Wie die Windows-Leistung von Hardware und Software beeinflusst wird

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Bei all den Fortschritten in der Computertechnologie kann es schwierig sein, auf dem neuesten Stand zu bleiben. Der Jargon, den Vertriebsmitarbeiter beim Kauf eines neuen Geräts verwenden, hilft selten, und es scheint, dass diejenigen, die Sie auf einen bestimmten Computer drängen, nicht verstehen, wie 64-Bit-Computing Was ist 64-Bit-Computing?Die Verpackung eines Computers oder einer Computerhardware ist mit Fachbegriffen und Abzeichen überfüllt. Eine der bekanntesten ist 64-Bit. Weiterlesen funktioniert oder profitiert den Benutzer über die Fähigkeit hinaus Zugriff auf mehr RAM Wie viel RAM brauchen Sie wirklich?RAM ist wie ein Kurzzeitgedächtnis. Je mehr Sie Multitasking betreiben, desto mehr benötigen Sie. Finden Sie heraus, wie viel Ihr Computer hat, wie Sie das Beste daraus machen oder wie Sie mehr herausholen können. Weiterlesen .

In diesem Artikel werden wir uns ansehen, wie das Betriebssystem und die Anwendungssoftware für die Ausführung auf einem Computer ausgewählt wurden Das 64-Bit-System sowie einige Funktionen des Prozessors selbst wirken sich auf die Gesamtleistung des Prozessors aus Computer.

Prozessor und Betriebssystem

Fast alle PCs auf dem heutigen Markt werden mit 64-Bit-Prozessoren ausgeliefert, von denen die meisten bereits über eine verfügen 64-Bit-Version von Windows Habe ich 32-Bit- oder 64-Bit-Windows? Hier erfahren Sie, wie Sie es beurteilen könnenWie können Sie feststellen, ob die von Ihnen verwendete Windows-Version 32-Bit oder 64-Bit ist? Verwenden Sie diese Methoden und erfahren Sie, warum dies ebenfalls wichtig ist. Weiterlesen darauf vorinstalliert. Diese Kopplung ist wichtig, wenn Sie die beste Leistung Ihres Systems erzielen möchten. Obwohl Sie ein 32-Bit-Betriebssystem auf einem 64-Bit-Computer installieren können, würden Sie die zusätzlichen Vorteile der Hardware verpassen.

Wenn Sie eine installieren 32-Bit-Betriebssystem Was ist der Unterschied zwischen 32-Bit- und 64-Bit-Windows?Was ist der Unterschied zwischen 32-Bit- und 64-Bit-Windows? Hier finden Sie eine einfache Erklärung und wie Sie überprüfen können, welche Version Sie haben. Weiterlesen Auf einem 64-Bit-Computer ist der Effekt eine sofortige Konvertierung eines 64-Bit-Prozessors in einen 32-Bit-Prozessor.

• Alle Befehle auf Prozessorebene sind auf die Verwendung von 32-Bit-Registern beschränkt, daher sind alle nativen mathematischen Funktionen in Bezug auf Reichweite und Genauigkeit ähnlich eingeschränkt.
• Die Menge an physischem Speicher, auf die zugegriffen werden kann, sinkt auf 4 GB, selbst wenn vorhanden mehr Speicher installiert Entsperren Sie bis zu 64 GB RAM unter 32-Bit-Windows mit PAE-PatchVerwenden Sie immer noch einen 32-Bit-Windows-Computer und sind frustriert über das 4-GB-RAM-Limit? Mit einer relativ einfachen Befehlszeilenoptimierung können Sie Ihr System patchen und bis zu 64 GB RAM nutzen. Weiterlesen .
• Hardwarespeicher wie Videospeicher belegen einen Teil des adressierbaren Speichers, anstatt darüber verschoben zu werden oder RAM um die Hardwarespeicheradressen herum neu zuzuordnen.
• Alle andere Software, die Sie auf dem System ausführen möchten, muss 32-Bit sein und wird durch dieselben Parameter eingeschränkt.

