Quanti core servono per un PC veloce oggi

Calcolare quant'è veloce un processore quando è quad core o più e cosa significa avere più core sulla CPU

Quando ci rechiamo in un centro commerciale con tanti computer e notebook in vendita 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 multi-core, che per molti utenti alle prime armi potrebbe risultare piuttosto confusa.

Siamo tutti abituati a pensare che i numeri più alti sulla scatola di un computer garantiscano prestazioni migliori. Leggiamo che un processore ha 8 core e presumiamo che andrà al doppio della velocità rispetto a uno da 4. Poi, però, proviamo a usare un programma specifico e scopriamo che il PC più economico a volte risulta più scattante di quello costoso.

Questa discrepanza nasce da un malinteso diffuso su come funziona l'hardware. Molte persone acquistano un nuovo notebook basandosi solo sulla quantità dei nuclei fisici, finendo per spendere soldi in una potenza di calcolo che i loro software quotidiani non sapranno mai utilizzare.

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Cos'è un Core della CPU

Possiamo immaginare il core come il cervello vero e proprio del processore. In passato, ogni CPU aveva un unico nucleo che eseguiva tutte le operazioni una dopo l'altra. Se quel singolo cervello doveva gestire contemporaneamente il sistema operativo, un browser con dieci schede aperte e l'antivirus in background, doveva saltare velocemente da un compito all'altro.

Questo passaggio continuo tra i vari processi creava rallentamenti evidenti. L'introduzione dei processori multi-core ha cambiato completamente l'approccio. Avere più core significa possedere più unità di elaborazione indipendenti all'interno dello stesso chip di silicio.

In parole semplici, è come avere più operai che lavorano nello stesso cantiere. Se l'opera da svolgere può essere divisa in parti diverse, ogni operaio si occupa di un pezzo, abbattendo i tempi totali di attesa.

Velocità in GHz e il vero valore dell'IPC

Mentre i core rappresentano la quantità di braccia a disposizione, la velocità, espressa in GHz (Gigahertz), indica quanto velocemente ogni singolo braccio si muove. La frequenza di clock è il numero di cicli che un core compie in un secondo. Un processore a 3.5 GHz esegue tre miliardi e mezzo di operazioni al secondo.

Aumentare solo questa frequenza, tuttavia, porta a un problema fisico insormontabile: il calore. Più un core corre veloce, più scalda, arrivando a un punto in cui l'energia consumata rende il sistema instabile. Per questo motivo, i produttori hanno smesso di inseguire GHz altissimi e si sono concentrati sull'efficienza pura.

Qui entra in gioco l'IPC (Instructions Per Clock). Questo valore indica quante istruzioni un processore riesce a completare in un singolo ciclo. Un processore moderno a 3 GHz risulta quasi sempre più veloce di un modello vecchio a 4 GHz, semplicemente perché in ogni singolo "battito" riesce a chiudere più operazioni.

Programmi Single-core contro Multi-core

Il vero motivo per cui avere 16 core non rende Word più veloce è che non tutti i programmi sono scritti nello stesso modo. Esistono software in grado di sfruttare tutti i nuclei e altri che ne usano rigorosamente uno solo.

Le operazioni single-thread seguono un percorso lineare. Se un calcolo dipende dal risultato di quello precedente, il lavoro non può essere diviso tra più operai. In questo scenario, un processore con pochi core ma con una frequenza alta vince a mani basse.

Le operazioni multi-thread, invece, sono la norma nel montaggio video, nel rendering 3D o nell'estrazione di file compressi pesanti. Qui il carico viene spezzettato. Più core abbiamo a disposizione, prima finisce l'esportazione del filmato.

Per capire quale sia il carico reale sul proprio computer, suggeriamo l'uso di CPU-Z. Questo strumento gratuito permette di monitorare in tempo reale come ogni singolo nucleo reagisce ai programmi aperti.

Seguendo la rotta di Navigaweb, consigliamo di prestare massima attenzione al thermal throttling prima di valutare l'acquisto. Molti produttori stampano sulle etichette velocità di punta estreme, ma si tratta di frequenze mantenibili solo per una manciata di secondi. Appena le temperature salgono, la CPU taglia automaticamente la velocità per non bruciarsi. Un processore da 8 core chiuso in un portatile con ventole scadenti andrà molto più piano di un 6 core ben raffreddato.

Il passaggio ai nuclei ibridi

Il mercato attuale non punta più ad aggiungere core uguali tra loro, ma a specializzarli. Le architetture moderne adottano un sistema ibrido, mescolando due tipi di elaboratori.

Da una parte troviamo i P-core (Performance), progettati per i carichi massicci. Dall'altra ci sono gli E-core (Efficiency), nuclei fisicamente più piccoli che lavorano a frequenze basse consumando pochissima energia.

Il sistema operativo sposta il lavoro in autonomia. Se stiamo guardando un filmato in streaming, usa gli E-core per allungare la durata della batteria del portatile. Se avviamo un gioco pesante, passa il testimone ai P-core. Per misurare la bontà di questo bilanciamento, lo standard di riferimento assoluto è Cinebench, che torchia a fondo ogni singolo componente del chip.

Dettagli importanti su cosa valutare

• Differenza tra Core e Thread: Il core è l'elemento fisico. Il thread è il flusso logico di informazioni. Tecnologie come l'Hyper-Threading permettono a un singolo core di gestire due thread contemporaneamente, azzerando i tempi morti tra un'istruzione e l'altra.
• La soglia minima di core oggi: Per un uso basato su navigazione web, documenti ed email, un processore quad-core (4 core) gestisce tutto senza fatica. Per giocare ai titoli recenti, l'obiettivo si sposta sui 6 o 8 core. Solo chi fa editing video ad alta risoluzione ha reale necessità di salire a 12 o 16 nuclei.
• L'impatto della memoria cache: Viene spesso ignorata, ma la memoria cache è una zona di archiviazione fulminea integrata nella CPU. Più cache è presente, meno il processore dovrà aspettare che i dati arrivino dalla RAM.
• Evitare i colli di bottiglia: Acquistare la CPU più carrozzata del mercato diventa una spesa inutile se accompagnata da una RAM lenta o da un disco con poco spazio e prestazioni scadenti. L'intero sistema andrà alla velocità del suo componente più lento.

In un altro articolo abbiamo visto come misurare la potenza del computer e le prestazioni hardware con i programmi di benchmark.