In che modo le prestazioni di Windows sono influenzate dall'hardware e dal software

Con tutti i progressi della tecnologia informatica, può essere difficile mantenere la corrente. Il gergo gettato dai colleghi quando acquista un nuovo dispositivo raramente aiuta e sembra che coloro che ti spingono verso un computer specifico non capiscano in che modo l'elaborazione a 64 bit Che cos'è l'elaborazione a 64 bit? Che cos'è l'elaborazione a 64 bit? La confezione di un computer o di un computer è affollata di termini tecnici e distintivi. Uno dei più importanti è 64-bit. Leggi di più funziona o fa bene all'utente oltre la possibilità di accedere a più RAM Quanta RAM hai davvero bisogno? Quanta RAM hai davvero bisogno? La RAM è come una memoria a breve termine. Più fai il multitasking, più ne hai bisogno. Scopri quanto il tuo computer ha, come ottenere il massimo da esso o come ottenerne di più. Leggi di più .

In questo articolo vedremo come il sistema operativo e il software applicativo scelti per funzionare su un sistema a 64 bit, così come alcune funzionalità del processore stesso, influenzano le prestazioni complessive del computer.

Processore e sistema operativo

Quasi tutti i PC oggi sul mercato vengono spediti con processori a 64 bit e la maggior parte di questi avrà già una versione a 64 bit di Windows 4 Semplici modi per sapere se sei su una versione a 64 bit di Windows 4 Semplici modi per sapere Se si utilizza una versione a 64 bit di Windows Si sta utilizzando un processore che supporta un sistema operativo a 64 bit e si sta eseguendo un sistema operativo a 64 bit? L'utente medio con PC spento probabilmente non conosce le risposte a queste domande, anche se dovrebbero ... Leggi di più preinstallato su di esso. Questo abbinamento è fondamentale quando si desidera ottenere le prestazioni migliori dal proprio sistema. Sebbene sia possibile installare un sistema operativo a 32 bit su un computer a 64 bit, si perderebbero i vantaggi aggiuntivi dell'hardware.

Quando si installa un sistema operativo a 32 bit Qual è la differenza tra Windows a 32 bit e 64 bit? Qual è la differenza tra Windows a 32 bit e 64 bit? Qual è la differenza tra Windows a 32 bit e 64 bit? Ecco una semplice spiegazione e come verificare quale versione hai. Leggi di più su un computer a 64 bit, l'effetto è una conversione istantanea di un processore a 64 bit in un processore a 32 bit.

• Tutte le istruzioni a livello di processore sono limitate all'utilizzo di registri a 32 bit, quindi tutte le funzioni matematiche native sono limitate allo stesso modo per quanto riguarda la gamma e la precisione.
• La quantità di memoria fisica a cui è possibile accedere scende a 4 GB, anche se è installata più memoria Sblocca fino a 64 GB di RAM su Windows a 32 bit Con Patch PAE Sblocca fino a 64 GB di RAM su Windows a 32 bit Con PAE Patch Still utilizzando una macchina Windows a 32 bit e frustrata con il limite di 4 GB di RAM? Un tweak della riga di comando relativamente semplice consente di applicare patch al sistema e sfruttare fino a 64 GB di RAM. Leggi di più .
• La memoria hardware come la memoria video consumerà una parte della memoria indirizzabile invece di essere spostata sopra di essa o con la RAM rimappata attorno agli indirizzi di memoria hardware.
• Tutti gli altri software che si desidera eseguire sul sistema devono essere a 32 bit e saranno vincolati da questi stessi parametri.

Questa è la migliore ragione per assicurarsi di utilizzare un sistema operativo a 64 bit su qualsiasi computer con processore a 64 bit.

Funzionalità del processore

Oltre ad associare un sistema operativo appropriato all'hardware, gli elementi del design della CPU influenzano le prestazioni del sistema. Il numero di core disponibili per l'elaborazione è uno dei più grandi.

Da single a più core

Circa due decenni fa, quasi tutti i computer commercializzati per i consumatori utilizzavano processori con un unico core di elaborazione. Che cos'è un processore Core? [MakeUseOf Explains] Che cos'è un core del processore? [MakeUseOf Explains] Ogni computer ha un processore, sia che si tratti di un piccolo efficiency pro o di un potente generatore di prestazioni, altrimenti non sarebbe in grado di funzionare. Naturalmente, il processore, chiamato anche CPU o elaborazione centrale ... Ulteriori informazioni nel pacchetto. Con questo tipo di progettazione, significava che il computer poteva eseguire solo una singola istruzione alla volta e il sistema operativo poteva solo assegnare un singolo thread di esecuzione al processore alla volta.

