Насколько тактовая частота процессора имеет значение для количества ядер?

8121
Annie

Я сравнивал различные процессоры для настольных компьютеров и серверов на веб-сайте Intel и обнаружил, что семейство Xenon Coprocessor составляет 61 ядро. (во-первых, это имя заставляет меня думать, что это будет вторичный процессор в многопроцессорной среде ... но я думаю, что это не так?)

Тем не менее, процессоры серии Core-I для настольных компьютеров и рабочих станций имеют максимальную тактовую частоту 3,9 ГГц. В то время как максимальная тактовая частота любого серверного процессора имеет тактовую частоту 3,0 ГГц, а самая последняя (упомянутая выше) сопроцессор имеет только 1,33 ГГц.

Разве нам не нужны более высокие (или наивысшие) тактовые частоты на серверных машинах, поскольку это основной порог в вычислительной мощности? На мгновение, если у нас будет 61 ядро ​​и около 100 ГБ ОЗУ, сделает ли это тактовую частоту несущественной с точки зрения ориентированной на производительность задачи / ресурсоемкой задачи?

Ответ с реальной аналогией / примером выполнения процесса был бы очень признателен. :)

2
61 ядро, работающее на 1,33 ГГц, выдает 81,13 ГГц, что не совсем соответствует его полной мощности. Однако, скажем, у вас была хорошо оптимизированная часть программного обеспечения, которая полностью использовала каждое ядро ​​независимо, игнорируя все необходимые ресурсы синхронизации, тогда вы бы превзошли одноядерный процессор с тактовой частотой 3–5 ГГц в этих задачах. Насколько это важно? Это важно, так как программное обеспечение, использующее больше ядер, оптимизировано для большего количества ядер. Вы можете сделать суперкомпьютер из 100 персональных компьютеров (fold @ home), а также вы можете сделать суперпроцессор из 100 более медленных ядер. Enigma 11 лет назад 0
«* 61 ядро, работающее на 1,33 ГГц, каждый дает 81,13 ГГц *» Нет, это не так. Четырехместные машины со скоростью 50 миль в час не дают 200 миль в час. Тактовая частота * не * мера скорости, с которой выполняется работа, и не может быть добавлена. David Schwartz 11 лет назад 1

2 ответа на вопрос

5
Darth Android

Это не напрямую. Важно то, что вы делаете с ними. Если вы используете программы, которые хорошо распараллеливаются, то несколько ядер намного лучше, чем тактовая частота (вот почему графические карты имеют более 1000 ядер и едва работают на частоте 1 ГГц или медленнее). Если у вас нагрузка однопоточная (как во многих играх), то тактовая частота имеет гораздо большее значение, потому что лишние ядра бесполезны

Думайте об этом так:

Более медленный многоядерный процессор похож на шину, а более быстрый одноядерный процессор - на гоночную машину. Цель состоит в том, чтобы доставить как можно больше людей туда, куда им нужно.

Допустим, вам нужно доставить 20 человек из пункта А в пункт Б: автобус выиграет, хотя он и медленнее, просто потому, что может перевозить всех 20 человек одновременно, тогда как гоночная машина может перемещать только одного человека за раз и должен совершить 20 поездок. Это быстро, но это не так, что быстро.

Но что, если вам нужно переместить одного человека из пункта А в пункт Б? Гоночный автомобиль намного быстрее, чем автобус, даже если автобус перевозит только одного человека.

Хитрость заключается в том, чтобы выяснить, есть ли в ваших приложениях один человек, который должен работать очень быстро, или группа людей, которых нужно переместить.

На серверах часто запущено много процессов, и они выполняют много отдельных заданий: очень часто они оказываются в сценарии «20 человек перемещаются по шине», поэтому для них характерны более медленные процессоры с большим и большим количеством ядер.

