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核心數越多CPU越好對嗎?

汽車玩家 ? 來源:太平洋海角 ? 作者:太平洋海角 ? 2020-03-15 16:54 ? 次閱讀

CPU是中央處理器,是電腦的核心,所有需要在電腦中運行的軟件都需要經過CPU的調度才能正常工作,經過多年的發展,CPU的核心數越來越多了,那么是不是核心數越多的CPU就越好呢?

CPU的核心數量可以說是決定了電腦的計算能力,正常情況下核心數越多表示電腦的計算能力越強,在處理圖片、視頻剪輯以及3D動畫渲染等場景下使用給用戶的體驗會越好,但是處理器的最終運行效果并不能并獨的以核心數進行判斷,核心數的增加,CPU的功耗、成本等也都在增加著,所以過多核心數的CPU并不適合每一個人。

在有些情況下,電腦的核心數增加并不能給我們帶來任何好處,反而會因為發熱量的增加拖累整個電腦。因為發熱量是電腦性能提升的一個攔路虎,不論什么硬件,性能提高勢必會伴隨著發熱量的增多,如果不能對硬件實施有效的散熱控制溫度,那么高性能就只是“空中樓閣”,好看但沒用。

影響CPU性能的參數非常多,核心數僅僅其中的一方面,另外CPU的架構、制造工藝、運行頻率等方面都和CPU的核心數一樣重要,單單從核心數來比較CPU的性能過于片面。CPU的面積相對固定,當核心數多了,需要的電能和產生的熱量會跟著變多,所以散熱效果往往并不理想。所以在很多廠商設計多核CPU時,都會受到熱設計功耗的限制。

有些廠家為了避免CPU的功率過高,發熱量過大,同時又想堆砌更多的核心數,廠商們會降低各核心的頻率,從而降低自身的功率和發熱量。這樣雖然核心數增加了,但是CPU的整體性能沒有太大的變化或者沒有變化,因為頻率降低其實就意味著性能降低。為了能讓消費者選購這多核CPU,廠家在宣傳時會說自己的頻率很高,但這種所謂的高頻率只是一個峰值,只能堅持很短的一瞬間。

一般核心比較多的CPU,會把自身的核心分組進行工作,我們稱每組為一個節點,CPU通常會把核心分為兩個節點。然后又可以細分為:NUMA架構(非統一內存訪問)和UMA架構(統一內存訪問)。NUMA架構的特點是CPU的每個節點都各有一個內存控制器和節點本身專用的物理內存,而UMA架構則是只有一個內存控制器,并且所有核共享一個大的內存池。

正常情況來說NUMA架構會更快一些,但是對于分了很多線程的軟件來說,想要流暢運行會很吃力。因為NUMA架構的CPU,它的每個節點都要等另一個節點把數據處理完之后才能開始工作,所以不同節點訪問內存的時間不同,因此這類多線程軟件寧愿只使用一個節點,把其他的核心都空著不用,也不愿意跨節點運行,這樣就造成了性能的損耗。

既然NUMA架構的CPU存在這樣那樣的問題,那么用UMA架構就可以避免嗎?其實不然,UMA架構的CPU雖然是一個內存控制器控制所有的內存訪問,以此來確保所有軟件訪問內存的用時相等,但是相比之下,NUMA架構的軟件在訪問內存時反而會更加方便直接,這樣一來UMA的性能損耗會更大一些,并且節點越多,性能損耗就越嚴重。

所以說多核確實有多核的好處,在跑支持多核工作的軟件時,多核CPU的確有著顯著的優勢。但是對多核CPU來說,性能損耗是無法避免的,而且核心越多,性能損耗往往就越嚴重。所以我們在選擇CPU的時候,不能只看CPU的核心數,需要從其他方面來考慮。

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