2 Ядра против 4

Добрый день, уважаемые читатели нашего техноблога. Сегодня у нас не обзор, а некое подобие сравнения какой процессор лучше 2 ядерный или 4 ядерный? Интересно, кто круче себя показывает в 2018 году? Тогда приступим. Сразу скажем, что пальма первенства в большинстве случаев будет за устройством с большим числом физических модулей, но и чипы с 2 ядрами не так просты, как кажутся на первый взгляд.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

Многие, наверное уже догадались, что рассматривать мы будем всех текущих представителей от Intel семейства Pentium Coffee Lake и народный «гиперпень» G4560 (Kaby Lake). Насколько модели актуальны в текущем году и стоит ли задуматься о покупке более производительных AMD Ryzen или тех же Core i3 с 4‐мя ядрами.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Семейство AMD Godavari и Bristol Ridge намеренно не рассматривается по одной простой причине – оно не имеет никакого дальнейшего потенциала, да и сама платформа оказалась не самой удачной, как могло предполагаться.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Зачастую эти решения покупаются либо по незнанию, либо «на сдачу» в качестве какой‐нибудь максимально дешевой сборки для интернета и онлайн‐фильмов. Но нас такое положение вещей особо не устраивает.

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Отличия 2‐ядерных чипов от 4‐ядерных

Рассмотрим основные моменты, которые отличают первую категорию чипов от второй. На аппаратном уровне можно заметить, что отличается только количество вычислительных блоков. В остальных случаях, ядра объединены высокоскоростной шиной обмена данными, общим контроллером памяти для плодотворной и оперативной работы с ОЗУ.

p, blockquote 5,0,1,0,0 —>

Зачастую кэш L1 каждого ядра – величина индивидуальная, а вот L2 может быть либо един для всех, либо также индивидуален для каждого блока. Однако в таком случае дополнительно используется уже кэш‐память L3.

В теории 4‐ядерные решения должны быть быстрее и мощнее в 2 раза, поскольку выполняют на 100% больше операций за такт (возьмем за основу идентичную частоту, кэш, техпроцесс и все прочие параметры). Но на практике ситуация меняется совершенно нелинейно.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Но здесь стоит отдать должное: в многопотоке вся сущность 4 ядер раскрывается в полной мере.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Почему 2‐ядерные процессоры все еще популярны?

Если взглянуть на мобильный сегмент электроники, то можно заметить засилье 6–8 ядерных чипов, которые выглядят максимально органично и нагружаются параллельно при выполнении всех задач. Почему так? ОС Android и iOS – довольно молодые системы с высоким уровнем конкуренции, а потому оптимизация каждого приложения – залог успеха продаж девайсов.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

С индустрией ПК ситуация иная и вот почему:

Совместимость. При разработке любого ПО разработчики стремятся угодить как новой, так и старой аудитории со слабым железом. На 2‐ядерных процессорах делается больший акцент в ущерб поддержки 8‐ядерных.

p, blockquote 10,1,0,0,0 —>

Распараллеливание задач. Несмотря на засилье технологий в 2018 году, заставить программу работать с несколькими ядрами и потоками ЦП параллельно все еще не просто. Если речь заходит за просчет нескольких совершенно разных приложений, то вопросов нет, но когда дело касается вычислений внутри одной программы – тут уже хуже: приходится регулярно просчитывать абсолютно разную информацию, при этом не забывая об успехе задач и отсутствии ошибок при вычислениях.

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

В играх ситуация еще более интересная, поскольку объемы информации разделить на равные «доли» практически нереально. В итоге получаем следующую картину: один вычислительный блок маслает на 100%, остальные 3 – ждут своей очереди.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Преемственность. Каждое новое решение основывается на предыдущих наработках. Писать код с нуля не только дорого, но и зачастую невыгодно центру разработки, поскольку «людям и этого хватит, а пользователей 2‐ядерных чипов все еще львиная доля».

