Hur Windows-prestanda påverkas av hårdvara och programvara

Med alla framsteg inom datateknik kan det vara svårt att hålla ström. Det jargong som kastas runt av försäljningsassociationer när man köper en ny enhet hjälper sällan och det verkar som om de som driver dig mot en viss dator inte förstår hur 64-bitars databehandling Vad är 64-bitars dator? Vad är 64-bitars dator? Förpackningen av en dator eller datormaskinvara är trångt med tekniska termer och märken. En av de mer framstående är 64-bitars. Read More fungerar eller gynnar användaren bortom möjligheten att få tillgång till mer RAM Hur mycket RAM behöver du verkligen? Hur mycket RAM behöver du verkligen? RAM är som kort sikt minne. Ju mer du multitask, desto mer behöver du. Ta reda på hur mycket din dator har, hur du får ut det mesta eller hur du får mer. Läs mer .

I den här artikeln kommer vi att titta på hur operativsystemet och programvaran som valts för att köras på ett 64-bitars system, liksom några funktioner i själva processorn, påverkar datorns övergripande prestanda.

Processor och operativsystem

Nästan alla datorer på marknaden levereras idag med 64-bitars processorer och de flesta av dem kommer redan ha en 64-bitarsversion av Windows 4 enkla sätt att veta om du är på en 64-bitars version av Windows 4 enkla sätt att veta Om du använder en 64-bitars version av Windows Använder du en processor som stöder ett 64-bitars operativsystem och kör ett 64-bitars operativsystem? Den genomsnittliga offline-användaren vet antagligen inte svaren på dessa frågor, även om de borde ... Läs mer förinstallerade på den. Denna koppling är kritisk när du vill få bästa möjliga prestanda ur ditt system. Även om du kan installera ett 32-bitars operativsystem på en 64-bitars dator, skulle du sakna de extra fördelarna med hårdvaran.

När du installerar ett 32-bitars operativsystem Vad är skillnaden mellan 32-bitars och 64-bitars Windows? Vad är skillnaden mellan 32-bitars och 64-bitars Windows? Vad är skillnaden mellan 32-bitars och 64-bitars Windows? Här är en enkel förklaring och hur du kontrollerar vilken version du har. Läs mer på en 64-bitars dator, effekten är en omedelbar omvandling av en 64-bitars processor till en 32-bitars processor.

• Alla instruktioner på processornivå är begränsade till att använda 32-bitars register, så alla inbyggda matematiska funktioner är lika begränsade med avseende på deras intervall och precision.
• Mängden fysiskt minne som kan nås sjunker till 4 GB, även om det finns mer minne installerat Lås upp till 64 GB RAM på 32-bitars Windows Med PAE Patch Lås upp till 64 GB RAM på 32-bitars Windows Med PAE Patch Still med en 32-bitars Windows-maskin och frustrerad med 4GB RAM-gränsen? Med en relativt enkel kommandorad tweak kan du klistra in ditt system och utnyttja upp till 64 GB RAM. Läs mer .
• Hårdvara minne som video minne kommer att konsumera en del av det adresserbara minnet i stället för att flyttas ovanför det eller ha RAM ommagas runt hårdvara minnesadresser.
• All annan programvara du vill köra på systemet måste vara 32-bitars och kommer att begränsas av samma parametrar.

Det är den bästa anledningen att du använder ett 64-bitars operativsystem på vilken som helst dator som har en 64-bitars processor.

Processorns kapacitet

Förutom att man kopplar ett lämpligt operativsystem till hårdvaran, påverkar elementet i CPU-designen systemets prestanda. Antalet kärnor som finns tillgängliga för bearbetningen är en av de stora.

Från enkel till flera kärnor

Omkring två decennier sedan använde nästan alla datorer som marknadsfördes till konsumenter processorer med en enda bearbetningskärna Vad är en processorkärna? [MakeUseOf Förklarar] Vad är en processorkärna? [MakeUseOf Explains] Varje dator har en processor, oavsett om det är ett litet effektivitetspro eller ett stort prestanda kraftcenter, annars skulle det inte kunna fungera. Naturligtvis, processorn, även kallad CPU eller Central Processing ... Läs mer i paketet. Med denna typ av konstruktion innebar det att datorn bara kunde exekvera en instruktion i taget och operativsystemet kunde bara tilldela en enda körtråd till processorn åt gången.

