מדריך קניה: כמה ליבות באמת צריך במעבד?
אז מה לקנות? מעבד עם ארבע ליבות או שתי ליבות? מה זו ליבה? ומי בכלל משתמש בכל הליבות האלה? שוקי גלילי עושה לכם סדר, כדי שתצאו לקנות מחשב בלי חשש בלב
את המעבדים של פעם, היה קל יותר להבין - או לפחות כך חשבנו. הפרמטר העיקרי ששימש אותנו כדי להבדיל ביניהם היה "מהירות השעון" (Clock Speed או Clock Rate
) שנמדדה ביחידות של "מגהרץ" (MHz). יותר מגהרצים, אמרו בדרך-כלל יותר ביצועים, וכל מה שנשאר לצרכן הוא לבדוק למה מספיק הכסף שלו.
כמובן שהיו וישנם עוד הרבה דברים שהשפיעו ומשפיעים על ביצועים בכלל וביצועי המעבד בפרט. בכל אופן, שם המשחק היום הוא "ריבוי ליבות" (Multi Core). במקום המעבדים של פעם שהייתה להם ליבה אחת (Single Core), מציעים לנו היום מעבדים בעלי שתי ליבות (Dual Core), ארבע ליבות (Quad Core) וכולי.
מה זה בעצם אומר? ועד כמה זה אמור להשפיע על שיקולי הקנייה של מחשב חדש? לכמה ליבות אתם זקוקים במעבד שלכם? על השאלות הללו ננסה לענות בהמשך הכתבה - ולשם שינוי, בשפה שגם מי שאיננו מהנדס יוכל להבין.
מה זה בכלל ליבה?
בהכללה מסויימת, אפשר לומר שבכל מעבד יש שני מרכיבים עיקריים: ליבת המעבד (Core) והזיווד (Packaging).
הזיווד הוא המתווך בין המעבד לעולם. זהו ה"מארז" של המעבד, עליו מונח המאוורר המשמש כדי לקרר אותו; הוא כולל את המגעים החשמליים שמחברים את המעבד אל לוח-האם והרכיבים שעליו. אם להשוות לרכב: הזיווד הוא השלדה והמרכב.
הליבה היא המנוע. היא החלק העשוי סיליקון (ולא, לא סיליקון מהקשרים אחרים) שכולל את מיליוני המעגלים המודפסים שמחוברים ביניהם, ומאפשרים למעבד לבצע פעולות מורכבות בשבריר שנייה.
ליבות המעבדים בני ימינו במידה רבה הפכו לאבני בניין, שניתן "להרכיב" מהן מעבדים עם יכולות שונות, זיווד שונה ותמחור שונה - בהתאם לצורך. כמו בלגו.
ליצרניות המעבדים אינטל ו-AMD יש היום עשרות מעבדים, עבור שרתים, מחשבים שולחניים וניידים, שמבוססים כולם על מספר קטן של טכנולוגיות ליבה בוואריאציות שונות.
ריבוי ליבות: בשביל מה זה טוב?
כמו בשאלות האלגברה הזכורות מבית-הספר היסודי: שני ברזים יכולים למלא בריכה מהר יותר מברז אחד.
במשך הרבה שנים, יצרניות המעבדים הסתפקו ב"ברז" אחד. הן שיפרו את הברזים והגבירו את הזרם - כלומר, פיתחו ליבות מעבד מתוחכמות ויעילות יותר, והריצו אותן במהירויות שעון גבוהות יותר - עד שבשנת 2005 כיוון ההתפתחות הזה הגיע למיצוי.
המעבדים של השנים האחרונות מנצלים את הישגי המזעור כדי לדחוס לאותה פיסת סיליקון, יותר ליבות, שמחלקות את העבודה ביניהן. מהירות השעון עדיין חשובה, וטכנולוגיית הליבה ממשיכה להשתפר מדור לדור, אבל מספר הליבות הפך גם הוא לפרמטר בעל חשיבות גדולה, כי כל ליבה נוספת היא, לפחות בתיאוריה, כמו ברז חדש שעוזר למלא את הבריכה.
יותר ליבות = יותר ביצועים?
אם כל ליבה נוספת מבצעת עבודה נוספת, אז לכאורה כל העסק הופך פשוט מאד: עדיף לקנות מעבד עם מספר גדול ככל האפשר של ליבות, לא? לא בדיוק.
