ما هو مؤشر الترابط ولماذا يجب أن تهتم؟

لنفترض أنك تبحث عن شراء معالج جديد وفجأة عليك أن تختار بين منتجين متشابهين على الورق ، لكن أحدهما يحتوي على ميزة تسمى hyperthreading والآخر لا.

من الواضح أن الترابط المفرط يعد أمرًا جيدًا لأنه يتعين عليك دفع المزيد مقابل ذلك ، ولكن ماذا يفعل؟ الأهم من ذلك ، هل هو شيء يجب(you) أن تهتم به؟ للإجابة على هذه الأسئلة الملحة ، علينا أن نأخذ منعطفًا قصيرًا في كيفية قيام وحدات المعالجة المركزية بعملها(CPUs) .

قوة غير محدودة!

حتى لو لم تكن مهتمًا بالتفاصيل التقنية الدقيقة لتكنولوجيا الكمبيوتر(computer technology) ، فمن المحتمل أنك سمعت عن قانون مور من(Moore’s Law) قبل. إنه ليس قانونًا طبيعيًا حقًا ، ولكنه ملاحظة مفادها أن المكونات الأساسية للدوائر المتكاملة كانت تتضاعف في كثافتها كل عامين أو نحو ذلك.

في الواقع ، كان هذا يعني أن أداء وحدة المعالجة المركزية(CPU) سيتضاعف كل عامين ، وهو معدل تحسن كبير. إذا كانت أسرع سيارة في العالم أسرع بمرتين من تلك التي ظهرت قبل عامين واستمر هذا الاتجاه لعقود ، لكان لدينا مركبات ذات سرعات سفن الخيال العلمي(science fiction) . إذن هذا في الواقع أحد أكثر الأشياء ثورية في تكنولوجيا الكمبيوتر(computer technology) .

تكمن المشكلة في أن أداء وحدة المعالجة المركزية(CPU) لا يتحدد فقط من خلال كثافة مكوناتها. من الواضح أن سرعة الساعة(clock speed) ، وهي عدد الدورات الحسابية الكاملة التي يمكن أن تؤديها في الثانية ، مهمة. إذا كنت تأخذ وحدة المعالجة المركزية(CPU) وقمت بمضاعفة سرعة الساعة(clock speed) ، فستعمل مرتين أيضًا. على الأقل من الناحية النظرية.

تكمن المشكلة في أنه ، بغض النظر عن مدى سرعة عمل هذا المعالج ، يمكنه فقط القيام بشيء واحد في كل مرة. ما نعتبره "تعدد المهام" هو في الواقع أن المعالج يقفز بسرعة بين آلاف الوظائف المختلفة. قبل بضع سنوات ، بدأنا في ضرب بعض الجدران من الطوب عندما يتعلق الأمر بجعل معالج واحد أسرع وأسرع.

لذلك ، كان أحد الحلول هو وضع أكثر من وحدة معالجة مركزية(CPU) في كل معالج ، بحيث يمكن تقسيم الوظائف المختلفة بينهما. اليوم ، تعد وحدات المعالجة المركزية(CPUs) رباعية النوى التكوين السائد إلى حد كبير.

Hyperthreading (HT) هو اسم إنتل لتعدد مؤشرات الترابط المتزامن(simultaneous multithreading) . هذا يعني بشكل أساسي أن نواة وحدة معالجة مركزية(CPU core) واحدة يمكنها العمل على حل مشكلتين في نفس الوقت. هذا لا يعني أن وحدة المعالجة المركزية(CPU) يمكنها القيام بضعف العمل. فقط يمكن أن يضمن استخدام كل طاقته من خلال التعامل مع مشاكل أبسط متعددة في وقت واحد.

بالنسبة لنظام التشغيل الخاص بك ، يبدو كل (operating system)نواة من وحدة المعالجة المركزية(CPU core) من السيليكون مثل اثنين ، لذلك فهي تغذي كل عمل كما لو كانت منفصلة. نظرًا لأن الكثير مما تفعله وحدة المعالجة المركزية لا يكفي لتشغيله إلى أقصى حد ، فإن HT تتأكد من حصولك على قيمة أموالك من تلك الشريحة.

من يجب أن يهتم بشأن فرط الخيوط(Hyperthreading) ؟

هذا سؤال آخر قد يكون معقدًا بعض الشيء ولكنه في الواقع بسيط جدًا عند تقسيمه. أولاً(First) ، دعنا نطرح شيئًا واحدًا عن فرط مؤشرات الترابط يكون دائمًا صحيحًا. إذا كان يجب عليك الاختيار من بين معالجين يمكنهما التعامل مع نفس عدد الخيوط ، ولكن ليس لديهما نفس عدد النوى ، فانتقل إلى وحدة المعالجة المركزية(CPU) التي تحتوي على عدد أكبر من النوى المادية.

