Багатоядерні процесори.

Багатоядерні процесори – це інтегральна схема, яка використовує два або більше окремих процесора або ядер для обробки даних. Ядра можуть бути приєднані до однієї інтегральної схемою або включені в окремі плашки в упаковці чіпа. Кожне ядро ​​має власний кеш, і має окрему ємність для обробки даних. Перевага багатоядерних процесорів очевидно вони збільшують швидкість обробки даних. Традиційний одноядерний процесор зберігає деякі дані в своєму кеші, і, якщо необхідні дані поза кеша, вони повинні бути вилучені з інших місць, таких як оперативна пам’ять (ОЗУ).
Коли це трапляється, швидкість процесора сповільнюється до максимальної швидкості оперативної пам’яті або іншого пристрою зберігання даних. Ця швидкість зазвичай набагато повільніше, ніж максимальна швидкість процесора.

Багатоядерні процесори працюють швидше, тому що кожне ядро ​​може обробляти свій власний потік даних. У той час як багатоядерні процесори можуть вибірково кешувати дані і одержати не кешированниє дані з інших сховищ, додаткове ядро ​​може продовжувати виконання команди і отримання інформації з нормальною швидкістю процесора, в той час як інший процесор витягує необхідну інформацію з повільних пристроях зберігання. Таким чином, система не буде гальмувати під час отримання даних.

Багатоядерний процесор особливо цінний для багатозадачності, де більше ніж одна програма обслуговує свій набір даних для їх обробки. Окремі потоки даних можуть оброблятися різними ядрами, збільшуючи загальну швидкість обробки. Для однієї програми, щоб скористатися перевагами багатоядерних технологій, вона повинна мати технологію одночасної багатопоточності (SMT), що дозволяє їй направляти паралельні набори інструкцій для декількох ядер для їх використання.

Перший комерційно доступний багатоядерний процесор став двоядерним процесором. Є також багатоядерні процесори з чотирма, шістьма і вісьма ядрами. Багато материнських плат не в змозі впоратися з цими багатьма ядрами. Багатоядерні системи можуть бути однорідними, з використанням всіх однакових ядер, або гетерогенними, з використанням ідентичних ядер.

Хоча багатоядерні процесори призначені для збільшення загальної швидкості і продуктивності, не всі програми використовують технології багатоядерних процесорів. Багато програм і навіть деякі операційні системи мають СМТ, необхідні для використання більш ніж одного ядра процесора. Операційні системи, які використовують багатоядерні процесори не завжди розраховані на максимальну обробку багатоядерних процесорів, так що всі можливості обробки часто залишаються не реалізованими.

Багатоядерний процесор, як правило, виробляє більше тепла, ніж одноядерний процесор, викликаючи проблеми управління теплом. Кількість тепла, що виробляється процесором має тенденцію до зростання в геометричній прогресії з кожним додатковим ядром. Висока температура може викликати перегрів процесора, створюючи оперативну проблему і ризик безпеки. Виробники процесорів змушені вкладати чимало часу і технології для створення рішень теплових задач, представлених на багатоядерних процесорах.

Ссылка на основную публикацию