Різниця між ядром та процесором

Core проти процесора
 

Різниця між процесором і ядром може стати неприємною темою, якщо ви не знаєте комп'ютер. Процесор або процесор - це як мозок комп'ютерної системи. Він відповідає за всі основні функції, такі як арифметичні, логічні та керуючі операції. Традиційний процесор, такий як процесор Pentium, має всередині ядра лише одне ядро, але сучасні процесори - це багатоядерні процесори. Багатоядерний процесор має декілька ядер всередині процесорного пакета, де ядро ​​є найбільш базовою обчислювальною одиницею процесора. Ядро може одночасно виконувати лише одну інструкцію програми (може виконати декілька, якщо є можливість гіперточки), але процесор, який складається з декількох ядер, може виконувати кілька інструкцій одночасно, залежно від кількості ядер.

Що таке процесор?

Процесор, який також відомий як Центральний процесорний блок (CPU), є найважливішою частиною комп'ютерної системи, яка відповідає за виконання програмних інструкцій. Ці інструкції включають арифметичні, логічні, керуючі та операції введення-виведення. Традиційно процесор складається з компонента під назвою Арифметично-логічний блок (ALU), який відповідає за всі арифметичні та логічні операції, та іншого компонента під назвою Блок управління (КУ), який відповідає за всі операції управління. Крім того, він має набір регістрів для зберігання значень. Традиційно процесор міг виконувати лише одну інструкцію за один раз. Процесори, у яких є лише одне ядро, називаються одноядерними процесорами. Серія Pentium - приклад для одноядерних процесорів.

Потім були введені багатоядерні процесори, де в одному процесорі було кілька процесорів, відомих як ядра. Отже, двоядерний процесор має два ядра всередині процесора, а чотирьохядерний процесор має чотири ядра всередині нього. Отже, багатоядерний процесор - це як пакет, який містить декілька процесорів, званих ядрами всередині нього. Ці багатоядерні процесори можуть виконувати кілька інструкцій одночасно залежно від кількості ядер.
Процесор, крім ядер, також має інтерфейс, який з'єднує пристрій із зовнішнім світом. Багатоядерний процесор також має інтерфейс, який з'єднує всі ядра із зовнішнім світом. Крім того, він має кеш останнього рівня, який відомий як кеш L3, який є загальним для всіх ядер. Крім того, процесор може містити контролер пам'яті та контролер вводу-виводу, але залежно від архітектури іноді вони можуть бути розташовані в чіпсеті, який знаходиться поза процесором. Далі певні процесори мають у собі графічні процесорні блоки (GPU), де графічний процесор також складається з малих і менш потужних ядер.

Що таке ядро?

Ядро - це основний обчислювальний компонент процесора. Кілька ядер разом складають процесор. Ядро складається з декількох основних частин. Арифметичний і логічний блок відповідає за виконання всіх арифметичних і логічних операцій. Блок управління відповідає за всі контрольні операції. Набір регістрів тимчасово зберігає значення. Якщо у ядра немає об'єкта, який називається гіпер-нарізка, він може виконувати лише одну інструкцію програми за один раз. Однак сучасні сердечники мають технологію, яка називається гіпер-різьблення, де ядро ​​має надлишкові функціональні одиниці, що робить їх здатними виконувати кілька інструкцій паралельно. Всередині ядра є два рівні кеш-пам'ять, які називаються кешами L1 та кешами L2. L1 - найближчий, який найшвидший, але найменший. Кеш L2 знаходиться після кешу L1, де він трохи більший, але повільніше, ніж L1. Ці кеші - це швидші запам’ятовування, які зберігають дані в оперативну пам’ять і з пам'яті з випадковим доступом (ОЗУ) для забезпечення швидшого та ефективнішого доступу.

Яка різниця між процесором та ядром?

• Ядро - це найпростіша обчислювальна одиниця процесора. Процесор складається з одного або декількох ядер. Традиційні процесори мали лише одне ядро, тоді як сучасні процесори мають кілька ядер.

• Ядро складається з ALU, CU та набору регістрів.

• Ядро складається з двох рівнів кешів, званих L1 і L2, які є в кожному ядрі.

• Процесор складається з кеша, який поділяється ядрами викликів, званими кешем L3. Він є загальним для всіх ядер.

• Процесор, залежно від архітектури, може складатися з контролера пам'яті та контролера вводу / виводу.

• Певні процесорні пакети також складаються з графічних процесорних блоків (GPU).

• Ядро, яке не має гіперточок, може виконувати лише одну інструкцію за один раз, тоді як багатоядерний процесор, що складається з декількох ядер, може виконувати кілька інструкцій паралельно. Якщо процесор складається з 4 ядер, які не підтримують гіпернарізку, то він може виконувати одночасно 4 інструкції.

• Ядро, що має технологію гіперструзійної нарізки, має надлишкові функціональні одиниці, щоб вони могли виконувати кілька інструкцій одночасно. Наприклад, ядро ​​з 2 потоками може виконувати одночасно 2 інструкції, отже процесор з 4 такими ядрами може виконувати 2 × 4 інструкції паралельно. Ці потоки зазвичай називаються логічними ядрами, а менеджер завдань Windows зазвичай показує кількість логічних ядер, але не фізичних ядер.

Підсумок:

Процесор проти Core

Ядро - це найпростіша обчислювальна одиниця процесора. Сучасний багатоядерний процесор складається з декількох ядер всередині них, але ранні процесори мали лише одне ядро. Ядро складається з власного ALU, CU та набору регістрів. Процесор складається з одного або декількох таких ядер. Пакет процесора також містить взаємозв'язки, які інтерфейсують ядра зовні. Залежно від архітектури процесор може також містити інтегрований GPU, IO-контролер і контролер пам'яті. Двоядерний процесор має 2 ядра, а чотирьохядерний процесор - 4 ядра, як підказує сама назва. Ядро може одночасно виконувати лише одну інструкцію (мало, якщо доступна гіперточка), але багатоядерний процесор може виконувати інструкції паралельно, оскільки кожне ядро ​​діє як незалежний процесор.

Надано зображення:

1. Структурна схема повного модуля бульдозера, що показує 2 цілих кластери від Shigeru23 (CC BY 3.0)