Две ядра? А защо не четири?

---

От Бил Макроун

---

Ето, че тъкмо се ентусиазирахте и решихте да си купите нов компютър с двуядрен централен процесор, изведнъж се появява някой като мен, който ви обяснява, че двуядрените чипове ще доведат до пауза в развитието на високите технологии за година-две, докато се появят процесори с четири ядра!

Не че нещо не е наред с двуядрените чипове. Те са направо „дар божи”, защото са подходящата технология, която се появява в нужния момент. Тъкмо когато нашите машини се задръстват все повече и повече с едновременно протичащи процеси (веднъж на моя ThinkPad аз преброих 86), ето че се появи един прост начин да се прехвърлят на второто ядро някои задачи, изпълнявани във фонов режим (сканирания за вируси, актуализации, оптимизации на твърди дискове, индексирания) и приложения (за моментални съобщения, комуникации, мрежи, следене на електронна поща, VoIP и др.). Като добавим различните помощни приложения, драйвери и системни процеси, стигаме до извода, че имаме пред себе си един невероятно натоварен с работа компютър – дори когато програмата за следене на производителността твърди, че той е в престой през 94 процента от времето. Тъкмо когато искате да свършите някаква работа, изведнъж Symantec се намесва и започва актуализация на вирусните дефиниции на двоя антивирусен софтуер; Google Desktop иска да индексира нови файлове, а вашата програма за електронна поща се свързва със сървъра, за да събере нови съобщения.

Най-характерното за системите с двуядрени централни процесори е, че те винаги са достъпни: иначе казано, откликват моментално. Няма никога да ви кажат: „Само минутка, за да си довърша работата!”. Когато едното ядро на процесора е заето, другото може да откликне на вашето поредното натискане на клавиш или движение на мишката. Дори когато не правите нищо на компютъра, двете ядра са заети с гореспоменатите наглед незначителни дейности, които компютрите изпълняват, когато си мислят, че не ги гледаме.

Сигурно ще попитате: „След като двуядрените процесори са такова технологично чудо, защо са ни чипове с четири ядра”? Благодаря ви за този въпрос. Първо, нека да разгледаме някои от предимствата на двуядрените процесори пред тези с едно ядро. Компанията AMD демонстрира чрез своя двуядрен процесор за сървъри Opteron, че двуядрените процесори се нагряват по-малко при работа, в сравнение с едноядрените. Допълнителното ядро на централния процесор му дава възможност да работи по-бавно, но да извършва повече работа. Нагряването на процесора е в пряка зависимост от неговата тактова честота, така че по-бавните чипове генерират по-малко топлина. Имайте предвид, че този сценарии е неприложим за някои игри, които са последният бастион на еднонишковите приложения. Многоядрените чипове са от полза само когато има няколко едновременно протичащи процеса, които се конкурират за ресурсите на компютъра, или има по няколко нишки на изпълнение на едно и също приложение.
Дизайнерите на игри твърде бавно „прегръщат” идеята за многонишкови игри, но има много други приложения, свързани с интензивна процесорна обработка (редактори на видео и изображения, софтуер за компресиране, за криптиране), които вече са многонишкови. Когато тези програми намерят втори процесор, те разбиват задачите, върху които работят, на много потоци. Тук се намесва Windows, която разпределя потоците на двата процесора. Преди да се появят двуядрените процесори, имаше дънни платки с два отделни централни процесора, които имаха решаващо предимство пред еднопроцесорните машини. Но вграждането на два процесора в един силициев чип е по-добро решение, от гледна точка на скоростта, съгласуваността на кешпаметта, управлението на паметта и други проблеми.

Ако наличието на две ядра в централния процесор е от полза за обработка на много задачи и потоци в рамките на една задача, четирите ядра създават още по-добри условия за това. AMD обяви някои подробности за своите бъдещи централни процесори с четири ядра: понижена консумация на електроенергия; по-малко отделяна топлина; някои вътрешни 128-битови пътища за данните; споделена кешпамет от трето ниво (L3); отделни кешпамети L1 и L2 за ядрата и др. Intel вече демонстрира потенциалната мощ на четириядрените процесори, като вгради два чипа Core 2 Duo в един общ пакет. Разбира се, това е имитация на четириядрен процесор, защото става дума за два отделни чипа, чийто кешпамети не са интегрирани, но е една твърде убедителна имитация. Истинските четириядрени процесори ще бъдат още по-бързи.

Не забравяйте, че двуядрени чипове на AMD и Intel вече могат системно да изпълняват 32-битов и 64-битов код, и че Windows Vista ще се доставя едновременно в две версии, записани на един и същ DVD-диск: 32-битова и 64-битова. Тогава защо мислим само за удвояване и учетворяване на броя на ядрата, а не се сещаме за удвояване на дължината на инструкциите за операционната система и за много приложения, които бързо вървят по пътя към 64-битовата електронна обработка на информацията?

Първите четириядрени процесори ще бъдат внедрени там, където ще са най-полезни: в сървъри, компютърни клъстери, научни работни станции и системи за редактиране на видео. Но до 2008-ма или 2009-та година, те ще навлязат и в обикновените настолни компютри. Четириядрените процесори ще имат невероятни възможности, макар че ние ще направим всичко, което ни е по силите, за да ги залеем с истински потоп от процеси, услуги и все по-сложни приложения.