<
div>
عند شراء كمبيوتر محمول جديد أو بناء جهاز كمبيوتر، يعد المعالج هو القرار الأكثر أهمية. ولكن هناك الكثير من المصطلحات المتخصصة، وخاصة فيما يتعلق بالنوى. على سبيل المثال، هل تحتاج إلى معالج ثنائي النواة، أو رباعي النواة، أو سداسي النواة، أو ثماني النواة، أو أكثر؟
دعونا نتخلص من المصطلحات المتخصصة ونفهم ما تعنيه حقًا.
ثنائي النواة مقابل رباعي النواة، شرح مفصل
إليك كل ما تحتاج إلى معرفته:
- يوجد دائمًا شريحة معالج واحدة فقط. يمكن أن تحتوي هذه الشريحة على نواة واحدة أو اثنتين أو أربع أو ست أو ثماني أو عشر أو اثني عشر أو حتى ست عشرة نواة. لذا إذا وجدت وحدة معالجة مركزية “ذات نواة واحدة”، فهذا يعني أن شريحة المعالج تحتوي على نواة واحدة. والمعالج ثنائي النواة يحتوي على نواتين، والمعالج رباعي النواة يحتوي على أربع نوى، والمعالج سداسي النواة يحتوي على ست نوى، والمعالج ثماني النواة يحتوي على ثماني نوى، وهكذا.
- في الوقت الحالي، يعد المعالج ذو 18 نواة هو أفضل ما يمكنك الحصول عليه في أجهزة الكمبيوتر الشخصية للمستهلكين. أعني أنه يمكنك شراء معالج AMD Threadripper ذو 64 نواة، والذي يتوفر للمستهلكين، ولكن هذه قوة معالجة أكبر مما قد يتصوره معظم المستهلكين العاديين.
- كل “نواة” هي جزء من الشريحة يقوم بعملية المعالجة. في الأساس، كل نواة هي وحدة معالجة مركزية (CPU).
تتناول هذه المقالة المعالجات ثنائية النواة مقابل المعالجات رباعية النواة لأجهزة الكمبيوتر، ليس للهواتف الذكيةلدينا منشور منفصل حول فهم نوى الهواتف الذكية.
الفرق بين وحدات المعالجة المركزية ثنائية النواة ورباعية النواة
قد تعتقد أن زيادة عدد النوى من شأنه أن يجعل المعالج أسرع بشكل عام، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا. فالأمر أكثر تعقيدًا من ذلك قليلًا.
إن زيادة عدد النوى يؤدي إلى زيادة السرعة فقط إذا كان البرنامج قادرًا على تقسيم مهامه بين النوى. لا يتم تطوير جميع البرامج لتقسيم المهام بين النوى. وسنتناول هذا بمزيد من التفصيل لاحقًا.
كما أن سرعة ساعة كل نواة هي عامل حاسم في السرعة، وكذلك البنية. غالبًا ما تتفوق وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة الأحدث ذات سرعة ساعة أعلى على وحدة المعالجة المركزية رباعية النواة الأقدم ذات سرعة ساعة أقل.
استهلاك الطاقة
يؤدي زيادة عدد النوى أيضًا إلى زيادة استهلاك الطاقة بواسطة المعالج. فعند تشغيل المعالج، فإنه يزود جميع النوى بالطاقة، وليس نواة واحدة فقط في كل مرة.
يحاول مصنعو الرقائق الإلكترونية تقليل استهلاك الطاقة وجعل المعالجات أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. ولكن كقاعدة عامة، فإن المعالج رباعي النواة يستهلك قدرًا أكبر من الطاقة من الكمبيوتر المحمول (وبالتالي يؤدي إلى نفاد البطارية بشكل أسرع).
المزيد من النوى يساوي المزيد من الحرارة
هناك عوامل أخرى غير النواة تؤثر على الحرارة التي يولدها المعالج. ولكن مرة أخرى، كقاعدة عامة، يؤدي زيادة عدد الأنوية إلى زيادة الحرارة.
ونتيجة لهذه الحرارة الإضافية، يتعين على الشركات المصنعة إضافة مشعات حرارية أفضل أو حلول تبريد أخرى.
هل وحدات المعالجة المركزية رباعية النواة أكثر تكلفة من وحدات المعالجة المركزية ثنائية النواة؟
لا يعني زيادة عدد النوى دائمًا ارتفاع السعر. وكما ذكرنا سابقًا، فإن سرعة الساعة وإصدارات الهندسة المعمارية واعتبارات أخرى تلعب دورًا.
ولكن إذا كانت جميع العوامل الأخرى متماثلة، فإن المزيد من النوى سوف تجلب سعرًا أعلى.
تحسين البرامج لنواة وحدة المعالجة المركزية
إليك السر الصغير القذر الذي لا يريد مصنعو الرقائق أن تعرفه. لا يتعلق الأمر دائمًا بعدد النوى التي تقوم بتشغيلها؛ بل يتعلق بالبرامج التي تقوم بتشغيلها عليها.
يجب تطوير البرامج خصيصًا للاستفادة من المعالجات المتعددة. في الماضي، لم تكن “البرامج متعددة الخيوط” شائعة، على الرغم من أنه من المستحيل تقريبًا شراء وحدة معالجة مركزية أحادية النواة هذه الأيام، فإن هذه المشكلة لم تعد كما كانت في السابق.
ومع ذلك، من المهم ملاحظة أنه حتى لو كان البرنامج متعدد الخيوط، فإن الأمر يتعلق أيضًا بما يُستخدم من أجله. على سبيل المثال، يدعم متصفح الويب Google Chrome عمليات متعددة، كما يفعل برنامج تحرير الفيديو Adobe Premiere Pro.
