Επεξεργαστές Multicore και Threads

“Μικροεπεξεργαστής αποτελείται από ένα τετραπύρηνο (γνωστό ως τετραπύρηνο) και περιλαμβάνει τέσσερα νήματα εκτέλεσης”; Αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό που έχουμε συνηθίσει να διαβάζουμε στις προδιαγραφές των υπολογιστών με chipset. αρχιτεκτονική x86-64, ενώ σε κινητά τηλέφωνα και άλλες συσκευές με τσιπ αρχιτεκτονικής ARM έχουμε ήδη συνηθίσει να εξετάζουμε τον αριθμό των πυρήνων που έχουν.

Αλλά τι ακριβώς σημαίνει αυτά τα δεδομένα; Οποιοσδήποτε μικροεπεξεργαστής μπορεί να έχει αρκετούς πυρήνες επεξεργασίας, οι οποίοι θα ήταν σαν να εγκλείουν αρκετές CPU σε ένα μόνο πακέτο

Το εν λόγω "πακέτο" ενεργεί ως ένα μόνο μικρο, αλλά έχει τη δυνατότητα να εκχωρήσει κάθε έναν από τους πυρήνες του ανεξάρτητους υπολογισμούς που εκτελούνται παράλληλα, είτε για διαφορετικές εφαρμογές και σκοπούς είτε για το ίδιο εφαρμογή.

Από αυτήν την άποψη, τα λειτουργικά συστήματα και οι εφαρμογές πρέπει να προετοιμαστούν για να επωφεληθούν και να αξιοποιήσουν στο έπακρο αυτές τις δυνατότητες.

Από πάντα, στο πειθαρχία απο χρήση υπολογιστήΥπήρξε η ανάγκη παράλληλης εκτέλεσης υπολογισμών. Για αυτό, οι διακομιστές άρχισαν να περιλαμβάνουν πολλά μικροτσίπ και γεννήθηκε επίσης ο κλάδος της παράλληλης πληροφορικής, που εκμεταλλεύτηκε αυτήν τη δυνατότητα.

Λειτουργικά συστήματα πολλαπλών εργασιών για επιτραπέζιους υπολογιστές που άρχισαν να λειτουργούν σε μικροτσίπ ενός τσιπ Ο ενιαίος πυρήνας έδωσε τη δυνατότητα να ενσωματωθούν πολλοί πυρήνες σε έναν μόνο επεξεργαστή για να προσφέρει πολλαπλές εργασίες πραγματικός

Στην αρχή, το multitasking προσομοιώθηκε με ταχεία εναλλαγή μεταξύ εργασιών, αλλά τελικά, αυτή η αλλαγή ήταν κάτι περισσότερο από αισθητή και κατέληξε να μειώσει την απόδοση των υπολογιστών.

Επομένως, πολλές εταιρείες, αλλά ειδικά η Intel, εργάστηκαν για να καταστήσουν μια αρχιτεκτονική πολλαπλών πυρήνων προσιτή σε επίπεδο υπολογιστών γραφείου.

Ωστόσο, σε υπολογιστές υψηλού επιπέδου, αυτά τα πολυπύρηνα τσιπ ήταν από καιρό διαθέσιμα, από τη δεκαετία του 1980. Φυσικά μιλάμε για υπερυπολογιστές και μεγάλους εταιρικούς διακομιστές.

Το 2006, η Intel παρουσίασε τα πρώτα τσιπ διπλού πυρήνα, το Core Duo

Από εδώ, η ανάπτυξη πολυπύρηνων τσιπ έγινε ευρέως διαδεδομένη στους επιτραπέζιους υπολογιστές, και όχι μόνο στις δημιουργίες της Intel, αλλά και σε εκείνες των αντιπάλων της, όπως η AMD.

Περίπου τέσσερα χρόνια αργότερα, το παράδειγμα αρχιτεκτονικής πολλαπλών πυρήνων ήρθε στο πεδίο των μικροτσίπ ARM, με παραδείγματα όπως το NVIDIA Tegra 2 τοποθετημένο στο Η Motorola ATRIX, η οποία δημιούργησε μια νέα γενιά τερματικών έτοιμων να συμπεριφερθούν ως υπολογιστικά συστήματα γραφείο.

Τα τσιπ ARM ​​μπορούν τώρα να το κάνουν ακόμη και επάρκεια σε μάρκες x86-64 σε υπολογιστές και εφαρμογές υψηλής απόδοσης.

Αλλά υπάρχει μια άλλη έννοια που συνδέεται με την πολυεπεξεργασία, και αυτή είναι αυτή Νήμα (κυριολεκτικά, "νήμα" ή "γραμμή"), και αυτό αποτελείται από τον αριθμό των εργασιών που μπορούν να επικαλύπτονται σε καθέναν από τους πυρήνες

Έτσι α επεξεργαστής διπύρηνοδιπύρηνο) με δύο νήματα εκτέλεσης, μπορεί να αναλάβει δύο εργασίες ταυτόχρονα, μία σε κάθε έναν από τους πυρήνες, ενώ a τετραπύρηνο με οκτώ νήματα Αυτό σημαίνει ότι, για κάθε πυρήνα, μπορούν να εναλλάσσονται έως και δύο διαφορετικές διαδικασίες.

Αυτή η εναλλαγή πραγματοποιείται αντικαθιστώντας το κώδικας και δεδομένα από μία από τις διαδικασίες από τον κώδικα και τα δεδομένα της άλλης, με εξαιρετική ταχύτητα, έτσι ώστε το Το αποτέλεσμα είναι ότι φαίνεται ότι μέσα στον ίδιο πυρήνα υπάρχει πραγματικό multitasking, αν και αυτό είναι μόνο ένα εκτίμηση.

Φωτογραφίες: Fotolia - Petr Ciz / Absent84

Θέματα σε Πολυετές επεξεργαστές και θέματα