«

»

Jedno krátké zamyšlení a pohled zpět

intel-amd-bokshandschoenen

Dnes, když jsem vstal a podíval se na tu „bednu“, co mám pod stolem, na chvilku jsem se zamyslel nad tím, jak šel vývoj počítačů v poslední době. Rád bych se s vámi o tuto myšlenku podělil. Při startu systému jsem si vzpomněl na můj předchozí seriál, který se zabýval zrychlením operačního systému Windows. Na seriál můžete nahlédnout, třeba v něm najdete i něco užitečného, co se vám bude hodit, odkaz zde: Jak zrychlit Windows 7.

Došlo mi, že jsem už hrozně dlouho neupgradoval sestavu na novější hardware. Když se ohlédnu hodně zpátky, třeba do doby, kdy procesory neměly ještě ani 1 GHz, bylo to dávno před rokem 2000. V té době to byl konkurenční boj několika společností o to, kdo a jaké vyrábí procesory. Postupem času se to proměnilo v konkurenční boj mezi společnostmi AMD a Intel, kdy v podstatě tito dva dlouholetí rivalové soupeřily o to, kdo jako první pokoří hranici 1 GHz. Tenkrát to vyhrála společnost AMD, která se svým procesorem řady Athlon K75 drží rekord. Jednalo se o vůbec první x86 CPU na zeměkouli, který dosáhl maximální frekvence 1 GHz, Intel v tu dobu měl Pentium 3, ale jen s frekvencí 933 MHz. V té době sice AMD Intelu uteklo, ale pouze o kousek, málokdo by věřil, že tomu bylo teprve až na podzim v roce 1999. Stinnou stránkou dosažení této hranice byl vysoký příkon a tepelné vyzařování. To v praxi znamenalo, že oproti konkurenci se srovnatelnou frekvencí (Pentium III a Celeron), vyžadoval K75 250W zdroj, zatímco Pentiu III stačil 200W zdroj. Toto negativum bohužel nezůstalo jen u tohoto „revolučního procesoru“. Všechny následující procesory, až po současnost, které společnost AMD vydala, jsou ve srovnání se stejně výkonnými procesory od Intelu vždy o něco hladovější a jejich příkon občas zdaleka nedosahuje příkonu Intelu. To není zrovna kladná vlastnost… Nicméně, tento rekord v pokoření hranice 1GHz odstartoval ve společnosti AMD něco zcela zásadního. Vzniknul nový Athlon Thuderbird s ještě vyššími frekvencemi, na stejné technologii jako předtím. Dosah těchto procesorů na nové patici „socketu A“ byl až ke hranici 1,4 GHz.

127136

Dalším takovým milníkem bylo dosažení toho, aby procesor měl více než jen jedno jádro. Opět těžko uvěřit, že dvoujádrové procesory se objevili až v roce 2005, to byla opravdu hodně dlouhá doba od předchozího průlomu.

Prvním procesorem, kterému se podařilo pokořit hranici více jáder, byl Intel Pentium Extreme Edition 840. Tenkrát měl procesor 2M Cache, 3.20 GHz, 800 MHz FSB, což bylo na tehdejší poměry opravdu hodně. Tenkrát se ale množily myšlenky, které nebyly úplně správné. Mnoho lidí se ptalo, na jaké frekvenci teda ten nový dvoujádrový procesor poběží, když se řekne 3,2 GHz.

V té době existovaly dvě teorie, z nichž pouze jedna byla, obrazně řečeno správně. První skupina se domnívala, že když se řekne dvoujádro s frekvencí 3,2 GHz, že to bude jako dva procesory, kde každý z nich má frekvenci 1,6 GHz, což by dohromady bylo 3,2 GHz. Ti druzí to zase brali tak, že když je to dvoujádro na 3,2 GHz, tak je to 2×3,2 a výsledný takt je 6,4 GHz. Toto tvrzení je dá se říci nejblíže realitě, protože se v podstatě jedná o dva procesory na uvedené frekvenci. Ve výsledku mají skoro dvojnásobný výkon. Slovo skoro je zde záměrně, jelikož jedno z jader musí být hlavní a to druhé vedlejší. Vždy existuje hlavní instrukce, která řídí celý proces a pokud je aplikace napsána tak, aby podporovala běh na více jádrech, je pak skutečně i běh samotné aplikace rychlejší. Pokud ale vezmeme aplikaci, která není určena pro běh na více jádrech a neumí je využít, pak bude zcela jedno, kolika jádrový máte procesor, výsledná rychlost bude vždy jen taková, jak rychlé je jedno jádro samotné.

