردازنده‌های چند هسته‌ای با پردازنده‌های تک هسته‌ای باید توجه داشت که در برخی برنامه‌ها و نرم‌افزارها، استفاده از چند هسته به مراتب بهتر از تنها استفاده از یک هسته است. اما در برخی موارد دیگر، استفاده از چند هسته بهبود قابل توجهی در کارایی ندارد و در نتیجه، پردازنده‌های تک هسته‌ای با کارایی بالاتری نسبت به پردازنده‌های چند هسته‌ای در این برنامه‌ها عمل می‌کنند.

به طور کلی، پردازنده‌های چند هسته‌ای به عنوان یک راه حل پردازشی برای کاربرانی که به دنبال کارایی بیشتر در کارهایی مانند ویدئو پردازش، بازی کامپیوتری و برنامه‌های پردازشی سنگین هستند، مناسب هستند.

نتیجه گیری

در این مقاله به پردازنده های چند هسته ای پرداختیم و مهم ترین سوالات در این زمینه را به شیوه ای ساده بیان کردیم. برای خرید انواع پردازنده های می توانید روی تجربه ما حساب کنید و از مشاوره همکاران من در فروشگاه آر تی جی سنتر بهره ببرید.