Mustaqil ishi Mavzu: O'rnatilgan protsessorlar

Hydra mikroprotsessor 
Hydra matritsasi taniqli MIPS RISC arxitekturasiga asoslangan to'rtta 
protsessor yadrosidan iborat. Har bir yadroda ko'rsatmalar keshi va ma'lumotlar 
keshi mavjud va barcha yadrolar umumiy L2 keshiga birlashtirilgan. Protsessorlar 
MIPS ko'rsatmalarining odatiy to'plamini va sinxronizatsiya primitivlarini amalga 
oshirish uchun shartli yoki SC ko'rsatmalarini saqlaydi. Protsessorlar va L2 keshlari 
o'qish/yozish avtobuslari orqali ulanadi va qo'shimcha ravishda yordamchi manzil 
va boshqaruv avtobuslari mavjud. Ushbu avtobuslarning barchasi virtualdir, ya'ni 
ular mantiqiy ravishda simli avtobuslar bilan ifodalanadi va takrorlagichlar va 
buferlar yordamida jismoniy jihatdan ko'plab segmentlarga bo'linadi, bu 
yadrolarning tezligini oshirish imkonini beradi. 
O'qish/yozish shinasi tizim shinasi rolini o'ynaydi. Kristal ichidagi 
joylashuvi tufayli u etarli o'tkazish qobiliyati bir siklda kesh xotirasi bilan 
almashishni ta'minlash. Tashqi protsessor pinlari soni bo'yicha jismoniy cheklovlar 
tufayli, hatto eng qimmat an'anaviy multiprotsessorli arxitekturalarda ham bunday 
almashinuv ko'rsatkichlariga erishish qiyin. Samarali kesh avtobuslari yadrolar va 
xotira o'rtasidagi tiqilib qolish muammolarini oldini oladi. 
Oddiy veb va server ilovalarida aniq parallellik bilan yuk ostida Hydrani 
sinovdan o'tkazish shuni ko'rsatdiki, to'rt yadroning ishlashi bitta yadroga nisbatan 
3-3,8 baravar, ya'ni deyarli chiziqli ravishda oshadi. Bu ushbu turdagi protsessorlar 
SMP arxitekturasiga ega serverlardan foydalanadigan ilovalarga muvaffaqiyatli 
"mos keladi" deb ishonishga asos beradi. Ammo protsessor ketma-ket ilovalar bilan 
etarlicha samarali ishlashi kerakligi aniq, shuning uchun eng muhim vazifalardan 
biri shartli ko'p oqimlarni amalga oshirishdir. Hydra-da u apparat darajasida amalga 

---

oshiriladi va bu yondashuvni tanlash parallel ilovalarni dasturlash uchun qo'shimcha 
xarajatlarni talab qilmasligi bilan oqlanadi. 
Shartli ko'p ish zarralari dastur buyruqlari ketma-ketligini parallel 
ravishda bajarilishi mumkin bo'lgan iplarga bo'lishga asoslangan. Tabiiyki, bunday 
iplar o'rtasida mantiqiy o'zaro bog'liqlik bo'lishi mumkin va ularni muvofiqlashtirish 
uchun protsessorga maxsus sinxronizatsiya mexanizmi o'rnatilgan. Uning ishining 
mohiyati shundan iboratki, agar ba'zi bir ipga parallel ipdan ma'lumot kerak bo'lsa, 
lekin ular hali tayyor bo'lmasa, unda bunday ipning bajarilishi to'xtatiladi. Aslida, 
yuqorida muhokama qilingan nodeterminizm elementlari bu erda namoyon bo'ladi. 
Sinxronizatsiya jarayoni juda murakkab, chunki iplar va sinxronizatsiya shartlari 
o'rtasidagi barcha mumkin bo'lgan bog'liqliklarni aniqlash kerak. Shartli sinxronlash 
dasturlarni ularning xossalarini oldindan bilmasdan parallellashtirish imkonini 
beradi. Sinxronizatsiya mexanizmi dinamik bo'lishi muhim, u dasturchi yoki 
kompilyatorning aralashuvisiz ishlaydi, bu faqat ilovalarni iplarga statik ravishda 
bo'lish qobiliyatiga ega. Modelning turli testlarga asoslangan sinovlari shuni 
ko'rsatdiki, shartli ko'p o'qli asboblar protsessor ish faoliyatini bir necha marta 
oshirishi mumkin va test parallelizm bilan qanchalik aniq bo'lsa, bu qiymat 
shunchalik past bo'ladi. 
2000 yilda Afara qat'iy maxfiylikda yaratilgan. U Stenford universiteti 
professori Kunle Olukotun va Intel va Sun Microsystems kompaniyalarida tajribaga 
ega bo'lgan taniqli protsessor dizayneri Les Kon tomonidan asos solingan. Kon 
ushbu korporatsiyalarning birinchisida i860 va i960 RISC protsessorlari va 
ikkinchisida UltraSPARC-I mualliflaridan biri edi. Uning rahbarligida Hydra 
SPARC protsessoriga asoslangan protsessor yadrolari uchun qayta ishlab chiqilgan. 
2002 yilda Afara Sun Microsystems tomonidan sotib olindi va bu Hydra 
loyihasining oxiri va Niagaraning boshlanishi edi.