تفاوت بین هسته های P-core و E-core در پردازنده های اینتل

تراشه‌های جدید Alder Lake اینتل با دو مجموعه از هسته‌های CPU عرضه می‌شوند: هسته‌های E و هسته‌های P اما چرا دو نوع هسته در یک CPU وجود دارد؟ هسته های CPU کامپیوتر شما در طول سال ها به طور پیوسته تکامل یافته اند. ما ابتدا پردازنده‌های تک هسته‌ای داشتیم، اما به سرعت به چند رشته‌ای و از آنجا به تنظیمات چند هسته‌ای تبدیل شد، که با طراحی‌های دو هسته‌ای شروع شد و سپس به چهار هسته، هشت هسته‌ای و موارد دیگر راه‌اندازی شد. پردازنده‌های نسل دوازدهم اینتل و سپس نسل سیزدهم، ما را با یک پیچ و تاب غیرمنتظره و در عین حال خوشایند مواجه کردند: دو نوع هسته مختلف در یک بسته  E-Cores و P-Cores.

اما به هر حال هسته E و P اینتل چیست؟ و مهمتر از آن، چرا باید اهمیت داشته باشد؟ چرا CPU های اینتل اکنون با هسته های مختلف عرضه می شوند؟

پیش تر رایانه‌های x86 از یک مدل طرح‌بندی هسته‌ای استفاده می‌کردند که از هسته‌هایی تشکیل شده بود که در بیشتر موارد، با یکدیگر یکسان بودند. از آنجایی که هدف طراحی‌های چند هسته‌ای این است که وظایف را بین همه هسته‌ها پخش کنند تا سریع‌تر از بین بروند، این طراحی منطقی است. این تا زمانی بود که توسعه‌دهنده نیمه‌رسانای بریتانیایی Arm تصمیم گرفت همه چیز را با چیزی که به عنوان معماری big.LITTLE شناخته می‌شود تغییر دهد. معماری های ARM به طور موثر دارای دو مجموعه هسته هستند که وظایف متفاوتی را انجام می دهند. هسته‌های بزرگ‌تر و متمرکز بر عملکرد، وظایف سنگین‌تری را انجام می‌دهند، در حالی که هسته‌های کوچک‌تر و بازده محور وظایف پس‌زمینه را انجام می‌دهند در حالی که انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کنند. این ترکیب به Arm اجازه داد تا عملکرد تراشه خود را افزایش دهد و در عین حال مصرف انرژی را پایین نگه دارد.

Intel P-Core چیست؟

هسته‌های P قوی‌ترین هسته‌های روی تراشه اینتل هستند. اینها آنهایی هستند که بیشترین انرژی را مصرف می کنند، با بالاترین سرعت ساعت کار می کنند و به طور کلی دستورالعمل ها و وظایف را به هم می ریزند. اینها هسته های "اصلی" در تراشه هستند که بیشتر کار سخت را انجام می دهند و وزن سنگین تر را بلند می کنند. در جدیدترین پردازنده‌های اینتل، هسته‌های P بر اساس ریزمعماری Golden Cove یا Raptor Cove اینتل (به ترتیب به نسل دوازدهم یا سیزدهم) اینتل، جایگزین هسته‌های Cypress Cove قدیمی‌تر مورد استفاده در تراشه‌های Rocket Lake (نسل یازدهم) می‌شوند. . هسته‌های P معمولاً وظایف سنگین‌تری مانند بازی‌ها یا بارهای پردازشی سنگین‌تر و همچنین بارهای کاری دیگری را که معمولاً از عملکرد تک هسته‌ای سود می‌برند، انجام می‌دهند. در گذشته، زمانی که هسته‌های تراشه‌های اینتل همگی یکسان بودند، تمام دستورالعمل‌های رایانه شخصی بین همه هسته‌ها به طور مساوی توزیع می‌شد. علاوه بر این، هر هسته‌های از نوع P دارای دو رشته پردازشی برای مقابله بهتر با بارها است.

