क्या Multi-Core Processor अधिक बेहतर होता है?

क्या Multi-Core Processor अधिक बेहतर होता है?

एक ही Processor में कई कोर जोड़ने से आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम (OS) की Multitasking प्रकृति के लिए महत्वपूर्ण लाभ मिलता है। हालाँकि, कुछ उद्देश्यों के लिए, एक ऊपरी व्यावहारिक सीमा है कि कितने कोर उपज को जोड़ने की लागत के सापेक्ष सुधार करते हैं।

मल्टी-कोर प्रौद्योगिकी (Multi-Core Technology)
2000 के दशक के आरंभ से ही मल्टी-कोर प्रोसेसर व्यक्तिगत कंप्यूटरों में उपलब्ध हैं । मल्टी-कोर डिज़ाइनों ने अपनी clock speed (घड़ी की गति) के संदर्भ में अपनी शारीरिक सीमाओं वाले प्रोसेसर की समस्या को संबोधित किया और कितनी प्रभावी रूप से उन्हें ठंडा किया जा सकता है और सटीकता बनाए रख सकते हैं। एकल प्रोसेसर चिप पर अतिरिक्त कोर पर जाने से, निर्माताओं ने CPU द्वारा नियंत्रित किए जा सकने वाले डेटा की मात्रा को प्रभावी ढंग से गुणा करके घड़ी की गति के साथ समस्याओं से बचा लिया ।

जब वे मूल रूप से जारी किए गए थे, निर्माताओं ने एक ही CPU में केवल दो Core की पेशकश की थी, लेकिन अब चार, छह और यहां तक कि 10 या अधिक के लिए विकल्प हैं। Core को जोड़ने के अलावा, एक साथ multithreading तकनीकें - जैसे कि Intel की hyper-threading वर्चुअल कोर को डबल कर सकती हैं जो operating system देखता है।

प्रक्रियाएं और सूत्र
प्रक्रिया एक विशिष्ट कार्य है, एक प्रोग्राम की तरह, कंप्यूटर पर चलते है। एक प्रक्रिया में एक या अधिक threads होते हैं।

एक थ्रेड कंप्यूटर पर प्रोसेसर से गुजरने वाले प्रोग्राम से डेटा की एक एकल स्ट्रीम है। प्रत्येक एप्लिकेशन अपने स्वयं के एक-या-कई थ्रेड उत्पन्न करता है जो इस बात पर निर्भर करता है कि यह कैसे चल रहा है। Multitasking के बिना, एक सिंगल-कोर प्रोसेसर केवल एक समय में एक ही थ्रेड को संभाल सकता है, इसलिए सिस्टम तेजी से थ्रेड के बीच स्विच करता है ताकि डेटा को एक समवर्ती तरीके से संसाधित किया जा सके।

एकाधिक कोर होने का लाभ यह है कि सिस्टम एक से अधिक थ्रेड को एक साथ संभाल सकता है। प्रत्येक कोर डेटा की एक अलग स्ट्रीम को संभाल सकता है। यह आर्किटेक्चर एक सिस्टम के प्रदर्शन को बढ़ाता है जो समवर्ती अनुप्रयोगों को चला रहा है। चूंकि सर्वर एक निश्चित समय में कई समवर्ती अनुप्रयोग चलाते हैं इसलिए तकनीक मूल रूप से उद्यम ग्राहक के लिए विकसित की गई थी - लेकिन जैसे-जैसे व्यक्तिगत कंप्यूटर अधिक जटिल और मल्टीटास्किंग बनते गए, उन्हें अतिरिक्त core होने का भी फायदा हुआ।

Important: हर प्रक्रिया एक प्राथमिक धागे द्वारा शासित होती है जो केवल एक कोर पर कब्जा कर सकती है। इस प्रकार, एक गेम या वीडियो रेंडरर जैसे प्रोग्राम की सापेक्ष गति उस कोर की क्षमता तक कठोर होती है जो प्राथमिक धागा उपयोग करता है। प्राथमिक धागा पूरी तरह से माध्यमिक धागे को अन्य कोर में सौंप सकता है - लेकिन जब आप कोर को दोगुना करते हैं तो एक गेम दो बार तेज नहीं होता है। इस प्रकार, यह एक खेल के लिए पूरी तरह से अधिकतम एक कोर (प्राथमिक धागा) के लिए असामान्य नहीं है, लेकिन माध्यमिक धागे के लिए अन्य कोर का केवल आंशिक उपयोग होता है। कोर-डबलिंग की कोई भी राशि इस तथ्य के आसपास नहीं मिलती है कि प्राथमिक कोर आपके एप्लिकेशन के लिए एक दर सीमक है और इस आर्किटेक्चर के प्रति संवेदनशील एप्लिकेशन उन ऐप्स की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करेंगे जो कि नहीं हैं।

