چه تعداد هسته پردازشی (Core) پاسخگوی نیاز کاربران عام خواهد بود؟

استفاده از هسته‌های متعدد پردازشی در پردازنده‌ها را IBM در سال ۲۰۰۱ با معرفی پردازنده دوهسته‌ای Power۴ -که در ساخت آن از معماری ۶۴ بیتی PowerPC استفاده شده بود-باب کرد. اندکی بعد Athlon۶۴ X۲ بازار را از وجود خود اشباع کرد و پس از آن نوبت به پردازنده دوهسته‌ای PentiumD رسید که در واقع یک محصول دوهسته‌ای واقعی نبود، بلکه ترکیبی از دو هسته پردازشی مستقل در کنار یکدیگر بود. به‌ تصورم اولین پردازنده چهارهسته‌ای را Intel همراه با خانواده پردازشی Core ۲ Quad روانه بازار کرد. AMD Quad FX نیز از چهار هسته پردازشی استفاده می‌کرد، اما یک چهارهسته‌ای واقعی نبود. راستش را بخواهید پردازنده‌های خانواده Core ۲ Quad چندان واقعی نبودند، زیرا با کالبدشکافی پردازنده دو پردازنده دوهسته‌ای را در کنار یکدیگر رویت می‌کردید. شاید برای بسیاری قابل قبول نباشد، اما پردازنده چهارهسته‌ای واقعی با AMD Phenom X۴ معنا یافت. سال گذشته شرکت AMD خانواده Phenom X۳ را با سه هسته پردازشی روانه بازار کرد و شرایط جالبی را برای استفاده خریداران فراهم ساخت.
شرکت‌های دیگری مانند IBM، Sun و Texas Instruments نیز از پردازنده‌های چندهسته‌ای استفاده می‌کنند، ‌اما در این نوبت پردازنده‌هایی مورد توجه قرار می‌گیرند که امکان ابتیاع آن‌ها برای قاطبه مصرف‌کنندگان مهیا باشد. در ضمن توجه شما را به این نکته جلب می‌کنم که تا دلتان بخواهد روایت‌های متعدد و گاه متناقض از معرفی اولین‌ها در بازار سیستم‌های پردازشی وجود دارد.
در این نوبت دوست دارم به این پرسش پاسخ گویم که استفاده از پردازنده‌های چندهسته‌ای (MultiCore) چه مقدار با پردازنده‌های معمولی تک‌هسته‌ای تفاوت دارد. به‌ بیان دیگر صرفه اقتصادی در استفاده از پردازنده‌ای با چه تعداد هسته پردازشی است؟
● مقدمات
برای انجام تست از پردازنده محبوب Intel Core ۲ Quad Q۶۶۰۰ با چهارهسته پردازشی Kentsfield و سرعت فرکانس ۷/۲ گیگاهرتز استفاده شده است. نتایجی که در ادامه به آن اشاره خواهم کرد، براساس عملکرد هسته‌های پردازشی یک پردازنده چهارهسته‌ای واحد استنتاج شده است. اگر به خاطر داشته باشید در سال گذشته مقایسه‌ای مختصر بین پردازنده‌های یک، دو و چهارهسته‌ای انجام داده بودیم با این تفاوت که از سه پردازنده متفاوت استفاده شده بود. در همان هنگام نیز متذکر شده بودیم که نتیجه تست، مربوط به چند پردازنده متفاوت با معماری‌های گوناگون است و نباید نتیجه تست را به تمام مدل‌های چند هسته‌ای تعمیم داد!
در ادامه برای ایجاد تمایز میان انواع پردازنده‌ها از حرف C به‌ همراه تعداد هسته پردازشی در کنار آن استفاده خواهیم کرد. به این شکل که پردازنده معمولی یک‌هسته‌ای را C۱، مدل دوهسته‌ای را C۲، مدل سه‌هسته‌ای را C۳ و مدل چهارهسته‌ای را C۴ نامگذاری می‌کنیم.
در ادامه توجه شما را به خلاصه‌ای از تست‌های انجام شده جلب می‌کنم.
● تست کارایی ترکیبی!