Intel E-Core چیست؟

هسته‌های E یا همان هسته های الکترونیکی کوچک‌تر و ضعیف‌تر از هسته‌های P هستند، اما در عین حال، قدرت کمتری هم دارند. تمام تمرکز آنها بر بهره وری انرژی و دستیابی به بهترین عملکرد در هر وات است. بنابراین، یک هسته الکترونیکی در واقع چه کاری انجام می دهد؟ خوب، در ترکیب با پیکربندی P-core، از بارهای کاری چند هسته‌ای و انواع دیگر کارهای پس‌زمینه مراقبت می‌کند در حالی که هسته‌های P را عمدتاً برای بارهای کاری سنگین‌تر خالی می‌کند. در تراشه‌های نسل دوازدهم و نسل سیزدهم اینتل، هسته‌های الکترونیکی مبتنی بر ریزمعماری گریسمونت اینتل هستند. این جانشین Tremont است که برخی از تراشه‌های لپ‌تاپ Pentium Gold و Celeron را تامین می‌کند. ما حدس می زنیم که شما این ایده را داشته باشید که آنها از کجا می آیند - آنها عمدتاً هسته های کم مصرفی هستند که با سرعت کلاک پایین (تا 700 مگاهرتز در برخی تراشه های موبایل) کار می کنند. علیرغم این واقعیت که آنها هسته های کم مصرفی هستند، اینتل دوست دارد عملکرد خود را در مقایسه با هسته های نسل های قبلی به رخ بکشد.

هسته های P در مقابل هسته های E : چگونه با هم کار می کنند؟

به طور خلاصه، این کار بسیار خوب است. طبق گفته اینتل، هسته‌های P در تراشه‌های نسل دوازدهم 19 درصد عملکرد بهتری نسبت به هسته‌های تراشه‌های نسل یازدهم اینتل ارائه می‌کنند، در حالی که تراشه‌های نسل سیزدهم تنها با این کار بهبود می‌یابند. علاوه بر این، هسته‌های E اینتل نیز بی‌تفاوت نیستند. آنها 40 درصد عملکرد بهتری را با همان قدرت تراشه های Skylake ارائه می دهند. معماری Skylake در سال 2015 راه اندازی شد، اما امروزه هنوز به طور گسترده در برخی از رایانه های بازی قدیمی استفاده می شود، بنابراین برای هسته هایی که قرار است کم مصرف باشند، اصلا بد نیست.

با طرح هسته هیبریدی جدید، اینتل خود را در صدر بازی عملکرد CPU قرار داد. آنها نه تنها برای بازی فوق العاده هستند، بلکه برای اهداف بهره وری نیز عالی هستند، تا حدی به دلیل ترکیب هسته های E و P-core. از این نظر، واقعاً به «هسته‌های عملکردی در مقابل هسته‌های کارآیی» خلاصه نمی‌شود، بلکه به این بستگی دارد که هسته‌های عملکرد و هسته‌های کارآیی چگونه می‌توانند در کنار هم برای افزایش عملکرد کلی کار کنند.

Intel Thread Director چیست؟

همانطور که در بالا گفته شد، مدل هیبریدی برای طراحی‌های CPU با معماری x86 کاملاً جدید است و به همین دلیل، باید راهی برای رایانه شما وجود داشته باشد تا تشخیص دهد کدام هسته‌ها و رشته‌ها برای انجام کارهای خاص، بهترین گزینه هستند. نه تنها این، بلکه کامپیوتر شما باید بتواند بار کاری را با موفقیت و بدون مشکل مدیریت کند. برای انجام این کار، اینتل قابلیتی که Thread Director می‌نامد را مستقیماً در خود هسته‌های پردازنده ادغام کرده است. آنطور که گفته می‌شود، Intel Thread Director اساساً یک ویژگی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری است که برای برقراری ارتباط با سیستم‌عامل به منظور برنامه‌ریزی تصمیم‌گیری‌هایی طراحی شده است که تعیین می‌کند کدام بار کاری باید به کدام هسته ارسال شود. باید اشاره کنیم که قابلیت Intel Thread Director تنها برای ویندوز 11طراحی شده است. با این حال، کسانی که از ویندوز 10 استفاده می‌کنند نیز می‌توانند برخی از مزایای این ویژگی را تجربه کنند.

مزایای اصلی ترکیب P-cores و E-cores

با توجه به آنچه تاکنون توضیح داده‌ایم، مزایای بسیاری از داشتن این سیستم هیبریدی در داخل رایانه شما وجود دارد. در واقع می‌توان گفت دارندگان لپ‌تاپ، بیشترین منفعت را در اینجا خواهند دید، چرا که اکثر کارهایی که روزانه با لپ‌تاپ انجام می‌شود بار کاری سنگینی ندارند. به عنوان مثال، اگر تنها چیزی که نیاز دارید قدرت پردازشی است که هسته‌های کم مصرف E ارائه می‌کنند، متوجه خواهید شد که لپ‌تاپ شما با شارژدهی طولانی‌تری کار می‌کند. آنطور که پیش‌بینی می‌شود، در آینده توسعه‌دهندگان برنامه‌هایی را ایجاد کنند که با احتساب CPU های هیبریدی نوشته شده باشند. اما ابتدا باید بازاری برای آن وجود داشته باشد که با این وجود شاید تا چند سال آینده باید منتظر ماند.