התועלת השולית הטמונה בכל ליבת מעבד נוספת, היא קטנה יותר. לדוגמה: מעבד דו-ליבתי יהיה מהיר בכ-70 אחוזים בממוצע ממעבד חד-ליבתי זהה בכל שאר תכונותיו. אך לעומת זאת, השיפור במעבר משתי ליבות לארבע ליבות (Quad) הוא כ-40 אחוזים בממוצע.
מעבר לכך, ישנם שימושים בהם ריבוי ליבות מביא תועלת גדולה ושימושים בהם הוא לא מביא תועלת כלל. הרבה תוכנות בנויות באופן שמאפשר להן לנצל רק ליבה אחת בלבד - זה לא משנה אם תריצו אותן על מעבד עם שתי ליבות או ארבע, או 17 - הן לעולם לא ירוצו מהר יותר.
מי צריך ליבות מרובות?
בחמש השנים האחרונות מפתחי תוכנה רבים שקדו על התאמת התוכנות שלהם לניצול יעיל של ליבות מרובות. כיום, ישנן כבר תוכנות רבות יחסית שמפיקות תועלת רבה מליבה השנייה, אך ישנן מעטות שעושות יותר מזה.
יש לכך שתי סיבות. ראשית, משום שתעשיית התוכנה צריכה לשנות את סגנון הפיתוח ששלט בכיפה במשך 20 שנה, ולחשוב אחרת - וזה לא פשוט. שנית, משום שישנן תוכנות שפשוט לא מתאימות לזה ולעולם לא יתאימו.
ההסבר הטכנולוגי, למקרה שאתם ממש מתעניינים (ואם לא אתם מוזמנים לדלג לפסקה הבאה):
יישום יכול לנצל ריבוי ליבות באמצעות בעיקר באמצעות הרצה בו-זמנית של כמה פיסות קוד, פקודות, נפרדות (בשפה מקצועית: "נימים", Threads), על ליבות שונות. זו יכולת שימושית מאד בתוכנות שרת, ביישומים מדעיים או עיבוד מדיה (קידוד וידאו, למשל) שבהם קל לחלק משימות (Tasks) לנימים רבים. ביישומים שולחניים, כולל רוב המשחקים - חלוקה כזו היא בדרך-כלל מאולצת או בלתי אפשרית.
ובכל זאת, מעבדים מרובי-ליבות תמיד יעניקו ביצועים טובים יותר, לפחות בקצת. הסיבה הפשוטה לזה היא שהם מתאימים יותר לריבוי משימות (Multi Tasking). במחשב שמריץ בו-זמנית תוכנות אנטי-וירוס וחומת אש, דפדפן ותוכנת אופיס כלשהי, ריבוי-ליבות יאפשר לכל ליבה לשמש להרצת יישום אחר - במקום לדלג מיישום אחד לאחר בכל שבריר שנייה.
בכל אופן, בהרצה של יישום בודד לעיתים קרובות יש חשיבות גדולה יותר לטכנולוגיית הליבה ולמהירות השעון, מאשר למספר הליבות. לדוגמא, רוב המשחקים ירוצו מהר יותר על מעבד דו-ליבתי שלושה גה"צ מאשר על ארבע-ליבתי שפועל ב-2.33 גה"צ.
מה מתאים לכם?
בקנייה של מחשב אישי (בניגוד לשרת ארגוני, למשל), האפשרויות הקיימות היום בסך-הכל די ברורות.
בקניית מחשב שולחני הבחירה היא היום בין מעבדים כפולי ליבה (Dual) למעבדים בני ארבע ליבות (Quad). מעבדים חד-ליבתיים כבר קשה למצוא וגם לא כל-כך כדאי לחפש.
אם אתם קצרים במזומנים ורוצים להריץ וורד ואאוטלוק, לגלוש ולצפות בסרטים, יספיק לכם גם כפול-ליבה בסיסי (אבל בקשו את המחשב עם לוח-אם שיתמוך בשדרוג עתידי למעבד Quad, היה ותרצו אחד בעתיד). אם אתם רוצים ביצועים גבוהים במשחקים עדיף להשקיע בכרטיס מסך חזק - מאשר במעבד עם יותר ליבות.
ואם אני קונה מחשב נייד?
בקניית מחשב נייד הבחירה היא בין כפולי-ליבה למעבדי ליבה בודדת. הדגמים המעטים של מעבדים ארבע-ליבתיים לניידים עדיין יקרים מאוד, ופחות משתלמים.
