Lim,fan va innovatsiyalar vazirligi muhammad al-xorazimiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti

Ko’p yadroli protsessor - bitta protsessor kristalida yoki bitta korpusda ikki yoki undan ortiq hisoblash yadrosini o'z ichiga olgan markaziy protsessor.
Ko’p yadroli texnologiyalarni rivojlanishi

• 
  Bir vaqtda bajarish
  
• 
  Yuqori unumdorlik (ishlashi)
  
• 
  Ko’p oqimli dasturlar
  
• 
  Buyruqlar darajasidagi parallellik
  
• 
  Kam issiqlik ajralishi
  
• 
  Ko’p yadroli protsessorlar ham bir xil yoki geterogen arxitekturaga ega:
  
• 
  Bir xil arxitektura(gammagen) — barcha protsessor yadrolari bir xil va bir xil vazifalarni bajaradi.
  
• 
  Misollar: Intel Core Duo, Sun SPARC T3, AMD Opteron;
  
• 
  Geterogen arxitektura — protsessor yadrolari turli vazifalarni bajaradi.
  

Tranzaksiya nima? Tranzaksiya bu bir sekund ichida shina orqali ma`lumotlarni uzatish sig`imidir. Ya`ni bu sig`imlarni quydagicha asoslaymiz.

PCIe 1.0 – 8b/10b;
PCI e 2.0 – 8b/10b;
PCI e 3.0 – 128b/130b;
PCI e 4.0 - 128b/130b;
PCI e 5.0 - 128b/130b;
quydagicha hisoblash mumkin:
2,5 ГТ/с · 8/10 бит/Т = 2 Гбит/с = 2·10⁹ бит/c = 250 Мбайт/c
Hyper-threading – bu giper-oqimlik; “Hyper-threading texnologiyasi” protsessorga bir vaqtning o’zida ikkita oqimni yoki buyruqlar (ko’rsatmalar) to’plamini bajarishga imkon beradi;
Hyper-threading ikkita oqimni parallel ravishda bajarishga imkon berganligi sababli, bu ikkita alohida protsessorni birgalikda ishlashiga o’xshaydi;

• 
  Hyper-threading texnologiyasi SMT texnologiyasining shaklidir.
  

2. Buyruqlar darajasida parallelikni ta’minlash usullari
Buyruqlar darajasidagi parallellik (Instruction-level parallelism — ILP) - bu kompyuter dasturida bir vaqtning o'zida qancha operatsiyani bajarish mumkinligini o'lchaydigan o'lchovdir. Buyruqning bajarilishining potentsial ustma-ust tushishi "buyruq sathidagi parallellik" deb nomlanadi.
Markaziy protsessor ma'lumotlarni qayta ishlash uchun asosiy operatsiyalarni amalga oshiradigan hisoblash tizimini qurishning asosiy elementidir. Umumiy holda, har qanday mashina ko'rsatmalarini qayta ishlash jarayonida amalga oshiriladigan barcha harakatlar odatda sikl deb ataladi.
Mashina buyruqlarini qayta ishlash sikli quyidagi bosqichlarni o’z ichiga oladi:
◾Tasodifiy kirish xotirasidan buyruqni olish;
◾Amaldagi operandlar sonini, ularning joylashishini va registrdagi va / yoki tasodifiy kirish xotirasidagi manzillarini aniqlaydigan, shuningdek qaysi operatsiya bajarilishini belgilaydigan buyruqlarning dekodlanishi.
◾Oldingi bosqichda yaratilgan ijro manzillari (ID) yordamida RAMdan ma'lumotlarni olish;
◾Operandalar bo'yicha arifmetik-mantiqiy konversiyani bajarish bilan bog'liq ma'lumotlarni qayta ishlash;
◾Natijalarni protsessorning registr xotirasida yoki tezkor xotirada (RAM) qayd etish;
◾Mashina buyruqlarini (PR) qayta ishlash paytida maxsus holatlarning paydo bo'lishiga javob berish mexanizmini amalga oshiradigan uzilishlar bilan ishlash.
Protsessor elementining ish faoliyatini yaxshilashning muqobil usuli bu mashina buyrug'ini qayta ishlashga parallel yondoshishdan foydalanishdir. Ushbu yo'nalish doirasida konverlini va supkonverli qayta ishlash, hisoblashni superskalar va vektorli tashkil etish tamoyillari amalga oshirildi va amalda faol qo'llanilmoqda.
Konveyerni qayta ishlash. Hisoblash konveyri mustaqil manbalar (bloklar) to'plami bilan ifodalanadigan tuzilishga ega, ularning har biri mashina buyruqlarini qayta ishlash siklidagi aniq bir bosqichni bajarishga mas'uldir. Shunday qilib, konveyr liniyasida bir vaqtning o'zida bir nechta mashina buyruqlarini bajarilishini faollashtirish mumkin, lekin ishlov berish davrining turli bosqichlarida. Umumiy holatda, har bir soniyada konveyer maksimal n ta mashina buyruqlarini qayta ishlashga qodir, bu erda n - MBBS bosqichlarini amalga oshirish uchun mustaqil bloklar soni. Oldingi blok natijalari keyingi blok uchun kirish ma'lumotlari sifatida ishlatiladi.

Super konveyerli qayta ishlash. Konveyr liniyasi tezligini oshirishning bir necha yo'li mavjud. Birinchidan, mashina buyruqlarini qayta ishlash siklining har bir bosqichida bir nechta kichik siklarning bajarilishi tufayli konveyr taktini qisqarishi va shunga mos ravishda chastotaning ko'payishi bilan bir necha substansiyalarga bo'linadi. Ikkinchidan, protsessorda bir-birining ustiga chiqib ketadigan bir nechta konveyr liniyalarini amalga oshirish orqali. Birinchi usul odatda supero'tkazgich deb nomlanadi, ikkinchisi - superskalar bilan ishlov berish.

