Curiosidades: O que torna as CPUs melhores que outras?

Curiosidades: O que torna as CPUs melhores que outras?

Estou pensando sobre isso há muito tempo e esperava que alguém aqui pudesse responder com bastante facilidade. Se eu estivesse procurando a CPU mais poderosa, o que realmente deveria procurar? Existem tantos parâmetros diferentes em uma CPU e estou querendo saber o que cada coisa faz e o que realmente importa. Basicamente isto: Qual é o problema com os núcleos? Se eu tirar o uso de aplicativos otimizados do mix, seria teoricamente melhor obter uma CPU quad core de 1,0 GHz ou uma CPU de 1 núcleo de 4 GHz? Além disso, qual é a diferença entre talvez uma CPU Sandy Bridge e uma CPU Ivy Bridge? Se ambos tivessem a mesma velocidade de clock e número de núcleos, o Ivy Bridge teria um desempenho melhor? Um Xeon mais antigo com velocidade de clock e número de núcleos iguais a um novo i7 realmente tem desempenho pior/mais lento? O tamanho importa? Por que eu escolheria uma CPU de 22 nm em vez de uma de 32 nm quando a diferença de tamanho é tão trivial? E o cache? Quando o cache entra em jogo com o desempenho?

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Sem uma boa compreensão das tecnologias subjacentes de CPU e dos aplicativos que as utilizam, infelizmente não é trivial comparar dois processadores de linhas diferentes ou determinar uma CPU “mais poderosa”.

Por que eu escolheria uma CPU de 22 nm em vez de uma de 32 nm quando a diferença de tamanho é tão trivial?

Não é nada trivial em termos percentuais; pois isso é uma redução de 1/3. O tamanho menor significa que:

  • circuitos mais complexos podem caber no mesmo tamanho de matriz
  • menos geração de calor, o que permite o uso de dissipadores de calor menores ou mais overclocking
  • o de 22 nm é provavelmente mais novo e também possui outras melhorias arquitetônicas integradas

Qual é o problema com os núcleos? Se eu tirar o uso de aplicativos otimizados do mix, seria teoricamente melhor obter uma CPU quad core de 1,0 GHz ou uma CPU de 1 núcleo de 4 GHz?

Vários núcleos permitem que o sistema execute mais de um aplicativo sem a necessidade de alternar o contexto; também pode ajudar na capacidade de resposta geral, já que seu aplicativo em primeiro plano não priva o sistema operacional de recursos de CPU.

A maioria dos aplicativos de computador típicos não maximizam cada núcleo, portanto, mais deles melhorarão o desempenho. Por outro lado, em alguns casos, como jogos que fazem uso intenso de um único núcleo, mas não são otimizados para múltiplos núcleos, o desempenho é melhor com maior velocidade de clock por núcleo.

Se ambos tivessem a mesma velocidade de clock e número de núcleos [... qual é melhor?]

Como regra geral, o mais novo deve ter um desempenho melhor, pois possui as melhorias arquitetônicas mais recentes (melhor previsão de pipeline, menor penalidade de ramificação, etc.) integradas.

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