電腦的核心 (Core) 和執行緒 (Thread)

發表於 2020-08-04 更新於 2022-11-28 分類於電腦知識

核心 (Core)、多核心 (Multi-Core)

核心就是封裝在積體電路 (IC) 中的處理器。而多核心就是多核處理器 (Multi-core processor)，是物理上實體存在的。例如：2 核心就是有 2 個獨立實體處理器，可以分別獨立地執行程式或執行緒 (thread) 指令，利用平行計算的能力加快程式的執行速度。

參考資料：
多核心處理器

執行緒 (thread) 是作業系統能夠進行運算排程的最小單位。多執行緒 (multithreading)，是指從硬體或者軟體上實現多個執行緒並行執行的技術。

「一般消費者」買電腦時看到的執行緒數量 (# of Threads) 其實是指：同一時間電腦能執行的執行緒數量。

由於 intel 研發的一種叫做超執行緒 (HT, Hyper-Threading) 的技術，在 CPU 內部僅複製必要的資源，讓兩個執行緒可以在一單位時間內同時執行，就好像真的有實體雙核心，能進行雙執行緒運作。

像是下圖中很明顯的就是：i7-10710U 有 6 核心 12 執行緒處理器、i7-1065G7 有 4 核心 8 執行緒處理器，都是有 HT 技術。i7-9700T 則是 8 核心 8 執行緒處理器，沒有 HT 技術。

通常超執行緒技術必須配合「有對多執行緒進行優化的軟體或程式」，才能真正利用到 HT 的資源。

參考資料：
超執行緒
Intel® Core™ i7 Processors

一般一個執行中的軟體或應用程式，可以是一個或多個程序；一個程序裡面會有一個或多個執行緒，等待被執行。例如：開啟 Chrome 瀏覽器就是產生多個程序，而每個程序中，會需要許多執行緒來完成工作。

即便處理器只能執行一個執行緒，作業系統也可以通過快速的在不同執行緒之間進行切換，由於時間間隔很小，來給使用者造成一種多個執行緒同時執行的假象。這樣的程式執行機制被稱為軟體多執行緒。

而「程序」會有唯一的 ID 作為識別，又叫做 Process ID (PID)。A 程序和 B 程序之間的資料儲存空間無法共享。每個程序都可用同步 (循序) 或非同步 (平行) 的方式獨立執行。

而位在同一個程序下的「執行緒」之間，有可以共享的資料儲存空間，也可以有私有的資源。執行緒有自己的 call stack，裡面的 stack 可以被依照順序或平行執行。例如：JavaScript 是一個同步的單執行緒語言，但是它會用額外的方式處理非同步事件。

參考資料：
程序、行程(process)