Оптимальное количество ядер процессора – как достичь лучшей производительности

Россия+7 (910) 990-43-11
Обновлено: 2022-09-04

Возможно, вы задавались вопросом: сколько ядер процессора вам нужно? На этот вопрос есть ответ, но конкретный ответ будет варьироваться в зависимости от вашего конкретного случая использования и потребностей.

К счастью, вы можете быть достаточно хорошо просвещены в этом отношении, поскольку ниже я расскажу об этих вариантах использования и о том, как они масштабируются до определенного количества ядер.

Установив это, давайте рассмотрим всё, что вам нужно знать, чтобы ответить на вопрос: сколько ядер процессора нужно?

Краткий обзор ядер ЦП, потоков ЦП и архитектуры ЦП

Если вы уверены, что хорошо разбираетесь в таких понятиях, как ядра ЦП, потоки ЦП и архитектура ЦП, вы можете перейти к тому заголовку, который лучше всего отвечает на ваши вопросы.

Однако, если вы не уверены, что эти вещи означают, важно уделить время их установлению.

Начнём с ядер и потоков ЦП. Когда-то это было различием без различия, поскольку одно физическое ядро ЦП равнялось одному потоку ЦП для использования операционной системой.

Как работают ядра центрального процессора

На самом деле то, что сегодня мы называем «ядрами» в ЦП, раньше называлось просто ЦП, потому что до многоядерных ЦП все ЦП имели только одно процессорное ядро вместе с необходимым кремнием, например, кэш-память на кристалле.

Что стало интереснее, так это то, что в начале 2000-х появились многоядерные процессорные архитектуры, а вскоре после этого к ним присоединилась функция, называемая одновременной многопоточностью (SMT, или Hyperthreading в маркетинге Intel).

Как работает гиперпоточность центрального процессора на компьютере

ЦП с несколькими ядрами – это просто ЦП с более чем одним процессором.

Без SMT каждое из этих ядер ЦП считывается как отдельный программный «поток» для использования операционной системой. Однако, при использовании SMT каждое из этих ядер считывается как два программных потока (E-ядра в новых процессорах Intel не поддерживают SMT, поэтому по-прежнему остаются как 1 ядро = 1 поток для ОС, даже если SMT для P-ядер включен. Подробнее об этом различии позже), что может повысить производительность во многих рабочих нагрузках.

Поэтому, если вы думаете о ядрах ЦП, вам обязательно следует подумать и о потоках.

SMT не делает процессор внезапно в два раза мощнее. Что он действительно делает, так это повышает производительность в рабочих нагрузках, которые могут эффективно использовать параллельную обработку (например, рендеринг) или иным образом оптимизированы для нескольких ядер ЦП.

Для таких вещей, как игры, SMT, как правило, не очень сильно влияет на производительность.

Сколько ядер ЦП нужно для обычного использования ПК

При использовании прилично современной архитектуры ЦП, вам не нужно очень много ядер ЦП для обычной работы с ПК, такой как просмотр веб-страниц, лёгкое редактирование изображений, потребление мультимедиа и т.д.

Ядра современных ЦП довольно быстрые, поэтому в некоторых случаях даже двухъядерного ЦП с включенным SMT может оказаться более чем достаточно для базового использования рабочего стола и многозадачности.

Если вы сталкиваетесь с узкими местами при обычном использовании рабочего стола, это, скорее всего, связано с недостатком ядер ЦП и, скорее всего, с чем-то вроде нехватки оперативной памяти, особенно если вы очень активно просматриваете веб-страницы.

Таким образом, для обычного настольного использования 2-4 ядер должно быть достаточно.

Однако с более тяжелыми рабочими нагрузками на рабочем столе, такими как сжатие файлов, может быть другая история. Сжатие больших файлов может быть довольно интенсивным как по ресурсам ЦП, так и по пропускной способности хранилища, а производительность увеличивается довольно линейно в соответствии с этими двумя факторами.

Это, в значительной степени, ограничено кругом опытных пользователей и профессиональными рабочими нагрузками.

Сколько ядер процессора нужно для игр

Здесь всё становится немного интереснее, потому что ответ меняется.

Во-первых, важно помнить, что очень немногие приложения созданы для одновременного использования нескольких ядер, а те, которые это делают, обычно не работают в режиме реального времени.

