Ko'p yadroli mikroprotsessor arxitekturasi va komponentlari

1. Ko'p yadroli arxitekturaning rivojlanishi

1.1. Ko’p yadroli ta'rifi

Kompyuter tizimlarida ko'p yadroli (yoki ko'p yadroli) protsessor parallel ishlaydigan bir nechta mustaqil ishlov berish yadrolarini o'z ichiga olgan arxitekturani anglatadi. Bunday tizimdagi har bir yadro boshqa yadrolardan mustaqil ravishda ko'rsatmalarni bajarishi mumkin, bu esa vazifalarni parallel ravishda bajarishga va umumiy ish faoliyatini yaxshilashga imkon beradi.

1.2. Ko’p yadroli protsessorlarning rivojlanish tarixi

Ko'p yadroli protsessorlardan foydalanish g'oyasi bir yadroli protsessorlar duch keladigan jismoniy cheklovlarga reaktsiya sifatida paydo bo'ldi. Bunday protsessorlar yuqori ish chastotalariga erishgan bo'lsa-da, issiqlik va quvvat iste'moli bilan bog'liq muammolar tufayli soat tezligini yanada oshirish amaliy bo'lmadi. Buning o'rniga ishlab chiqarish korxonalari mehnat unumdorligini oshirishning muqobil usullarini izlay boshladilar.

Birinchi ko'p yadroli protsessorlar 2000-yillarning boshida paydo bo'la boshladi. Savdoda mavjud bo'lgan birinchi ko'p yadroli protsessorlardan biri 2005 yilda taqdim etilgan Intel Pentium D edi(1-rasm). U ikkita ishlov berish yadrosini o'z ichiga olgan va an'anaviy bir yadroli protsessorlarga qaraganda resurslardan samaraliroq foydalanishni ta'minlagan.

1-rasm. 2005 yilda taqdim etilgan Intel Pentium D.

Ko'p yadroli protsessorlarni rivojlantirishning keyingi bosqichi to'rt yoki undan ortiq yadroli protsessorlarning paydo bo'lishi edi. 2006 yilda Intel o'z ichiga to'rt yadroli Intel Core 2 Quad seriyali protsessorlarini va AMD hamda AMD Phenom X4 seriyali protsessorlarini taqdim etdi. Ushbu protsessorlar yanada ko'proq ishlov berish quvvati va yanada parallel vazifalarni bajarish qobiliyatini ta'minladi.

Vaqt o'tishi bilan ko'p yadroli protsessorlar keng tarqalgan va keng iste'molchilar uchun mavjud bo'ldi. Intel, AMD va ARM kabi ishlab chiqarish kompaniyalari yaxshilangan arxitektura va yaxshilangan ishlashga ega ko'p yadroli protsessorlarning yangi avlodlarini ishlab chiqishda davom etdilar. Turli xil sonli yadroli protsessorlar, jumladan sakkiz yadroli, o'n yadroli va hatto o'n olti yadroli echimlar taqdim etildi.

Ko'p yadroli protsessorlarni ishlab chiqish bilan bir qatorda, dasturiy ta'minot ham ko'p tarmoqlidan samarali foydalanish uchun moslashishi kerak edi. Dasturiy ta'minot ishlab chiquvchilari parallel ishlov berish imkoniyatlarini hisobga olishni va ko'p yadroli tizimlarning hisoblash resurslaridan samarali foydalana oladigan ilovalarni yaratishni boshladilar.

Hozirgi vaqtda ko'p yadroli protsessorlar ish stoli va noutbuk kompyuterlari, serverlar, mobil qurilmalar va yuqori unumdorlikdagi hisoblash kabi turli sohalarda keng qo'llaniladi. Ko'p yadroli arxitekturalarning rivojlanishi davom etmoqda va protsessorlarning kelajak avlodlari yanada ko'proq yadrolarni o'z ichiga olishi va murakkab vazifalarni qayta ishlash uchun yanada yuqori samaradorlikni ta'minlashi kutilmoqda.