Dies ist der beste Grund, um sicherzustellen, dass Sie auf jedem Computer mit einem 64-Bit-Prozessor ein 64-Bit-Betriebssystem verwenden.

Prozessorfunktionen

Neben der Kopplung eines geeigneten Betriebssystems mit der Hardware wirken sich Elemente des CPU-Designs auf die Systemleistung aus. Die Anzahl der für die Verarbeitung verfügbaren Kerne ist einer der großen.

Von einzelnen zu mehreren Kernen

Vor ungefähr zwei Jahrzehnten verwendeten fast alle Computer, die an Verbraucher vermarktet wurden, Prozessoren mit einem einzigen Verarbeitungskern Was ist ein Prozessorkern? [MakeUseOf erklärt]Jeder Computer verfügt über einen Prozessor, egal ob es sich um einen kleinen Effizienzprofi oder ein leistungsstarkes Kraftpaket handelt, sonst könnte er nicht funktionieren. Natürlich der Prozessor, auch CPU oder Central Processing genannt ... Weiterlesen im Paket. Bei dieser Art von Design bedeutete dies, dass der Computer jeweils nur einen Befehl ausführen konnte und das Betriebssystem dem Prozessor jeweils nur einen einzigen Ausführungsthread zuweisen konnte.

Heutzutage kann ein einzelner Siliziumwafer 2, 4 oder mehr Kerne aufweisen, und das Gehäuse kann mehr als einen Chip aufweisen. Durch das Platzieren von mehr als einem Kern im Prozessorpaket sieht das Betriebssystem jeden Kern als einen einzelner Prozessor, wo er Prozessthreads zuweisen kann, und jeder Kern arbeitet unabhängig von der Andere. So auf einem vier Kern Was bedeuten "Dual Core" und "Quad Core"?Heutzutage sind die meisten CPUs Dual-Core-, Quad-Core- oder Octo-Core-CPUs. Aber was bedeutet das überhaupt? Hier wird alles erklärt. Weiterlesen System kann der Computer vier Anweisungen gleichzeitig ausführen - eine auf jedem Kern.

Kerne mit Hyperthreading verbinden

Im Jahr 2002 schob Intel aus Hyperthreading-Technologie Was ist Hyper-Threading? [Technologie erklärt] Weiterlesen Dadurch sieht das Betriebssystem zwei logische Prozessoren für jeden Prozessorkern auf dem Chip. Es verfügt über zwei unterschiedliche Sätze von Prozessorstatusdaten, einen für jeden logischen Prozessor und einen einzelnen gemeinsam genutzten Ausführungskern. Auf diese Weise kann das Betriebssystem jedem logischen Prozessor, der seine eigenen Statusdaten verwaltet, einen Ausführungsthread zuweisen. Wenn ein Thread blockiert wird, weil er auf Daten oder eine andere Ressource wartet, kann der andere logische Prozessor den Ausführungskern für seine Verarbeitung verwenden, es sei denn, auch er befindet sich in einem Wartezustand. Leistungssteigerungen durch den Einsatz dieser Technologie liegen in der Regel zwischen 15 und 30 Prozent.

Dies bedeutet nicht, dass ein Quad-Core-Prozessor doppelt so schnell ist wie ein Dual-Core-Prozessor, der mit demselben Takt ausgeführt wird Geschwindigkeit in einer bestimmten Situation oder dass ein Intel-Prozessor mit Hyperthreading besser abschneidet als einer ohne Technologie. Bestimmte Softwarefaktoren können das Vorhandensein zusätzlicher Prozessorkerne vollständig zunichte machen.

Auswirkungen von Anwendungssoftware

Nachdem Sie sich nun für einen neuen 64-Bit-Intel-Dual-Core-Prozessor mit Hyperthreading entschieden und ihn mit einer 64-Bit-Version von Windows gekoppelt haben, erhalten Sie die bestmögliche Leistung, oder? Vielleicht.

