ارتقا سیستم

[DOOM999]

بازی ها و نرم افزارها ، بصورت مستقیم با منابع سخت افزاری (مثل رم و cpu و ...) در ارتباط نیستند . بازی ها و نرم افزارها و کلا پروسه ها ، درخواست شون را به سیستم عامل میدن و این سیستم عامل هست که تصمیم به ارسال دستور در فلان زمان ، به پردازنده را میگیره .
بنابراین اصلا این معنا نداره که یه بازی یا نرم افزاری ، چند تعداد از هسته ی پردازنده را بشناسه یا نشناسه .

بازی ها و برنامه ها ، صرفا کدهاشون را در قالب نخ به سیستم عامل ارائه میکنن و سیستم عامل هم اگه صلاح بدونه ، نخ های اون برنامه را بصورت همزمان برای پردازنده ارسال میکنه (ممکنه بصورت همزمان هم ارسال نکنه) تا پردازنده تا هر وقت صلاح دونست ، بخشی از کدهای اون نخ را در بازه ی زمانی محدودی ، اجرا کنه .

بنابراین بازی ها و نرم افزارها ، فقط کدهاشون را در قالب نخ ارائه میدن . اینکه نخ های مختلف از اون بازی یا برنامه ، بصورت همزمان در چند هسته ی مختلف اجرا میشه یا نمیشه و کِی اجرا بشه یا نشه ، به تصمیم سیستم عامل و پردازنده بستگی داره .
.

خوب متوجه شدم سجاد جان من الان یه چیز جدیدی که از شما یاد گرفتم اینه که نرم افزارها و بازیها ترد ها یا همون رشته های پردازشی رو میشناسن نه هسته های فیزیکی رو درسته؟
یعنی بحث هسته فیزیکی به طور کل از بین میره تو عملکرد درسته

[SajjadKhati]

خوب متوجه شدم سجاد جان من الان یه چیز جدیدی که از شما یاد گرفتم اینه که نرم افزارها و بازیها ترد ها یا همون رشته های پردازشی رو میشناسن نه هسته های فیزیکی رو درسته؟

بله . درسته .
البته بحث شناختنِ نخ های پردازشی نیست . بلکه نخ های پردازشی را درست میکنن و به سیستم عامل تحویل میدن و ارائه میکنن .
سیستم عامل هم صرفا هسته های منطقی در پردازنده ها را به حساب میاره (همون چیزی که عموما به اشتباه ، به عنوان نخ در cpu ها میشناسن) چون کدها ، در هسته های منطقی اجرا میشن .
سیستم عامل هم همون رفتاری که قبلا توضیح دادم را با نخ ها انجام میده (ارسال به پردازنده برای اجرا و ...) .

بنابراین ، یه بازی یا نرم افزار ، اصلا کاری نداره که الان که داره در سیستم کاربر اجرا میشه ، پردازنده ی سیستم کاربر ، چه تعداد هسته داره . اون بازی یا برنامه ، اگه برنامه نویس اش لازم دونست ، نخ جدیدی میسازه (به هر تعداد که دوست داشت هم میتونه نخ بسازه) و این نخ یا نخ ها را در زمان خاصی میتونه به سیستم عامل ، تحویل بده . سیستم عامل هم هر وقت مناسب دید (نوبت به نخ اون بازی یا برنامه شد) ، اون نخ یا نخ ها را برای پردازنده ارسال میکنه تا پردازنده تصمیم بگیره که چه مقدار از کدهای هر نخ را اجرا کنه (و اینکه آیا هر نخ را در هر هسته ی مختلف بصورت همزمان اجرا کنه یا نه) .

داستان عملکرد این قضیه ، خیلی طولانی و بیشتر از این چیز هست . قبلا هم لینک دادم (لینک در پست 21) که در تاپیک مجزای دیگه ، کاملا مبسوط توضیح داده شد .

یعنی بحث هسته فیزیکی به طور کل از بین میره تو عملکرد درسته

دقیق ، متوجه ی این تیکه نشدم .
منظورتون از "از بین میره" را متوجه نشدم .

[DOOM999]

دقیق ، متوجه ی این تیکه نشدم .
منظورتون از "از بین میره" را متوجه نشدم .

منظورم مبحث تفکیک

هسته فیزیکی با هسته منطقی در اجرای برنامه بود

[SajjadKhati]

منظورم مبحث تفکیک

هسته فیزیکی با هسته منطقی در اجرای برنامه بود

بحث تفکیک نیست .
ببینید ، هر هسته ی فیزیکی ، حداقل ، یک هسته ی منطقی و حداکثر دو هسته ی منطقی داره .

بنابراین یک پردازنده ای که 4 هسته ی فیزیکی داره ، چون به ازای هر هسته ی فیزیکی ، حداقل ، یک هسته ی منطقی داره ، بنابراین اون پردازنده ، حداقل ، 4 هسته ی فیزیکی داره . مثل همین پردازنده ی i3 9100f که 4 هسته ی فیزیکی و 4 هسته ی منطقی داره .
و همچنین انواع پردازنده هایی هم وجود دارند که به ازای هر هسته ی فیزیکی ، دو هسته ی منطقی دارند که در اینتل به Hyper Thread یا HT و در AMD به Simultaneous MultiThreading یا SMT معروف هستند . مثل همین پردازنده ی i7 7700 که 4 هسته ی فیزیکی و 8 هسته ی منطقی داره .