Oggi, un singolo wafer di silicio può avere 2, 4 o più core su di esso e il pacchetto può avere più di un chip. Posizionando più di un singolo core nel pacchetto del processore, il sistema operativo vede ogni core come un singolo processore in cui può assegnare i thread del processo e ciascun core opera indipendentemente dagli altri. Quindi, su un quad-core Cosa significa "Dual Core" e "Quad Core"? Cosa significa "Dual Core" e "Quad Core"? Molto tempo fa, la tua CPU arrivava con un singolo core. In questi giorni, la maggior parte delle CPU sono almeno dual core e più probabilmente quad core. Ma cosa significa anche dual, quad o octo-core? Per saperne di più sistema, il computer può eseguire quattro istruzioni contemporaneamente - una per ogni core.

Connecting Core con Hyperthreading

Nel 2002, Intel ha eliminato la tecnologia hyperthreading What Is Hyper-Threading? [Tecnologia spiegata] Che cos'è Hyper-Threading? [Technology Explained] Leggi altro che rende il sistema operativo “vedere” due processori logici per ogni core di elaborazione sul chip. Funziona con due distinti set di dati sullo stato del processore, uno per ciascun processore logico e un singolo core di esecuzione condivisa. Ciò consente al sistema operativo di assegnare un thread di esecuzione a ciascun processore logico che mantiene i propri dati di stato. Quando un thread è bloccato perché è in attesa di dati o di un'altra risorsa, l'altro processore logico può utilizzare il core di esecuzione per l'elaborazione, a meno che anch'esso si trovi in ​​uno stato di attesa. I guadagni di prestazioni usando questa tecnologia tendono a variare dal 15 al 30 percento.

Ciò non significa che un processore quad-core sia due volte più veloce di un processore dual-core con la stessa velocità di clock in una data situazione o che un processore Intel con hyperthreading funzioni meglio di uno senza la tecnologia. Alcuni fattori software possono annullare completamente l'esistenza di core di elaborazione aggiuntivi.

Impatto del software applicativo

Quindi, ora che hai deciso di ottenere un nuovo processore Intel dual-core a 64 bit con hyperthreading e di accoppiarlo con una versione a 64 bit di Windows, otterrai le migliori prestazioni possibili, giusto? Beh forse.

Mentre i moderni sistemi operativi possono sfruttare tutto ciò che l'hardware ha da offrire, il software applicativo in uso potrebbe non esserlo, specialmente il software legacy.

Le vecchie CPU single-core che ho menzionato sopra potevano gestire solo l'elaborazione di un singolo thread alla volta. Gran parte della programmazione fatta in quel momento è stata scritta per usare solo un singolo thread. L'utilizzo di quel software su un sistema multi-core continuerà a farlo usando solo un core per quel thread. Questo è il motivo per cui si potrebbe vedere un sistema quad-core con un carico del 25% nel Task Manager con un singolo core al 100% di utilizzo e gli altri tre core apparentemente inattivi. Il carico di lavoro non è distribuito.

Per sfruttare tutti i core di elaborazione di un sistema, il software deve essere progettato tenendo conto dell'elaborazione parallela e del multithreading. L'idea qui è di suddividere il problema in componenti discreti che possono essere completati indipendentemente l'uno dall'altro in modo che il computer possa completare ogni attività su core separati contemporaneamente. Ciò può ridurre il tempo necessario per generare il risultato desiderato. Significa anche che un thread per l'interfaccia utente non si blocca quando l'elaborazione pesante di altri thread avviene su altri core.

Anche se un programma è stato progettato pensando al multithreading, c'è ancora la possibilità che alcune delle sue funzionalità non possano essere parallelizzate. Un esempio di ciò sono le applicazioni di Microsoft Office che utilizzano le macro di Visual Basic Applications Edition (VBA). È probabile che una macro di lunga durata consumi un intero core fino alla sua conclusione. Poiché un computer non può determinare automaticamente se una macro può essere parallelizzata, semplicemente non prova a farlo.

