Эволюция центральных процессоров или ЦП – увлекательная и сложная тема для изучения. С момента выпуска Intel 4004 в 1971 году до современных процессоров Intel 10-й серии, эти чипы продемонстрировали поразительный рост скорости и вычислительной мощности всего за пять коротких десятилетий.
Вычислительные задачи, которые когда-то были невообразимы даже для самых больших мэйнфреймов, теперь могут быть выполнены с помощью самого дешевого бюджетного смартфона, при этом даже самые простые ноутбуки обладают мощностью в сотни раз больше, чем компьютеры, обслуживавшие первые космические полеты.
Тем не менее, даже с астрономически быстрым развитием вычислительной мощности, одним из нововведений, которое всё ещё озадачивает пользователей, является концепция многоядерных процессоров. Такие производители, как Intel и AMD, рекламируют постоянно увеличивающееся количество ядер в новых процессорах – 4 ядра, 8 ядер, 16 ядер, даже 32 ядра – и их полезность для тяжелых вычислительных нагрузок. Но, что это вообще значит?
Что такое процессорные ядра
Ядро процессора – это «независимый» элемент на общей микросхеме физического процессора. Каждое ядро имеет собственное оборудование для обработки и кэш, и связано с остальной частью процессора через общую память чипа и системную шину. Ядро – это, по сути, отдельный центральный процессор, поэтому многоядерный процессор похож на соединение нескольких процессоров и их совместную работу.
Причина наличия большего количества ядер в процессоре заключается в том, что часто может быть выгоднее разделить вычислительные задачи между несколькими ядрами, что позволяет быстрее и эффективнее производить расчеты.
Однако, эффективность этого метода зависит от используемой вами операционной системы, а также от конкретного приложения, которое вы запускаете; многие операционные системы и приложения раньше не могли использовать преимущества нескольких ядер и, как следствие, не видели каких-либо измеримых преимуществ от дополнительных ядер. К счастью, почти все современные операционные системы и многие ресурсоемкие программы, такие как Adobe Premiere, могут использовать преимущества дополнительных ядер и, как следствие, работать быстрее и эффективнее.
Многоядерные процессоры появились ещё в 1996 году, когда процессор IBM Power4 работал с двумя ядрами на одном кристалле, что было революционным для того времени. Однако, программная поддержка этого нововведения появилась не сразу. Начиная с Windows XP в 2001 году, Windows начала поддерживать многоядерные операции, и многие разработчики приложений последовали её примеру. В результате практически любое ресурсоемкое программное обеспечение, которое вы используете сегодня, будет полностью использовать мощность многоядерного процессора, который у вас почти наверняка есть под капотом.
Предисловие
Заблуждений, касающихся работы компьютера, предостаточно. Какие-то очень популярны, какие-то широко известны в узком кругу. Я выбрал парочку особо живучих, поддерживаемых верой тех, кто любит заниматься оптимизацией компьютера. Их опровержение не требует долгих объяснений нюансов работы операционной системы, программ и процессора. Достаточно использовать логику.
Прежде чем приступлю к описанию мифов, напишу несколько тезисов, на которые буду опираться в дальнейшем. Если вы не согласны со мной — подумайте дважды, почему. Может быть, мы с вами живём в параллельных вселенных?
Итак, вот тезисы, которые для меня являются истиной, подкреплённой фактами и знаниями. Надеюсь, после внимательного прочтения вы поймёте, к чему я веду.
1.Операционная система (ОС) — посредник между «железом» компьютера и программами (играми в том числе). В данном случае речь о Windows. Именно ОС и запущенные драйвера рисуют на экране картинку, обеспечивают запуск программ и позволяют запущенному софту использовать ресурсы компьютера: процессор, оперативную память, видеокарту, сеть и тому подобное. Фактически Windows состоит из ядра — небольшой, но сложной программки, которая регулирует приоритеты выдачи ресурсов, отвечает за изоляцию программ и делает много чего ещё, связанного с функционированием софта, запущенных драйверов, которые взаимодействуют с железом компьютера посредством функций ядра и собственно изолированной от железа части, где и крутятся наши игры, браузеры и прочее. Кто хочет узнать подробнее, может почитать статью на Википедии «Архитектура Windows NT», но это не обязательно в рамках данной заметки. Главное держать в уме, что система — посредник между физической частью ПК и теми программами, с которыми обычно работаем мы, люди.
