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所謂四核心


FreeHand ZERO wrote:
所以就只是分別獨立有...(恕刪)

首先,最重要的是你平常使用不會只跑一個組指令
一定是好幾個一起跑
分成四個可以分散給四個核心同時做
再來就是熱的問題
分成四個分別產生的熱能比較少
也因為比較不會有多餘的熱能消耗電量比較省電

手機跟電腦差不多
google一下雙核心或四核心就有很多資料

FreeHand ZERO wrote:
請問一下小弟有個疑惑...(恕刪)


現在廠商大多在手機上叫做SoC
因為在那顆晶片上面整合了很多東西,
通訊晶片(基頻:包含了WiFi、藍牙、3G、2G、4G LTE...等)、GPU(顯示晶片)、CPU(處理器)、電源控制。

然後我要老實告訴你你兩個算法都是錯誤的,Ghz並不能累家,四個核心都由1.5Gh運作,但是並不代表總效能相當於6Ghz,因為在CPU設計上要牽涉到很多的因素,會讓效能不可能1+1=2。
我不知道我這樣理解對不對
單核就像一個員工
4核就是4個員工
當老闆給了一個CASE很簡單一個人就能完成
所以就單獨由一個人去處理其他3個人就沒事幹
當CASE越多一個人不能完成的時候
其他3個人就要幫忙分擔處理速度就變很快
TypeZero.PTT wrote:
因為在CPU設計上要牽涉到很多的因素,會讓效能不可能1+1=2...(恕刪)

為何不能讓效能 1+ 1 = 2 ...?
溫度? 廢熱? 穩定性?
我盡量用簡單易懂的舉例說明:

你常看到的Ghz代表的是速度,
而核心代表的是處裡的量;

舉例:

你喝一杯水的時候,每秒鐘的入口量為100cc,
一杯水要喝完花你拼命喝要十秒,
於是給妳十個吸管跟嘴巴,在理論上,你一秒就喝完了,
並不是增加你的處理速度,而是增加一次處裡的量。

核心多,代表的是量化的能力,真實的效能還要取決於指令以及記憶體規劃。

倘若你只是上上網,聽聽音樂,打打電話,單核心1.5Ghz跟四核心對你的差別是感受不到的。

因為那些目前都不是大量的工作。
但是你如果裝了桌面特效,又聽音樂,切換視窗看FB,核心數多就會讓你覺得手機順暢。

所以1.5Ghz多核心的極限速度就是數字:1.5Ghz。
而你可以多四個1.5Ghz的量給他處理,是會快一些,不會是1.5GhzX4這樣計算。
哇,原來剛註冊就要被嗆,你以為這是軍中還跟你學長學弟勒,還沒退伍啊?
多核心效能反而低,但是多科就不同了
為了讓核心可以有更高效能
才會拆開來
單核心在pc頻率到達4Ghz以上可能核心融毀
手機沒有散熱,更需要更多的核心
另外製程的大小也有關係

過幾年類似石墨烯這種材質做的半導體出現
就沒有人在看頻率了
這個要從歷史淵源說起
為什麼 CPU 會朝「多核心」發展?

矽晶電路,上面是通電的
電,就是電子
電子雖小,但是電子也有體積
如果電路比電子還小,那就會很荒唐,因為電子無法通過電路

再者,矽晶是一種物質,物質是由分子組成的
電路再怎樣細,不可能比一粒分子還細
如果比一粒分子還細,那分子不就被打散了,怎麼還會是分子

目前市面CPU主流製程是 32nm
IBM新型的晶片材料可以達到 10nm

奈(nano)數學單位,指 10的-9次方
奈米 nm ,指1米的十億分之一(10-9m)。


業界有一個著名的摩爾定律。摩爾定律指出,當價格不變時,集成電路上可容納的晶體管數目,約每隔18個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。該定律是由英特爾創始人之一摩爾提出,這些年來一直與芯片的發展相符。


