Çekirdekler, İş Parçacıkları ve Mantıksal İşlemciler: Neden Rakamlar Uyuşmuyor?

Kısa cevap: Sistemdeki "mantıksal işlemci" sayısı her zaman CPU'nun aynı anda işleyebileceği iş parçacığı sayısı kadardır. Eğer hiper iş parçacığı (Hyper-Threading veya SMT) destekli 4 fiziksel çekirdeğiniz varsa, sistem 8 mantıksal işlemci görür. Hiper iş parçacığı yoksa, tam olarak 4 tane olur. Rakamlardaki fark (4/6/8/16), pazarlama etiketlerinden, paralelleştirme teknolojilerinden ve işletim sisteminin donanımı nasıl soyutladığından kaynaklanır.

Kutuda bir şey, özelliklerde başka bir şey ve görev yöneticisinde üçüncü bir şey yazmasının nedenini ve bunun gerçek çalışma hızını nasıl etkilediğini inceleyelim.

Fiziksel Çekirdek vs Mantıksal İş Parçacığı

Kafa karışıklığını anlamak için donanım kısmını ve yazılım soyutlamasını ayırmamız gerekir.

Fiziksel çekirdek, işlemci yongası üzerindeki talimatları yürütebilen gerçek transistör bloğudur. Bu, işlemcinizin "elleridir". Ne kadar çok olursa, o kadar çok iş aynı anda yapılabilir.

İş parçacığı (Thread), yürütülmesi gereken talimat dizisidir. En basit durumda, bir çekirdek bir iş parçacığını işler. Ancak modern teknolojiler, tek bir fiziksel çekirdeğin neredeyse aynı anda iki iş parçacığıyla çalışmasına olanak tanır.

Mantıksal işlemci, işletim sisteminin mevcut kaynakları görme biçimidir.

• Hiper iş parçacığı olmayan 1 fiziksel çekirdek = 1 mantıksal işlemci.
• Hiper iş parçacığı olan 1 fiziksel çekirdek = 2 mantıksal işlemci.

Böylece formül basittir:

Mantıksal işlemci sayısı = Fiziksel çekirdek sayısı × Çoklu iş parçacığı katsayısı (1 veya 2)

4, 6, 8 ve 16 Rakamları Nereden Geliyor?

Deseni görmek için popüler yapılandırmaları inceleyelim.

Senaryo 1: Bütçe Dostu ve Eski Çipler (Hiper İş Parçacığı Yok)

Burada her şey şeffaf. Bir çekirdek — bir iş parçacığı.

• 4 çekirdek → 4 iş parçacığı → Sistem 4 mantıksal işlemci görür.
• Örnek: Eski Core i3'ler (8. nesilden önce), bazı bütçe dostu AMD Athlon modelleri.

Senaryo 2: Ana Akım (Hiper İş Parçacığı / SMT ile)

Intel Hyper-Threading veya AMD SMT teknolojileri, bir çekirdeğin sıraya iki iş parçacığı almasına olanak tanır. Bir iş parçacığı bellekten veri beklerken, çekirdek ikinciye geçer.

• 4 çekirdek → 8 iş parçacığı → Sistem 8 mantıksal işlemci görür.
• 6 çekirdek → 12 iş parçacığı → Sistem 12 mantıksal işlemci görür.
• 8 çekirdek → 16 iş parçacığı → Sistem 16 mantıksal işlemci görür.

Senaryo 3: Hibrit Mimari (Intel Core 12. Nesil ve Yeni)

P-çekirdeklerin (performans odaklı) ve E-çekirdeklerin (enerji verimli) ortaya çıkmasıyla sayım karmaşıklaştı.

• P-çekirdekler hiper iş parçacığını destekler (çekirdek başına 2 iş parçacığı).
• E-çekirdekler hiper iş parçacığını desteklemez (çekirdek başına 1 iş parçacığı).

Örnek: Core i5-12400, 6 P-çekirdek ve 0 E-çekirdeğe sahiptir.

• 6 çekirdek × 2 iş parçacığı = 12 mantıksal işlemci.

