Gleichzeitig oder Eins nach dem anderen

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  1. #1
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    Gleichzeitig oder Eins nach dem anderen

    Guten Morgen

    Eine Frage die mich schon lange beschäftigt

    Kann ein CPU oder GPU Kern gleichzeitig mehrere Berechnungen ausführen und wie verhält es sich mit Mehrkern Prozessoren

    oder ist es egal wie der Aufbau ist, 1 Maschine = immer nur schnell hintereinander, jedoch nie tatsächlich gleichzeitig

    Als Beispiel: Musiker spielen ihre Instrumente mit allen möglichen Körperteilen, oberflächlich betrachtet werden Töne gleichzeitig erzeugt
    das kann und ist jedoch nicht so weil das menschliche Gehirn immer nur eines nach dem anderen tun kann und eben nicht gleichzeitig

    Was muss also gegeben sein damit Computer mehrere Dinge genau zur gleichen Zeit tun können oder geht das gar nicht?

    Gruß Ronald

  2. Hi,

    schau dir mal diesen Ratgeber an. Dort findet man viele Hilfestellungen.
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  3. #2
    Avatar von areiland
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    Gleichzeitig oder Eins nach dem anderen

    Das was Du meinst, das nennt man im allgemeinen Multitasking: https://de.wikipedia.org/wiki/Multitasking und Multithreading: https://de.wikipedia.org/wiki/Multithreading und muss vom System und der Software umgesetzt werden. Dabei wird aber immer nur scheinbar parallel gearbeitet, denn das System switcht beim Multitasking einfach nur in schneller Folge zwischen den aktiven Prozessen und verteilt die zur Verfügung stehende Rechenzeit auf diese. Bei Mehrkernprozessoren kann dazu ein echtes paralleles Abarbeiten der Aufgaben treten, weil diese ja auf mehrere unabhängig agierende Kerne verteilt werden können.

    Dies gilt so natürlich auch für GPUs, wenn diese mehrere Kerne besitzen, wobei hier sogar meist noch ein Auslagern von Aufgaben auf die CPU stattfindet.

    Ein Prozessor wird also nicht wirklich gleichzeitig mehrere Instruktionen auf einem Kern abarbeiten. Er wird aber durch geschickte Befehlsverkettungen und das Zusammenfassen von Instruktionen in sinnvolle Kombinationen (Pipelining, Sprungvorhersage) eine annähernd parallele Abarbeitung ermöglichen. Durch das Multithreading und die Verteilung auf die zur Verfügung stehenden Kerne wird daraus dann eine echte parallele Abarbeitung. Dazu kommen dann die diversen Befehlssätze, die man den Prozessoren mitgegeben hat, um ihre Leistung zu steigern: Prozessor-Befehlssätze: SSE, AVX, AES, 3DNow! und mehr*-*Erklärung, Techniken und Nutzen*-*PC-Erfahrung.de.

    Um alle diese Möglichkeiten zu nutzen, muss die auf dem System laufende Software darauf ausgelegt sein. Man könnte also mit einer uralten Software niemals eine Leistungssteigerung erzielen, die dem Leistungszugewinn der seit deren Erscheinen auf den Markt gekommen Prozessoren entspricht, weil die Programmierung dieser Software dies gar nicht zulassen würde. Ein MS-Dos könnte also beispielsweise kein Multithreading nutzen und würde auch nicht sehen, dass der Prozessor mehrere Kerne besitzt. Denn MS-Dos fehlen grundsätzliche Eigenschaften, die es ihm erlauben würden, den Prozessor in den nötigen Betriebsmodus zu versetzen. Dadurch könnte MS-Dos also niemals von den ganzen Optimierungen profitieren, die man den Prozessoren verpasst hat und verhielte sich nicht wirklich anders als auf einem Real-Mode Prozessor, für den es entwickelt wurde.