摩爾定律,在早期被認為準確的,CPU 頻率確實依照每18個月變快一倍。

但是後來隨著電路愈來愈細,被發現最終會違反物理。所以摩爾定律已經被推翻了。

也就是說,矽晶片的頻率不可能無止盡的往上升,最終會受限於物理上的限制。


除非人類發明新一代光子電腦(或稱量子電腦),利用光來取代電子運算。那麼頻率才有可能繼續往上升。

或者發現了低溫(常溫)超導體。超導體就是電阻為0,目前只有某些材料在零下200多度才會發生超導體現象,無法實際應用在常溫下。

超頻都要用液態氮什麼的,就是因為溫度降低可讓電阻變低,頻率便可以超上去。液態氮是 -196 度,還無法構成超導體條件。乾冰(固態二氧化碳)只有 -80度。

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然而山不轉路轉,雖然無法突破物理上的限制,但是藉由「分散式平行運算」的技術,讓多顆 CPU 協同運算,也是可以達到提昇整體運算速度的效果。

早期電腦其實就有多處理器的技術,大型電腦都是多處理器的,一般 PC 也有 SMP 雙處理器。

只是那時候人們還沒想到,或者受限於技術,沒把多個核心封裝在同一個晶片中,共用 L2 快取。

後來就有人想到且也做到了,就是今日的多核心 CPU。


不過「分散式平行運算」並不是萬能丹

協同運算需要額外的處理,所以 2核心並不是效能變2倍,約只有 1.7倍。同理 4核心也不是真正4倍,可能約 3.4倍這樣子。

此外,分散式運算,需要軟體支援,軟體程式在撰寫時,需要加入多執行緒處理的功能,實際上才能讓多顆核心去執行同一個軟體。

若軟體不支援多執行緒,則就算多核心去跑,實際上只有一個核心會用到,其餘都在閒置。

早期的軟體,都沒有針對多執行緒去撰寫,所以其實都無法多核心執行。只有新版的軟體才行,大約是多核心CPU面市1~2年後出版的軟體。

但是多工的作業系統,可能同時會跑上百上千的軟體程序,即使軟體不支援多執行緒,這些程序仍可以分配給不同核心去運行。可以避免以前因為單顆核心負載100%,導致系統無反應的情況。


總結:

1.雙核心並不是效能2倍,約只有 1.7倍。4核心也不是4倍,約3.4倍。

2.若要全部核心都用到,需要軟體支援。如果軟體不支援,只會用到單核心,此時看頻率,頻率愈高跑愈快。

3.四核心 1.5GHz,頻率多少? 答案 1.5GHz

一個人可以跑時速60公里,4個人可以時速多少?
一樣是 60公里....

但如果軟體支援多執行緒,可以把工作量打散給四顆核心都去運行,等於運算時間可以節省 3.4倍。

比喻:
請人運送很多貨物,一次只能攜帶1件
顧一個跑得快的人,來回快,送的比較快
然而如果一次僱用4個人,不就一次可以運送4件

但是一個人的時候,拿了就跑,4個人你就要先分配好,誰拿什麼,這又要花一點時間,所以顧4個人,運送節省時間並不是 4倍,約只有 3.4倍。


4.那照這樣說,以前舊型的單核心 3GHz,豈不比 1.5GHz 雙核心還快?

不一定,還要看晶片組架構,製程,記憶體頻寬,指令集,L1~L3 快取量

單比頻率的話,單顆 3GHz 是比雙核 1.5GHz 快,是沒錯

但若再考慮那些啦哩拉雜的因素後,新型的會比較快
fedora wrote:
這個要從歷史淵源說起...(恕刪)

大致是對的
不過其實那叫"高溫"超導體
超導現象最原始就是在低溫觀察到的
不會有人刻意強調它原本"低溫"的屬性
所謂低溫是接近絕對零度的低溫
不過早就已經有超過絕對溫度一百度的高溫超導體
磁浮列車就是其應用之一
但是目前超導體成本還是很高無法應用在手機上
畢竟我們不會隨身攜帶一罐液態氮鋼瓶..

fedora wrote:
這個要從歷史淵源說起...(恕刪)


這位大大說的真詳細,一定是各電子電路 Dr. 聽他的準沒錯

縱使多核心的發展可以加快系統效能還比不上將軟體寫的更有效率、快速還的實在。像 WP7 或是 IOS 不用太高的硬體規格就可以很順暢!目前我是使用 Moto ME863 的手機!
四核心是針對多工處理的設計

1個人跟4個人的意思

簡單來講是這樣
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