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

Взять к примеру многие культовые проекты вроде Lineage 2, AION, World of Tanks. Все они создавались на базе древних движков, которые способны адекватно нагрузить лишь одно физическое ядро, а потому здесь основную роль при вычислениях играет только частота чипа.Финансирование. Далеко не все могут позволить себе создать совершенно новый продукт, рассчитанный не 4,8, 16 потоков. Это слишком дорого, да и в большинстве случаев неоправданно. Взять к примеру ту же культовую GTA V, которая без проблем «съест» и 12 и 16 потоков, не говоря уже о ядрах.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

Стоимость ее разработки перевалила за добрые 200 млн долларов, что само по себе уже очень дорого. Да, игра оказалась успешной, поскольку кредит доверия Rockstar в среде игроков был огромен. А если бы это был молодой стартап? Тут уже сами все понимаете.

p, blockquote 15,0,0,1,0 —>

Нужны ли многоядерные процессоры?

Давайте рассмотрим ситуацию с точки зрения простого обывателя. Большинству пользователей хватает 2 ядер по следующим причинам:

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

• невысокие потребности;
• большинство приложений работает стабильно;
• игры – не главный приоритет;
• низкая стоимость сборок;
• процессоры сами по себе дешевые;
• большинство покупает готовые решения;
• некоторые пользователи понятия не имеют, что им продают в магазинах и чувствуют себя прекрасно.

Можно ли играть на 2 ядрах? Да без проблем, что с успехом несколько лет доказывала линейка Intel Core i3 вплоть до 7‐го поколения. Также огромной популярностью пользовались Pentium Kaby Lake, в которые впервые в истории внедрили поддержку Hyper Threading.Стоит ли сейчас покупать 2 ядра, пусть и с 4‐мя потоками? Исключительно для офисных задач. Эпоха данных чипов постепенно уходит, да и производители начали массово переключаться на 4 полноценных физических ядра, а потому не стоит рассматривать те же Pentium и Core i3 Kaby Lake в долгосрочной перспективе. AMD так и вовсе отказалась от 2‐ядерников.

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Но если хочется сэкономить на игровом или домашнем ПК, не прогадав с производительностью, то сейчас самый мощный 2‐ядерный чип от Intel – Pentium G5600. Хотя я все же рекомендую уровень i3 8100 или Ryzen 2200G. Выбор за вами. Не забывайте подписываться на обновления блога, до новых встреч.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

p, blockquote 19,0,0,0,0 —> p, blockquote 20,0,0,0,1 —>

На этот раз для апробации новой методики тестирования мы нарочно выбрали тему одновременно достаточно интересную и актуальную — но достаточно «академическую» и спокойную. В этой статье будет не так много новых процессоров, все четыре участника принадлежат к одному и тому же семейству Intel Core 2, и основные затронутые в данном тестировании вопросы не напоминают спор «кто сильнее?»

Актуальность темы сравнения четырёхъядерников с двухъядерниками нельзя отрицать, так как по состоянию на момент написания статьи цена нижней модели Intel Core 2 Quad (Q6600) вполне попадает под определение «где-то в районе $200». Такой барьер на российском процессорном рынке издавна считался решающей стадией перехода CPU из группы товаров для обеспеченных слоёв населения в группу товаров народных. Соответственно, соблазн приобретения пусть и не очень высокочастотного, но в то же время настоящего четырёхъядерника, даже для рядового потребителя весьма велик. Остаётся выяснить, насколько высока целесообразность такого шага с точки зрения объективных критериев. Понятно, что цена четырёхъядерника будет всё равно выше, чем у аналогичного по ядру и частоте двухъядерника, потреблять электроэнергии будет больше, греться — сильнее. Также четырёхъядернику потребуется более эффективный, а значит, либо дорогой, либо шумный кулер, вполне возможно, более мощный блок питания… словом, если всё вышеперечисленное не компенсируется серьёзным преимуществом в быстродействии — то непонятно, зачем вся это нужна. Выяснением этого вопроса мы и займёмся.

Среди участников всего два относительно новых процессора — Intel Core 2 Duo E7200 на ядре Wolfdale и Intel Core 2 Quad Q9300 на ядре Yorkfield. Интересующимся подробностями данных процессорных ядер мы можем порекомендовать нашу статью про процессор Core 2 Extreme QX9650, в которой описываются отличия ядра Yorkfield от более старого четырёхъядерного ядра Kentsfield. Что касается отличий Wolfdale от Conroe — то они вполне укладываются в приведенное в той же статье описание, за тем единственным исключением, что процессоры эти — двухъядерные.Аппаратное и программное обеспечение