Örnek: Core i7-12700K, 8 P-çekirdek ve 4 E-çekirdeğe sahiptir.

• (8 × 2) + (4 × 1) = 16 + 4 = 20 mantıksal işlemci.
• Bu sırada fiziksel çekirdek sayısı 12'dir.

Tam da bu durumlarda "çekirdek" ve "mantıksal" rakamları en güçlü şekilde ve doğrusal olmayan bir biçimde ayrışır.

İşlemcinizi Doğru Şekilde Nasıl Kontrol Edersiniz?

Kutudaki etiketlere inanmayın, sistemdeki gerçeklere bakın.

Windows'ta

1. Ctrl + Shift + Esc tuşlarına basın, Görev Yöneticisi'ni açın.
2. Performans → CPU sekmesine gidin.
3. Aşağıdaki parametrelere bakın:
   • Çekirdekler: Fiziksel blok sayısı.
   • Mantıksal işlemciler: İşletim sisteminin gördüğü iş parçacığı sayısı.

"Mantıksal işlemci" sayısı "Çekirdek" sayısının iki katıysa, çoklu iş parçacığı teknolojiniz (Hyper-Threading/SMT) açık ve çalışıyor demektir.

Komut Satırı Aracılığıyla

Kesin veriler için PowerShell'i çalıştırın ve şu komutu girin: Get-CimInstance Win32_Processor | Select-Object NumberOfCores, NumberOfLogicalProcessors

Pazarlama süslemelerinden arındırılmış net rakamları elde edersiniz.

Tablo: Çekirdek ve Mantıksal İşlemci Uyumu

Yaygın Hatalar ve Yanılgılar

1. "Daha fazla mantıksal işlemci = 2 kat daha hızlı" Hayır. Hiper iş parçacığı, çoklu iş parçacıklı görevlerde %15–30 artış sağlar, ancak gücü iki katına çıkarmaz. İkinci "sanal" çekirdek aynı fiziksel kaynakları kullanır, sadece boşlukları daha verimli doldurur.

2. "4 çekirdeğim var, yani sadece 4 program çalıştırabilirim" Yanlış. İşletim sistemi, 4 çekirdek üzerinde yüzlerce işlemi hızlıca aralarında geçiş yaparak çalıştırabilir. Mantıksal işlemci sayısı, bağlam değiştirmeleri olmadan eşzamanlı olarak kaç görevin yürütülebileceğini etkiler.

3. "Oyunlar için hiper iş parçacığını kapatın" Eskimiş bir efsane. Modern oyunlarda ve modern CPU'larda HT/SMT'yi kapatmak genellikle FPS'i artırmaktan ziyade düşürür, çünkü oyun motorları artık iş parçacıklarıyla verimli çalışmayı bilir.

SSS

Soru: Sadece 4 çekirdek varsa, oyunda neden tüm 8 mantıksal işlemcide yük görüntüleniyor? Cevap: Oyun hesaplama görevlerini mevcut tüm iş parçacıklarına dağıtır. Oyun için fiziksel ve mantıksal çekirdek arasında bir fark yoktur; talimatları yürütmek için 8 uygun "kuyruk" görür.

Soru: Hangisi daha iyi: Hiper iş parçacığı olmayan 4 çekirdek mi, yoksa onu içeren 2 çekirdek mi? Cevap: Neredeyse her zaman 4 fiziksel çekirdek daha iyidir. Fiziksel çekirdek kendi kaynaklarına (önbellek, yürütme birimleri) sahiptir. Bir çekirdekteki iki iş parçacığı bu kaynakları paylaşır, bu nedenle 4 tam teşekküllü çekirdek, "iki kişi adına çalışan" 2 çekirdekten daha güçlü olacaktır.

Soru: Bir çekirdek başına 3 iş parçacığı olabilir mi? Cevap: Tüketici sınıfı işlemcilerde (x86) hayır. Sadece 1 veya 2. Sunucu çözümlerinde veya özel mimarilerde (örneğin IBM Power) çekirdek başına 4 ve daha fazla iş parçacığı içeren seçenekler mümkün olsa da, ev bilgisayarları için bu geçerli değildir.