Rdzenie i wątki w procesorach

Mam takie pytanie czym różnią się w procesorach liczba rdzeni od liczby wątków no np. jest procesor 4 rdzeniowy, ale 8 wątkowy i system operacyjny rozpoznaje go jako 8 procesorowego czym by się taki procesor różnił od 8 rdzeniowego ?

na cztery jednostki wykonawcze jest osiem potoków danych (więc i cache C0), co czyni przełączanie kontekstów znacznie mniej kosztowne, dla systemu operacyjnego ma wiele cech 8 rdzeniowca

https://en.wikipedia.org/wiki/Simultaneous_multithreading

Generalnie chodzi o potoki wykonawcze. Osobne rdzenie mają osobne potoki wykonawcze. Na każdym rdzeniu może wykonywać się co najmniej jeden wątek. Jeśli rdzeń obsługuje wiele wątków to wątki te współdzielą potoki wykonawcze. Zysk może być różnoraki, może być też strata.

Zysk może pochodzić z:

• ukrycia opóźnień - jeśli jeden wątek czeka na dane z RAMu, a drugi nie to rdzeń może aktywnie wykonywać obliczenia zamiast marnować czas w stanie oczekiwania na dane
• lepszego wykorzystywania jednostek obliczeniowych - rdzenie w wydajnych procesorach x86 mają zdecydowanie więcej jednostek obliczeniowych niż jest typowo wykorzystywane przy przetwarzaniu jednego wątku. Odpalenie dwóch wątków na jednym rdzeniu skutkuje zwiększonym wykorzystaniem jednostek obliczeniowych w rdzeniu, a realny czas wykonywania dwóch wątków będzie mniejszy niż gdyby odpalić je szeregowo.

Strata może pochodzić z:

• zwiększonego zapotrzebowania na pamięć podręczną - im więcej wątków odpalimy naraz tym mniej pamięci podręcznej przypada na jeden wątek. To skutkuje mniejszą efektywnością pamięci podręcznej, a więc większą ilością zajmujących dużo czasu odwołań do RAMu systemowego.

Gdzieś czytałem fajne i bardzo obrazowe porównanie:

2 rdzenie to jakby 2 kasy z dwoma kasjerkami
2 wątki to jakby jedna kasjerka, która na zmianę obsługuję dwie kasy. Niby jest jakiś zysk, bo w czasie obsługi drugiej kasy, na pierwszej poprzedni klient zdąży się zebrać, a nowy wyłożyć swój towar, ale nadal to jedna kasjerka ;)

Fajnie, fajnie tylko to wszystko jest podłączone zwykle do jednej biednej i powolnej pamięci RAM i się dusi.

Czyli mamy mięso, warzywa, owoce, promocje na kosmetyki, 4 kasjerski, 8 kas....
ale w tym hipermarkecie są tylko 2 koszyki/wózki i klienci musza czekać aż szczęsliwcy wypakują swoje rzeczy na cache, żeby szybko podebrać im koszyki i móc pozbierać swoje towary.

Pytanie który system radzi sobie z obsługą wątków najlepiej. Linux, Windows, macOS, Haiku, RedoxOS, BSD, OpenIndiana, OpenSolaris, Tizen, WebOS, a może przyszła FuchsiaOS?

Tutaj jest test 32-rdzeniowego (64-wątkowego) procesora AMD pod Linuksem i Windowsem 10: http://www.phoronix.com/vr.php?view=26705 Ogólnie Linux lepiej sobie radzi z takim prockiem. Jeden z bardziej jaskrawych przykładów:

O kurczę system bazujący na czystym Archu, dostaje baty od najnowszego Ubuntu :)

Mój stary procesor w laptopie i3 serii 2xxxm ma 2 rdzenie i 4 wątki, nadal jest na równi z nowymi procesorami typu i5 8250U ;)