2. Возможности софта ограничены возможностями операционной системы (в том числе драйверами). У прикладных программ и игр, которые мы видим на экране, нет прямого доступа к железу компьютера, они работают через посредника — Windows. Если система (и драйвера) чего-то не умеют, то программы до этого «чего-то» не доберутся. Например, для звуковой карты моего старого ноутбука Acer 5920G есть несколько версий драйверов. Так получилось, что в одном драйвере можно регулировать усиление звука микрофона, а в другом такой регулировки нет, зато можно включить улучшение звука технологией Dolby Surround. Поэтому, если я хотел слушать музыку с комфортом, приходилось ставить драйвер с Dolby Surround. Когда записывал видеоурок, ставил другой, где микрофон работает заметно лучше. Увы, ни одна программа не может обойти эти ограничения и дать доступ ко всему сразу, потому что нет драйвера, где есть обе упомянутые функции. Поэтому нет такой программы, которая при одном драйвере вернула бы возможности, доступные при другом драйвере. Это правило соблюдается всегда, в том числе для игр. У них нет прямого доступа к железу, только через посредника. Например, графика часто создаётся с помощью команд DirectX, но в контексте данной статьи это не важно.
3. Создатели операционных систем не стремятся намеренно ограничивать производительность компьютера. Иначе будет а-та-та и много исков. Например, Apple наказали штрафом на 5 000 000 евро, когда выяснилось, что ОС старых моделей айфонов снижает производительность со временем. И ещё на 5 миллионов евро за то, что функция замедления работала тайно, без уведомления владельцев устройств. То есть нужно понимать, что если бы в Windows была какая-то функция, без явного уведомления пользователей как-то снижающая скорость вычислений ЦП, отключающая ядра процессора или ограничивающая возможности железа, то об этом бы писали во всех технических (и не только) СМИ. Были бы иски и репутационные потери. Но этого нет и не будет, потому что семейство Windows исследовано вдоль и поперёк. Баги и не оптимальные алгоритмы в системе были, есть и будут, но это случается с каждым сложным программным продуктом. Намеренное замедление не выгодно.
Надеюсь, вы прочли написанное выше. Мифы оптимизации компьютера, связанные с отключением и включением ядер, о которых я расскажу ниже, как раз построены на неверии в правдивость этих тезисов. Почему-то многие верят в то, что Microsoft не даёт «раскрыться» компьютеру без ковыряния в настройках.
Включение ядер процессора в Windows
Один вопрос, который нам часто задают, – нужно ли что-то делать пользователю, чтобы в полной мере использовать многоядерные процессоры на компьютере.
Ответ заключается в том, что это зависит от версии Windows, которую вы используете. Для более старых версий Windows, таких как Windows XP, вам может потребоваться изменить системные настройки в BIOS, чтобы заставить работать многоядерные функции. В любой более новой версии Windows поддержка многоядерных процессоров включается автоматически; вы можете изменить настройки, чтобы использовать меньше ядер, если необходимо устранить проблему совместимости программного обеспечения, но это происходит исключительно редко.
Основные настройки в Windows 10
Если вы используете Windows 10, все ядра вашего процессора будут полностью загружены по умолчанию, если ваш BIOS/UEFI настроен правильно. Единственный раз, когда вы будете использовать этот метод, – это ограничение использования ядер, будь то по причинам совместимости программного обеспечения или по другим причинам.
- Введите msconfig в окно поиска Windows и нажмите Enter, чтобы открыть «Конфигурация системы».
- Перейдите на вкладку Загрузка, а затем нажмите Дополнительные параметры.
- Установите флажок рядом с «Число процессоров» и выберите количество ядер, которое вы хотите использовать (возможно, 1, если у вас есть проблемы с совместимостью) из меню.
- Нажмите ОК, а затем Применить.
Если вы используете Windows 10, флажок рядом с «Число процессоров» обычно не установлен. Это связано с тем, что Windows настроена на использование всех ядер всякий раз, когда программа может их использовать.
Основные настройки в Windows Vista, 7 и 8
В Windows Vista, 7 и 8 доступ к многоядерной настройке осуществляется через ту же службу msconfig, описанную выше для Windows 10. В Windows 7 и 8 также можно установить соответствие процессора, то есть сообщить операционной системе, что использовать конкретное ядро для конкретной программы. Это было полезно для многих вещей; вы можете настроить определенную программу так, чтобы она всегда выполнялась на одном ядре, чтобы она не мешала другим системным операциям, или вы можете настроить программу, у которой возникли проблемы с запуском на любом ядре, кроме первого логического ядра, для использования ядра, на котором она выполнялась лучше.
