Mehrere CPU-Versionen Multi-Core

Seit 2005 setzen die Hersteller von Computer-CPU-Chips immer mehr Kerne ein, um die Leistung zu steigern. Jeder Kern führt eine eigene Rechenaufgabe aus, so dass der Computer mehr Arbeit erledigt. Vor dem Ansturm auf Multi-Core-CPUs haben Computerdesigner manchmal zwei, vier oder mehr Single-Core-CPUs in ein System eingebaut. Seit Oktober 2011 verfügen Server-Computer über zwei oder mehr Multi-Core-CPU-Chips in derselben Maschine.

Software

Für mehrere CPUs oder mehrere Kerne ist eine Software erforderlich, die zu ihrer Erkennung programmiert ist. Betriebssysteme wie Linux oder Microsoft Windows begannen auf Single-Core-Computern mit einem Prozessor. Versionen, die Multi-Core-Computer erkennen, erfordern zusätzlichen Programmieraufwand. Wenn die Software nicht den Unterschied zwischen einer und mehreren CPUs kennt, verhält sich der Computer so, als hätte der Computer eine einzelne CPU, und die anderen Rechenressourcen bleiben inaktiv. Gleiches gilt für Anwendungssoftware. Beispielsweise kann ein 3D-Grafikmodellierungsprogramm auf einem Single-Core-Computer nicht schneller als mit einem Multi-Core-Computer ausgeführt werden. Wenn das Programm CPU-intensive Aufgaben aufteilen und sie verschiedenen Cores zuordnen kann, erledigt das Programm diese Aufgaben schneller.

Energieeffizienz

Ein Multi-Core-Computer hat eine bessere Energieeffizienz als ein Computer mit mehreren CPUs. Mehrere CPUs bedeuten, dass mehrere Kopien desselben integrierten Schaltkreises auf einer Leiterplatte sitzen und eine Verkabelung zwischen ihnen und anderen Chips aufweist. Durch die Konsolidierung der Kerne auf einem Chip wird die zum Senden von Signalen von Chip zu Chip benötigte Energie reduziert. Einige zusätzliche Chips, die zur Verwaltung von Signalen zwischen den CPUs erforderlich sind, entfallen. Wenn der Computer von zwei CPUs zu einer Multi-Core-CPU wechselt, reduziert er auch die Anzahl der CPU-Lüfter von zwei auf einen, wodurch zusätzliche Energie gespart wird.

Platz und Kosten

Multi-Core-Chips sparen Platz für Platinen und Gehäuse im Vergleich zu mehreren CPU-Designs. Ein einzelner CPU-Chip mit zwei Kernen benötigt die Hälfte des Platzes als zwei separate CPU-Chips. Durch den Wegfall der anderen Signal-Management-Support-Chips eines Computers mit mehreren CPUs wird außerdem Platz gespart. Wenn ein Multi-Core-Chip 50 Prozent mehr kostet als ein Single-Core-Chip, kostet ein Multi-Core-Computer mit einem Prozessor weniger als einer mit zwei CPUs.

Geschwindigkeit

Die Kerne einer Multi-Core-CPU teilen sich den gleichen Cache-Speicher und andere Ressourcen, sodass sie einen Leistungsvorteil gegenüber Designs mit mehreren CPUs besitzen. Die elektrischen Signale zwischen den Komponenten legen auf einer Multicore-CPU kürzere Distanzen zurück. Kürzere Entfernungen für die Signale bedeuten, dass sie mit einer höheren Taktrate laufen können, ohne dass dies beeinträchtigt wird. Eine höhere Taktrate bedeutet, dass die Multi-Core-CPU Programme schneller ausführt als Single-Core-CPUs.

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