Unterschied zwischen Core und Prozessor

Kern gegen Prozessor
 

Der Unterschied zwischen Prozessor und Core kann ein rätselhaftes Thema sein, wenn Sie nicht mit dem Computer vertraut sind. Prozessor oder CPU ist wie das Gehirn des Computersystems. Es ist für alle Kernfunktionen wie Rechenoperationen, Logik- und Steuerungsoperationen verantwortlich. Ein herkömmlicher Prozessor wie ein Pentium-Prozessor hat nur einen Kern im Prozessor, moderne Prozessoren sind jedoch Multicore-Prozessoren. Ein Multi-Core-Prozessor verfügt über mehrere Kerne im Prozessorgehäuse, wobei der Kern die grundlegendste Recheneinheit eines Prozessors ist. Ein Kern kann jeweils nur eine Programmanweisung ausführen (kann mehrere ausführen, wenn eine Hyperthreading-Funktion verfügbar ist). Ein Prozessor, der aus mehreren Kernen besteht, kann je nach Anzahl der Kerne mehrere Anweisungen gleichzeitig ausführen.

Was ist ein Prozessor??

Ein Prozessor, der auch als Central Processing Unit (CPU) bekannt ist, ist der wichtigste Teil eines Computersystems, das für die Ausführung von Programmbefehlen verantwortlich ist. Diese Anweisungen beinhalten arithmetische, logische Steuerungs- und Eingabe-Ausgabe-Operationen. Üblicherweise besteht ein Prozessor aus einer Komponente namens Arithmetic and Logical Unit (ALU), die für alle arithmetischen und logischen Operationen verantwortlich ist, und einer weiteren Komponente, Control Unit (CU) genannt, die für alle Steueroperationen verantwortlich ist. Es hat auch eine Reihe von Registern zum Speichern von Werten. Herkömmlicherweise konnte ein Prozessor jeweils nur eine Anweisung ausführen. Prozessoren, die nur einen Kern enthalten, werden als Single-Core-Prozessoren bezeichnet. Die Pentium-Serie ist ein Beispiel für Single-Core-Prozessoren.

Dann wurden Multi-Core-Prozessoren eingeführt, bei denen ein einzelner Prozessor mehrere Prozessoren enthielt, die als Cores bezeichnet werden. Ein Dual-Core-Prozessor hat also zwei Kerne im Prozessor und ein Quad-Core-Prozessor hat vier Kerne. Ein Multicore-Prozessor ist also wie ein Paket, das mehrere Prozessoren, sogenannte Kerne, enthält. Diese Multicore-Prozessoren können abhängig von der Anzahl der Kerne mehrere Anweisungen gleichzeitig ausführen.
Ein Prozessor verfügt neben Kernen auch über eine Schnittstelle, die das Gerät mit der Außenwelt verbindet. Ein Multicore-Prozessor verfügt außerdem über eine Schnittstelle, die alle Kerne mit der Außenwelt verbindet. Außerdem verfügt es über einen Cache auf der letzten Ebene, der als L3-Cache bezeichnet wird und für alle Kerne gilt. Darüber hinaus kann ein Prozessor einen Speichercontroller und einen Input-Output-Controller enthalten. Abhängig von der Architektur können sie sich jedoch in einem Chipsatz befinden, der sich außerhalb des Prozessors befindet. Bestimmte Prozessoren verfügen außerdem über Graphics Processing Units (GPU), in denen auch eine GPU aus kleinen und weniger leistungsstarken Kernen besteht.

Was ist ein Kern??

