Core vs Processor
ההבדל בין מעבד לליבה יכול להיות נושא תמוה אם אינך מתמצא במחשבים. המעבד או המעבד הם כמו המוח של מערכת המחשב. הוא אחראי על כל פונקציות הליבה כגון פעולות אריתמטיות, לוגיות ובקרה. למעבד מסורתי כמו מעבד פנטיום יש רק ליבה אחת בתוך המעבד, אבל מעבדים מודרניים הם מעבדים מרובי ליבות. למעבד מרובה ליבות יש כמה ליבות בתוך חבילת המעבד כאשר ליבה היא היחידה החישובית הבסיסית ביותר של מעבד. ליבה יכולה לבצע רק הוראת תוכנית אחת בכל פעם (יכולה לבצע כמה אם קיימת יכולת היפר-שרשור) אבל מעבד שעשוי מכמה ליבות יכול לבצע כמה הוראות בו זמנית בהתאם למספר הליבות.
מהו מעבד?
מעבד הידוע גם כיחידת העיבוד המרכזית (CPU) הוא החלק החשוב ביותר של מערכת מחשב אשר אחראית על ביצוע הוראות תוכנית. הוראות אלו כוללות פעולות אריתמטיות, לוגיות, בקרה וקלט-פלט. באופן מסורתי מעבד מורכב מרכיב הנקרא יחידה אריתמטית ולוגית (ALU), אשר אחראי על כל הפעולות האריתמטיות והלוגיות ורכיב נוסף הנקרא יחידת בקרה (CU) אשר אחראי על כל פעולות הבקרה. כמו כן, יש לו קבוצה של אוגרים לאחסון ערכים. באופן מסורתי מעבד יכול לבצע רק הוראה אחת בכל פעם. מעבדים שיש בהם רק ליבה אחת נקראים מעבדי ליבה אחת. סדרת הפנטיום היא דוגמה למעבדי ליבה אחת.
לאחר מכן הוצגו מעבדים מרובי ליבות כאשר למעבד בודד היו מספר מעבדים המכונים ליבות. אז למעבד כפול ליבות יש שתי ליבות בתוך המעבד ולמעבד מרובע ליבות יש ארבע ליבות בתוכו.אז מעבד מרובה ליבות הוא כמו חבילה שיש בתוכה כמה מעבדים הנקראים ליבות. מעבדים מרובי ליבות אלה יכולים לבצע מספר הוראות בו זמנית בהתאם למספר הליבות.
מעבד מלבד ליבות, יש גם את הממשק שמחבר את המכשיר לעולם החיצון. למעבד מרובה ליבות יש גם את הממשק שמחבר את כל הליבות לעולם החיצון. כמו כן, יש לו מטמון ברמה האחרונה הידוע כמטמון L3 המשותף לכל הליבות. יתרה מכך, מעבד יכול להכיל בקר זיכרון ובקר קלט-פלט אך בהתאם לארכיטקטורה לפעמים הם יכולים להיות ממוקמים בערכת השבבים שנמצאת מחוץ למעבד. בנוסף, למעבדים מסוימים יש יחידות עיבוד גרפיות (GPU) בתוכם, כאשר גם GPU עשוי מליבות קטנות ופחות חזקות.
מה זה ליבה?
ליבה היא הרכיב החישובי הבסיסי של מעבד. כמה ליבות יחד מהוות מעבד.ליבה מורכבת מכמה חלקים בסיסיים. יחידת החשבון והלוגיקה אחראית על ביצוע כל הפעולות האריתמטיות והלוגיות. יחידת הבקרה אחראית לכל פעולות הבקרה. ערכת האוגרים מאחסנת את הערכים באופן זמני. אם לליבה אין את המתקן הנקרא Hyper-threading היא יכולה לבצע רק הוראת תוכנית אחת בכל פעם. עם זאת, לליבות מודרניות יש טכנולוגיה הנקראת Hyper threading כאשר לליבה יש יחידות פונקציונליות מיותרות שהופכות אותן ליכולות לבצע מספר הוראות במקביל. בתוך ליבה, יש שתי רמות של מטמון הנקראות L1 cache ו-L2 cache. L1 הוא הקרוב ביותר שהוא המהיר ביותר אך הקטן ביותר. מטמון L2 הוא אחרי מטמון L1 שבו הוא קצת גדול אבל איטי יותר מ-L1. מטמונים אלו הם זיכרונות מהירים יותר המאחסנים נתונים אל וממנו זיכרון הגישה האקראית (RAM) של המחשב כדי לספק גישה מהירה ויעילה יותר.
מה ההבדל בין מעבד ל-Core?
• ליבה היא היחידה החישובית הבסיסית ביותר של מעבד. מעבד מורכב מליבה אחת או יותר. למעבדי המסורת הייתה ליבה אחת בלבד ואילו למעבדים מודרניים יש מספר ליבות.
• ליבה מורכבת מ-ALU, CU וקבוצה של אוגרים.
• ליבה מורכבת משתי רמות של מטמונים הנקראות L1 ו-L2 שנמצאות בכל ליבה.
• מעבד מורכב ממטמון המשותף לליבות שיחה הנקראות L3 cache. זה משותף לכל הליבות.
• מעבד בהתאם לארכיטקטורה יכול להיות מורכב מבקר זיכרון ובקר קלט/פלט.
• חבילות מעבד מסוימות מורכבות גם מיחידות עיבוד גרפיות (GPU).
• ליבה שאין לה Hyper-threading יכולה לבצע רק הוראה אחת בכל פעם בעוד שמעבד מרובה ליבות המורכב מכמה ליבות יכול לבצע מספר הוראות במקביל. אם מעבד מורכב מ-4 ליבות שאינן תומכות בהשרשור היפר, המעבד הזה יכול לבצע 4 הוראות בו-זמנית.
• ליבה בעלת טכנולוגיית Hyper-threading כוללת יחידות פונקציונליות מיותרות כך שהן יכולות לבצע מספר הוראות בו-זמנית. לדוגמה, ליבה עם 2 חוטים יכולה לבצע 2 הוראות בו זמנית ומכאן שמעבד עם 4 ליבות כאלה יכול לבצע 2×4 הוראות במקביל. שרשורים אלה נקראים בדרך כלל ליבות לוגיות ומנהל המשימות של Windows מציג בדרך כלל את מספר הליבות הלוגיות אך לא את הליבות הפיזיות.
סיכום:
מעבד לעומת ליבה
ליבה היא היחידה החישובית הבסיסית ביותר של מעבד. מעבד מודרני רב ליבות מורכב ממספר ליבות בתוכם, אך למעבדים המוקדמים הייתה רק ליבה אחת.ליבה מורכבת מ-ALU, CU משלה וממערכת האוגרים שלה. מעבד עשוי מליבה אחת או יותר כאלה. חבילת מעבד מכילה גם את החיבורים המממשקים את הליבות כלפי חוץ. בהתאם לארכיטקטורה, מעבד יכול להכיל גם GPU משולב, בקר IO ובקר זיכרון. למעבד כפול ליבות יש 2 ליבות ולמעבד ארבע ליבות יש 4 ליבות כפי שהשם עצמו מרמז. ליבה יכולה לבצע רק פקודה אחת בכל פעם (מעטות אם היפר-threading זמין) אבל מעבד מרובה ליבות יכול לבצע הוראות במקביל שכן כל ליבה פועלת כמעבד עצמאי.