Конфигурация тестовых стендов

CPU	Mainboard	Memory	Video
Intel Core 2 Duo E6600	ASUS Maximus Extreme	Corsair CM3X1024-1800C7DIN	GeForce 8800 GTX
Intel Core 2 Duo E7200	ASUS Maximus Extreme	Corsair CM3X1024-1800C7DIN	GeForce 8800 GTX
Intel Core 2 Quad Q6600	ASUS Maximus Extreme	Corsair CM3X1024-1800C7DIN	GeForce 8800 GTX
Intel Core 2 Quad Q9300	ASUS Maximus Extreme	Corsair CM3X1024-1800C7DIN	GeForce 8800 GTX

• Объём памяти на стендах: 4 ГБ (4 модуля по 1 ГБ);
• Жёсткий диск: Samsung HD401LJ (SATA-2);
• Кулер: Thermaltake TMG i1;
• Блок питания: Cooler Master RS-A00-EMBA.

Процессор	Core 2 Duo E6600	Core 2 Duo E7200	Core 2 Quad Q6600	Core 2 Quad Q9300
Название ядра	Conroe	Wolfdale	Kentsfield	Yorkfield
Технология пр-ва	65 нм	45 нм	65 нм	45 нм
Частота ядра, ГГц	2,4	2,53	2,4	2,5
Кол-во ядер	2	2	4	4
Кэш L1, I/D, КБ*	32/32	32/32	32/32	32/32
Кэш L2, КБ**	4096	3072	8192	6144
Частота шины***, МГц	266 (1066)	266 (1066)	266 (1066)	333 (1333)
Коэффициент умножения	9	9,5	9	7,5
Сокет	LGA775	LGA775	LGA775	LGA775
Тепловыделение****	65 Вт	65 Вт	95 Вт	95 Вт

* — в многоядерных процессорах — для одного ядра
** — если указано X x Y, подразумевается «X килобайт на каждое из Y ядер»
*** — у процессоров AMD — частота шины контроллера памяти
**** — у процессоров Intel и AMD указывается по-разному, поэтому сравнивать напрямую некорректно

Программное обеспечение

64-битное приложение	Многопоточное приложение*
Microsoft Windows XP Professional SP2	+	+
Microsoft Windows Vista Ultimate SP1	+	+
Autodesk 3ds max 9 SP2	+	+
V-Ray 1.5 SP1	+	+
Autodesk Maya 2008 Ultimate	+	+
NewTek Lightwave 3D 9.2	+	+
SolidWorks 2007 SP0.0	+	+
PTC Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 M120	+	—
UGS NX5 5.0.0.25	+	+
Wolfram Research Mathematica 6	+	+
MapleSoft Maple 11	—	+
MathWorks MATLAB 2007	+	+
Adobe Photoshop CS3 10.0	—	+
Microsoft Visual Studio 2008	+	+
Apache HTTP Server 2.2.8	—	+
PHP 5.2.5	—	+
MySQL Community Server 5.0.51a	—	+
ACDSee 10 Photo Manager	—	+
xat.com Image Optimizer 5.10	—	—
IrfanView 4.10	—	—
XnView 1.93.4	—	—
Paint.NET 3.30	+	+
7-Zip 4.57	+	+
WinRAR 3.71	—	+
UltimateZip 3.2	—	—
FLAC 1.2.1	—	—
LAME-MT 3.97	+	+
Musepack MPC Encoder 1.16	—	—
Nero Digital Audio Encoder 1.1.34.2	—	+
Ogg Encoder 2.83 (Lancer)	—	+
Canopus ProCoder 3.0	—	+
DivX Codec 6.8.2	—	+
XviD Codec 1.1.3 Final	—	—
x264 Codec rev 807	—	+
VirtualDub 1.8.0	—	+
Call of Duty 4: Modern Warfare (Patch 1.5)	—	+
Call of Juarez (Patch 1.1.0.0) + DX10 Enhancements Pack	—	—
Crysis (Patch 1.2)	+	+
S.T.A.L.K.E.R. (Patch 1.006)	—	+
Unreal Tournament 3 (Patch 1.2)	—	+
Company of Heroes (Patch 1.71)	—	+
World in Conflict (Patch 1.007)	—	+

* — имеется в виду не сам факт порождения процессом более одного потока, а наличие двух или более одновременно активных потоков в процессе выполнения тестовТестирование

Необходимое предисловие к диаграммам

Форма представления результатов в используемой нами методике тестирования имеет две особенности: во-первых, все типы данных приведены к одному — целочисленным относительным баллам (производительность рассматриваемого процессора относительно Intel Core 2 Quad Q6600, если скорость последнего принять за 100 баллов), и, во-вторых, подробные результаты приводятся в виде таблицы в формате Microsoft Excel, в статье присутствуют только сводные диаграммы по классам бенчмарков. Тем не менее, иногда мы будем обращать ваше внимание на подробные результаты, если они того заслуживают.

