Een kijkje in het hart van de computer en hoe computerbouwers de snelheid opvoeren

Snel, sneller, snelst. Computers kunnen steeds meer en worden steeds sneller. Maar wat maakt je computer nu eigenlijk snel?

28 oktober 2016

De snelheid van een computer wordt voor een belangrijk deel bepaald door zijn processor. Dit wordt ook wel CVE, ‘centrale verwerkingseenheid’ genoemd of, in het Engels, CPU, central processing unit. Het is het hart van de computer waar alles gebeurt. Computerbouwers proberen processors steeds verder te verfijnen. In 2008 experimenteerde chipsbouwer Intel al met een experimentele processor met 48 kernen. De vraag is of we dat als consument allemaal wel nodig hebben.

In advertenties voor computers zoals ze in veel reclamefolders staan, kom je teksten tegen als Processor: Intel Core i3, kloksnelheid: 2GHz. Wat betekent dat toch?

Kloksnelheid

Deze termen zeggen iets over de snelheid van de computer. Een manier die chipsfabrikanten gebruiken om computers sneller te maken, is het opvoeren van de ‘kloksnelheid’ van de processor. De kloksnelheid duidt aan hoe vaak per seconde een signaal gelezen, geschreven of verwerkt wordt in de processor. 2GHz betekent dat de computer dat twee miljard keer per seconde kan doen. Bij oude computers was dat nog maar één megahertz, één miljoen keer per seconde. Bij nieuwere computers gaat dat in gigahertzen. Alleen liepen de chipsbouwers bij pakweg drie gigahertz tegen de grens aan. Als de klokfrequentie nog verder werd verhoogd, smolt de chip door de hitte die daarbij vrijkwam.

Meerdere kernen

Fabrikanten als AMD en Intel bedachten een andere truc om de snelheid te verhogen. De eerste processors hadden één kern. Je kon wel meerdere programma’s zoals Word en Powerpoint tegelijkertijd gebruiken, maar de rekenopdrachten werden achter elkaar uitgevoerd en niet tegelijkertijd. Het gevolg: hoe meer programma’s tegelijkertijd aan het werk, hoe langzamer je pc. De oplossing: een computer met meerdere kernen.

Het begon met dual core (2 kernen), daarna kwamen processors met 4 kernen, toen 8 en inmiddels zijn processors met 16 of zelfs 48 kernen beschikbaar, waarmee de computer dus tegelijkertijd verschillende stapjes uit programma’s kan uitvoeren. De computer werd daarmee wel steeds duurder. Wie wat geduld heeft en de computer alleen gebruikt om te mailen, heeft eigenlijk genoeg aan één kern – al wordt je als consument tegenwoordig in de winkel weggelachen als je erom vraagt. Programma’s die niet voor de extra kernen geoptimaliseerd zijn, zullen ook niet noemenswaardig sneller afgehandeld worden. Gamers en consumenten die video bewerken, hebben echter wel baat bij meerdere kernen.

Als consument kun je je dus afvragen wat je nodig hebt, afhankelijk van de programma’s die je op je pc (tegelijk) wilt draaien. Op basis daarvan zou je eigenlijk de kloksnelheid en de hoeveelheid kernen moeten kiezen.

Cartesius

De snelste computer van Nederland heeft nog veel meer kernen, zo ongeveer 38.000. Het is de Cartesius-supercomputer die staat bij het rekencentrum van SURFsara in Amsterdam.

SURFsara geeft onze nationale supercomputer in de tweede helft van 2016 een upgrade met onder andere Intel Broadwell-processors. De rekenkracht van het cluster moet hierdoor toenemen tot 1,8 petaflops – een eenheid die wordt gebruikt om de rekenkracht van processors aan te duiden. Cartesius wordt met name gebruikt door wetenschappers voor berekeningen met betrekking tot klimaatonderzoek, watermanagement, medische toepassingen en productoptimalisatie.

Reageer