Cosa cambia in una CPU Multi-Core e Hyper-Threading

Guida di base sulle CPU: cosa cambia usando CPU multiple, CPU multi-core o con Hyper-threading

L'unità centrale di elaborazione, CPU o processore è il cervello di un computer, visto che esegue i calcoli e permette l'esecuzione del sistema operativo e dei programmi. Molti utenti sono in difficoltà quando si parla di processori multi-core o processori con Hyper-Threading, non comprendendo bene il significato dei termini e cosa indicano dal punto di vista della velocità.

Per venire incontro a queste problematiche abbiamo realizzato una guida in cui spieghiamo dettagliatamente cosa vuol dire CPU multi-core, cosa vuol dire quad-core o octa-core e cosa significa Hyper-Threading in informatica, così da poter scegliere il prossimo processore con tutte le informazioni utili.

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CPU multi-core: cosa significa?

Tutti i computer moderni dispongono di una sola CPU, ma essa può aumentare le sue capacità di calcolo disponendo di più core al suo interno (di fatto come avere più "cuori" d'elaborazione) e affiancarci anche la tecnologia Hyper-Threading per aumentare il numero di core visibili nel sistema.

I Core sono unità di calcolo indipendenti che permettono di gestire più task simultaneamente, migliorando le prestazioni e l'efficienza rispetto ai processori single-core.
Prima di queste innovazioni tecnologiche potevamo aggiungere potenza di calcolo puntando sulle schede madri destinate ai server: potevamo infatti installarci sopra più CPU insieme e aumentare così la potenza di calcolo totale. Una configurazione hardware di questo tipo però, dovendo usare più unità CPU, consuma più energia e costa davvero tanto, specie se intendiamo utilizzare il computer in ambito domestico o in ufficio.
Il problema si è risolto con l'arrivo dei primi processori con due core (dual-core), che di fatto funzionano come se ci fossero due processori all'interno del computer (in realtà il processore è un solo, sono le sue unità di calcolo interne ad essere raddoppiate).

Nella stessa "scocca" dell CPU quindi è possibile trovare più "core" (o unità di calcolo), che di fatto aumentano la capacità di calcolo del computer; oggi troviamo facilmente processori quad-core ma anche octa-core e a 20 core!

Hyper-Threading: core finti o veri?

L'Hyper-Threading è stato implementato da Intel sui vecchi Pentium 4 HT nel 2002 per fare in modo che, con un solo processore e un solo core, fosse possibile svolgere operazioni simultanee come se fossero presenti due core, grazie allo "spacchettamento" dei processi in elaborazione nello stesso core (di fatto venivano elaborati due processi alla volta invece che un processo alla volta).
Il sistema operativo con una CPU Hyper-Threading vedeva infatti due core al posto di uno, con il processore che poteva elaborare due processi alla volta: questo ha segnato un punto di svolta, incrementando la capacità di calcolo fino al 30% rispetto all'elaborazione semplice con solo core e un solo processo.

Oggi, con i processori multi-core "veri", l'Hyper-Threading è diventata una caratteristica "bonus" per ottimizzare la potenza del processore, visto che con essa ogni core può aumentare la sua capacità di calcolo (un quad-core HT verrà visto dal sistema operativo come un processore octa-core e così via).

Anche se Hyper-Threading è nata come tecnologia Intel, da qualche anno anche AMD offre il raddoppio dei core logici con una tecnologia del tutto simile chiamata SMT. A differenza dell'Hyper-Threading le CPU con tanti core fanno davvero la differenza in ambito computazionale ed aumenta sempre la potenza del processore, visto che ogni core aggiuntivo permette di gestire un processo in più (nello stesso ciclo d'elaborazione): un processore octa-core "puro" sarà quindi sempre più veloce rispetto ad un processore quad-core con HT (che porta il sistema a vedere 8 core logici).

Non è un caso che questa tecnologia non sia impiegata su tutti i processori per PC, ma sia riservata alle CPU destinate alla fascia alta del mercato (dove è più probabile incontrare programmi che richiedono il calcolo in parallelo su più core insieme).

Confronto tra processori multi-core HT

Non sappiamo quale processore scegliere per il nostro nuovo computer? Se siamo affezionati alla tecnologia Intel e vogliamo il massimo possiamo puntare ad occhi chiusi sull', Intel Core i7-11700 a meno di 400€.

Questa CPU dispone di 8 core e 16 Thread grazie alla tecnologia Hyper Threading e lavora ad una frequenza compresa tra 2.50 e 4.90GHz grazie all'utilizzo del Turbo Boost di Intel, che permette di aumentare velocemente la frequenza quando lavoriamo su programmi pesanti.

Se invece vogliamo una CPU potente ma ad un prezzo inferiore conviene puntare sull'AMD Ryzen 5 5600X a meno di 350€.

Su questo processore troviamo 6 core e 12 Thread (grazie alla tecnologia SMT), 35MB di cache interna e una frequenza di clock fino a 4,6 GHz, ottenibile grazie alla tecnologia Max Boost di AMD, che si attiva ogni volta che utilizziamo programmi pesanti.

Per approfondire possiamo leggere la nostra guida Differenze tra processori Intel e AMD e CPU Intel Core i9, i7 e i5.

La maggior parte dei computer di oggi hanno CPU multi-core e ormai quasi tutti utilizzano le tecnoogie per raddoppiare il numero di core fisici, così da ottenere più potenza. Le CPU multi-core si trovano anche su smartphone e tablet e funzionano in maniera molto simile ai computer, anche se a frequenze più basse (per risparmiare batteria ed evitare il surriscaldamento). Ricordiamoci quindi che più core ci sono, più le prestazioni del processore saranno elevate perché tutti i processi vengono eseguiti simultaneamente e senza rallentamenti.

Per approfondire possiamo leggere anche le nostre guide Come capire la velocità di un processore multi-core? e Come cambiare processore del PC.