Например, некоторые профессиональные рабочие нагрузки, такие как кодирование видео, отлично распределяются по как можно большему количеству ядер, и, поскольку нет никаких проблем с задержкой, вся задача может быть распределена по процессору практически так, как ему нравится.

Это не относится к видеоиграм, где цель состоит в том, чтобы отображать как можно больше кадров в секунду (или, по крайней мере, как можно более стабильно достигать определенного предела частоты кадров) в реальном времени, когда это необходимо .

В видеоиграх выполняется множество вычислений в реальном времени, и на протяжении десятилетий это означало, что большинство игр не были приспособлены для одновременного использования нескольких ядер ЦП.

С современными игровыми движками это немного улучшилось. Последние современные игровые движки могут распределять свои рабочие нагрузки между несколькими ядрами ЦП с некоторым уровнем эффективности, но после определенного момента отдача снижается.

Кроме того, чистое количество ядер не является королем производительности в играх, как это может быть в других рабочих нагрузках: скорость ЦП и мощность видеокарты оказывают большее влияние на производительность, чем количество ядер ЦП.

В целом, я рекомендую процессор от 4 ядер для современного геймера.

Выберите шестиядерный или восьмиядерный процессор, если желаете достичь стабильных 60 кадров в секунду, поскольку мощность процессора напрямую связана с максимально возможной частотой кадров, которую вы можете достичь в игре.

Неважно, насколько быстр ваш графический процессор, если процессор не может передавать ему информацию достаточно быстро.

Важное примечание о ядрах процессора и производительности в играх: если вы не делаете что-то ещё параллельно, включение или отключение SMT мало повлияет на вашу игровую производительность.

Поскольку это по-прежнему рабочая нагрузка в реальном времени, SMT, распределяющая её по немного большему количеству виртуальных ядер, не улучшает производительность, а в некоторых случаях может даже немного ее ухудшает, хотя я ещё не видел на собственном опыте.

Сколько ядер ЦП нужно для редактирования и кодирования видео

Если вы работаете с большим количеством видео, вам определенно не стоит экономить на ядрах ЦП.

Кроме того, это одна из рабочих нагрузок, которая значительно ускоряется при включении SMT, поскольку ни одна из этих рабочих нагрузок не выполняется в режиме реального времени и, таким образом, может быть распределена между несколькими ядрами ЦП и потоками ЦП.

Хотя рендеринг видео и кодирование видео – это немного разные рабочие нагрузки, они в равной степени зависят от необработанной мощности процессора, и обе подпадают под понятие «редактирование видео».

В тестах кодирования видео можно увидеть явное преимущество мощных многоядерных процессоров… по крайней мере, до тех пор, пока отдача не начнёт уменьшаться с гораздо большим количеством ядер, ослаблением каждого ядра в отдельности. Это уменьшение отдачи начинается после порога в 16 ядер.

Для большинства процессоров для настольных ПК, доступных потребителям, чем больше ядер, тем лучше, а количество ядер, которое вам нужно, действительно зависит от вашего терпения и времени.

Ожидайте почти линейное улучшение производительности при той же архитектуре ЦП по мере увеличения количества ядер в рабочих нагрузках, связанных с видео.

Если вы планируете заниматься этим профессионально, я рекомендую, как минимум, восьмиядерный процессор с включенным SMT.

Сколько ядер ЦП нужно для рендеринга на CPU

По данным Cinebench R15, процессоры с большим количеством ядер стабильно лидируют в рабочих нагрузках рендеринга, даже если они отстают на несколько поколений.

Например, количество ядер давно снятого с производства 18-ядерного процессора Intel Core i7-7980 XE позволяет ему опередить гораздо более новый и быстрый 12-ядерный процессор Intel Core i7-12700K.

Это не означает, что вы должны покупать старую версию, кроме прочего, она будет намного дороже, а другие узкие места, которые она создаст в вашей системе, определенно не будут стоить компромисса.

Дело в том, что для профессионального рендеринга… честно говоря, нужно столько, сколько вы можете получить. Я бы порекомендовал процессоры Core i9 и Ryzen 9 для большинства пользователей в этом сценарии.

Хотя процессоры AMD Threadripper существуют для ещё большего количества ядер, повышение цен и компромиссы, связанные с Threadripper, могут быть немного жёсткими, особенно если вы планируете делать другие вещи в своей системе.

