Amaliy ish 241-21-Guruh Bajardi

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI RAQAMLI TEXNOLOGIYALAR
VAZIRLIGI MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI

Kompyuter injiniring fakulteti
Kompyuter arxitekturasi fanidan
Amaliy ish

241-21-Guruh

Bajardi: Xoliqova Jamila
Tekshirdi: SAYDAZIMOV JAVLONBEK
TOSHKENT 2023
Ko‘p yadroli protsessor vazifasi


Asosiy qism.
Shaxsiy kompyuterlar birinchi marta ixtiro qilinganida, ularning markaziy protsessor birligi (CPU) yolg'iz qoldi va faqat bitta protsessor yadrosiga ega edi. Protsessorning o'zi yadro edi; ko'p yadroli protsessorga ega bo'lish fikri hali eshitilmagan edi. Bugungi kunda ko'p yadroli kompyuterlar, telefonlar va boshqa qurilmalarni ko'rish juda kam uchraydi - haqiqatan ham har qanday tijoratda mavjud bo'lgan har qanday kompyuterda bir nechta yadro mavjud. Ushbu yadrolar bir xil, bitta, protsessor yoki markaziy ishlov berish birligida joylashgan.
Bir nechta yadroga ega bo'lish katta afzallikdir. Faqatgina bitta yadroga ega kompyuter bir vaqtning o'zida faqat bitta vazifani bajarishi mumkin, boshqa topshiriqqa o'tishdan oldin u bajarishi kerak. Ammo ko'proq yadrolarga ega bo'lgan kompyuter bir vaqtning o'zida bir nechta vazifalarni bajarishi mumkin, bu juda ko'p ishlarni bajaradiganlar uchun foydalidir.
Ko'p yadroli protsessorlar qanday ishlashini aniq bilishdan oldin, qayta ishlash texnologiyasining tarixi haqida bir oz gaplashishimiz kerak, shundan so'ng biz ko'p yadroli protsessorlar nima qilishini muhokama qilamiz.


Protsessor tarixi
Bir nechta yadroli protsessorlar qurilishidan oldin, Intel va AMD kabi odamlar va kompaniyalar bir nechta protsessorli kompyuterlarni yaratishga harakat qilishdi. Buning ma'nosi shundan iborat ediki, bir nechta protsessorli rozetkaga ega anakart kerak edi. Bu nafaqat boshqa protsessor soketiga jismoniy moslamalar kerak bo'lgani uchun qimmatroq bo'ldi, balki ikkala protsessor o'rtasida amalga oshiriladigan aloqaning kuchayishi tufayli kutish vaqtini oshirdi. Anakart ma'lumotlarning barchasini protsessorga yuborishdan ko'ra, ularni kompyuterda ikkita alohida joylarga ajratishi kerak edi. Jismoniy masofa aslida jarayon sekinroq bo'lishini anglatadi. Ushbu jarayonlarni bir nechta yadroli bitta chipga qo'yish nafaqat sayohat uchun kamroq masofani anglatishini, balki turli xil yadrolar ayniqsa og'ir ishlarni bajarish uchun resurslarni taqsimlashini anglatadi. Masalan, Intel'ning Pentium II va Pentium III chiplari ikkala versiyada ham bitta anakartda ikkita protsessor o'rnatilgan.

Biroz vaqt o'tgach, protsessorlar yanada kuchliroq bo'lishi kerak edi, shuning uchun kompyuter ishlab chiqaruvchilari giper-iplar kontseptsiyasini ishlab chiqdilar. Kontseptsiyaning o'zi Intel kompaniyasidan kelib chiqqan va u birinchi bo'lib 2002 yilda kompaniyaning Xeon server protsessorlarida, keyin esa Pentium 4 ish stoli protsessorlarida ishlab chiqilgan. Bugungi kunda giper-iplar hattoki protsessorlarda qo'llaniladi va hatto Intel i5 chiplari va i7 chiplari o'rtasidagi asosiy farqdir. Protsessorda ko'pincha foydalanilmaydigan resurslar mavjudligi, xususan, vazifalar boshqa dasturlar uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan ishlov berish kuchini talab qilmaydigan holatlar mavjudligidan foydalanadi. Giper-ipni ishlatadigan protsessor, asosan, ikkita yadroga ega bo'lgan kabi o'zini operatsion tizimga taqdim etadi. Albatta, bu aslida ikkita yadroga ega emas, ammo ishlov berish quvvatining yarmini ishlatadigan yoki undan kam bo'lgan ikkita dastur uchun ikkita yadro bo'lishi mumkin, chunki ular birgalikda barcha kuchlardan foydalanishlari mumkin. protsessor taklif qilishi kerak. Biroq, yadrodan foydalanib, ikkita dastur o'rtasida almashish uchun etarli ishlov berish kuchi bo'lmaganida, ikkita yadroli protsessorga qaraganda giper-tishlash biroz sekinroq bo'ladi.

Ko'p tajribalardan so'ng nihoyat bir nechta yadroli protsessorlarni qurishga muvaffaq bo'ldi. Buning ma'nosi shundaki, bitta protsessorda bir nechta protsessorlar mavjud edi. Masalan, ikki yadroli protsessorda ikkita ishlov berish birligi, to'rt yadroli to'rtta va boshqalar mavjud.
Xo'sh, nima uchun kompaniyalar bir nechta yadroli protsessorlarni ishlab chiqdilar? Tezroq protsessorlarga ehtiyoj tobora ravshan bo'lmoqda, ammo bitta yadroli protsessorlarni ishlab chiqish sekinlashayotgan edi. 1980-yillardan 2000-yilgacha muhandislar qayta ishlash tezligini bir necha megagertsdan bir necha gigagertsgacha oshira oldilar. Intel va AMD kabi kompaniyalar buni tranzistorlarning hajmini qisqartirish orqali amalga oshirdilar, bu esa bir xil miqdordagi bo'shliqda ko'proq tranzistorlarga ega bo'lishiga imkon berdi va shu bilan ishlash yaxshilandi.
Protsessor soatining tezligi chipga qancha tranzistor sig'ishi mumkinligi bilan bog'liqligi sababli, tranzistorning siqilish texnologiyasi sekinlashganda, protsessorning tezligini oshirish ham sekinlasha boshladi. Garchi bu kompaniyalar ko'p yadroli protsessorlar haqida birinchi marta bilishganida emas, lekin ular tijorat maqsadlarida ko'p yadroli protsessorlar bilan tajriba o'tkazishni boshlaganlarida. Ko'p yadroli protsessorlar birinchi marta 1980-yillarning o'rtalarida ishlab chiqilgan bo'lsa-da, ular yirik korporatsiyalar uchun ishlab chiqilgan va bitta yadroli texnologiya sekinlashgunga qadar qayta ko'rib chiqilmagan. Birinchi ko'p yadroli protsessor Rockwell International tomonidan ishlab chiqilgan va bitta chipda ikkita 6502 protsessorli 6501 chipining versiyasi bo'lgan (batafsil ma'lumotni ushbu Vikipediya kirishida olishingiz mumkin).