Профессиональная группа тестов

Пакеты трёхмерного моделирования

В этой группе четырёхъядерные процессоры чувствуют себя внешне очень хорошо (преимущество над двухъядерниками впечатляет), но если обратиться к подробным результатам — становится понятнее, откуда оно берётся в среднем балле. Разумеется, за счёт тестов на скорость рендеринга. Ни для кого не секрет, что процесс рендеринга прекрасно распараллеливается на очень большое количество процессоров, и при этом достигаемый прирост близок к идеальному (по 100% на каждое новое ядро). Если обратиться к тестам на скорость интерактивной работы с приложениями для 3D-моделирования — то там, у четырёхъядерников всё не так радужно, и прирост скорости ограничивается цифрами в районе 10%.

CAD/CAM пакеты

Прекрасная иллюстрация абсолютной бесполезности 4-хядерных процессоров применительно к рассматриваемому в данной подгруппе ПО. Эффектней не придумаешь: E6600 имеет столько баллов, сколько Q6600, а E7200 — столько же, сколько Q9300. Выбор пользователя очевиден: «скромные» двухъядерники, желательно на новом ядре Wolfdale.

Компиляция

С одной стороны, нельзя сказать, что разницы между четырёхъядерными и двухъядерными процессорами нет, с другой — она не так велика. Мы отслеживали загрузку процессора во время компиляции данного проекта (а это около 30 минут), и заметили, что моменты, когда задействуются все четыре ядра — достаточно редки и коротки, а паузы между ними, когда реально работает всего одно ядро — наоборот, довольно продолжительны. Однако проект, с точки зрения современного стиля написания программ на C++, довольно типичный — видимо, и особенности его компиляции достаточно типичны.

Профессиональная работа с фотографиями

Второй тест, в котором четырёхъядерные процессоры смогли «разгуляться вволю». В среднем 30% выигрыша дают четыре ядра по сравнению с двумя! Разумеется, кто-то может возразить, что, дескать, в идеале эта цифра должна быть близка к 100%… Однако будем реалистами: на нынешний день, даже 30% — очень хорошая цифра, и очень редкая.

Научно-математические пакеты

Научно-математическое ПО не блещет оптимизированностью под четырёхъядерники: даже если обратиться к подробным результатам, видно, что максимум, который можно получить от дополнительной пары ядер — это прирост производительности порядка 10%.

Веб-сервер

Поскольку мы используем два бенчмарка, один из которых (PHP Calculator) более ориентирован на многопоточность, другой (PHPSpeed) редко задействует даже два ядра — соответственно, средний балл представляет собой нечто среднее между этими двумя крайностями. Действительно — в PHP Calculator 4-хядерные процессоры получают почти 100% прироста быстродействия, а в PHPSpeed в основном «играет» производительность одиночного ядра как такового.

Общий «профессиональный» балл

Разница между двухъядерником и четырёхъядерником в каждой из наших условных соревнующихся пар составила по 10 баллов. С одной стороны, это свидетельствует о том, что плодом случайности или погрешности измерений данный результат однозначно не является. С другой стороны, — 10-11% ускорения в качестве компенсации за удвоение количества ядер — не очень сильно впечатляет… Однако давайте не будем забывать, что общий балл — это не более чем «средняя температура по больнице». Если обратиться к диаграммам с подробными результатами, чётко видны две группы, выделяющиеся на общем посредственном фоне — это программы для 3D-моделирования и профессиональная работа с фото (в лице Adobe Photoshop). В этих группах результаты четырёхъядерников действительно впечатляют. Остальному ПО из нашей «профессиональной группы» четыре ядра, честно говоря, по-прежнему не нужны…

Любительская/домашняя группа тестов

Архиваторы

Вторая группа тестов, в которой победа нового ядра над старым вызывала у нас сильные сомнения, так как архиваторы, так как и компиляторы, очень любят большой кэш. Однако сомнения оказались напрасными: даже с меньшим объёмом L2, новое ядро Wolfdale/Yorkfield выступило вполне достойно. На диаграмме его представители даже впереди — но не будем забывать, что у них и частота больше. Мы бы сказали, «боевая ничья». Извлечь хотя бы минимальную пользу из четырех ядер способен, похоже, один только WinRAR (см. подробные результаты).