در این حالت سعی می‌شود قابلیت‌های متعدد پردازنده‌جماعت به کار رود و با اغماض می‌توان گفت که کارایی کلی پردازنده سنجیده می‌شود. نرم‌افزارهای PCMark، ۳DMark و SiSoft Sandra معروف‌ترین گزینه‌ها برای انجام این تست هستند. اختلاف نرم‌افزارها در شیوه‌های مختلفی است که در سنجش مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نرم‌افزار ۳DMark برای سنجش توانمندی پردازنده در امور گرافیکی استفاده می‌شود. نتیجه این تست نشان دهنده رابطه مستقیم تعداد هسته‌های پردازشی با افزایش قابلیت‌های گرافیکی است. از این‌رو هر چه تعداد هسته‌های پردازشی افزایش یابد،‌ کارایی گرافیکی سه‌بعدی نیز به تناسب آن افزایش خواهد یافت.
انجام تست با نرم‌افزار PCMark نشان می‌دهد کارایی پردازنده‌های C۲، C۳ و C۴ دارای تفاوت‌های اندکی با یکدیگر هستند و بیشتر اوقات کارایی مشابهی دارند. این در حالی است که همین پردازنده‌ها برتری قابل‌ملاحظه‌ای بر کارایی پردازنده C۱ دارند.
نتایج حاصل از انجام تست با نرم‌افزار SiSoft Sandra مشابه نتایج PCMark است، با این تفاوت که کارایی هر چهار مدل را در زمینه مدیریت پهنای باند حافظه یکسان نشان می‌دهد.
به ‌طور کلی می‌توان ادعا کرد که افزایش تعداد هسته‌های پردازشی رابطه‌ای مستقیم با افزایش کارایی دارد.
● تبدیل فرمت صوتی!
تبدیل فایل موسیقی از CD به فرمت MP۳ توسط نرم‌افزار Lame ۳.۹۸ نشان می‌دهد که هر چه تعداد هسته‌ها افزایش یابد تغییر محسوسی در کاهش زمان تبدیل فرمت‌ها مشاهده نخواهد شد. هر چند تبدیل همان فایل موسیقی به فرمت AAC توسط نرم‌افزار iTunes خبر از برتری مدل‌های چندهسته‌ای (C۲ تا C۴) بر مدل C۱ دارد. البته این برتری آنقدر نیست که دردناک باشد!
به ‌طور کلی می‌توان ادعا کرد که افزایش تعداد هسته‌های پردازشی تاثیر زیادی در کاهش تبدیل فرمت‌های صوتی ندارد.
● تبدیل فرمت ویدیویی!
بدون انجام تست نیز می‌توان حدس زد که نتیجه تبدیل فرمت‌های ویدیویی تفاوت بسیاری با نتیجه حاصل از تبدیل فرمت صوتی خواهد داشت. در تبدیل فایلی ویدیویی با فرمت MPEG۲ به فرمت H.۲۶۴ فاصله کیفی میان مدل‌های چهارگانه با چشمان غیرمسلح نیز قابل رویت خواهد بود. اگر زمان تبدیل فرمت‌ها توسط پردازنده C۱ در حدود ۵۴۰ ثانیه باشد، همین مدت برای مدل C۲ در حدود ۳۰۸، برای مدل C۳ در حدود ۲۰۵ و برای مدل C۴ در حدود ۱۶۰ ثانیه است.
تبدیل فرمت MPEG۲ به MPEG۴ نیز نتایج مشابهی در پی دارد. نسبت فاصله کیفی میان مدل‌های چهارگانه برای تهیه خروجی DivX همانند پاراگراف بالاست، اما تعداد هسته‌های پردازشی هنگام تهیه فرمت XviD تاثیری ندارند!
به‌ طور کلی می‌توان ادعا کرد که افزایش تعداد هسته‌های پردازشی با افزایش کارایی سیستم در تبدیل فرمت‌های ویدیویی رابطه‌ای مستقیم دارد.
● تست گرافیک دوبعدی و سه بعدی!
راستش را بخواهید هنگام کار با نرم‌افزار گرافیکی دوبعدی Adobe Photoshop CS۳ متوجه نخواهید شد که سیستم فعال از کدام مدل استفاده می‌کند. شاید باور نکنید که کارایی مدل C۲ به اندازه یک بند انگشت از مدل‌های C۳ و C۴ بالاتر است.