Idag kan en enskild kiselplatta ha 2, 4 eller flera kärnor på den och paketet kan ha mer än ett chip. Genom att placera mer än en enda kärna i processorns paket ser operativsystemet varje kärna som en enskild processor där den kan tilldela processgängor och varje kärna fungerar oberoende av de andra. Således, på en quad-core Vad betyder "Dual Core" & "Quad Core"? Vad betyder "Dual Core" & "Quad Core"? För länge sedan kom din CPU med en enda kärna. Dessa dagar är de flesta processorer minst dubbla kärnor, och mer sannolikt quad core. Men vad betyder dubbelt, quad eller octo-core även? Läs Mer system, datorn kan utföra fyra instruktioner samtidigt - en på varje kärna.

Ansluta kärnor med hyperthreadning

Under 2002 utökade Intel Hyperthreading Technology Vad är Hyper-Threading? [Teknologi förklarad] Vad är Hyper-Threading? [Teknologi förklarad] Läs mer som gör operativsystemet “se” två logiska processorer för varje processkärna på chipet. Det fungerar genom att ha två olika uppsättningar processortillståndsdata, en för varje logisk processor och en enda gemensam körningskärna. Detta gör det möjligt för operativsystemet att tilldela en exekveringstråd till varje logisk processor som bibehåller sin egen tillståndsdata. När en tråd är blockerad eftersom den väntar på data eller en annan resurs kan den andra logiska processorn använda exekveringskärnan för dess bearbetning, såvida den inte är i väntetillstånd. Prestationsvinster genom att använda denna teknik tenderar att sträcka sig från 15 till 30 procent.

Det betyder inte att en fyrkärnig processor är dubbelt så snabb som en processor med dubbla kärnor som körs med samma klockhastighet i en given situation eller att en Intel-processor med hyperthreadning kommer att fungera bättre än en utan tekniken. Vissa programfaktorer kan helt upphäva förekomsten av ytterligare bearbetningskärnor.

Påverkan av applikationsprogramvara

Så nu när du har bestämt dig för att få en ny 64-bitars Intel dual-core-processor med hyperthreadning och koppla upp den med en 64-bitarsversion av Windows, kommer du att få bästa möjliga prestanda, eller hur? Kanske.

Medan moderna operativsystem kan dra nytta av allt hårdvaran har att erbjuda, kan programvaran du använder kanske inte, särskilt äldre programvara.

De äldre enstaka CPU: er som jag nämnde ovan kunde bara hantera bearbetning av en enda tråd i taget. Mycket av den programmering som gjordes vid den tiden skrevs för att bara använda en enda tråd. Att använda den programvaran på ett system med flera kärnor leder fortfarande till att det bara används en kärna för den tråden. Det här är därför du kan se ett fyrhjulsystem som körs med 25% belastning i uppgiftshanteraren med en enda kärna vid 100% utnyttjande och de andra tre kärnorna är tyvärr lediga. Arbetsbelastningen sprids inte ut.

För att kunna utnyttja alla processorkärnor i ett system måste mjukvaran utformas med parallell bearbetning och multithreadning i åtanke. Tanken här är att bryta problemet ner i diskreta komponenter som kan slutföras oberoende av varandra så att datorn kan slutföra varje uppgift på separata kärnor samtidigt. Detta kan minska tiden för att generera önskat resultat. Det betyder också att en tråd för användargränssnittet inte låser upp när tung bearbetning av andra trådar händer på andra kärnor.

Även om ett program har utformats med multithreading i åtanke finns det fortfarande möjligheten att en del av dess funktionalitet inte kan parallelliseras. Ett exempel på detta är Microsoft Office-program som använder Visual Basic for Applications (VBA) -makroner. Ett långvarigt makro kommer sannolikt att konsumera en hel kärna tills den slutar. Eftersom en dator inte automatiskt kan avgöra om ett makro kan parallelliseras, försöker det helt enkelt inte göra det.

Förbättra prestanda för enkelgängade appar

Om du måste använda enkelgängade äldre applikationer, speciellt om du behöver köra flera samtidigt, är din bästa satsning för bättre prestanda att ställa in processoraffinitet för dem. Detta kommer tvinga dem att bara använda specifika bearbetningskärnor. Genom att göra detta kan du se till att även om de kan konsumera en helt kärnans bearbetningseffekt, kommer de inte att göra det på samma kärna, vilket gör att processerna tar längre tid än vad som är absolut nödvändigt.