  4. #3
    Threadstarter
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    Gleichzeitig oder Eins nach dem anderen

    Danke mal für den fundierten Beitrag Alex, wird unter Festigung und Erweiterung des Wissens verbucht

    mysql von 2008 schnappt sich bei mir auch immer nur einen Kern und fährt den bei Bedarf auf 100% hoch.
    moderner kann ich nicht benutzen weil es an ein Programm und BS gebunden ist.

    Das gleiche Verhalten zeigen viele auch aktuelle Spiele die können dann mit zwei Grafikkarten nicht richtig umgehen anders kann ich mir nicht erklären
    das eine Karte fast kalt und die andere am kochen ist, bei guten Spiele die dann auch wirklich gut darstellen ist die Temperatur fast identisch

    was mich interessiert ist die Konfiguration also die Frage was ist optimal und machbar und wo sind die Fallstricke
    ich habe ein Board mit 6 x 2 GB Arbeitsspeicher, konfiguriert da es das kann ist es also auf drei Zugänge, der unechte 8 Kerner kann also auf drei Leitungen zugreifen
    würde ich 2 x 8 GB Arbeitsspeicher verwenden hätte ich nur zwei Zugänge also weniger Möglichkeiten mich dem Multitasking anzunähern

    Ich finde die Fragestellung auch unter dem Aspekt wichtig wo und wie kann sinnvoll aufgerüstet werden,
    vor allem, wo ist es dann sinnlos verbranntes Geld, ich denke das Normalanwender hier häufig für nichts oder wenig mehr viel bezahlen
    Händler und Verkäufer entweder aus Unwissenheit oder Geschäftssinn zu wenig gut beraten.
    Wobei natürlich etliche Kunden auch oft unter Beratungsresistenz leiden und sich nicht davon abbringen lassen das " bessere " zu kaufen.

    Gruß Ronald

  5. #4
    Avatar von areiland
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    Gleichzeitig oder Eins nach dem anderen

    Oh, ich glaube Du begehst hier gerade einen Denkfehler. Du sprichst vom Arbeitsspeicher und seiner Konfiguration. Also meinst Du wohl den Dual Channel Betrieb, den die Mainboards heutzutage bieten. Das hat aber wiederum mit der CPU und ihren Möglichkeiten erst mal gar nichts zu tun. Hier geht es einfach nur um eine Technik, mit der die Speicherbandbreite erhöht wird. Praktisch bringt diese Technik gar nicht das, was man sich von ihr durch die Namensgebung erwarten würde. Der Dual Channel Betrieb bringt gegenüber dem Single Channel Modus keine schlagartige Verdoppelung der Leistung, meist lassen sich nur etwa realistische 5% Mehrleistung erzielen.

    Was Deine Frage nach einer sinnvollen Aufrüstung zum Zweck einer echten und realisierbaren Leistungssteigerung angeht, da kann man immer nur Antworten: Nutze Software, die die vorhandenen Möglichkeiten auch ausnutzt. Denn wenn die Software jetzt schon die vorhandenen Möglichkeiten nicht nutzt, wird sie es auch auf dem besten und teuersten Computer der Welt nicht tun und nur noch weiter hinter den Möglichkeiten des Rechners zurückbleiben.

    Realistisch gesehen kaufen sich viele einfach nur teure Hardware, die sie gar nicht brauchen - weil sie schon die vorhandene Hardware gar nicht auslasten oder deren technische Möglichkeiten nutzen können.

  6. #5

    Gleichzeitig oder Eins nach dem anderen

    Und hier sind wir dann wieder beim Thema Parallelität/Sequenzialität:
    Die parallel vorhandenen mehreren Kerne des Prozessors können nur sequenziell auf den nur einmal vorhandenen Speicher zugreifen. Auch das wird wieder intelligent gesteuert und die CPU kann intern ja auch einiges an Speicher pro Kern nutzen. (Gehe ich jedenfalls von aus, denn sonst hätten die Hardware-Entwickler ganz fürchterlichen Mist gebaut.)

    Anders war das damals bei den "echten" Parallelrechnern, 80er Jahre https://de.wikipedia.org/wiki/Transputer.

    Gruß
    HP


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