Настольные компьютеры потребителя начинают все больше и больше параллельно работать, но, по сути, по сравнению с серверами, на настольном компьютере все еще сидит один человек, который делает одну вещь за раз, поэтому все же стоит попытаться ускорить процессоры, а не безумное количество ядер.

Тем не менее, сделать процессор с большим количеством ядер намного проще, чем сделать его быстрее. Мы делали их быстрее на протяжении многих десятилетий, и, хотя они будут еще быстрее, для больших и меньших улучшений требуется гораздо больше исследований. Для сравнения, мы только недавно начали действительно продвигать многоядерные технологии, что означает, что для очень небольших исследований мы можем добавлять все больше и больше ядер. Вот почему многие вещи переписываются для использования многопоточности и нескольких ядер.

Этот ответ кажется основанным на ложном представлении о том, что вы можете сравнивать тактовые частоты для разных архитектур ЦП. Ты не можешь David Schwartz 11 лет назад 0
@DavidSchwartz Когда вы говорите об очень небольших различиях, да. В больших масштабах нет. Думаю об этом. Два процессора. Один с 4 ядрами (без HT), работающими на 3 ГГц, по сравнению с одним одноядерным (опять же без HT) с частотой 4 ГГц. Griffin 11 лет назад 0
@ Гриффин: Понятия не имею, что ты пытаешься сказать. Как насчет этих двух процессоров? Если они имеют разную архитектуру, то факт, что у одного есть тактовая частота 3 ГГц, а у другой тактовая частота 4 ГГц, ничего вам не говорит. David Schwartz 11 лет назад 0
@DavidSchwartz Количество ядер и скорость говорит мне, какое из них будет быстрее. Вы пытаетесь заставить маленькие скорости казаться намного большими, чем они есть на самом деле. Если бы кто-нибудь подошел к вам и рассказал вам те характеристики, на какой процессор вы бы положили деньги, чтобы быть лучше в тестах? Griffin 11 лет назад 0
@ Гриффин: Не было бы никакого способа сказать, и вкладывать деньги только с этой информацией было бы ставкой лоха. Нельзя сравнивать тактовые частоты для разных архитектур ЦП, поскольку для разных архитектур ЦП требуется одинаковое количество тактов для выполнения одной и той же работы. David Schwartz 11 лет назад 0
@DavidSchwartz Вы продолжаете говорить это, но это не меняет того, что вы знаете, какой из них выиграет, и я думаю, что вам будет трудно найти одноядерный процессор с тактовой частотой 4 ГГц, который сможет превзойти четырехъядерный процессор с частотой 3 ГГц на современном рынке. Когда вы можете, вы можете назвать это ставкой на присоски. Griffin 11 лет назад 0
@ Гриффин: Учитывая длину, ширину и высоту автомобиля, вы можете сделать вывод, что это очень быстрая машина, потому что может быть только одна машина, которая имеет эти конкретные измерения. Это не меняет того факта, что люди, которые думают, что размер автомобиля определяет его скорость, идиоты. Существует серьезное заблуждение о том, что тактовые частоты можно сравнивать между архитектурами ЦП, а их нельзя. Вы вносите свой вклад в это недоразумение. David Schwartz 11 лет назад 0
@DavidSchwartz До сих пор не нашел мне что-то, что опровергает мой пример. Griffin 11 лет назад 0
@ Гриффин: Вот почему твой пример так плох - он предполагает что-то ложное. David Schwartz 11 лет назад 0
@DavidSchwartz По вашему мнению, если это действительно не имеет значения, вы сможете найти его на рынке. Griffin 11 лет назад 0
@ Гриффин: Вот почему твой пример такой плохой. Это был тщательно выбран случай, когда нарушенное правило дает правильный результат благодаря удаче. David Schwartz 11 лет назад 0
@DavidSchwartz Он был выбран, потому что вы не можете его найти. Хотите еще один? Вот такая куча. Найдите одноядерный процессор, который превосходит четырехъядерный процессор с преимуществом в 1 ГГц. Это много возможностей. Griffin 11 лет назад 0
@DavidSchwartz Так как архитектуры не были упомянуты в этом вопросе, мой ответ был основан на предположении, что все свойства, которые не меняются (архитектура, издержки ОС, кэши L1-3, скорость памяти и т. Д.), Являются постоянными. Если вы начнете их менять, тогда да, все ставки отменены, и очень трудно сравнивать процессоры, поэтому я решил объяснить небольшое подмножество в надежде, что ОП сможет получить представление о том, чего он раньше не имел, и помочь он становится ближе к своим собственным суждениям. Darth Android 11 лет назад 1
@DavidSchwartz Кроме того, аналогия с вашим автомобилем не очень хорошая. Это было бы больше похоже на знание количества цилиндров в двигателе и числа оборотов двигателя, не зная размера цилиндра или передач в коробке передач. Между моделями и производителями это не так полезно, но, вообще говоря, 8 цилиндров обеспечивают большую мощность, чем 4, а 4000 об / мин обеспечивают большую мощность, чем 2000 об / мин, когда все остальные переменные поддерживаются постоянными. Darth Android 11 лет назад 0
@DarthAndroid: очень трудно найти процессоры с разным количеством ядер, но при прочих равных. David Schwartz 11 лет назад 0
@DavidSchwartz Core i5, i7 SandyBridge, Core i5, i7 Ivy Bridge, Core i5, i7 Haswell ... Это 6 процессорных линий, в которых различное количество ядер и скоростей, но в остальном все почти одинаково. Darth Android 11 лет назад 0
3
David Schwartz

