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Come capire la velocità di un processore multi-core?

Pubblicato il: 2 novembre 2012 Aggiornato il:
Come calcolare quant'è veloce un processore quando è dual core o con 4 core
Velocità processore Con i computer diventati oggi come elettrodomestici venduti in ogni centro commerciale, diventa difficile capire quali differenze ci sono tra un modello ed un altro.
Leggendo un altro altro articolo di questo blog riguardante tutte le cose da sapere quando si compra un computer nuovo, si accennava alle differenze tra processori e su come viene misurata la loro velocità.
Il processore è il cervello quindi più è veloce più i calcoli saranno rapidi.
Il problema è il modo con cui i produttori indicano la velocità dei processori multicore, piuttosto confusa.
Fino a qualche tempo fa, quando i computer avevno un solo processore, era facile capire quanto esso fosse potente perchè veniva scritto "1 Ghz" per definirne la velocità di calcolo.
Oggi invece, con i processori multi core, è più difficile capire che cosa si ha in mano e quale sia la velocità reale dell'insieme dei processori.
La domanda tecnica di oggi quindi è: se ho un pc con processore da 4 core a 3Ghz, significa che la potenza totale è 12 Ghz?

Prima di tutto, sui processori ci sono due parametri di valutazione, numero totale di calcoli al secondo e numero dei cicli del processore in un secondo (velocità di clock espressa in Ghz).
Ogni nucleo di un processore fa un certo numero di calcoli al secondo, quindi il numero totale di calcoli è la somma.
Nello stesso tempo, se tutti i nuclei sono in esecuzione alla stessa velocità, la velocità di clock rimane la stessa indipendentemente dal numero di nuclei esistono.
Qual è il modo più appropriato per indicare la velocità totale di un processore e, ancora più importante, è possibile definire la velocità di un sistema multi-core come si faceva con le CPU single-core?

La risposta l'ho trovata sul forum americano di esperti Superuser.
La ragione principale per cui un processore quad-core a 3 GHz non è mai veloce come un nucleo unico da 12GHz ha a che fare con le diverse attività eseguite nella CPU.
Se si tratta di un compito lineare che deve essere fatto passo-passo, esso può sempre e solo essere in esecuzione su un singolo core in un dato momento.
Questo limita a metà la potenza della CPU di un sistema dual core, o 1/4 in un sistema quad core.
Se però bisogna eseguire un compito fatto da istruzioni che possono essere elaborate in modo indipendente l'una dall'altra, allora possono essere eseguite contemporaneamente, da core diversi.

Quindi, se si esegue un programma a thread singolo, un processore single-core da 12GHz è nettamente più veloce mentre se il compito può essere diviso in più parti, un processore a 4 core potrebbe competere anche se forse non raggiungere le prestazioni di quello unico a 12GHz.
Il vantaggio principale di un sistema a CPU multiple è la reattività perchè il compito pesante può essere eseguito da un solo core lasciando liberi gli altri per altri programmi e lavori.

La teoria per cui 4 core da 3GHz = 1 da 12 GHz è una sciocchezza in ogni situazione, tranne nel caso teorico in cui si eseguano compiti perfettamente paralleli e indipendenti.
Le applicazioni moderne sono progettate per sfruttare al massimo tutti i core di un CPU ma hanno sempre bisogno di una forma di sincronizzazione.
E' quindi un errore pensare che 4 x 3GHz = 12GHz, non perchè non sia teoricamente esatto ma perchè sarebbe come dire che 4 mele fanno un'arancia.
I GHz non possono essere semplicemente sommati.

Per concludere, un po' di pratica:
Dual Core è il termine generico per indicare una CPU che ha 2 core.
Quad Core è un processore con 4 core.
I processori Intel i3 sono dual core, gli i5 e i7 sono invece (generalmente, quad core).
La differenza è che gli i7 usano la tecnologia Hyper-Threading dando un totale di 8 thread di elaborazione.
Se si vede un processore che ha 4 core valutato a 3,5 GHz, significa che ogni singolo core ha velocità 3,5Ghz.

Se si vuol vedere sul proprio computer l'uso dei singoli core si può andare sul task manager, alla scheda prestazioni, ed aprire il monitoraggio risorse.
Si noterà che ogni core viene utilizzato in parallelo, con percentuali diverse.
In un altro articolo, è scritto come disabilitare il "Core Parking" per sfruttare la CPU al massimo su Windows 7.

Chi è più esperto sull'argomento può lasciare un commento per fornire una spiegazione più esaustiva e precisa.
In un altro articolo, come misurare la potenza del computer e le prestazioni hardware con i programmi di benchmark

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3 Commenti
  • Unknown
    14/12/15

    3.70 GHz è tanto?

  • Unknown
    19/2/16

    Ciao qualcuno sa dirmi se E' piu veloce un INTEL PENTIUM 3825U oppure un Amd Quad Core A8-6410B?

  • KRATOS MOSIOR
    8/10/16

    va piu' veloce un'arancia a 4 ghz o 4 mele a 1 ghz??