מעבדי ריבוי ליבות ואשכולות
Miscellanea / / July 04, 2021
מאת גוילם אלסינה גונזלס, במאי. 2017
“מיקרו - מעבד מורכב מליבה מרובעת (המכונה ארבע ליבות) וכוללת ארבעה חוטי ביצוע”; זו תכונה שאנו רגילים לקרוא יותר ויותר במפרט של מחשבים עם ערכות שבבים. ארכיטקטורה x86-64, בעוד שבטלפונים ניידים ומכשירים אחרים עם שבבי ארכיטקטורה של ARM כבר התרגלנו להסתכל על מספר הליבות שיש להם.
אבל מה המשמעות של נתונים אלה בדיוק? לכל מעבד יכול להיות מספר ליבות עיבוד, שיהיה כמו להכיל כמה מעבדים יחדיו בחבילה אחת
"חבילה" האמורה פועלת כמיקרו יחיד, אך יש לה את היכולת להקצות כל אחת מהליבות שלה חישובים עצמאיים המתבצעים במקביל, ליישומים ולמטרות שונות או לצורך אותו הדבר אפליקציה.
בהקשר זה, על מערכות הפעלה ויישומים להיות מוכנים לנצל ולהפיק את המרב מהתכונות הללו.
מאז ומתמיד, ב משמעת של ה מחשוב, היה צורך לבצע חישובים במקביל. לשם כך, השרתים החלו לכלול כמה שבבי מיקרו וגם ענף המחשוב המקביל נולד, שניצל את התכונה הזו.
מערכות הפעלה שולחניות מרובות משימות שהתחילו לפעול על שבבים בודדים ליבה יחידה פינה את מקומה לצורך להכיל מספר ליבות במעבד יחיד כדי להציע ריבוי משימות אמיתי
בהתחלה, רב-משימות הודמו על ידי מעבר מהיר בין משימות, אך בסופו של דבר, שינוי זה היה מורגש יותר ובסופו של דבר הכביד על ביצועי המחשבים.
לכן, כמה חברות, אך במיוחד אינטל, פעלו בכדי להפוך את ארכיטקטורת הרב-ליבות לזולה ברמת המחשוב השולחני.
עם זאת, במחשבים מתקדמים, שבבים מרובי ליבות אלה היו זמינים זה מכבר משנות השמונים. כמובן שאנחנו מדברים על מחשבי-על ושרתים ארגוניים גדולים.
בשנת 2006, אינטל השיקה את השבבים הראשונים כפול הליבה, ה- Core Duo
מכאן, התפתחותם של שבבי רב-ליבות נפוצה בקרב מחשבים שולחניים, ולא רק ביצירותיה של אינטל, אלא גם בקרב יריבותיה כמו AMD.
כארבע שנים לאחר מכן, פרדיגמה של ארכיטקטורת ריבוי ליבות הגיע לתחום שבבי ה- ARM, עם דוגמאות כמו NVIDIA Tegra 2 המותקן על מוטורולה ATRIX, שהולידה דור חדש של מסופים מוכנים להתנהג כמערכות מחשב של שׁוּלְחָן כְּתִיבָה.
שבבי ARM יכולים לעשות זאת אפילו יְכוֹלֶת לשבבי x86-64 ביישומי מחשוב שולחניים וביצועים גבוהים.
אך יש מושג נוסף המקושר לעיבוד מרובה, וזהו של פְּתִיל (תרתי משמע, "חוט" או "קו"), שמורכב ממספר המשימות שניתן לחפוף בכל אחת מהליבות
כך א מעבד ליבה כפולהליבה כפולה) עם שתיים חוטים הביצוע, הוא יכול לטפל בשתי משימות בו זמנית, אחת בכל אחת מהליבות, ואילו ליבה מרובעת עם שמונה חוטים המשמעות היא שלכל גרעין ניתן להחליף עד שני תהליכים שונים.
החלפה זו מתבצעת על ידי החלפת ה- קוד ונתונים של אחד התהליכים לפי הקוד והנתונים של השני, במהירות יוצאת דופן, כך שה- התוצאה היא שנראה שבתוך אותו גרעין יש ריבוי משימות אמיתי, אם כי זה רק א הוֹקָרָה.
צילומים: פוטוליה - פטר סיז / נעדר 84
נושאים במעבדים וחוטים מרובי ליבות