सॉफ्टवेयर निर्भरता (Software Dependency)
जबकि कई-कोर प्रोसेसर की अवधारणा आकर्षक लगती है, इस तकनीक के लिए एक प्रमुख चेतावनी है। कई प्रोसेसर के वास्तविक लाभों के लिए, कंप्यूटर पर चल रहे सॉफ़्टवेयर को मल्टीथ्रेडिंग का समर्थन करने के लिए लिखा जाना चाहिए। इस तरह की सुविधा का समर्थन करने वाले सॉफ़्टवेयर के बिना, थ्रेड्स मुख्य रूप से एक ही कोर के माध्यम से चलाए जाएंगे। आखिरकार, अगर यह केवल क्वाड-कोर प्रोसेसर में एक ही कोर पर चल सकता है, तो यह वास्तव में उच्च आधार घड़ी की गति के साथ दोहरे कोर प्रोसेसर पर इसे चलाने के लिए तेज़ हो सकता है।

सभी प्रमुख वर्तमान ऑपरेटिंग सिस्टम मल्टीथ्रेडिंग क्षमता का समर्थन करते हैं। लेकिन मल्टीथ्रेडिंग को एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर में भी लिखा जाना चाहिए। उपभोक्ता सॉफ़्टवेयर में मल्टीथ्रेडिंग के समर्थन में पिछले कुछ वर्षों में सुधार हुआ है, लेकिन कई सरल कार्यक्रमों के लिए, सॉफ़्टवेयर निर्माण की जटिलता के कारण मल्टीथ्रेडिंग समर्थन अभी भी लागू नहीं किया गया है। उदाहरण के लिए, एक मेल प्रोग्राम या वेब ब्राउज़र में मल्टीथ्रेडिंग के लिए बहुत अधिक लाभ देखने की संभावना नहीं है जितना कि ग्राफिक्स या वीडियो संपादन प्रोग्राम होगा, जहां कंप्यूटर जटिल गणना करता है।

इस प्रवृत्ति को समझाने के लिए एक अच्छा उदाहरण एक सामान्य कंप्यूटर गेम को देखना है। अधिकांश खेलों को गेम में क्या हो रहा है, यह प्रदर्शित करने के लिए किसी प्रकार के रेंडरिंग इंजन की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, कुछ प्रकार की कृत्रिम बुद्धि खेल में घटनाओं और पात्रों को नियंत्रित करती है। एकल-कोर के साथ, दोनों कार्य उनके बीच स्विच करके निष्पादित होते हैं। यह दृष्टिकोण कुशल नहीं है। यदि सिस्टम में कई प्रोसेसर होते हैं, तो रेंडरिंग और AI प्रत्येक एक अलग कोर पर चल सकते हैं - एक मल्टी-कोर प्रोसेसर के लिए एक आदर्श स्थिति।

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घड़ी की गति (Clock Speed)
सामान्य शब्दों में, एक उच्च घड़ी की गति का अर्थ होगा तेज प्रोसेसर। जब आप कई कोर के सापेक्ष गति पर विचार करते हैं तो घड़ी की गति अधिक अस्पष्ट हो जाती है क्योंकि प्रोसेसर अतिरिक्त कोर के लिए कई डेटा थ्रेड्स को क्रंच करते हैं, लेकिन थर्मल प्रतिबंधों के कारण उनमें से प्रत्येक कोर कम गति से चल रहा होगा।

उदाहरण के लिए, एक डुअल-कोर प्रोसेसर प्रत्येक प्रोसेसर के लिए आधार घड़ी की गति 3.5 GHz का समर्थन कर सकता है जबकि एक Quad Core Processor केवल 3.0 GHz पर चल सकता है। बस उनमें से प्रत्येक पर एक ही कोर को देखकर, Dual Core Processor, Quad Core की तुलना में 14 प्रतिशत तेज है। इस प्रकार, यदि आपके पास एक प्रोग्राम है जो केवल एकल-थ्रेडेड है, तो Dual Core processor वास्तव में अधिक कुशल है। फिर, यदि आपका सॉफ़्टवेयर सभी चार प्रोसेसर का उपयोग कर सकता है, तो Quad Core Processor वास्तव में उस Dual Core processor से लगभग 70 प्रतिशत तेज होगा।

निष्कर्ष
अधिकांश भाग के लिए, एक उच्च कोर काउंट प्रोसेसर होना आम तौर पर बेहतर होता है यदि आपका सॉफ़्टवेयर और विशिष्ट उपयोग मामले इसका समर्थन करते हैं। अधिकांश भाग के लिए, एक Dual Core या Quad Core Processor एक बुनियादी कंप्यूटर उपयोगकर्ता के लिए पर्याप्त शक्ति से अधिक होगा। अधिकांश उपभोक्ताओं को Quad Core Processor से आगे जाने से कोई ठोस लाभ नहीं होगा क्योंकि बहुत कम गैर-विशिष्ट सॉफ़्टवेयर इसका लाभ उठाते हैं। हाई-कोर-काउंट प्रोसेसर के लिए सबसे अच्छा उपयोग मामला उन मशीनों से संबंधित है जो जटिल कार्य करता है जैसे डेस्कटॉप वीडियो एडिटिंग, हाई-एंड गेमिंग के कुछ रूप, या जटिल विज्ञान और गणित कार्यक्रम।

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