Ko'p yadroli protsessor nima?

Ko'p yadroli protsessor nima?
Ko'p yadroli protsessor - bir vaqtning o'zida bir nechta vazifalarni tezroq qayta ishlash, energiya sarfini kamaytirish va ko'proq ishlash uchun ikkita yoki undan ortiq protsessor ulangan integral sxema. Odatda, u ikki yoki undan ortiq protsessorlardan iborat bo'lib, ular dastur ko'rsatmalarini o'qiydi va bajaradi.
Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, bitta chipda ko'p yadroli protsessor juda ko'p ishlov berish bloklarini yoki "Yadrolar" ni o'z ichiga oladi, ularning har biri alohida vazifalarni bajarish imkoniyatiga ega. Misol uchun, agar siz bir vaqtning o'zida film tomosha qilish va WhatsApp-dan foydalanish kabi ko'plab vazifalarni bajarayotgan bo'lsangiz, bitta yadro film tomosha qilish, ikkinchisi esa WhatsApp kabi boshqa vazifalarni bajaradi.

Ikki yadroli konfiguratsiyani bir xil kompyuterda o'rnatilgan bir nechta turli protsessorlar bilan solishtirish mumkin, ammo ular orasidagi ulanish tezroq bo'ladi, chunki ikkita protsessor bir xil rozetkaga ulangan. Bir nechta ko'rsatmalar parallel ravishda individual yadrolar tomonidan bajarilishi mumkin, bu arxitekturaning noyob xususiyatlaridan foydalanish uchun yaratilgan dasturiy ta'minot tezligini oshiradi.
Bir yadroli protsessor bilan solishtirganda, ikki yadroli protsessor odatda ideal sharoitda ikki baravar kuchliroqdir. Aslida, unumdorlikning taxminan 50% ga oshishi kutilmoqda: ikki yadroli protsessor bir yadroli protsessordan taxminan 1,5 baravar kuchli.
Backward Skip 10sPlay VideoForward Skip 10s
Bir yadroli protsessorlar murakkablik va tezlikning jismoniy chegaralariga yetganligi sababli, ko'p yadroli hisoblash yanada ommalashmoqda. Hozirgi vaqtda tizimlarning aksariyati ko'p yadroli. Ko'p yadroli yoki massiv ko'p yadroli tizimlar o'nlab yoki yuzlab protsessor yadrolari kabi juda ko'p sonli tizimlarga ishora qiladi.
2000-yillarning boshlarida Intel va AMD birinchi ko'p yadroli protsessorlarni chiqardilar. Hozirgi vaqtda protsessorlar ikkita ("ikki yadroli"), to'rtta ("to'rt yadroli"), oltita ("olti yadroli") va sakkiz ("sakkiz yadroli") yadroli ("sakkiz yadroli") bilan jihozlangan. ). FPGA-ga asoslangan protsessorlarda 100 tagacha jismoniy yadro va 1000 ta samarali mustaqil yadro (Field Programmable Gate Arrays) mavjud.
Ko'p yadroli protsessor arxitekturasi
Ko'p yadroli protsessor dizayni barcha mavjud yadrolar o'rtasida aloqa o'rnatish imkonini beradi va ular barcha ishlov berish vazifalarini mos ravishda taqsimlaydi va tayinlaydi. Har bir yadrodan qayta ishlangan ma'lumotlar barcha qayta ishlash operatsiyalari tugagandan so'ng, bitta umumiy shlyuz orqali kompyuterning asosiy platasiga (Ona plata) uzatiladi. Ushbu usul umumiy ishlash ko'rsatkichlari bo'yicha bir yadroli protsessordan ustun turadi.

Ko'p yadroli protsessorning afzalliklari
Ko'p yadroli protsessorlar bir qator afzalliklarga ega, jumladan:
Ishlash
Ko'p yadroli protsessor tabiatan bitta yadroli protsessorga qaraganda ko'proq ish qilishi mumkin. Integral mikrosxemaning yadrolari orasidagi masofa tezroq soat tezligiga imkon beradi. Natijada, signallar o'z maqsadiga erishish uchun katta masofani bosib o'tishlari shart emas va ular ham doimiydir. Alohida protsessordan foydalanish bilan solishtirganda, tezliklar ancha tezdir.
Ishonchlilik
Ko'p yadroli protsessorlarda dasturiy ta'minot har doim turli yadrolarga tayinlanadi. Dasturiy ta'minotning bir qismi ishlamay qolsa, qolganlari ta'sir qilmaydi. Qachonki nuqson paydo bo'lsa, u faqat bitta yadroga ta'sir qiladi. Natijada, ko'p yadroli protsessorlar nosozliklarga yaxshiroq qarshilik ko'rsatishga qodir.
Dasturiy ta'minotning o'zaro ta'siri
Dasturiy ta'minot bir nechta yadrolarda ishlayotgan bo'lsa ham, u bir-biri bilan aloqa qiladi. Fazoviy va vaqtinchalik izolyatsiya ko'p yadroli protsessor o'tadigan jarayondir. Ushbu jarayonlar natijasida yadro iplari hech qachon kechiktirilmaydi.
Ko'p vazifalarni bajarish
Operatsion tizim bir vaqtning o'zida bir nechta dasturlarni bajarishi mumkin bo'lsa ham, bir vaqtning o'zida ikki yoki undan ortiq jarayonlarni bajarish uchun ko'p yadroli CPUdan foydalanishi mumkin. Masalan, fotoshop dasturi bir vaqtning o'zida ikkita ishni bajarish uchun ishlatilishi mumkin.
Quvvat iste'moli
Ko'p yadroli protsessor bilan ko'p vazifalarni bajarish esa kamroq quvvat talab qiladi. Faqat protsessorning issiqlik ishlab chiqaradigan qismi ishlatiladi. Quvvat iste'moli oxir-oqibat minimallashtiriladi, natijada batareyadan kamroq foydalanish mumkin. Boshqa tomondan, ba'zi operatsion tizimlar boshqalarga qaraganda ko'proq resurslarga muhtoj.
Eskirishdan qochish
Arxitektorlar ko'p yadroli protsessorlar yordamida texnologiyaning eskirishini oldini olishlari va texnik xizmat ko'rsatish qobiliyatini oshirishlari mumkin. Chip ishlab chiqaruvchilar o'zlarining ko'p yadroli protsessorlarida eng so'nggi texnologik yutuqlardan foydalanmoqdalar. Yadrolar soni ortib borishi bilan bir yadroli chiplarni topish tobora qiyinlashib bormoqda.
Izolyatsiya
Ko'p yadroli protsessorlar bir yadroli tizimlar bilan solishtirganda geografik va vaqtinchalik izolyatsiyani oshirishi mumkin (lekin kafolat bermaydi). Agar ikkala yadro ham bitta yadroda ishlayotgan bo'lsa, bitta yadrodagi dasturiy ta'minot boshqasiga ta'sir qilish ehtimoli kamroq. Bu ajratish geografik va vaqtinchalik izolyatsiya tufayli sodir bo'ladi (bir yadrodagi iplar boshqa yadrodagi iplar bilan kechiktirilmaydi). Xatolarning ta'sirini bitta yadroga cheklash yordamida ko'p yadroli ishlov berish mustahkamlikni oshirishi mumkin. Aralash-tanqidiy dasturlarni alohida bajarayotganda, bu kuchaytirilgan izolyatsiya juda muhim (xavfsizlik-tanqidiy, muhim vazifa va xavfsizlik-tanqidiy).