Компьютеры и Интернет
Многоядерные процессоры – это интегральная схема, которая использует два или более отдельных процессора или ядер для обработки данных. Ядра могут быть присоединены к одной интегральной схеме или включены в отдельные плашки в упаковке чипа. Каждое ядро имеет собственный кэш, и имеет отдельную емкость для обработки данных. Преимущество многоядерных процессоров очевидно они увеличивают скорость обработки данных. Традиционный одноядерный процессор хранит некоторые данные в своем кэше, и, если необходимые данные вне кэша, они должны быть извлечены из других мест, таких как оперативная память (ОЗУ).
Когда это случается, скорость процессора замедляется до максимальной скорости оперативной памяти или другого устройства хранения данных. Эта скорость обычно намного медленнее, чем максимальная скорость процессора.
Многоядерные процессоры работают быстрее, потому что каждое ядро может обрабатывать свой собственный поток данных. В то время как многоядерные процессоры могут выборочно кэшировать данные и получить не кэшированные данные из других хранилищ, дополнительное ядро может продолжать выполнение команды и получение информации с нормальной скоростью процессора, в то время как другой процессор извлекает необходимую информацию из медленных устройствах хранения. Таким образом, система не будет тормозить во время получения данных.
Многоядерный процессор особенно ценен для многозадачности, где больше чем одна программа обслуживает свой набор данных для их обработки. Отдельные потоки данных могут обрабатываться разными ядрами, увеличивая общую скорость обработки. Для одной программы, чтобы воспользоваться преимуществами многоядерных технологий, она должна иметь технологию одновременной многопоточности (SMT), что позволяет ей направлять параллельные наборы инструкций для нескольких ядер для их использования.
Первый коммерчески доступный многоядерный процессор стал двухъядерным процессором. Есть также многоядерные процессоры с четырьмя, шестью и восемью ядрами. Многие материнские платы не в состоянии справиться с этими многими ядрами. Многоядерные системы могут быть однородными, с использованием всех одинаковых ядер, или гетерогенными, с использованием не идентичных ядер.
Хотя многоядерные процессоры предназначены для увеличения общей скорости и производительности, не все программы используют технологии многоядерных процессоров. Многие программы и даже некоторые операционные системы имеют СМТ, необходимые для использования более чем одного ядра процессора. Операционные системы, которые используют многоядерные процессоры не всегда рассчитаны на максимальную обработку многоядерных процессоров, так что все возможности обработки часто остаются не реализованными.
Многоядерный процессор, как правило, производит больше тепла, чем одноядерный процессор, вызывая проблемы управления теплом. Количество тепла, вырабатываемого процессором имеет тенденцию к росту в геометрической прогрессии с каждым дополнительным ядром. Высокая температура может вызвать перегрев процессора, создавая оперативную проблему и риск безопасности. Производители процессоров вынуждены вкладывать значительное время и технологии для создания решений тепловых задач, представленных на многоядерных процессорах.