בגדול, התנודה היא בין ביצועים לבין משקל וזמן סוללה. החד-ליבתיים לניידים הם מעבדים חלשים למדי, אבל חלקם חסכוניים מאד בחשמל, ולכן מאפשרים זמן סוללה ארוך במיוחד. בניידים הזעירים והזולים ("נטבוקים"), המעבדים החד-ליבתיים הם לעת עתה הבחירה היחידה.
בכל מקרה, אם אין לכם צרכים מיוחדים, מומלץ מאד לרכוש נייד עם מעבד דו-ליבתי. ישנם היום מספיק דגמים קלים, עם זמן סוללה סביר ואפילו ארוך, וההבדל בביצועים הוא משמעותי.
איך מזהים כמה ליבות יש למעבד שקניתי?
הרשימה להלן כוללת את משפחות המעבדים העיקריות שאפשר למצוא היום בשוק. היא לא נועדה להפוך אתכם למומחים, אלא לעשות קצת סדר ולעזור לכם להתמצא במבוך
המותגים ולזהות את המעבד שרוצים למכור לכם. ולזהות לפי שם הדגם, כמה ליבות יש במעבד. חילקנו את המשפחות לפי החברות המייצרות.
אינטל
- Intel Core 2. משפחת המעבדים הנפוצה בעולם כיום, המשמשת במחשבים שולחניים וניידים כאחד. הגירסאות הדו-ליבתיות מסומנות "Duo" (למשל: Core 2 Duo) והארבע ליבתיות מסומנות "Quad". הדגמים החד-ליבתיים לניידים, מסומנים "Solo", כלומר בודד.
- Intel Core i. משפחת המעבדים האחרונה של אינטל, שנכון לעכשיו מציעה את הביצועים גבוהים ביותר בעולם ה-PC. כיום היא זמינה בדגמים בעלי ארבע ליבות שמסומנים i7/
i5.
(קראו את נסיעת המבחן שלנו עם Core i7)
- Celeron/Pentium. אלו לא בדיוק המעבדים שהכרנו באותם השמות בעבר. היום אינטל משתמש במותגים הישנים אך המוכרים האלה, בעיקר לגירסאות "מוחלשות" ומוזלות, חד ודו-ליבתיות של המעבדים ממשפחת Core/Core 2. דגמי Pentium Dual Core פופולריים היום במיוחד במחשבים שולחניים דלי תקציב.
- Intel Atom. משפחת המעבדים העיקרית המשמשת בניידים הזעירים (Netbooks). אלו מעבדים זולים וחסכוניים במיוחד בחשמל, אבל גם חלשים מאד ורובם חד-ליבתיים. דגמים דו-ליבתיים ראשונים משולבים כיום במחשבים שולחניים זעירים (Nettops) כמו ה-Fiono 330 שבדקנו
כאן השבוע. הביצועים שלהם, רק כדי שנבין במה מדובר, דומים לביצועים של מעבדי Celeron חד-ליבתיים.
AMD
- AMD Phenom II. סדרת המעבדים העיקרית של AMD, הזמינה בדגמים כפולי ליבה (X2) וארבע-ליבתיים (X4). ישנן גם גירסאות תלת-ליבתיות (X3), עם ביצועים ותמחור
שנמצאים איפשהו באמצע, אבל החיסכון בהשוואה ל-X4 לא גדול. מבחינת ביצועים, המעבדים האלה מזכירים מאד את מעבדי Core 2 המקבילים. (לנסיעת המבחן שלנו עם Phenom II)
- AMD Athlon II. גירסאות דו-ליבתיות מוחלשות (ללא מטמון L3) של מעבדי Phenom. אלו מעבדים זולים מאד, שנותנים תחרות יפה לכפולי הליבה הזולים של אינטל.
- AMD Turion X2/Ultra. הגירסאות הניידות, הדו-ליבתיות, של מעבדי הדור הקודם (Athlon X2) הכוללות כמה שיפורים שהושאלו ממעבדי Phenom.
- Sempron. המעבדים המקבילים למוצרי Celeron/Pentium הנוכחיים של אינטל.
- AMD Neo. גירסה מוחלשת של מעבדי Athlon X2. אלו מעבדים דו-ליבתיים חסכוניים בחשמל שמיועדים לניידים דקים במיוחד (Ultra Thin).
VIA
VIA C7/Nano. מתחריהם של Intel Atom ו-AMD Neo. המעבד C7 הוא חד-ליבתי וחלש, אבל בעל צריכת חשמל נמוכה במיוחד. Nano הוא דו-ליבתי עם ביצועים טובים בהרבה, שמתחרה בכבוד עם כפולי-הליבה החסכוניים של אינטל ו-AMD.