Ein Kern ist die grundlegende rechnerische Komponente eines Prozessors. Mehrere Kerne bilden zusammen einen Prozessor. Ein Kern besteht aus mehreren grundlegenden Teilen. Arithmetic and Logic Unit ist für die Ausführung aller arithmetischen und logischen Operationen verantwortlich. Die Steuereinheit ist für alle Steuervorgänge verantwortlich. Der Registersatz speichert die Werte vorübergehend. Wenn ein Core nicht über die als Hyper-Threading bezeichnete Einrichtung verfügt, kann er nur jeweils eine Programmanweisung ausführen. Moderne Kerne verfügen jedoch über eine als Hyper-Threading bezeichnete Technologie, bei der ein Kern über redundante Funktionseinheiten verfügt, die es ihm ermöglichen, mehrere Anweisungen parallel auszuführen. Innerhalb eines Kerns gibt es zwei Ebenen von Caches, die als L1-Cache und L2-Cache bezeichnet werden. L1 ist der nächstliegende, der schnellste aber der kleinste. Der L2-Cache befindet sich hinter dem L1-Cache. Er ist etwas größer, aber langsamer als L1. Bei diesen Caches handelt es sich um schnellere Speicher, in denen Daten in den und vom Arbeitsspeicher (RAM) des Computers gespeichert werden, um einen schnelleren und effizienteren Zugriff zu ermöglichen.

Was ist der Unterschied zwischen Prozessor und Core??

• Ein Kern ist die grundlegendste Recheneinheit eines Prozessors. Ein Prozessor besteht aus einem oder mehreren Kernen. Traditionelle Prozessoren hatten nur einen Kern, während moderne Prozessoren mehrere Kerne haben.

• Ein Kern besteht aus einer ALU, einer CU und einem Satz von Registern.

• Ein Kern besteht aus zwei Ebenen von Caches, die als L1 und L2 bezeichnet werden und in jedem Kern vorhanden sind.

• Ein Prozessor besteht aus einem Cache, der von Aufrufkernen (L3-Cache) gemeinsam genutzt wird. Es ist allen Kernen gemeinsam.

• Ein Prozessor kann je nach Architektur aus einem Speichercontroller und einem Ein- / Ausgabecontroller bestehen.

• Bestimmte Prozessorpakete bestehen auch aus Grafikprozessoreinheiten (GPU).

• Ein Kern ohne Hyper-Threading kann jeweils nur einen Befehl ausführen, während ein aus mehreren Kernen bestehender Multicore-Prozessor mehrere Befehle parallel ausführen kann. Wenn ein Prozessor aus 4 Kernen besteht, die kein Hyperthreading unterstützen, kann dieser Prozessor 4 Anweisungen gleichzeitig ausführen.

• Ein Core mit Hyper-Threading-Technologie verfügt über redundante Funktionseinheiten, so dass sie mehrere Anweisungen gleichzeitig ausführen können. Beispielsweise kann ein Kern mit 2 Threads gleichzeitig zwei Anweisungen ausführen, sodass ein Prozessor mit vier solcher Kerne 2 × 4 Anweisungen parallel ausführen kann. Diese Threads werden normalerweise als logische Kerne bezeichnet. Der Task-Manager von Windows zeigt im Allgemeinen die Anzahl der logischen Kerne, nicht jedoch die physischen Kerne.

Zusammenfassung:

Prozessor vs Core

Ein Kern ist die grundlegendste Recheneinheit eines Prozessors. Ein moderner Multicore-Prozessor besteht aus mehreren Kernen, frühere Prozessoren hatten jedoch nur einen Kern. Ein Kern besteht aus seiner eigenen ALU, CU und seinem Registersatz. Ein Prozessor besteht aus einem oder mehreren solchen Kernen. Ein Prozessorpaket enthält auch die Verbindungen, die die Kerne nach außen verbinden. Je nach Architektur kann ein Prozessor auch eine integrierte GPU, einen IO-Controller und einen Speichercontroller enthalten. Ein Dual-Core-Prozessor verfügt über 2 Kerne und ein Quad-Core-Prozessor hat 4 Kerne, wie der Name selbst vermuten lässt. Ein Kern kann jeweils nur eine Anweisung ausführen (wenige, wenn Hyper-Threading verfügbar ist), aber ein Multicore-Prozessor kann Anweisungen parallel ausführen, da jeder Kern als unabhängige CPU fungiert.

Bilder mit freundlicher Genehmigung:

1. Blockschaltbild eines kompletten Bulldozer-Moduls mit 2 ganzzahligen Clustern durch Shigeru23 (CC BY 3.0)