Während moderne Betriebssysteme die gesamte Hardware nutzen können, ist die von Ihnen verwendete Anwendungssoftware möglicherweise nicht verfügbar, insbesondere ältere Software.

Die oben erwähnten älteren Single-Core-CPUs konnten jeweils nur einen Thread verarbeiten. Ein Großteil der damals durchgeführten Programmierung wurde so geschrieben, dass nur ein einziger Thread verwendet wird. Die Verwendung dieser Software auf einem Mehrkernsystem führt weiterhin dazu, dass nur ein Kern für diesen Thread verwendet wird. Aus diesem Grund wird im Task-Manager möglicherweise ein Quad-Core-System mit einer Auslastung von 25% ausgeführt, wobei ein einzelner Core zu 100% ausgelastet ist und die anderen drei Kerne scheinbar inaktiv sind. Die Arbeitslast ist nicht verteilt.

Um alle Verarbeitungskerne in einem System nutzen zu können, muss die Software für Parallelverarbeitung und Multithreading ausgelegt sein. Hier geht es darum, das Problem in einzelne Komponenten zu zerlegen, die unabhängig voneinander ausgeführt werden können, damit der Computer jede Aufgabe gleichzeitig auf separaten Kernen ausführen kann. Dies kann die Zeit reduzieren, die benötigt wird, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Dies bedeutet auch, dass ein Thread für die Benutzeroberfläche nicht blockiert, wenn andere Threads auf anderen Kernen stark verarbeitet werden.

Obwohl ein Programm mit Blick auf Multithreading entwickelt wurde, besteht immer noch die Möglichkeit, dass einige seiner Funktionen nicht parallelisiert werden können. Ein Beispiel hierfür sind Microsoft Office-Anwendungen, die VBA-Makros (Visual Basic for Applications) verwenden. Ein lang laufendes Makro verbraucht wahrscheinlich einen ganzen Kern, bis es beendet wird. Da ein Computer nicht automatisch feststellen kann, ob ein Makro parallelisiert werden kann, versucht er dies einfach nicht.

Verbessern Sie die Leistung von Single-Threaded-Apps

Wenn Sie Single-Threaded-Legacy-Anwendungen verwenden müssen, insbesondere wenn Sie mehrere gleichzeitig ausführen müssen, ist es für eine bessere Leistung am besten, die Prozessoraffinität für diese festzulegen. Dadurch werden sie gezwungen, nur bestimmte Prozessorkerne zu verwenden. Auf diese Weise können Sie sicherstellen, dass sie zwar die Verarbeitungsleistung eines gesamten Kerns verbrauchen können Es wird nicht auf demselben Kern ausgeführt, sodass die Prozesse länger dauern als absolut notwendig.

Unter Windows können Sie die Affinität festlegen, indem Sie den Task-Manager öffnen, mit der rechten Maustaste auf den Prozessnamen klicken und auswählen Affinität einstellen… Deaktivieren Sie im Kontextmenü die Kontrollkästchen für alle Prozessoren, die nicht verwendet werden sollen, und klicken Sie dann auf okay.

Sie können dies auch über die Befehlszeile mit dem Flag / affinity des Startbefehls tun.

start / affinity 2 notepad.exe

Beachten Sie, dass die mit dem Affinitätsflag verwendete Prozessornummer 1-basiert ist, während sie im Task-Manager auf Null basiert, sodass Notepad auf CPU 1 gestartet wird.

Eine ähnliche Funktionalität gibt es für Linux-Benutzer mit dem Befehlaskset. Es ist Teil des util-linux-Pakets und Teil der Standardinstallation der meisten Distributionen. Wenn es derzeit nicht auf Ihrem System vorhanden ist, können Sie es mit installieren

sudo apt-get install util-linux

für Debian-basierte Distributionen oder

sudo yum installiere util-linux

für Red Hat-basierte Systeme.