Вы можете заметить, что в конфигураторе указано в два раза больше ядер, чем у вас должно быть. Например, если у вас процессор Intel i7 с 4 ядрами, в окне будет указано 8. Это связано с тем, что гиперпоточность эффективно удваивает количество ядер: четыре реальных и четыре виртуальных. Если вы хотите узнать, сколько физических ядер у вашего процессора, попробуйте следующее:
- Нажмите Ctrl + Shift + Esc, чтобы открыть диспетчер задач.
- Перейдите на вкладку Производительность и нажмите ЦП.
- Проверьте строку «Ядра» в нижнем правом углу панели.
Как включить ядра процессора BIOS или UEFI
На моей материнке MSI в разделе Overclocking за это отвечает CPU Ratio Apply Mode. В нём можно выбрать значение All Core или Per CCX. В двух словах, с All Core всё понятно, а Per CCX это отдельно для отдельных блоков ЦП. Всё зависит от Вашей материнской платы и процессора.
Ранее на ASRock Fatal1ty 990FX Killer с AMD FX9370 сразу работало все восемь ядер. Этот раздел позволял вместо 8-ми оставить 6, 4 или даже 2 ядра. Что это даёт? Конечно же, небольшое снижение энергопотребления. К сожалению, это может вызывать проблемы с загрузкой ОС.
Некоторые процессоры AMD поддавались разблокировке. Например, 2-ядерные модели ставали 3, 4-х, а с 4 делали 6 ядер. Всё это одним ползунком в БИОСе. Они могли работать не совсем стабильно. Например, в моём экземпляре не отображались модели и рабочие температуры…
Заключение
Все ядра процессора и так сразу же используются Windows 10. Эта функция даёт возможность ограничить производительность. Как и в случае снижения частоты процессора средствами ОС. Меньше ядер или ниже частота приводит к снижению энергопотребления и меньшему TDP.
Нужно ли включать все ядра в Windows 10?
На самом деле, есть некоторые мнения по этому поводу, хотя среди экспертов существует довольно твердый консенсус в том, что вы должны использовать все ядра процессора. Есть два момента, на которые обращаются противники. Во-первых, снижение энергопотребления. Другой аргумент имеет немного больше смысла и проистекает из первого, он касается времени автономной работы ноутбука.
Уровень энергопотребления процессора проверить сложно. Реальность такова, что энергопотребление современного ПК может быть высоким в течение длительного периода времени. Но, верно также и то, что всплески мощности не потребляют очень много энергии. Даже при максимальном энергопотреблении Core i7 потребляет всего 130 Вт. Сравните это с холодильником на 250 Вт, оконным кондиционером на 1400 Вт и комплексной системой кондиционирования на 3500 Вт.
Аргумент в пользу продления срока службы батареи ноутбука (меньше энергии = меньше циклов зарядки = срок службы на несколько лет дольше) имеет некоторую внешнюю привлекательность. Я допускаю, что, учитывая, сколько может стоить ноутбук высокого класса, имеет смысл отключить некоторые ядра. Однако, эта цель может быть достигнута гораздо эффективнее и проще, если немного замедлить работу всего процессора. Понижение частоты означает, что ноутбук будет работать медленнее, чем обычно, что, в свою очередь, снизит производительность и резко сократит расход заряда. Ядра, когда они не используются, просто не потребляют много энергии, поэтому экономия будет минимальной. Понижение тактовой частоты процессора напрямую сокращает расход электроэнергии на машине и фактически может обеспечить увеличение срока службы ноутбука.
Процессор – самая важная часть вашего компьютера, поэтому имеет смысл использовать все ядра до предела. Конечно, если у вас все ещё возникают проблемы с доведением вашего устройства до желаемого уровня производительности, вы можете подумать об обновлении процессора (если у вас настольный компьютер) или о покупке нового ноутбука.
Включение на ноутбуке через БИОС
К данному методу стоит прибегать только в той ситуации, когда предыдущее решение не срабатывает по каким-то программным причинам. Здесь стоит быть предельно внимательными, поскольку BIOS «не прощает ошибок» — любое неправильное вмешательство чревато серьезными проблемами.