Кодирование медиаданных

Смешной результат: в кодировании медиаданных двухъядерник на новом ядре почти догнал четырёхъядерник на старом! Достаточно красноречивая иллюстрация состояния дел в данном классе ПО. Обращение к таблице с подробными результатами выявляет два кодека, которые с различной степенью успешности, но всё-таки способны задействовать четыре ядра: это DivX (хотя результат мало впечатляет) и x264 (прекрасный результат — почти 2-кратное ускорение при переходе с 2 ядер на 4).

Если посмотреть табличку с подробными результатами, можно достаточно легко выявить основных «чемпионов» истинно многоядерной (не ограничивающейся двумя ядрами) оптимизации. Это две игры: Unreal Tournament 3 (выигрыш четырёхъядерника у аналогичного по характеристикам духъядерника — от 26 до 40 процентов) и World in Conflict (в среднем, у четырёхъядерников 12% выигрыша). Остальные намного скромнее, хотя можно выделить Crysis (в среднем 5% выигрыша у четырёхъядерников) и Call of Duty 4 (почему-то разница между 4- и 2-ядерниками видна только у процессоров со старым ядром). Те 7 баллов преимущества, которые видны на диаграмме со сводным баллом в парах E6600/Q6600 и E7200/Q9300 — заслуга практически исключительно Unreal Tournament 3. Остальные игры загрузить работой процессор с четырьмя ядрами практически не в состоянии.

Любительская работа с фотографиями

Четырёхъядерники впереди, и если подсмотреть в таблицу с подробными результатами, сразу ясно, почему: превосходная многопоточная оптимизация Paint.NET позволяет в данном тесте четырёхъядерным процессорам выигрывать у двухъядерных чуть ли не в два раза. Однако учтите: во всех прочих приложениях существенной пользы от дополнительных двух ядер не наблюдается.

Общий «любительский» балл

В парах «двухъядерник — двухъядерник» и «четырёхъядерник — четырёхъядерник» мы наблюдаем практически идентичную картину, которая наглядно иллюстрирует преимущество новых ядер над старыми: Q6600 проиграл 6 баллов Q9300, E6600 проиграл 6 баллов E7200. В парах «старый двухъядерник — старый четырёхъядерник» и «новый двухъядерник — новый четырёхъядерник» ситуация полностью аналогичная: и там и там превосходство четырёхъядерников в 9 баллов. Много это или мало? Зависит от того, готовы ли вы заплатить за эти 9 баллов как минимум в полтора раза больше… Единственное, что мы можем уверенно констатировать, так это то, что в «профи»-балле преимущество четырёхъядерников над двухъядерниками на один балл больше, чем в «домашнем». Что, впрочем, не удивительно: тяжёлые задачи любят «тяжёлые» процессоры.

Предположительное энергопотребление*

* — на самом деле, замеряется не энергопотребление процессора, а энергопотребление VRM на системной плате, поэтому полученные нами значения могут отличаться в большую сторону, так как КПД VRM не равен 100%.

В состоянии покоя

Результаты E7200 и Q9300 особенного удивления не вызывают — понятно, что процессоры, произведенные по 45-нанометровой технологии, будут потреблять меньше, чем 65-нанометровые. Однако одно особенно эффектное сопоставление впечатляет: больший по частоте 4-ядерный Q9300 потребляет в состоянии покоя меньше, чем меньший по частоте и к тому же 2-ядерный E6600.

В состоянии 100% нагрузки

Ситуация повторяется: четырёхъядерник на новом ядре Yorkfield и под 100% нагрузкой всё равно потребляет меньше, чем двухъядерный Conroe.Заключение

Новое ядро, что очевидно, оказалось существенно шустрее старого. Основными «пострадавшими» в данном случае оказались старые четырёхъядерные процессоры Kentsfield: и так не очень большое количество ПО умеет задействовать все четыре ядра, а тут ещё обновились двухъядерные процессоры, да так, что сравнимый по частоте с четырёхъядерным Kentsfield двухъядерный Wolfdale, оказывается в среднем вполне сравним с ним и по производительности (что такое 3% разницы в производительности при более чем полуторакратной разнице в цене. ) Впрочем, две группы пользователей могут не беспокоиться за свои вложения: те, кто работает с пакетами трёхмерного моделирования и Adobe Photoshop. В этих программах четыре ядра выигрывают у двух практически всегда.

