更高的内核数或更高的时钟速度是否对计算机的性能更有利？[关闭]

随着硅成本的降低和消费者需求的增加，制造商似乎在推动两件事之一：时钟速度和/或内核数。随着事情的发展，处理器的时钟速度似乎不再在增加，而是处理器内核的数量在增加。

我记得只有几年前，我有一个不错的快速单核Pentium 4处理器。到今天，我什至认为您甚至不能购买单核处理器（更不用说在手机中多核处理器的增长了）。事情发展的方式是，几年后我们可能会发现具有数百个内核的计算机（而且我知道许多操作系统已经对此提供了支持）。

增加时钟速度或增加内核数量是否对系统的整体性能更有利？假设我们正在进入数百个一起运行的内核，或者时钟速度比我们今天的时钟速度快十倍（无论这在物理上是否可行）。

哪些通用流程（例如加密，文件压缩，图像/视频编辑）将从中的一个或另一个受益最大？是否可以通过提高并行度来加速某些进程，但由于技术原因目前还没有加快进程？

假设假设的处理器具有完全相同的内核设计（字长，地址位宽，存储器总线大小，高速缓存等），那么这里唯一的变量是时钟速度和内核数。再说一次，我不是在谈论一个，两个甚至四个核心-想象几十到数百个。

有两种基本情况需要考虑：

1. 该处理器与仅对单个程序进行计算的计算机一起使用

2. 该处理器用于同时运行的多个程序

第一种情况是处理器的“速度”更为重要，因为用户希望能够快速有效地进行计算。这些情况通常用于计算密集型处理，即计算用于加密/解密的质数

第二个是多个内核派上用场的地方，因为可以将每个程序分配给一个单独的内核，从而使每个程序都不会互相“瓶颈”。在当今世界，普通用户将一次使用他们的计算机来处理多个程序，因此使多核处理成为可取的事情。

但是，在所有情况下，多核！=速度更快或性能更高。由于大多数程序都是为单核处理而编写的^*，因此时钟速度仍然很重要。必须考虑到两者的组合（以及许多其他因素）。

_{* 有一些程序，希望不久以后会创建更多程序，其中可以同时使用多个内核。通过“ 并行编程 ” 可以找到软件的未来：}

_{软件开发人员不再能够仅仅依靠提高时钟速度来加速单线程应用程序。相反，为了获得竞争优势，开发人员必须学习如何正确设计其应用程序以在线程环境中运行。多核体系结构具有单个处理器程序包，其中包含两个或多个处理器“执行内核”或计算引擎，并通过适当的软件交付多个软件线程的完全并行执行。}

_{- 英特尔}

我个人认为核心计数是要走的路。软件开发已转向网络系统，因此本地资源不再是您可用的唯一资源。影响您现在工作方式的最重要因素是您属于哪个网络。

注意向移动宽带，持续连接，远程访问等的转变。因此，持续连接需要电池寿命。尽管有哪些CPU因素对于电池寿命更合适（这是值得商bat的）（您已经获得了经典的工作价值与时间的优化方程式），但我个人认为，如果您必须选择一个，我会选择更多的内核。

英特尔现在允许您按需提供内核电源。虽然没有没有内核可供睡眠的最佳状态，但是可以选择使用更多的内核，这使您可以灵活地在同一硬件平台上运行更多的应用程序。

正如ChrisF在评论中提到的那样，这取决于。但是由于这样的答案并不是真正的答案，因此我将尝试找出一些方案，其中一种方案比另一种方案更有利：

在您提到的大多数常见流程中，内核的数量并没有多大关系，因为大多数工作是在一个线程中完成的，而该线程只能一次在一个内核上执行。对于这样的进程，一个单一但功能强大的核心将比几个较慢的核心表现更好。加密和文件压缩都可能是例外，但这在很大程度上取决于所使用的算法以及它们是否可以并行执行。

但是，您忘记了当今在计算机上执行的最常见任务之一：浏览。几种流行的浏览器会在一个单独的过程中打开每个标签（Chrome是我确定的唯一浏览器，因为这是我使用的那个），这意味着如果在四核系统上打开了四个标签，则每个浏览窗口都可以（理论上）具有“自身”的核心（忽略OS线程和内容），并且与没有打开其他浏览器选项卡/窗口一样快。对于一次浏览带有多个选项卡的用户，这可能是一项重大的性能改进，而无需构建非常快速的CPU内核。

知道具有较慢内核的多核系统是否会比具有快速内核的单核系统更快的关键是要知道您是同时进行很多不同的工作还是会做一些但繁重的事情。由于用户之间的差异很大，因此您问题的答案也将如此。

其他答案也提出了两个要点：

• 处理器性能不再仅仅与时钟速度或内核数量有关-随着时钟速度和内核数量的提高，处理器的其他部分也逐渐成为瓶颈。
• 对于大多数用户而言，处理器性能甚至都不是开始的瓶颈。如果您将时间花在诸如Google Docs等托管应用程序上，则网卡的速度将比处理器核心的速度更为重要。如果您正在观看或编辑高分辨率电影资料，则硬盘性能将变得更加重要。等等...

首先，单核速度并没有真正下降太多。英特尔目前的Sandy Bridge产品阵容在兆赫兹方面没有超越单核Pentium 4s的唯一原因是英特尔缺乏竞争，因此他们不必为此而努力。

其次，即使在单核上，时钟速度也不是全部。再来看奔腾4时的应用程序性能，当前的Intel产品阵容每个时钟周期快约50％。Sandy Bridge每个时钟周期比Pentium 4更快的原因（Prescott是其最后的化身）的原因很多，但具有预取的智能内存控制器，内存控制器与CPU位于同一芯片上，并且指令级并行度（ILP）高为此做出贡献。

指令级并行性基本上意味着处理器查看指令及其相关性，如果两个指令彼此不依赖，则CPU可以同时开始同时加载这两个指令的数据，并可能对其中一个指令的数据重新排序他们到达另一个。

第三，某些应用程序确实确实受益于多个内核。例如，Photoshop几乎总是比工作频率更喜欢更多的内核。就是 即使是速度较慢的四核也几乎总是胜过任何双核芯片，而任何双核都胜过任何单核芯片。三核是一个混血儿，它们通常会赢得双核，但并非总是如此。

通常，对许多不同数据集执行相同类型操作的应用程序最受益于并行性。例如，视频压缩或照片编辑通常可以很容易地并行化。另一方面，事实证明，计算机游戏很难并行化。它们上的图形当然可以很好地并行化，但是那部分是在GPU而不是CPU上执行的。其余的物理，游戏世界簿记和AI则不那么容易并行化。

实际上，今天最重要的因素不是处理器的时钟速度，自从这种“比较因素”被废弃以来，已经推出了许多新功能。

今天，您必须查看许多推断处理器性能的因素。像：

• 核心数
• 并行操作线程数
• 处理器系列（双核，奔腾，Core i / Calpella，Sandy Bridge等）
• 处理器生成（第二，第六等），然后
• 处理器的时钟速度。

实际上，当我想比较处理器速度时，我查阅了笔记本检查基准表的密码。我认为基准是衡量和比较处理器速度和性能的最佳因素。