Vandaag gaan we leren wat CPU-kernen zijn en hoe ze samenwerken. Vele jaren geleden hadden CPU’s maar één kern. Nu hebben CPU’s meer dan één cores in computers, smartphones en zelfs smartwatches.
Wat is een CPU-kern?
De kern van een CPU is het belangrijkste onderdeel ervan. Het is het onderdeel waarin de informatie van het computersysteem wordt verwerkt om te worden opgenomen, gelezen, geïnterpreteerd en geschreven. Alle taken die moeten worden uitgevoerd en verzonden, gaan er doorheen en het is ook waar de andere componenten van uw systeem de instructies ontvangen die moeten worden uitgevoerd.
In de loop van de tijd is het aantal kernen echter aanzienlijk toegenomen. Op dit moment hebben de processors van de belangrijkste huishoudelijke reeks zelfs 16 cores, zoals in het geval van de Ryzen 9 5950X; aan de andere kant kunnen we in de servers CPU’s vinden met maximaal 64 cores.
Hoe werken CPU-kernen?
In veel gevallen vertegenwoordigen meer kernen niet echt meer functionaliteit of betere prestaties in vergelijking met een single-core, en het antwoord ligt in hoe deze kernen werken.
Een CPU kan slechts één taak tegelijk verwerken. Daarom werken ze op zeer hoge snelheden met frequenties van meer dan 1 GHz in oudere processors en meer dan 4 GHz in high-end producten. Naarmate de softwareontwikkeling vorderde, begonnen CPU’s echter langzamer te worden met betrekking tot de hoeveelheid informatie die ze moesten verwerken. Dus ontstond de behoefte om clusters en kerneenheden te creëren die informatie afzonderlijk vastleggen om taken te verdelen en verlichting te bieden aan meer complexe en veeleisende taken.
In veel systemen, vooral in ARM-CPU’s, werken niet alle cores op dezelfde snelheid. Dit is ook een ontwikkelingsuitdaging voor de programmeurs en ingenieurs die deze machines ontwerpen. In veel van deze gevallen worden processen onderverdeeld op basis van de snelheid waarmee elke kern in meer of minder veeleisende taken kan werken, waardoor ook de opdeling in categorieën van kernen ontstaat.
Dit reageert echter alleen op softwareprogrammering, die verantwoordelijk is voor het vragen van de CPU om taken uit te voeren via verschillende kernen voor het geval dat het op die manier is ontworpen. Anders blijft het werk geconcentreerd op één kern.
Laten we ons voorstellen dat de taken die door een computersysteem worden verzonden, hamburgers zijn die op een tafel worden geserveerd waar koppels aan het werk kunnen gaan. Hoe meer monden er zijn, hoe sneller het voedsel opraakt. De snelheid waarmee elke kern eet, hangt ook af van de prioriteit waarmee de hamburgers worden geserveerd, omdat het geen zin heeft om bestellingen van 10 hamburgers te plaatsen in een kern die maar 5 hamburgers tegelijk kan eten omdat ze op dieet zijn. Ik hoop dat deze demonstratie duidelijk genoeg was.