Um den Befehl zum Starten von vlc auf CPU 2 zu verwenden, würden Sie verwenden

Task-Set -c 2 vlc

Um die Affinität für einen Prozess zu ändern, der bereits mit einer Prozess-ID (PID) von 9021 ausgeführt wird, um CPU 4 und 5 zu verwenden, würden Sie verwenden

Task-Set -cp 4,5 9021

Der andere Faktor bei den Anwendungen ist die Wortlänge. Während eine 32-Bit-Anwendung weiterhin sowohl Ganzzahl- als auch Gleitkomma-64-Bit-Zahlen speichern und bearbeiten kann, muss dies durchgeführt werden über "Big Math" -Bibliotheken, deren Ausführung länger dauert als die eines 64-Bit-Prozessors, der dieselben Berechnungen durchführt nativ. Wenn eine Anwendung den erweiterten Bereich und die höhere Genauigkeit von 64-Bit-Zahlen erfordert, ist ihre Verwendung immer effizienter 64-Bit-Anwendungen 3 Websites zur Suche nach Software, die mit 64-Bit-Betriebssystemen kompatibel istEs besteht die Möglichkeit, dass diejenigen unter Ihnen, die im nächsten Jahr einen brandneuen Computer kaufen, etwas in die Hände bekommen, auf dem ein 64-Bit-Betriebssystem ausgeführt wird. x64 hat seine Vor- und Nachteile, aber ... Weiterlesen für die Aufgabe.

Bei einigen Programmen spielt es keine Rolle, ob es sich um 32-Bit oder 64-Bit handelt. Ein 32-Bit-Webbrowser funktioniert für die meisten Menschen einwandfrei. Bei normaler Verwendung sollte kein Speicherplatz erforderlich sein, selbst wenn Sie Dutzende von Registerkarten geöffnet haben möchten. Es werden problemlos mehrere Threads auf Ihren physischen und logischen Prozessoren verwendet und sollten nicht CPU-gebunden sein. Gleiches gilt für die meisten Textverarbeitungsaufgaben. Aber wenn Sie Fotos oder Videos bearbeiten, transkodieren, Modellierungssoftware ausführen oder andere CPU-intensive Aufgaben ausführen Bei Aufgaben oder bei der Arbeit mit großen Datenmengen können Sie ohne 64-Bit-Multithreading länger als nötig warten Software.

Die letzte Einstellung

Was ist die beste Option? Beste Antwort: es kommt darauf an.

Wenn Sie wissen, dass Sie auf Ihrem System eine Excel-Tabelle ausführen, die lang laufende VBA-Makros verwendet, sind Sie mit einem Dual-Core-System mit 3 GHz besser dran Anstatt eines Quad-Core mit 2,2 GHz, aber wenn Sie ständig zwischen mehreren Multithread-Programmen wechseln, während Sie Ihren Computer arbeiten oder spielen, ist das Gegenteil der Fall wahr.

Während sich Verallgemeinerungen nie in allen Fällen bewähren, wird die beste Desktop-Computing-Leistung heute 64-Bit verwenden Multi-Core-Prozessoren mit einem modernen 64-Bit-Betriebssystem und 64-Bit-Multithread-Anwendungen für die anspruchsvollsten Aufgaben.

Welche Erfahrungen haben Sie mit der 64-Bit-Leistung gemacht? Haben Sie eine 32-Bit-Software, die das 64-Bit-Gegenstück übertrifft, oder gibt es keinen erkennbaren Unterschied zwischen ihnen? Lass es uns in den Kommentaren unten wissen.

Bildnachweis: Demontage eines alten Computers (CC um 2,0) von fdecomite, Intel® Core ™ i7-Prozessor der 4. Generation vorne und hinten (CC um 2,0) von Intel in Deutschland