Superskalyar protsessori ma'lum operatsiyalar sinflarini bajarishga mas'ul bo'lgan bir nechta mustaqil ma'lumotlarni qayta ishlash birliklarini o'z ichiga oladi. "Skalyar" atamasi ushbu protsessorlarning vektorli ma'lumotlar bilan ishlaydigan kalkulyatorlardan tub farqini ta'kidlash uchun ishlatiladi Ushbu tartib protsessorga bir vaqtning o'zida skalar ma'lumotlari bo'yicha bir nechta buyruqlarni bajarishga imkon beradi. Umuman olganda, superskalar bilan ishlov berish turli xil protsessor konveyrlarida parallel ravishda sodir bo'ladi. Bu erda MBBSning 1-bosqichida bir nechta buyruqlarni tanlash kerak, ularning har biri o’z konveyr liniyasida va buyruqni bajarish qismida ishlashga ketadi. Bir nechta buyruq va ma'lumotlarni tanlash uchun maxsus xotirani tashkil qilish kerak.

Xulosa

Kompyuterda parallellik, bitta yoki undan ko'p amallar bir nechta ishchi yoki protsessorni ishlatib bajarish orqali bajarilishi mumkin bo'lgan amallarni bajarish imkonini ta'minlashdir. Buyruqlar darajasida parallellikni ta'minlash usullari quyidagilardir:

Birlashtirilgan Protsessorlar: Bu usulda bir nechta protsessor birlashtirilgan holda bitta vazifani bajarish orqali to'plam tezligi oshiriladi.
Kengaytirilgan Buyruq Seti: Bu usulda, kengaytirilgan buyruq seti bilan bitta buyruq bir nechta ishchi tomonidan bajarilishi mumkin.

Hyper-Threading (Hypertashvish): Bu usulda bitta protsessorda bir nechta amallar o'zaro bilan birlashgan holda bajarilishi mumkin. Bu usulda har bir protsessorning amalni bajarish uchun kerak bo'lgan manaviy vositalar va xotira ortishidan foydalaniladi.

Vazifa bo'linishi: Bu usulda bir vazifani bajarish uchun ko'p qismga bo'linadi va har bir qism bitta ishchi tomonidan bajarilishi mumkin.
Grafik Protsessorlar (GPU): Bu usulda grafiklarni bajarish uchun xususiy protsessorlar ishlatiladi. GPU lar parallel ishlar uchun maxsus qilingan va ularga yuqori tezlik va parallel amal qilish qobiliyati beradi.
Paralellikning Dinamik Taqsimlanishi: Bu usulda bitta vazifa bir nechta ishchilar o'rtasida avtomatik ravishda taqsimlanadi. Bu usul avtomatik ravishda vazifalarni ko'paytiradi va ularni turli ishchilar tomonidan ishlab chiqarishga ruxsat beradi.
Bularning har biri, kompyuterning ishlash tezligini oshiradi va amallarni bir-biridan mustaqil tarzda bajarishga imkon beradi. Shunday qilib, qurilmaning harakat tezligi va samaradorligi oshiriladi.

Mavzu yuzasidan savollar:

1.Parallel hisoblash tizimi nima?
2. Buyruqlar darajasida parallellikni ta’minlash deganda nimani tushunasiz?
3. Buyruqlar darajasida parallelikni ta'minlash uchun keng tarqalgan usullar haqida nima bilasiz?
4. Konveyerni qayta ishlash haqida gapirib bering.

Foydalanilgan adabiyotlar:

1. 
   Баденко В.Л. Высокопроизводительные вычисления. Учебное пособие.СПб. Изд. Политехнического университета. 2010. -180 с.
   
2. 
   Таненбаум Э., Остин Т. Архитектура компьютера // 6-е издание. СПб.: Питер, 2013. — 811 с
   
3. 
   Мусаев М.М. ―Процессоры современных компьютеров. Тошкент.:―Aloqachi nashriyoti, 2020 yil. 12 bob 512 bet. – Oliy o’quv yurtlari uchun qo’llanma.
   
4. 
   Юнусов Ж.Ю., Абасхонова Х.Ю., Рақамли қурилмалар ва микропроцессор тизимлари. Касб –хунар коллежлари учун ўқув қўлланма. Т.-Молия иқтисод, 2010й-256 в.
   
5. 
   Algoritmika: 5-7 sinflar: Umumiy ta’lim uchun darslik va masala. ta'lim muassasalari / A.K. Zvonkin, A.G. Kulakov, S.K. Lando, A.L. Semenov, A.X. Shen. - M .: Bustard, 1996 yil.
   
6. 
   . Bosova L.L. Boshlang'ich va o'rta maktablarda parallel algoritmlar. // Maktabda informatika. 2015 yil, № 2. S.24-27.
   
7. 
   . Voevodin V.V. Hisoblash matematikasi va algoritmlar tuzilishi: Parallel arxitekturadagi hisoblash tizimlarida muammolarni yechish nima uchun qiyinligi va qo'shimcha ravishda nimani bilishingiz kerakligi haqida 10 ta ma'ruza. ushbu qiyinchiliklarni muvaffaqiyatli yengib o'tish uchun: o'quv qo'llanma. M .: Moskva davlat universiteti nashriyoti 2010 yil.
   
8. 
   www.google.com