1642

Uveďme si modelové příklady:

Řekněme, že máme jednoho natěrače, který bude natírat plot a to jak je rychlý se promítne do doby, za jakou natře kompletně celý plot. Tento model představuje jednojádrový procesor.

Nyní budeme mít natěrače dva, ale necháme jim jeden štětec na natírání stejného plotu. Tento výsledek bude o dost pomalejší, protože, než si dělníci půjčí štětec mezi sebou, než si předají kýbl s barvou, tak to všechno hrozně trvá. Tento příklad pak přesně vystihuje to, co se stane, když na dvoujádrovém procesoru pustíte něco, co je určené jen pro běh na jednom jádru. Procesor se totiž sám od sebe bude snažit o to, aby práci rozdělil, to je přesně to, o co v dané situaci nestojíme.

Nyní si uvedeme příklad toho, jak by měl správně pracovat dvoujádrový procesor:

Vezmeme tedy opět dva natěrače, každému z nich dáme jeden kýbl, jeden štětec a pošleme je natírat plot. První z nich půjde na východní stranu zahrady a ten druhý se vydá na opačnou stranu (západní). Pokud vše proběhne správně, bude výsledná práce dvakrát rychlejší než u předchozího příkladu. Natěrači se totiž navzájem nijak nezdržují, nejsou na sebe ničím vázáni, jen sami za sebe natírají svou část plotu, až se potkají uprostřed a práci úspěšně dokončí. Přesně takto fungují aplikace, které jsou napsány pro vícejádrové procesory, a proto na nich mohou být o mnoho rychlejší.

Jakmile přišla dvě jádra, objevily se i další spekulace a věci, o kterých spoustu lidí dodnes neví. Hodně lidí se domnívá, že výkonnost procesoru určuje jen frekvence a čím je vyšší, tím je procesor výkonnější. Toto tvrzení není správné! Ano, frekvence procesoru udává jeho rychlost, nikoli však výkonnost. Tu tvoří mnoho dalších parametrů a faktorů. Procesory jsou nabité nejrůznějšími technologiemi, které optimalizují běh procesoru podle právě prováděné operace. Ve výsledku to znamená, že je procesor výkonnější, ale ne to, že se s tím mění i jeho frekvence, i když u některých technologií to platit může…

cores

Je až neuvěřitelné, že necelé dva roky po uvedení dvoujádrových procesorů, se na trhu objevily čtyřjádrové procesory, tedy v roce 2007. Úplně první procesorem, který byl skutečně čtyřjádrovým byl Intel QX6700. Mnozí z vás by možná mohli namítnout, že ještě před ním tu byl procesor ze stáje AMD. Ten byl označován jako 4×4, nicméně, zde se nejednalo o čtyřjádrový procesor v pravém slova smyslu. Byly to totiž dva spojené, dvoujádrové procesory v jednom balení. Proto toto prvenství patří opět Intelu. Už tenkrát bylo patrné, že Intel má před AMD navrch, a to i přesto, že úplně první souboje firma prohrávala. Toto mne opět vrací k mé původní myšlence, kterou jsem chtěl sdělit už na začátku. Týká se toho, že jsem již dlouho neupgradoval sestavu na novější hardware.

V dobách největší evoluce, kdy se společnosti předháněly v tom, kdo s technologií přijde jako první, byl nárůst nových procesorů oproti těm předchozím znatelný. Proto uživatel, který byl buď nadšenec anebo z nějakého důvodu potřeboval velký výkon, musel velmi často obměňovat svou sestavu za novější kousky. Občas se i muselo vzít vše, co v sestavě bylo a celé to vyměnit. Pokrok ve výkonnosti nových procesorů byl tak znatelný, že jej uživatel téměř ihned pocítil a novou sestavu si několik prvních týdnů doslova užíval a liboval si, jak je to rychlé. V tomto duchu se to již posledních pár let netáhne. Přijde mi totiž, že Intel je před AMD na míle vzdálen, a to i přesto, že se AMD neustále snaží a vydává nové procesory. Těm od Intelu prostě dnes už konkurovat nedovedou (teď na sebe možná přivolám flame ze strany fanoušků AMD, ale fakta jsou fakta). Boj, kdy se jeden snažil přebít toho druhého je již pryč a Intel v tuto chvíli má jediného soupeře, sebe samotného…

