Eu tenho um VPS KVM Debian OS de 512 MB executando vários servidores de jogos e vários sites habilitados para sql.
Atualmente tenho 1 núcleo de vCPU e ele permanece em torno de 15% de uso. Se eu obtiver um núcleo vCPU extra, o VPS saberá como utilizar ambos os núcleos automaticamente ou devo especificar quais programas executam o que e/ou configurar meus programas para usar multi-threading? Um núcleo de CPU extra será importante se for utilizado apenas 10%?
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Qualquer problema de desempenho que você esteja enfrentando (ou planejando enfrentar - porque, acredite, isso acontecerá) é devido à RAM. Mesmo para um único site e um banco de dados SQL, 512 MB de RAM é muito pouco, muito menos para vários sites e servidores de jogos.
Separe cada serviço em seu próprio servidor ou VM (especialmente os servidores de jogos - eu não confiaria neles em termos de segurança, então é melhor colocá-los em um host separado, você pode destruir rapidamente sem colocar outros dados em risco se forem comprometidos) e veja se você ainda tem um problema de desempenho.
Para responder à sua pergunta, ao adicionar um segundo núcleo, os processos serão automaticamente compartilhados entre eles, cada processo ainda usará apenas um, mas isso definitivamente espalhará os processos do PHP-FPM e/ou do servidor de jogos entre os dois núcleos. Mas a CPU não é o problema neste caso.
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Se você estiver executando PHP no Apache, acho que não. Se você estiver executando o Tomcat como eu, sim, os threads Java serão executados em cada CPU.
Portanto, depende muito do que você está fazendo.
Obviamente, se você tiver um servidor web e um banco de dados, cada um poderá ser executado em uma CPU diferente, o que também deverá melhorar o desempenho.
Estou executando um servidor de 512 MB no digital ocean e isso parece bom para servidores. Você esquece quanto custa 512 MB, principalmente se não estiver executando um desktop.