على سبيل المثال ، إذا كان لديك وحدة معالجة مركزية ثنائية النواة ومترابطة للغاية ووحدة معالجة مركزية رباعية (CPU)النوى(CPU) غير HT ، فإن الخيار رباعي النواة(quad core option) هو الخيار الأفضل. بالنظر إلى أنهم قريبون من بعضهم البعض في أداء أحادي الخيط ونواة(core performance) واحدة . لماذا ا؟ لأن وحدة المعالجة المركزية(CPU) رباعية النوى بها المزيد من أجهزة المعالجة المادية(processing hardware) .

يأتي المخلل الحقيقي عندما يكون لديك وحدتا CPU(CPUs) بنفس المواصفات المادية ، لكن إحداهما تحتوي على HT والأخرى لا. الآن سؤالنا يتعلق حقًا بالبرنامج الذي تريد تشغيله. إذا كان لديك برنامج يمكنه إنتاج خيوط كافية لاستخدام خيوط HT أيضًا ، فسترى دفعة كبيرة من اختيار وحدة المعالجة المركزية(CPU) مع hyperthreading. ببساطة(Simply) لأنه لا يتم إهدار أي من سعة المعالجة(processing capacity) ويعمل المكون بالقرب من إمكاناته الكاملة قدر الإمكان.

إذا كان البرنامج الذي تريد تشغيله لا ينتج عنه ما يكفي من سلاسل الرسائل لاستخدام نوى HT الافتراضية أيضًا ، فسترى حرفيًا عدم وجود فرق في الأداء.

ستؤدي العمليات التقليدية مثل عرض وحدة المعالجة المركزية ثلاثية الأبعاد(CPU 3D) وتشفير الفيديو(video encoding) ومعالجة الصور(photo manipulation) إلى إنشاء العديد من الخيوط التي يمكن أن تأخذها وحدة المعالجة المركزية(CPU) الضعيفة . بمعنى آخر ، العديد من التطبيقات المهنية الحديثة متعطشة للخيوط. هذا هو السبب وراء اقتصار Hyperthreading على (Hyperthreading)وحدات المعالجة المركزية(CPUs) ذات المستوى الاحترافي مثل i7 وما فوق(i7 and up) .

لن تعمل التطبيقات الرئيسية(Mainstream) مثل معالجات الكلمات ومتصفحات الويب بشكل أفضل مع تقنية hyperthreading ، حتى لو كان بإمكانها إنتاج المزيد من سلاسل الرسائل. ببساطة(Simply) لأن احتياجات هذه التطبيقات كما يستخدمها معظم الأشخاص لا تمنح وحدات المعالجة المركزية(CPUs) للمبتدئين وقتًا عصيبًا.

سؤال الألعاب الكبير

ألعاب الفيديو(Video) هي تطبيق رئيسي آخر كان لا مبالي إلى حد ما في Hyperthreading . في وقت كتابة هذا التقرير ، في عام 2019 ، بدأت أحدث محركات ألعاب الفيديو(video game) في أن تصبح أكثر ثقلًا. مما يعني أن وحدات المعالجة المركزية(CPUs) التي تدعم HT ستؤدي بشكل أفضل فيها. لن ترى العناوين القديمة أي ميزة على الإطلاق ، باستثناء بعض الألعاب من نوع المحاكاة التي تستخدم الذكاء الاصطناعي أو العمليات الأخرى التي تركز على وحدة المعالجة المركزية بكثافة.

هل هذا يعني أن جهاز الكمبيوتر الخاص بك القادم للألعاب يجب أن يحتوي على Hyperthreading ؟ الشيء هو أننا ننتقل الآن إلى سوق وحدة المعالجة المركزية السائدة حيث تكون (CPU market)وحدات المعالجة(CPUs) المركزية ستة وثمانية واثني عشر نواة هي القاعدة. لذلك ، من الأفضل أن يكون لديك المزيد من النوى المادية حيثما أمكن ذلك.

الجواب البسيط

نأمل أن يكون التفسير أعلاه واضحًا بدرجة كافية ، ولكن دعنا نقسمه إلى المحصلة النهائية:

  • إذا كنت تقوم بعمل احترافي ثقيل الخيط ، فإن الخيوط المفرطة مهمة
  • إذا كنت مستخدمًا عاديًا ، فلا تقلق!
  • إذا كنت لاعبًا ، فامنح الأولوية لامتلاك المزيد من النوى في بنائك التالي على HT ، ولكن احصل على HT بالإضافة إلى ذلك إذا كان السعر مناسبًا.

تعد تقنية Hyperthreading(Hyperthreading) تقنية رائعة ، ولكنها لا تستحق القسط للجميع. الآن يجب أن تعرف ما إذا كان هذا "الشخص" هو أنت أم لا!



About the author

أنا عالم كمبيوتر لدي أكثر من 10 سنوات من الخبرة في العمل في مجال المتصفحات و Microsoft Office و onedrive. أنا متخصص في تطوير الويب ، وأبحاث تجربة المستخدم ، وتطوير التطبيقات على نطاق واسع. يتم استخدام مهاراتي من قبل بعض الشركات الرائدة في العالم ، بما في ذلك Google و Facebook و Apple.



Related posts