Я рекомендую начать с восьмиядерного процессора, 16 ядер в настоящее время являются лучшим выбором. Более 16 (например, с Threadripper PRO до 64 ядер) приводит к снижению производительности одного ядра, поэтому, хотя рендеринг будет быстрее, другие рабочие нагрузки, такие как активная работа, начнут страдать.

Сколько ядер ЦП нужно для потоковой трансляции

Зависит от того, что вы транслируете.

Если вы ведёте прямую трансляцию с камеры или транслируете что-то, что не отображается в режиме реального времени на вашем ПК, вам будет достаточно базового четырёхъядерного чипа. Прямая трансляция сама по себе не слишком требовательна.

Однако, если вы похожи на большинство стримеров на Twitch и собираетесь транслировать игры, вам определенно понадобится больше ядер.

На самом деле, вам придётся помнить как об исходной одноядерной скорости для масштабирования производительности игры, так и о наличии таких функций, как SMT, чтобы потоковая передача не ограничивала вашу игровую производительность.

Как и в случае с другими профессиональными нагрузками, я рекомендую начать с восьмиядерного процессора… и убедиться, что на нём включен SMT, потому что без него вы, скорее всего, увидите серьёзные провалы в игровой производительности при потоковой трансляции.

В этом сценарии вам не нужно думать только о количестве ядер: архитектура ЦП и базовая производительность на ядро будут столь же важны.

К счастью, и у AMD, и у Intel есть отличные современные архитектуры в этом отношении, но перед покупкой обязательно перепроверьте, какие из них обеспечивают лучшие показатели на ядро в вашей ценовой категории.

Часто задаваемые вопросы о ядрах процессора

Что отличает P-Cores от E-Cores?

В текущей архитектуре ЦП Intel ядра делятся на P-Cores и E-Cores.

P-Cores — это ядра производительности, ориентированные на максимальную производительность каждого ядра и обеспечивающие такие функции, как SMT.

E-Cores не поддерживают SMT и ориентированы на эффективность, что позволяет экономить энергию и использовать ресурсы для многопоточных рабочих нагрузок, которым не требуется очень много мощности на ядро.

Почему у AMD нет ядер P и E?

На данный момент AMD, кажется, лидирует в создании отличных многоядерных процессоров.

Скорее всего, они не торопятся вносить серьёзные изменения в архитектуру своих ЦП, но со временем это может измениться, поскольку разделение P-Core/E-Core оказалось на удивление полезным для процессоров Intel Core 12-го поколения.

Не разочаровывайтесь в AMD, особенно если вам нужна большая многоядерная мощность, поскольку AMD определенно специализируется на этом.

Выбрать заблокированный или разблокированный процессор?

Если вы покупаете AMD, вы уже получаете разблокированный процессор.

С Intel ответ зависит от того, сколько дополнительных денег вы готовы потратить на такие функции, как разгон, и, в конечном итоге, это может стоить значительно дороже.

Разгон, конечно, улучшит вашу производительность при рабочих нагрузках, изложенных в этой статье, поэтому его определенно стоит рассмотреть.

Нужна ли встроенная графика на процессоре?

Если вы планируете использовать свой компьютер только для обычного рабочего стола, потребления мультимедиа и лёгких / ретро-игр, конечно!

Современные iGPU сопоставимы с дискретными видеокартами начального уровня и во многих сценариях могут даже запускать современные игры с разрешением 720p.

Однако, iGPU могут не очень хорошо справляться с более тяжелыми рабочими нагрузками, описанными в этой статье.

И если вы заинтересованы в играх, они вряд ли смогут поддерживать 60 кадров в секунду в интенсивных современных играх, что вам определенно не нужно, если вы играете в многопользовательскую игру.

Если вы ориентированы на профессиональную деятельность, вам следует рассмотреть возможность использования графического процессора для рендеринга как способа ускорения ваших рабочих нагрузок наряду с мощным многоядерным процессором.


И это пока всё! Я надеюсь, что эта статья дала вам надёжную отправную точку в том, какие процессоры вам следует искать для ваших конкретных нужд.

Пока вы покупаете ЦП относительно нового поколения, эти правила должны оставаться верными и служить вам хорошо. Однако, я не могу давать никаких обещаний относительно оборудования, выпущенного до 2019 года.


5.0/1