- Перезагружаем ПК и заходим в параметры БИОСа. Для этого сразу после включения следует нажимать специальную кнопку на клавиатуре (зависит от модели ноутбука, используемой версии ПО). Чаще всего нужная комбинация указывается на экране. Если не видите ничего подобного – жмите Del , F2 , F10 , F12 или Esc . Для получения более точной информации просмотрите инфо на сайте производителя материнской платы (для стационарных компьютеров) или ноутбука;
- Когда войдете, необходимо с помощью кнопок-стрелок перемещаться по главным разделам, просматривать вложенные пункты, чтобы отыскать опцию «Advanced Clock Calibration». Ей нужно будет присвоить значение «All…» (в некоторых оболочках вместо этого доступен вариант «Auto»:
- Не забудьте сохранить внесенные изменения перед тем как выйти. Для этого необходимо использовать функциональную клавишу F10 .
Вот и узнали, как включить все ядра на Windows 10 для игр в процессе загрузки ОС. Стоит о умеет автоматически распределять нагрузки, задействовать нужные ресурсы. Подобный функционал доступен даже в домашней версии, поэтому сторонними программами можно и не пользоваться.
Как узнать количество ядер
Перед включением дополнительных ядер, необходимо узнать, есть ли они у процессора. Во-первых, информация о процессоре представлена в инструкции к нему или на официальном сайте производителя. Чтобы узнать модель процессора, выполните следующие действия:
Во-вторых, информацию можно узнать через настройки системы и сторонние программы.
Через «Диспетчер устройств»
Чтобы узнать количество ядер процессора через «Диспетчер устройств», выполните следующие действия:
Видео: как узнать количество ядер с помощью «Диспетчера устройств»
Через CPU-Z
CPU-Z — бесплатная утилита, предоставляющая подробную информацию о компьютере. На главной её странице «ЦП» находится строчка «Число активных ядер», в которой указано количество имеющихся ядер.
Посмотрите на строчку Cores в утилите CPU-Z, чтобы узнать количество ядер процессора
Через AIDA64
У AIDA64 также имеется бесплатная версия программы, которой вы можете воспользоваться. Открыв её, перейдите к пункту «Системная плата» — «ЦП». Отыщите блок Multi CPU и посчитайте, сколько ядер в нём описано.
Посмотрите на блок Multi CPU, чтобы узнать количество ядер
Через Everest
Ещё одна бесплатная программа, позволяющая узнать количество ядер процессора. Для этого её нужно запустить и перейти к пункту «Системная плата» — «ЦП» — блок Multi CPU.
Разверните вкладку ЦП и обратите внимание на блок Multi CPU, чтобы узнать количество ядер
Сколько ядер работает по умолчанию и на что они влияют
В интернете много статей, авторы которых утверждают, что Windows с дефолтными настройками игнорирует часть ядер. Однако это не так. Зачем платной системе не использовать весь потенциал ПК? Чтобы люди меньше ее покупали? Нет в этом никакого смысла. Можно смело утверждать, что по части эффективности использования процессора версии Windows одного поколения ничем не отличаются. Разница между ними в функциональности, но не в производительности. Более дорогая модификация может работать медленнее. В любом случае операционка по умолчанию использует все имеющиеся ядра.
Что касается стартовой загрузки ОС, тут не все так однозначно. Представители Microsoft утверждают, что по умолчанию процесс идет на максимальной скорости. Однако на практике изменение конфигурации может несколько ускорить загрузку.
Стоит отметить, что тезис «чем больше ядер, тем выше производительность» в целом верен. Но на скорость работы софта влияют также другие факторы:
- Объем оперативной памяти.
- Вид жесткого диска (твердотельники быстрее).
- Настройки Windows.
- Своевременная чистка ПК.
- Профилактика комплектующих и прочее.
В игровом ПК многое зависит от видеокарты.
Выбираем чип для лэптопа: Как выбрать процессор для ноутбука: 6 характеристик
Настройки BIOS
Если предыдущий вариант мало кому помог (по вполне понятным причинам), то настройка BIOS часто даёт нужный эффект. Следует найти раздел процессора и разрешить работу всех ядер, либо поставить при выборе нечто вроде Авто (автоматически). Однако далеко на в каждых настройках фигурирует эта установка. Наличие большого выбора опций характерно для многопроцессорных систем. Иногда помогает загрузка оптимальных параметров. Не забудьте перед этим сохранить старые на случай, если не поможет и придётся возвращаться.