Med Windows kan du ställa in affiniteten genom att öppna Aktivitetshanteraren, högerklicka på processnamnet, välj Ange Affinity ... Avmarkera kryssrutorna för alla processorer som du inte vill använda den på snabbmenyn och klicka sedan på ok.

Du kan också göra detta från kommandoraden med hjälp av / affinitetsflaggan för startkommandot.

start / affinitet 2 notepad.exe

Observera att processornummeret som används med affinitetsflaggan är 1-baserat medan det är nollbaserat när man tittar på Aktivitetshanteraren så att detta skulle starta Anteckningar på CPU 1.

En liknande funktionalitet finns för Linux-användare med kommandot tasket. Det är en del av util-Linux-paketet och ingår i standardinstallationen av de flesta distros. Om det inte finns för närvarande på ditt system kan du installera det med

sudo apt-get install util-linux

för Debianbaserade distributioner eller

sudo yum installera util-linux

för Red Hat-baserade system.

För att använda kommandot för att starta vlc på CPU 2, skulle du använda

taskset -c 2 vlc

För att ändra affiniteten för en process som redan körs med ett process ID (PID) på 9021 för att använda CPU 4 och 5, skulle du använda

taskset -cp 4,5 9021

Den andra faktorn med applikationerna är ordlängden. Medan en 32-bitars applikation fortfarande kan lagra och hantera både heltal och flytande punkt 64-bitars nummer måste det ske via “stor matte” bibliotek som tar längre tid att utföra jobbet än en 64-bitars processor som gör samma beräkningar nationellt. Om en applikation kräver det utvidgade intervallet och större precision som erbjuds med 64-bitars nummer, kommer det alltid att vara effektivare att använda 64-bitars applikationer. 3 Webbplatser att hitta programvara som är kompatibla med 64-bitars operativsystem 3 webbplatser att hitta programvara som är kompatibel med 64- Bit operativsystem Chansen är att de som köper en helt ny dator under nästa år kommer att få händerna på något som kör ett 64-bitars operativsystem. x64 har dess fördelar och nackdelar, men ... Läs mer för uppgiften.

Med lite programvara spelar det ingen roll om det är 32-bitars eller 64-bitars. En 32-bitars webbläsare fungerar bra för de flesta. Med normal användning bör det inte kräva minneskort, även om du gillar att ha flera dussintals flikar öppna. Det kommer enkelt att använda flera trådar över dina fysiska och logiska processorer och bör inte hamna med CPU-bundet. Detsamma gäller för de flesta ordbehandlingsuppgifter. Men om du kommer att vara foto- eller videoredigering, transkodning, körmodelleringsprogram eller andra CPU-intensiva uppgifter eller arbeta med stora datasatser, kan du vänta längre än nödvändigt utan multithreaded 64-bitars programvara.

Final Take

Så vad är det bästa alternativet? Bästa svaret: det beror på.

Om du vet att du kommer att köra ett Excel-kalkylblad på ditt system som använder långvariga VBA-makron skulle du vara bättre med ett dual-core-system som körs vid 3 GHz snarare än en quad-core som körs på 2,2 GHz, men om du är ständigt studsar mellan flera multithreaded program samtidigt som din dator arbetar eller spelar, är omvänden sant.

Medan generaliseringar aldrig visar sig i alla fall, kommer den bästa desktop-datorprestandan idag att utnyttja 64-bitars flerkärniga processorer som kör ett modernt 64-bitars operativsystem och 64-bitars multithreaded-applikationer för de mest krävande uppgifterna.

Vilka erfarenheter har du haft med 64-bitars prestanda? Har du 32-bitars programvara som överträffar sin 64-bitars motsvarighet eller är det ingen skillnad mellan dem? Låt oss veta i kommentarerna nedan.

Bildkredit: Demontering av en gammal dator (CC by 2.0) av fdecomite, Intel® Core ™ i7-processorns fram och baksida (CC by 2.0) av Intel i Deutschland

Utforska mer om: 64-bitars, datorprocessor, CPU, Windows Task Manager.