При взгляде на финальную диаграмму, становится очевидно, что радикальным образом ситуация не изменилась: двухъядерные Core 2 (особенно Wolfdale) по-прежнему остаются наиболее разумным выбором в рамках данного семейства, четырёхъядерники имеет смысл брать исключительно под конкретное приложение — при этом будучи на 100% уверенным в том, что данное приложение сможет эффективно задействовать все четыре ядра. И даже привлекательные цены на нижние модели вряд ли могут являться существенным аргументом в пользу выбора четырёхъядерника, если вы не на 100% уверены в том, что его производительность в нужном вам ПО оправдает ваши надежды.

Если вы не тестировали свои конкретные задачи на предмет ускорения от перехода с двух ядер на четыре, и не получили в результате однозначно положительного, весомого ускорения — то, скорее всего, поддавшись на веяния моды, существенного прироста от использования четырёхъядерника вместо двухъядерника, вы сегодня не получите. Общая тенденция на данный момент именно такова. А частности, её опровергающие — именно что частности. Их преимуществами пользуются те, кто вполне определённо знают, что именно они хотят от процессора, и насколько их «любимые» приложения в состоянии его задействовать.

Собственно, если вспомнить недавнее прошлое — такая ситуация была в самом начале триумфального шествия двухъядерных процессоров. Всё повторяется…

Более 10 лет назад производители процессоров обнаружили неприятную проблему предела тактовой частоты. Достигнув порога в 3 ГГц, разработчики столкнулись с значительным ростом энергопотребления и тепловыделения своих продуктов. Уровень технологий 2004 года не позволял существенно уменьшить размеры транзисторов в кремниевом кристалле и выходом из сложившейся ситуации стала попытка не наращивать частоты, а увеличить количество операций, выполняемых за один такт. Переняв опыт серверных платформ, где многопроцессорная компоновка уже была испытана, было решено объединить два процессора на одном кристалле.

Двухъядерный процессор Intel

С тех пор прошло немало времени, в широком доступе появились ЦП с двумя, тремя, четырьмя, шестью и даже восемью ядрами. Но основную долю на рынке до сих пор занимают 2 и 4-ядерные модели. Изменить ситуацию пытаются в AMD, но их архитектура Bulldozer не оправдала надежд и бюджетные восьмиядерники все еще не очень популярны в мире. Поэтому вопрос, что лучше: 2 или 4-ядерный процессор , до сих пор остается актуальным.

Разница между 2 и 4-ядерным процессором

На аппаратном уровне основное отличие 2-ядерного процессора от 4-ядерного – количество функциональных блоков. Каждое ядро, по сути, представляет собой отдельный ЦП, оснащенный своими вычислительными узлами. 2 или 4 таких ЦП объединены между собой внутренней скоростной шиной и общим контроллером памяти для взаимодействия с ОЗУ. Другие функциональные узлы тоже могут быть общими: у большинства современных ЦП индивидуальной является кэш-память первого (L1) и второго (L2) уровня, блоки целочисленных вычислений и операций с плавающей запятой. Кэш L3, отличающийся относительно большим объемом, один и доступен всем ядрам. Отдельно можно отметить уже упомянутые AMD FX (а также ЦП Athlon и APU серии A): у них общими являются не только кэш-память и контроллер, но и блоки вычислений с плавающей запятой: каждый такой модуль одновременно принадлежит двум ядрам.

Схема четырехъядерного процессора AMD Athlon

С пользовательской точки зрения разница между 2 и 4-ядерным процессором заключается в количестве задач, которые ЦП может обработать за один такт. При одинаковой архитектуре, теоретическая разница будет составлять 2 раза для 2 и 4 ядер или 4 раза для 2 и 8 ядер, соответственно. Таким образом, при одновременной работе нескольких процессов, увеличение количества должно повлечь за собой рост быстродействия системы. Ведь вместо 2 операций четырехъядерный ЦП за один момент времени сможет выполнять сразу четыре.

