Tuum vs protsessor
Protsessori ja tuuma erinevus võib olla mõistatuslik teema, kui te pole arvutitark. Protsessor või CPU on nagu arvutisüsteemi aju. See vastutab kõigi põhifunktsioonide eest, nagu aritmeetilised, loogilised ja juhtimistoimingud. Traditsioonilisel protsessoril, näiteks Pentiumi protsessoril, on protsessori sees ainult üks tuum, kuid tänapäevased protsessorid on mitmetuumalised protsessorid. Mitmetuumalisel protsessoril on protsessoripaketi sees mitu tuuma, kus tuum on protsessori kõige elementaarsem arvutusüksus. Tuum võib korraga täita ainult ühte programmikäsku (võib täita mitut, kui on olemas hüperkeermestamise võimalus), kuid mitmest tuumast koosnev protsessor võib sõltuv alt tuumade arvust täita mitut käsku korraga.
Mis on protsessor?
Protsessor, mida tuntakse ka kui keskprotsessorit (CPU), on arvutisüsteemi kõige olulisem osa, mis vastutab programmikäskude täitmise eest. Need juhised hõlmavad aritmeetilisi, loogilisi, juhtimis- ja sisend-väljundoperatsioone. Traditsiooniliselt koosneb protsessor komponendist nimega Aritmetic and Logical Unit (ALU), mis vastutab kõigi aritmeetiliste ja loogiliste toimingute eest ning teisest komponendist nimega Control Unit (CU), mis vastutab kõigi juhtimistoimingute eest. Samuti on sellel väärtuste salvestamiseks registrite komplekt. Traditsiooniliselt võis protsessor korraga täita ainult ühte käsku. Protsessoreid, millel on ainult üks tuum, nimetatakse ühetuumalisteks protsessoriteks. Pentiumi seeria on näide ühetuumaliste protsessorite jaoks.
Siis võeti kasutusele mitmetuumalised protsessorid, kus ühes protsessoris oli mitu protsessorit, mida nimetatakse tuumadeks. Seega on kahetuumalisel protsessoril kaks tuuma ja neljatuumalisel neli tuuma. Seega on mitmetuumaline protsessor nagu pakett, mille sees on mitu protsessorit, mida nimetatakse tuumadeks. Need mitmetuumalised protsessorid suudavad sõltuv alt tuumade arvust täita mitut käsku korraga.
Protsessoril on peale tuumade ka liides, mis ühendab seadme välismaailmaga. Mitmetuumalisel protsessoril on ka liides, mis ühendab kõik tuumad välismaailmaga. Samuti on sellel viimase taseme vahemälu, mida tuntakse kui L3 vahemälu, mis on ühine kõikidele tuumadele. Lisaks võib protsessor sisaldada mälukontrollerit ja sisend-väljundkontrollerit, kuid olenev alt arhitektuurist võivad need mõnikord asuda protsessorist väljaspool asuvas kiibistikus. Lisaks on teatud protsessoritel graafikaprotsessorid (GPU), kus GPU on samuti valmistatud väikestest ja vähem võimsatest tuumadest.
Mis on tuum?
Tuum on protsessori põhiline arvutuskomponent. Mitu tuuma koos moodustavad protsessori. Tuum koosneb mitmest põhiosast. Aritmeetika- ja loogikaüksus vastutab kõigi aritmeetiliste ja loogiliste toimingute tegemise eest. Juhtimisüksus vastutab kõigi juhtimistoimingute eest. Registrite komplekt salvestab väärtused ajutiselt. Kui tuumal pole võimalust, mida nimetatakse hüperlõimeks, saab see korraga täita ainult ühte programmikäsku. Kuid tänapäevastes tuumades on tehnoloogia, mida nimetatakse hüperkeermendamiseks, kus tuumal on üleliigsed funktsionaalsed üksused, mis muudavad need võimeliseks täitma mitut käsku paralleelselt. Tuuma sees on kaks vahemälu taset, mida nimetatakse L1 vahemällu ja L2 vahemäluks. L1 on lähim, mis on kiireim, kuid väikseim. L2 vahemälu on pärast L1 vahemälu, kus see on natuke suur, kuid aeglasem kui L1. Need vahemälud on kiiremad mälud, mis salvestavad andmeid arvuti muutmälusse (RAM) ja se alt välja, et pakkuda kiiremat ja tõhusamat juurdepääsu.
Mis vahe on protsessoril ja tuumal?
• Tuum on protsessori kõige elementaarsem arvutusühik. Protsessor koosneb ühest või mitmest tuumast. Traditsioonilistel protsessoritel oli ainult üks südamik, tänapäevastel protsessoritel aga mitu tuuma.
• Tuum koosneb ALU-st, CU-st ja registrite komplektist.
• Tuum koosneb kahest vahemälust L1 ja L2, mis asuvad igas tuumas.
• Protsessor koosneb vahemälust, mida jagavad kõnetuumad, mida nimetatakse L3 vahemäluks. See on ühine kõikidele tuumadele.
• Sõltuv alt arhitektuurist võib protsessor koosneda mälukontrollerist ja sisend-/väljundkontrollerist.
• Teatud protsessoripaketid koosnevad ka graafikaprotsessoritest (GPU).
• Tuum, millel puudub hüperkeermestamine, suudab korraga täita ainult ühte käsku, samas kui mitmetuumaline protsessor, mis koosneb mitmest tuumast, suudab täita mitut käsku paralleelselt. Kui protsessor koosneb neljast tuumast, mis ei toeta hüperkeermetamist, saab see protsessor täita korraga 4 käsku.
• Hüperkeermestamise tehnoloogiaga tuumal on üleliigsed funktsionaalsed üksused, nii et nad saavad korraga täita mitut käsku. Näiteks võib 2 lõimega tuum täita korraga 2 käsku, seega saab 4 sellise tuumaga protsessor täita paralleelselt 2 × 4 käsku. Neid lõime nimetatakse tavaliselt loogilisteks tuumadeks ja Windowsi tegumihaldur näitab üldiselt loogiliste tuumade arvu, kuid mitte füüsilisi tuumasid.
Kokkuvõte:
Protsessor vs tuum
Tuum on protsessori kõige elementaarsem arvutusühik. Kaasaegne mitmetuumaline protsessor koosneb nende sees mitmest tuumast, kuid varasematel protsessoritel oli ainult üks tuum. Tuum koosneb oma ALU-st, CU-st ja selle registrite komplektist. Protsessor on valmistatud ühest või mitmest sellisest tuumast. Protsessoripakett sisaldab ka ühendusi, mis liidevad tuumad väljapoole. Sõltuv alt arhitektuurist võib protsessor sisaldada ka integreeritud GPU-d, IO-kontrollerit ja mälukontrollerit. Kahetuumalisel protsessoril on 2 tuuma ja neljatuumalisel protsessoril 4 tuuma, nagu nimi ise viitab. Tuum suudab korraga täita ainult ühte käsku (hüperlõime olemasolu korral vähe), kuid mitmetuumaline protsessor saab käske täita paralleelselt, kuna iga tuum toimib iseseisva protsessorina.
