Diferenças entre núcleos físicos e lógicos (smt ou hyperthreading) na CPU

Núcleos, núcleos, threads, soquetes, núcleo lógico e núcleo virtual são termos relacionados a processadores que muitos usuários não entendem direito. Por isso, preparamos este post para tentar explicá-lo de uma maneira simples e compreensível para todos os usuários.

Diferenças entre núcleo e threads de execução (SMT ou HyperThreading) na CPU

Antes de tudo, precisamos pensar na era do Pentium, quando os processadores eram compostos de um único núcleo; o processador é instalado em um slot especial na placa-mãe que serve para se comunicar com outros componentes, Esse slot é o soquete ou soquete. Normalmente, as placas-mãe possuem apenas um soquete, mas alguns modelos de negócios têm vários soquetes, permitindo a montagem de vários processadores. Quanto ao núcleo, esta é a parte do processador em que todos os cálculos são feitos, digamos que é o cérebro que faz o computador funcionar. Cada um dos núcleos pode lidar com um encadeamento de dados.

Ao longo dos anos, ele apreciou a tecnologia HyperThreading da Intel, que consiste em duplicar alguns elementos do processador, como registros ou caches de nível superior, permitindo que o núcleo do processador possa lidar com duas tarefas ao mesmo tempo (2 threads ou threads) e resulta na aparência de kernels lógicos. Algo que melhora significativamente o desempenho, pois, se um processo precisar aguardar uma operação ou alguns dados, outro processo poderá continuar usando o processador sem que seja parado, um processador parado significa perda de desempenho, que devemos impedir que isso aconteça.

Tecnologia HyperThreading Explained

Essa tecnologia HyperThreading "engana" o sistema operacional, acreditando que existem dois núcleos quando, na realidade, existe apenas um, o que realmente existe é o núcleo físico e o que aparece como resultado do HyperThreading é o virtual. O núcleo virtual possui muito menos capacidade de processamento que o físico, portanto, o desempenho não é equivalente a ter dois núcleos físicos, longe disso, mas fornece um bom extra.

O próximo passo na evolução dos processadores foi dar um salto à aparência dos processadores com dois núcleos físicos, isso foi possível graças à miniaturização de todos os elementos que estão dentro do processador, ou seja, eles se tornam menores e tanto podemos caber muito mais no mesmo espaço. Essencialmente, um processador de núcleo duplo é como ter dois processadores trabalhando juntos, mas com uma comunicação muito mais rápida e eficiente entre eles, tornando o desempenho muito superior aos sistemas com dois soquetes e dois processadores.

Exemplo de um processador dual-core

Ao contrário do HyperThreading, nos processadores de núcleo duplo, cada um possui todos os elementos necessários para executar todos os tipos de tarefas, portanto, um processador de núcleo duplo é muito superior em desempenho a um processador de núcleo único com o HyperThreading. O próximo passo foi obter mais processadores principais, algo possível para uma miniaturização cada vez maior de seus componentes. Hoje existem processadores com até 18 núcleos físicos.

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Além disso, podemos combinar o uso de vários núcleos com a tecnologia HyperThreading para obter processadores com um grande número de núcleos lógicos, para que um processador físico de 18 núcleos com o HyperThreading tenha um total de 36 núcleos lógicos (18 núcleos físicos + 18 núcleos) virtual).