Чем обусловлена популярность двухъядерных ЦП

Казалось бы, если увеличение числа ядер влечет за собой рост производительности, то на фоне моделей с четырьмя, шестью или восемью ядрами у двухядерников нет никаких шансов. Тем не менее, мировой лидер на рынке ЦП, компания Intel, ежегодно обновляет ассортимент своей продукции и выпускает новые модели всего с парой ядер (Core i3, Celeron, Pentium). И это на фоне того, что даже в смартфонах и планшетах на такие ЦП пользователи смотрят с недоверием или презрением. Чтобы понять, почему самые популярные модели – именно процессоры с двумя ядрами, следует учесть несколько основных факторов.

Intel Core i3 — самые популярные 2-ядерные процессоры для домашнего ПК

Проблема совместимости . При создании программного обеспечения разработчики стремятся сделать так, чтобы оно могло функционировать как на новых компьютерах, так и уже существующих моделях ЦП и ГП. Учитывая ассортимент на рынке, важно обеспечить, чтобы игра нормально работала и на двух ядрах, и на восьми. Большинство всех существующих домашних ПК оснащены двухъядерным процессором, поэтому поддержке таких компьютеров уделяется больше всего внимания.

Сложность распараллеливания задач . Чтобы обеспечить эффективное задействование всех ядер, вычисления, производимые в процессе работы программы, следует разделить на равные потоки. Например, задача, которая может оптимально задействовать все ядра, выделив каждому из них по одному или два процесса — одновременная компрессия нескольких видеороликов. С играми – сложнее, так как все выполняемые в них операции взаимосвязаны. Несмотря на то, что основную работу выполняет графический процессор видеокарты, информацию для формирования 3d-картинки подготавливает именно ЦП. Сделать так, чтобы каждое ядро обрабатывало свою порцию данных, а затем подавало ее ГП синхронно с другими, достаточно сложно. Чем больше одновременных потоков вычислений нужно обрабатывать – тем тяжелее реализация задачи.

Преемственность технологий . Разработчики программного обеспечения используют для своих новых проектов уже существующие наработки, подвергающиеся неоднократной модернизации. В отдельных случаях доходит до того, что такие технологии уходят корнями в прошлое на 10-15 лет. Разработка, основанная на проекте десятилетней давности, кардинальной переработке для идеальной оптимизации поддается очень неохотно, если не совсем никак. Как следствие, наблюдается неспособность софта рационально использовать аппаратные возможности ПК. Игра S.T.A.L.K.E.R. Зов Припяти, вышедшая в 2009 году (в эпоху расцвета многоядерных ЦП) построена на движке 2001 года, поэтому не умеет нагружать более, чем одно ядро.

S.T.A.L.K.E.R. полноценно задействует только одно ядоро 4-ядерного ЦП

Такая же ситуация и с популярной онлайн-РПГ World of Tanks: движок Big World, на котором она базируется, создан в 2005 году, когда многоядерные ЦП еще не воспринимались, как единственно возможный путь развития.

World of Tanks тоже не умеет распределять нагрузку на ядра равномерно

Финансовые сложности . Следствием этой проблемы является предыдущий пункт. Если создавать каждое приложение с нуля, не используя имеющиеся технологии, его реализация обойдется в баснословные суммы. К примеру, стоимость разработки GTA V составила более 200 млн долларов. При этом, некоторые технологии все равно не были созданы «из чистого листа», а позаимствованы из предыдущих проектов, так как игра писалась под 5 платформ сразу (Sony PS3, PS4, Xbox 360 и One, а также ПК).

GTA V оптимизирована под многоядерность и умеет равномерно загружать процессор

Все эти нюансы не позволяют в полной мере использовать потенциал многоядерных процессоров на практике. Взаимозависимость производителей аппаратного обеспечения и разработчиков софта порождает замкнутый круг.

Какой процессор лучше: 2 или 4-ядерный

Очевидно, что при всех преимуществах потенциал многоядерных процессоров до сих пор остается нереализованным до конца. Некоторые задачи вообще не умеют равномерно распределять нагрузку и работают в один поток, другие – делают это с посредственной эффективностью, и лишь малая доля ПО полноценно взаимодействуют со всеми ядрами. Поэтому вопрос, какой лучше процессор, 2 или 4 ядра , купить, требует внимательного изучения текущей ситуации.

На рынке представлены продукты двух производителей: Intel и AMD, отличающиеся особенностями реализации. Advanced Micro Devices традиционно делают упор на многоядерность, в то время как «Интел» неохотно идут на такой шаг и наращивают количество ядер только если это не приводит к снижению удельной производительности в расчете на ядро (избежать которого очень сложно).

