În procesoarele multi-core moderne, două sau mai multe nuclee de calcul sunt situate pe un singur cristal de siliciu. Mai mult, fiecare nucleu este capabil să susțină calculul a două sau mai multe fire. Utilizarea procesoarelor multi-core poate accelera funcționarea sistemelor de operare și a aplicațiilor care acceptă multi-threading.
Procesoarele multi-core sunt unități centrale de procesare care conțin mai mult de două nuclee de procesare. Astfel de nuclee pot fi localizate atât într-un singur pachet, cât și pe un singur procesor.
Ce este un procesor multi-core?
Cel mai adesea, procesoarele multicore sunt înțelese ca procesoare centrale în care mai multe nuclee de calcul sunt integrate într-un singur microcircuit (adică sunt situate pe un singur cristal de siliciu).
De obicei, viteza ceasului în procesoarele multi-core este subestimată în mod deliberat. Acest lucru se face pentru a reduce consumul de energie, menținând în același timp performanța necesară a procesorului. În același timp, fiecare nucleu este un microprocesor complet, care este caracteristic tuturor procesoarelor moderne - folosește o memorie cache pe mai multe niveluri, acceptă execuția codului în afara ordinii și instrucțiuni vectoriale.
Hiper-filetare
Nucleurile din procesoarele multi-core pot suporta SMT, care permite executarea mai multor fire de calcul și mai multe procesoare logice bazate pe fiecare nucleu. La procesoarele fabricate de Intel, această tehnologie se numește „Hyper-threading”. Vă permite să dublați numărul de procesoare logice în comparație cu numărul de jetoane fizice. În microprocesoarele care acceptă această tehnologie, fiecare procesor fizic este capabil să mențină starea a două fire simultan. Pentru sistemul de operare, se va părea că există două procesoare logice. Dacă există o pauză în lucrarea unuia dintre ei (de exemplu, așteaptă primirea datelor din memorie), celălalt procesor logic începe să-și execute propriul fir.
Tipuri de procesoare multi-core
Procesoarele multi-core sunt clasificate în mai multe tipuri. Acestea pot sau nu să accepte utilizarea cache-ului partajat. Comunicarea între nuclee este implementată utilizând o magistrală partajată, o rețea punct-la-punct, o rețea cu un comutator sau o memorie cache partajată.
Principiul de funcționare
Majoritatea procesoarelor multi-core moderne funcționează conform următoarei scheme. Dacă aplicația care rulează acceptă multithreading, poate forța procesorul să execute mai multe sarcini în același timp. De exemplu, dacă computerul folosește un procesor cu 4 nuclee cu o viteză de ceas de 1,8 GHz, programul poate „încărca” toate cele patru nuclee funcționând simultan, în timp ce frecvența totală a procesorului va fi de 7,2 GHz. Dacă mai multe programe rulează simultan, fiecare dintre ele poate folosi o parte din nucleele procesorului, ceea ce duce și la creșterea performanței computerului.
Multe sisteme de operare acceptă multithreading, astfel încât utilizarea procesoarelor multicore poate accelera computerul chiar și în cazul aplicațiilor care nu acceptă multi-threading. Dacă luăm în considerare funcționarea unei singure aplicații, atunci utilizarea procesorelor multi-core va fi justificată numai dacă această aplicație este optimizată pentru multithreading. În caz contrar, viteza unui procesor multi-core nu va diferi de cea a unui procesor convențional și, uneori, va funcționa și mai lent.