Přijde mi, že se vývoj procesorů v posledních letech dosti zpomalil. Nové procesory přichází jen tak, aby se neřeklo, že mají v Intelu ustláno na vavřínech. Navíc mnoho uživatelů, než aby sáhli po novém procesoru, daleko častěji sáhnou po novém a rychlejším pevném disku. Ale ne kvůli kapacitě, i když té není nikdy dost, ale především kvůli rychlosti. Stále častěji se tak setkáváme s těmi, kteří mají svojí sestavu osazenou SSD disky, jenž výsledné chování celé sestavy opravdu velmi oživí. Krom pevných disků to byl i přechod na rychlejší či větší operační paměti. A opět, jak šel vývoj, tak z pamětí o kapacitě několika megabajtů se přecházelo na 1GB. Když jste tenkrát měli 1GB RAM, tak to bylo opravdu něco. Někdy kolem roku 2003-2004 se 1GB paměti stal standardem téměř pro každého uživatele a tato kapacita se postupně začala zvyšovat. Z 1GB na 2GB, pak na 4, pak na 8… Až k dnešním dá se říci 16GB. Ne tedy, že by 16 GB paměti bylo dnešním standardem, tím je řekl bych 4GB, ale počítačoví hráči 16GB rozhodně využijí. Ba co víc, není problém mít i 32GB, to je ale pro běžného uživatele zatím více než zbytečné. Zkoušel někdo z vás třeba v Google Chrome otevřít 100 různých stránek v několika záložkách? Pokud máte malou RAM, tak zjistíte, že takováto akce může být pro počítač pořádně tvrdým oříškem a pokud ho chcete rozlousknout, chce to upgrade.

patriot-black

Další prvek, který vývoj zcela jistě zpomalí, bude naražení na limit, který je daný fyzikálními zákony. Jednoho krásného dne se zcela jistě dočkáme zprávy od Intelu, nebo nějaké jiné společnosti, ve které oznámí větu typu: „Toto je nejvýkonnější procesor, výkonnější již sestavit nelze, protože tento je na hranici s fyzikálními zákony.“ Pravděpodobně tato hranice bude na velikosti 1nm, od které v současné době nejsme daleko. Pokud se tak stane, je možné že se vývoj procesorů úplně zastaví a dále se budou vyrábět ty samé modely, na které uživatelé budou postupně přecházet, aby měli to nejvýkonnější.

Osobně si myslím, že limit, který určují fyzikální zákony, bude velký problém. Nebude možné sestavit procesor, který bude pod hranicí 1nm. To ale neznamená, že nový procesor, když bude stejně veliký, bude mít stejný počet tranzistorů na palec, nebude moci být výkonnější. Podle mě se v tuto dobu spíš než na pokrok v nm velikosti, budou výrobci snažit, aby procesory měly větší plochu. Dostaneme se tedy pravděpodobně do doby, kdy malý a kompaktní rozměr nebude to, co bude vyhledáváno, ale bude tomu právě naopak. Přijde doba, kdy bude elektronika bobtnat až do nesmyslných rozměrů, jen kvůli tomu, aby v ní mohl být 4x větší procesor, než jaký měla předchozí generace, protože bude mít vyšší výkon?! Nebo to bude celé jinak?

Pokud máte vlastní názor ohledně toho, jakým směrem bude pokračovat vývoj, pak neváhejte a podělte se s námi o něj. Můžete tak učinit v komentářích pod článkem, které jsou nyní nově propojené s Facebookem. Nebo navštivte naši facebookovou stránku a napište nám!

„Líbil se Vám tento článek? Sdílejte ho prosím na sociálních sítích, ať se o něm dozvědí i Vaši kamarádi. Děkuji!“
Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on TumblrEmail this to someone