Diferències entre nuclis físics i nuclis lògics (smt o hyperthreading) en cpu

Nuclis, cores, threads, sòcols, nucli lògic i nucli virtual són termes relacionats amb els processadors que molts usuaris no acaben de comprendre. Per això hem elaborat aquest post per intentar explicar-ho d'una forma senzilla i comprensible per a tots els usuaris.

Diferències entre nucli i fils d'execució (SMT o HyperThreading) en CPU

En primer lloc, hem de pensar en l'època dels Pentium en què els processadors estaven formats per un únic nucli o core, el processador s'instal·la en una ranura especial de la placa base que li serveix per comunicar-se amb la resta de components, aquesta ranura és el sòcol o sòcol. Normalment les plaques base només tenen un sòcol però alguns models orientats a el sector empresarial presenten diversos sòcols amb el que es poden muntar diversos processadors. Pel que fa a l'nucli, aquest és la part de l'processador en què es realitzen tots els càlculs, diguem que és el cervell que fa que el nostre ordinador funcioni. Cadascun dels nuclis pot gestionar un fil o thread de dades.

Amb el pas dels anys va apreciar la tecnologia HyperThreading d'Intel que consisteix en d uplicar alguns elements dins de l'processador com els registres o les memòries cau de primer nivell, això permet a l'nucli de l'processador poder gestionar dues tasques alhora (2 fils o threads) i dóna lloc a l'aparició dels nuclis lògics. Una cosa que millora el rendiment de forma important ja que, si un procés necessita quedar a l'espera d'una operació o alguna dada, un altre procés pot seguir fent ús de l'processador sense que aquest es quedi aturat, un processador parat significa pèrdua de rendiment pel que cal evitar que passi.

Explicació de la tecnologia HyperThreading

Aquesta tecnologia HyperThreading "enganya" el sistema operatiu a el fer-li creure que existeixen dos nuclis quan en realitat només hi ha un, el que hi ha de veritat és el nucli físic i el que apareix fruit de HyperThreading és el virtual. El nucli virtual té molta menys capacitat de processament que el nucli físic de manera que el rendiment no és equivalent a tenir dos nuclis físics ni de bon tros, però proporciona un bon extra.

El següent pas en l'evolució dels processadors era donar el salt a l'aparició dels processadors amb dos nuclis físics, això va ser possible gràcies a la miniaturització de tots els elements que hi ha dins el processador, és a dir que es fan més petits i per tant podem ficar molts més en el mateix espai. En essència un processador de dos nuclis és com tenir dos processadors treballant junts, però amb una comunicació entre ells molt més ràpida i eficient, el que fa que el rendiment sigui molt superior als sistemes amb dos sockets i dos processadors.

Exemple d'un processador de dos nuclis

A diferència de l'HyperThreading, en els processadors de dos nuclis cada un d'ells té tots els elements necessaris per poder realitzar tot tipus de tasques de manera que un processador de dos nuclis és molt superior en rendiment a un processador d'un nucli amb HyperThreading. El següent pas va ser aconseguir processadors de més nuclis, cosa possible a una miniaturització dels seus components cada vegada més gran. Avui dia hi ha processadors amb fins a 18 nuclis físics.

Et recomanem la lectura de la nostra guia dels millors processadors de mercat

A més, podem combinar l'ús de diversos nuclis amb la tecnologia HyperThreading pel que podem aconseguir processadors amb un nombre enorme de nuclis lògics, així un processador de 18 nuclis físics amb HyperThreading té un total de 36 nuclis lògics (18 nuclis físics + 18 nuclis virtuals).