Увеличение количества ядер снижает итоговую производительность каждого из них

Как правило, общая теоретическая и практическая производительность многоядерного ЦП ниже, чем аналогичного (построенного на такой же микроархитектуре, с тем же техпроцессорм) с одним ядром. Вызвано это тем, что ядра используют общие ресурсы, и это не лучшим образом сказывается на быстродействии. Таким образом, нельзя просто приобрести мощный четырех- или шестиъядерный процессор с расчетом на то, что он точно не будет слабее двухъядерника из той же серии. В некоторых ситуациях – будет, при том ощутимо. В качестве примера можно привести запуск старых игр на компьютере с восьмиядерным процессором AMD FX: FPS при этом порой ниже, чем на аналогичном ПК, но с четырехъядерным ЦП.

Нужна ли сегодня многоядерность

Значит ли это, что много ядер не нужно? Несмотря на то, что вывод кажется закономерным — нет. Легкие повседневные задачи (такие как веб-серфинг или работа с несколькими программами одновременно) положительно реагируют на увеличение числа ядер процессора. Именно по этой причине производители смартфонов делают упор на количество, опуская на второй план удельную производительность. Opera (и другие браузеры на движке Chromium), Firefox запускают каждую открытую вкладку в виде отдельного процесса, соответственно, чем больше ядер – тем быстрее переход между вкладками. Файловые менеджеры, офисные программы, проигрыватели – сами по себе не являются ресурсоемкими. Но при потребности часто переключаться между ними многоядерный процессор позволит повысить производительность системы.

Браузер Opera каждой вкладке присваивает отдельный процесс

В компании Intel осознают это, потому технология HuperThreading, позволяющая ядру обрабатывать второй поток силами неиспользуемых ресурсов, появилась еще во времена Pentium 4. Но она не позволяет в полной мере компенсировать недостаток производительности.

В «Диспетчере задач» 2-ядерный процессор с Huper Threading отображается, как 4-ядерный

Создатели игр, тем временем, постепенно наверстывают упущенное. Появление новых поколений консолей Sony Play Station и Microsoft Xbox простимулировало разработчиков уделять больше внимания многоядерности. Обе приставки созданы на базе восьмиядерных чипов AMD, поэтому теперь программистам не нужно тратить уйму сил на оптимизацию при портировании игры на ПК. С ростом популярности этих консолей — с облегчением смогли вздохнуть и те, кто разочаровался в приобретении AMD FX 8xxx. Многоядерники усиленно отвоевывают позиции на рынке, о чем можно убедиться на примере обзоров.

Заключение

Сказать однозначно, какой процессор лучше, 2 или 4-ядерный — невозможно. Ответ сильно зависит от того, решение каких задач требуется от ПК. Два производительных ядра (похвастать такими могут только процессоры серии Intel Core i3) хороши, если компьютер постоянно используется для запуска старых игр (созданных до 2010 года), воспроизведения мультимедийного контента (кино, музыки), работы с офисной документацией. В остальных ситуациях разница между 2 и 4-ядерным процессором ощущается не в пользу первого.

При параллельном использовании нескольких нересурсоемких задач нагрузка на ядра распределяется равномерно

Если компьютер покупается не на один год – экономить на ЦП не стоит. Опасаясь потерять объемы продаж, производители регулярно модифицируют процессорный разъем, делая чипы разных поколений несовместимыми между собой. Раньше подобным образом поступать старались лишь в случаях, когда старый сокет не мог использоваться с новыми ЦП из-за серьезных аппаратных ограничений, сейчас количество контактов меняется едва не ежегодно. На фоне этого нередки случаи, когда человек, желающий апгрейда, спустя некоторое время после покупки ПК (обычно год-три) уже не может найти в магазинах более мощный ЦП, совместимый с другими комплектующими его ПК. Поэтому четырехъядерный Intel Core i5 или i7 на данный момент можно назвать лучшим вариантом процессора для домашнего ПК. В бюджетной категории можно рассмотреть как вариант шестиядерный AMD FX.

Большой поклонник качественной китайской техники, любитель четких экранов. Сторонник здоровой конкуренции между производителями. Чутко следит за новостями в мире смартфонов, процессоров, видеокарт и другого железа.