У одного автомобиля бензобак большего размера, чем у другого, значит ли это, что он пойдет дальше на бензобак? Ну нет.

Нет смысла сравнивать тактовые частоты разных процессорных архитектур. Даже если такт одного процессора в два раза больше, чем другого, если этот процессор требует вдвое больше тактов, чтобы выполнить тот же объем работы, он не будет быстрее. Используйте тесты для оценки скорости процессора, а не спецификации.

Спасибо. Было бы лучше, если бы вы описали это немного более конкретно, как; "Почему процессор Core i7 4-го поколения будет выполнять больше циклов, чем Xenon Coprocessor для той же задачи?" Annie 11 лет назад 0
@ Энни: Это невозможно, потому что это не процессоры - это маркетинговые имена. Точно так же, как вы не можете сравнивать тактовые частоты процессорных архитектур, вы не можете сравнивать процессоры по их маркетинговым названиям. По крайней мере, сейчас «Core i7 4-го поколения» довольно узок, но Intel назвала множество совершенно разных процессоров разных поколений «Xeon». «Xeon» - это просто маркетинговое название, которое Intel использует для обозначения процессоров, предназначенных для серверов. David Schwartz 11 лет назад 0
Понял спасибо еще раз. Я ограничусь этим конкретным сценарием: допустим, мы рассматриваем ту же архитектуру (скажем, «Haswell») от Intel, и наша цель - запустить несколько виртуальных машин (например, 12-15) с Hyper-V (клиенты, серверы, серверы ядра, окна для дата-центра в облаке на базе Windows). Теперь, если я ищу оптимальную скорость, что будет иметь наибольшее значение между тактовой частотой и нет. ядер той же архитектуры? Другое оборудование включает в себя две видеокарты Nvidia SLI вместе, и наиболее сложные задачи связаны с графикой / рендерингом, и мы размещаем отдельную виртуальную машину для членов команды с отдельной ролью. Annie 11 лет назад 0
@ Энни: В этом случае вы, вероятно, просто искали бы необработанную вычислительную мощность и не особенно заботились о том, сколько ядер ее дало (в пределах разумного). Таким образом, вы можете просто сравнить рейтинги процессора PassMark. David Schwartz 11 лет назад 0

Похожие вопросы