Migliora le prestazioni delle app a thread singolo

Se è necessario utilizzare applicazioni legacy a thread singolo, soprattutto se è necessario eseguirne più contemporaneamente, la soluzione migliore per ottenere prestazioni migliori è impostare l'affinità del processore per esse. Questo li costringerà a utilizzare solo core di elaborazione specifici. In questo modo, è possibile garantire che, anche se possono consumare la potenza di elaborazione dell'intero core, non lo faranno sullo stesso core, causando così tempi di completamento dei processi superiori a quelli assolutamente necessari.

Con Windows, è possibile impostare l'affinità aprendo Task Manager, fare clic con il tasto destro del mouse sul nome del processo, selezionare Imposta affinità ... dal menu di scelta rapida, deselezionare le caselle di controllo per tutti i processori che non si desidera utilizzare, quindi fare clic su ok.

Puoi anche farlo dalla riga di comando usando il flag / affinity del comando start.

start / affinity 2 notepad.exe

Si noti che il numero del processore utilizzato con il flag di affinità è basato su 1 mentre è a base zero quando si cerca su Task Manager in modo che questo avvii Blocco note sulla CPU 1.

Esiste una funzionalità simile per gli utenti Linux con il comando taskset. Fa parte del pacchetto util-linux e fa parte dell'installazione predefinita della maggior parte delle distro. Se non è attualmente sul tuo sistema, puoi installarlo con

sudo apt-get install util-linux

per le distribuzioni basate su Debian o

sudo yum install util-linux

per i sistemi basati su Red Hat.

Per usare il comando per avviare vlc su CPU 2, si dovrebbe usare

taskset -c 2 vlc

Per modificare l'affinità per un processo che è già in esecuzione con un ID processo (PID) di 9021 per utilizzare CPU 4 e 5, si utilizzerà

taskset -cp 4,5 9021

L'altro fattore con le applicazioni è la lunghezza della parola. Mentre un'applicazione a 32 bit può ancora archiviare e manipolare sia numeri interi sia numeri a virgola mobile a virgola mobile, deve essere eseguita tramite “grande matematica” librerie che richiedono più tempo per eseguire il lavoro rispetto a un processore a 64 bit che esegue gli stessi calcoli in modo nativo. Se un'applicazione richiede l'intervallo esteso e una maggiore precisione offerta dai numeri a 64 bit, sarà sempre più efficiente utilizzare applicazioni a 64 bit 3 siti Web per trovare software compatibile con sistemi operativi a 64 bit 3 siti Web per trovare software compatibili con 64- Sistemi operativi bit Probabilmente, quelli di voi che stanno comprando un computer nuovo di zecca nel prossimo anno avranno in mano qualcosa su un sistema operativo a 64 bit. x64 ha i suoi pro e contro, ma ... Ulteriori informazioni sull'attività.

Con alcuni software, non importa se sia a 32 o 64 bit. Un browser Web a 32 bit funzionerà perfettamente per la maggior parte delle persone. Con l'uso normale, non dovrebbe richiedere un sacco di memoria, anche se ti piace avere decine di schede aperte. Utilizzerà facilmente più thread sui processori fisici e logici e non dovrebbe finire con l'uso della CPU. Lo stesso vale per la maggior parte delle attività di elaborazione di testi. Tuttavia, se esegui editing di foto o video, transcodifica, esegui il software di modellazione o esegui altre attività a uso intensivo della CPU o lavori con insiemi di dati di grandi dimensioni, puoi attendere più del necessario senza il software multithread a 64 bit.

The Final Take

Quindi qual è l'opzione migliore? La migliore risposta: dipende.

Se sai che nel tuo sistema utilizzerai un foglio di calcolo Excel che utilizza macro VBA di lunga durata, ti conviene un sistema dual-core con 3 GHz anziché un quad-core con 2.2 GHz, ma se lo sei rimbalzando costantemente tra più programmi multithreaded mentre si lavora o si gioca al computer, è vero il contrario.

Mentre le generalizzazioni non si dimostrano mai valide in tutti i casi, le migliori prestazioni di desktop computing oggi utilizzeranno processori multi-core a 64 bit con un moderno sistema operativo a 64 bit e applicazioni multithread a 64 bit per le attività più impegnative.

Che tipo di esperienze hai avuto con le prestazioni a 64 bit? Avete un software a 32 bit che supera la sua controparte a 64 bit o non c'è alcuna differenza percepibile tra di loro? Fateci sapere nei commenti qui sotto.

Image Credit: Smantellamento di un vecchio computer (CC 2.0) di fdecomite, processore Intel® Core ™ i7 di quarta generazione anteriore e posteriore (CC 2.0) di Intel in Deutschland

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