هنگام کار با نرم‌افزار گرافیک سه‌بعدی Autodesk ۳ds Max تازه متوجه می‌شوید که دنیا دست کیست! کارایی مدل‌های C۲، C۳ و C۴ چنان فراتر از مدل C۱ نشان می‌دهد که دلتان برای تنهایی غریبانه این مدل خواهد سوخت!
برای ایجاد تصویری روشن‌تر از ماجرا بد نیست بدانید که مدل‌های C۱، C۲، C۳ و C۴ برای پردازش یک فریم سه‌بعدی با رزولوشن ۱۹۲۰ × ۱۰۸۰ به ترتیب ۱۳۶، ۷۱، ۵۷ و ۴۱ ثانیه زمان را هدر می‌دهند. این را گفتم تا فاصله مدل‌های چندهسته‌ای را نیز ببینید!
به ‌طور کلی می‌توان ادعا کرد که افزایش تعداد هسته‌های پردازشی تاثیری در گرافیک دوبعدی ندارد، اما با افزایش کارایی سیستم در گرافیک سه‌بعدی و انیمیشن رابطه‌ای مستقیم دارد.
● تست‌های عمومی!
هنگام استفاده از نرم‌افزارهای فشرده‌ساز WinRAR و WinZip این نکته مشهود است که تعداد مدل‌ها تاثیر چندانی در افزایش کارایی ندارند. هر چند مدل C۱ قدری کندتر کار می‌کند، اما قابل اغماض است. همچنین نتایج حاصل از نرم‌افزار ضدویروس AVG بر افزایش کارایی همراه با افزایش تعداد هسته‌های پردازشی حکایت دارد.
به‌ طور کلی افزایش تعداد هسته‌های پردازشی در کاربردهای عمومی به نوع استفاده نرم‌افزار بستگی دارد!
● تست بازی‌ها
نتیجه انجام بازی Crysis توسط مدل‌های چهارگانه نشان داد که کارایی مدل‌های C۳ و C۴ یکسان و حدود دو برابر مدل C۱ است. همچنین مدل C۲ درست در میانه C۱ و C۳‌ قرار گرفته است. در بازی Left ۴ Dead کارایی مدل C۲ است که به مدل‌ C۳ نزدیک می‌شود. در تست بازی World in Conflict کارائی مدل C۳ از C۴ پیشی می‌گیرد. دیگر اینکه کارایی مدل C۲ به C۴ نزدیک می‌شود و تمامی این سه مدل برتر از مدل C۱ نشان می‌دهند.
به‌ طور کلی افزایش تعداد هسته‌های پردازشی در بازی‌ها به سود کارایی تمام می‌شود!
● نتیجه‌گیری
نتایج حاصل از تست‌ها بر این نکته تاکید دارند که پردازنده‌های تک‌هسته‌ای را باید فراموش کرد!
کارایی مدل C۴ در تمامی موارد یکسان نیست و در تست بازی کمتر از مدل C۳ نشان می‌دهد. هرچند در تست برنامه‌های کاربردی به شکلی منطقی فراتر از مدل C۳‌ قرار می‌گیرد. از این‌رو اگر خواهان انجام بازی هستید بدانید که مدل‌های سه‌هسته‌ای تفاوتی با مدل‌های چهارهسته‌ای ندارند، اما در برنامه‌های طراحی سه‌بعدی بر مدل‌های سه‌هسته‌ای برتری محسوسی دارند. به ‌طور کلی می‌توان گفت که مدل‌های سه‌هسته‌ای مانند خانواده AMD Phenom II X۳ بهترین گزینه برای استفاده توسط عموم کاربران هستند. در بازار کنونی ایران که این مدل‌ها به‌ خوبی توزیع نشده‌ است، استفاده از مدل‌های دوهسته‌ای توصیه می‌شود.
گفته باشم که توصیه ما در این ماجرا معطوف به کاربران عام و وادی پردازنده‌های ارزان‌تر از ۱۵۰ هزار تومان است.

منبع : هفته‌نامه بزرگراه فناوری