نخ ها هم درون هسته های منطقی اجرا میشن .
سیستم عامل و نخ ها در پروسه ها (پروسه ها ، همین process هایی هستند که فایل های اجرایی یا exe مربوط به نرم افزارها در task manager هم قابل رصد هستند) ، هم درون این هسته های منطقی اجرا میشن . حالا کاری ندارن که یه هسته ی منطقی میخواد درون یه هسته ی فیزیکی باشه ، یا اینکه دو هسته ی منطقی در هسته ی فیزیکی تعبیه شده باشه .

-----------------------------------------

اما تفاوت هسته های منطقی در پردازنده هایی که دو هسته ی منطقی به ازای هر هسته ی فیزیکی دارند (پردازنده های HT یا SMT) با پردازنده هایی که یک هسته ی منطقی به ازای هر هسته ی فیزیکی دارند اینه که :


در پردازنده هایی که یک هسته ی منطقی به ازای هر هسته ی فیزیکی دارند (مثل 9100) ، بخاطر اینکه حافظه ی کش رجیستر و کش l1 و l2 در اون هسته ی فیزیکی ، همه ی این حافظه ها متعلق به هسته ی منطقی درون اون هسته ی فیزیکی هست ، بنابراین هر هسته ی منطقیِ در هسته های فیزیکی این نوع پردازنده ها میتونن جداگانه برای خودشون کار کنن و بنابراین به تعداد هسته های فیزیکی ، هسته های منطقی شون هم میتونن بصورت همزمان ، نخ ها را اجرا کنن .بنابراین در پردازنده ی 9100 که 4 هسته ی فیزیکی داره ، میتونه همزمان 4 نخ در 4 هسته ی منطقیِ متعلقِ به هسته ی فیزیکی اش را اجرا کنه .


اما در پردازنده هایی که دو هسته ی منطقی به ازای هر هسته ی فیزیکی دارند (مثل 7700) ، بخاطر اینکه حافظه ی کش رجیستر و کش l1 و l2 در اون هسته ی فیزیکی ، این حافظه ها بصورت اشتراکی بین دو هسته ی منطقی درون اون هسته ی فیزیکی ، مشترک هستن ، بنابراین دو هسته ی منطقیِ در هسته های فیزیکی این نوع پردازنده ها ، نمیتونن هر وقت که دلشون بخواد ، دو نخ متفاوت را در دو هسته ی منطقی (ای که درون یک هسته ی فیزیکی وجود داره) ، اجرا کنن . زمانی نمیتونن که هر دو هسته ی منطقی (ای که درون یک هسته ی فیزیکی وجود داره) ، یه یک منبع سخت افزاری یا حافظه و اطلاعات مشترک بخوان دسترسی داشته باشن اما تا زمانی که به منبع سخت افزاری یا اطلاعات مشترک نخوان دسترسی داشته باشن ، هر دو هسته ی منطقی (ای که درون یک هسته ی فیزیکی وجود داره) ، میتونن دو نخ جداگانه را اجرا کنن (ولی احتمالا ، بصورت میانگین ، بخاطر همین حافظه ی مشترک بین شون ، حداقل بیش از نصف زمان شون را نمیتونن همزمان با هم کار کنن) .

بنابراین ، هر چند ، وقتی دو هسته ی منطقی ای که در یک هسته ی فیزیکی تعبیه میشه ، چون معمولا 30 تا 40 درصد زمان شون را میتونن با هم بصورت همزمان کار کنن (و بخاطر حافظه ی مشترک بین شون ، 50 تا 60 درصد زمان شون را نمیتونن با هم کار کنن) ، پس تعبیه ی دو هسته ی منطقی ، در یک هسته ی فیزیکی (بخاطر حافظه ی مشترک بین دو هسته ی منطقی ، در یک هسته ی فیزیکی) ، بصورت میانگین ، حدود 30 تا 40 درصد کارایی را نسبت به پردازنده هایی که در هر هسته ی فیزیکی شون فقط یک هسته ی منطقی تعبیه شدن را دارند .

بنابراین در این نوع پردازنده ها (که دو هسته ی منطقی در هر هسته ی فیزیکی دارند مثل 7700)، علاوه بر اینکه به تعداد هسته های فیزیکی میتونن بصورت همزمان ، نخ ها را اجرا کنن (تا اینجا ، یعنی در 7700 که 4 هسته ی فیزیکی داره ، همزمان 4 نخ متفاوت در 4 هسته ی منطقی ای که در هسته ی فیزیکی اش وجود داره ، میتونه اجرا بشه) اما علاوه بر این ، چون در این پردازنده ها ، 4 هسته ی منطقی دیگه ی مشترک هم وجود داره و بخاطر اشتراک حافظه ی بین شون بصورت میانگین ، دو هسته ی منطقی در هر هسته ی فیزیکی ، 30 تا 40 درصد از وقت شون را میتونن بصورت همزمان نخ های مختلف را اجرا کنن ، پس علاوه بر این ، بصورت میانگین ، 30 تا 40 درصد در این پردازنده های HT و SMT (مثل 7700) ، عملکرد پردازنده ، بالاتر میره (بصورت میانگین گفتم 30 تا 40 درصد ها . گاها ممکنه صفر بشه و گاها ممکنه 100 بشه اما میانگین را گفتم)

---------------------------------------

حالا اینکه در پردازنده های HT یا SMT ، همه ی این حافظه های رجیستر و کش l1 و l2 مشترک باشن یا بعضی شون را نمیدونم.