يقوم Adobe Premiere Pro بإرشاد أنوية مختلفة للعمل على جوانب مختلفة من عملية التحرير. ونظرًا للطبقات العديدة المشاركة في تحرير الفيديو، فإن هذا أمر منطقي، حيث يمكن لكل نواة العمل على مهمة منفصلة.
على نحو مماثل، يوجه متصفح Google Chrome نوى مختلفة للعمل على علامات تبويب مختلفة. ولكن هنا تكمن المشكلة. فبمجرد فتح صفحة ويب في علامة تبويب، تظل ثابتة عادةً بعد ذلك. ولا يلزم إجراء أي معالجة إضافية؛ أما بقية العمل فيتعلق بتخزين الصفحة في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). وهذا يعني أنه على الرغم من إمكانية استخدام النواة لعلامة تبويب في الخلفية، إلا أن هذا غير ضروري.
يُعد مثال Google Chrome هذا توضيحًا لكيفية عدم قدرة البرامج متعددة الخيوط على تقديم تعزيز كبير للأداء في العالم الحقيقي.
مضاعفة النوى لا تعني مضاعفة السرعة
<
div class=”body-img landscape “>
لنفترض إذن أن لديك البرنامج الصحيح وأن جميع الأجهزة الأخرى لديك متماثلة. فهل يكون المعالج رباعي النواة أسرع بمرتين من المعالج ثنائي النواة؟ لا.
إن زيادة عدد النوى لا يعالج مشكلة التوسع في البرمجيات. إن التوسع في عدد النوى هو القدرة النظرية لأي برنامج على تعيين المهام الصحيحة للنوى الصحيحة، وبالتالي فإن كل نواة تعمل بالسرعة المثلى. وهذا ليس ما يحدث في الواقع. في الواقع، يتم تقسيم المهام بشكل تسلسلي (وهو ما تفعله معظم البرامج متعددة الخيوط) أو بشكل عشوائي.
على سبيل المثال، لنفترض أن لديك معالجًا رباعي النواة (Core1، Core2، Core3، Core4). تحتاج إلى إنجاز ثلاث مهام (T1، T2، T3) لإكمال إجراء، ولديك خمس إجراءات (A1، A2، A3، A4، A5) مثل هذا.
هكذا سيقوم البرنامج بتقسيم المهام:
- النواة 1 = A1T1
- النواة 2 = A1T2
- كور3 = A1T3
- كور4 = A2T1
لكن البرنامج ليس ذكيًا. إذا كانت مهمة A1T3 هي الأصعب والأطول، فيجب أن يقسم البرنامج مهمة A1T3 بين Core3 وCore4. ولكن الآن، حتى بعد أن تنتهي Core1 وCore2 من مهامهما، يتعين عليهما انتظار مهمة Core3 الأبطأ لإكمال العمل.
كل هذا ليس سوى طريقة غير مباشرة للقول بأن ليس كل البرامج مُحسَّنة للاستفادة الكاملة من النوى المتعددة. ومضاعفة النوى لا تعني دائمًا مضاعفة السرعات.
أين تساعد النوى الإضافية حقًا؟
الآن بعد أن تعرفت على ما تفعله النوى والقيود المفروضة عليها في تعزيز الأداء، فلا بد أنك تسأل نفسك، "هل أحتاج إلى المزيد من النوى؟" حسنًا، يعتمد الأمر على ما تخطط للقيام به بهذه النوى.
ثنائي النواة ورباعي النواة في الألعاب
إذا كنت تتخيل نفسك من هواة الألعاب، فاحرص على الحصول على عدد أكبر من النوى على جهاز كمبيوتر للألعاب. تدعم الغالبية العظمى من الألعاب الجديدة من فئة AAA (أي الألعاب الشعبية من الاستوديوهات الكبرى) بنية متعددة الخيوط. لا تزال ألعاب الفيديو تعتمد إلى حد كبير على بطاقة الرسومات لتبدو جيدة، لكن المعالج متعدد النوى يساعد أيضًا.
تحرير مقاطع الفيديو أو الصوت
بالنسبة لأي محترف يعمل مع برامج الفيديو أو الصوت، فإن زيادة عدد النوى سيكون مفيدًا. تستفيد أغلب أدوات تحرير الصوت والفيديو الشائعة من المعالجة متعددة الخيوط.
الفوتوشوب والتصميم
إذا كنت مصممًا، فإن زيادة سرعة الساعة وزيادة ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج ستزيد من السرعة بشكل أفضل من زيادة عدد النوى. حتى برنامج التصميم الأكثر شيوعًا، Adobe Photoshop، يدعم إلى حد كبير العمليات ذات الخيط الواحد أو الخيوط الخفيفة. لن يكون وجود نوى متعددة دفعة كبيرة مع هذا.
هل يجب عليك الحصول على المزيد من النوى؟
بشكل عام، سيعمل المعالج رباعي النواة بشكل أسرع من المعالج ثنائي النواة في الحوسبة العامة. سيعمل كل برنامج تفتحه على نواة خاصة به، لذا إذا كانت المهام مشتركة، فستكون السرعات أفضل. إذا كنت تستخدم الكثير من البرامج في نفس الوقت، وتنتقل بينها كثيرًا، وتكلفها بمهام خاصة بها، فاحصل على معالج به عدد أكبر من النوى.
ما عليك سوى أن تعلم أن الأداء العام للنظام هو أحد المجالات التي تلعب فيها عوامل كثيرة دورًا كبيرًا. لا تتوقع تحسنًا سحريًا بتغيير أحد المكونات مثل المعالج. اختر بحكمة واشتر المعالج المناسب لاحتياجاتك.
