Процессоры или ядра?

Question

[Sagaris]

В том или ином виде вопрос поднимался в разных местах, но обычно это становится широкой дискуссией про умных или красивых. Попробую сформулировать вопрос четко.


Какая конфигурация компьютера даст больше производительность: с одним процессором на 2N ядер или с дувмя процессорами на N ядер, при условии, что остальные параметры одинаковы? Почему? Если для разных приложений результат разный, то для каких и почему?..


Вопрос родился из анонса нового Mac Pro. Он будет однопроцессорный, но у него будет 12 ядер (с учетом HT или нет — не знаю). Многие маководы разочарованы этим. Лучше ли это будет для ресурсоемких по CPU приложений или хуже, чем если бы в нем было два процессора по 6 ядер?

Answer 1

[ixSci]

Обмен данными между ядрами быстрее, чем между процессорами. 2 разных процессора с задачами(по одной на каждый), которые никак не пересекаются будут работать быстрее чем 2 ядра с теми же условиями. Т.к. у ядер кэш общий, а у процессоров эксклюзивный. Если планировщик будет хорошо распределять задачи, то, теоретически, много процессоров с меньшим количеством ядер будут эффективнее.

Всё это мое личное мнение, т.к.никаких реальных тестов я не делал.

Comments

[Sagaris]

Т.е. для многопоточных приложений, лучше больше ядер на одном чипе, а для множества однопоточных лучше много ядер на разных чипах? Насколько реально используется внутренний кеш чипа (кстати, а он разделяемый или общий?) для обмена данными между потоками на соседних ядрах? Потоки вообще «понимают», что они выполняются внутри одного чипа или на разных?

[ixSci]

нет, все дело в планировщике, это его дело распределять потоки по ядрам\процессорам. Процесс, как таковой, из себя представляет набор потоков. Но для потока\процесса можно запросить исполняться на конкретном CPU(CPU affinity), т.е. вручную управлять его определением к CPU. В связи с этим, можно варьировать потоки по разному и получать разную производительность. Но, я полагаю, что CPU affinity это больше для серверного софта и Mac OS на «персоналка» тут ни при чём.

Насколько реально используется внутренний кеш чипа (кстати, а он разделяемый или общий?) для обмена данными между потоками на соседних ядрах?

Как правило, в современных пользовательских CPU 3 уровня КЭШ. Все они используются в пределах одного кристала весьма интенсивно. Более подробно лучше об этом почитать самостоятельно, слишком объемная тема. Хорошо это описано у таненбаума в его Structured Computer Organization.

Потоки вообще «понимают», что они выполняются внутри одного чипа или на разных?

Не знаю точно, но, вполне вероятно, что эту информацию можно получить. «По умолчанию» это волновать не должно, программирование всё больше идёт в сторону task-based, что устраняет разработчика даже от потоков, в чистом виде.

В целом вой по-поводу отсутствия 2 кристалов, как мне кажется, производится любителями гигагерцев и гигабайтов. Которые мало смыслят в современном(а может и вообще) железе.

Answer 2

[Пума Тайланд]

Да разницы особой нет, да и два и четыре проца ставят для того чтобы удвоить или учетверять количество ядер, а не для того, чтобы вместо четырех ядерного проца поставить два проца по два ядра и увеличить производительность.

Comments

[Perkov]

Маркетинг — 100%. что 2 по 4, что 4 по 2 — все равно оно рано или поздно сначала «упрется» в диски и память.

Answer 3

[DancingOnWater]

Вопрос поставлен некорректно и совсем не о том.

Если у нас совершенно два одинаковых ядра, и разница в том — сидят ли они на одном кристалле или на двух разных сводится к проблемам тепловыделения и охлаждения.

Однако если оставить суммарный кэш одинаковым, но сделать его разделяемым между ядрами, то уже тут засчет одного этого будет выигрыш. (собственно, так сделано у Intel).

Но суть вопроса в другом. Смею предположить, что маководы разочарованы тем, что вместо увеличении мощи одного ядра увеличилось их число. Между тем, далеко не все задачи хорошо распараллеливаются и не весь способен, по крайне на данный момент, задействовать все 12 ядер

Comments

[Sagaris]

Маководы, я предполагаю, разочарованы тем, что «таких процессоров могло бы быть 2!» А что до увеличения мощности одного ядра, то тут маководы скорее всего понимают, что это вопрос к Intel, а не к Apple. Но именно Apple решила, что в системе будет только один процессор, без возможности расширения.

[DancingOnWater]

Я не слежу за продукцией Apple, но мне почему-то кажется, что возможности модернизации у мак-буков всегда были ограничены. А посему это не может служить расстройством. А две печки по 90 Вт каждая — это еще та задача по их охлаждению в маленьком и тесном корпусе. Это я к чему? — К тому, что. как не крути ожидание двух процесоров в макбуке выглядит очень странным.

[Sergey Cherepanov]

А причем тут МакБук? Речь же шла про Мак Про.

[DancingOnWater]

Хм, и почему я подумал про Macbook? Ну тогда да — ожидание выглядит более логично.

Answer 4

[sys_int64]

если 2 процессора будет, их будет наверное проще охлаждать, каждый из них будет меньше греться чем один с 2N ядрами

Comments

[Sagaris]

Вопрос про производительность, а не про условия работы. Я не настолько хорошо понимаю архитектуру, чтоб сказать, что будет очевидный выигрыш в одном или ином случае. Кеши ядер и чипов, шины, каналы памяти и т.п. — не так все просто устроено. Что для каких приложений есть узкое место?

Answer 5

[Sergey Cherepanov]

Мне кажется надо смотреть не на количество ядер, а на ширину шины и кеширование. По логике 2 процессора в этом плане будет лучше.

Answer 6

[Sagaris]

Таки да, речь шла о новой мультиварке рабочей станции от Apple
www.apple.com/mac-pro/