თანამედროვე მრავალბირთვიან პროცესორებში ორი ან მეტი გამომთვლელი ბირთვი მდებარეობს ერთ სილიციუმის კრისტალზე. უფრო მეტიც, თითოეულ ბირთვს შეუძლია ხელი შეუწყოს ორი ან მეტი ძაფის გაანგარიშებას. მრავალბირთვიანი პროცესორების გამოყენებამ შეიძლება დააჩქაროს ოპერაციული სისტემებისა და პროგრამების მუშაობა, რომლებიც მხარს უჭერენ მრავალრიცხოვან ქსელს.
მრავალბირთვიანი პროცესორები წარმოადგენს ცენტრალური დამუშავების ობიექტებს, რომლებიც შეიცავს ორზე მეტ დამუშავების ბირთვს. ასეთი ბირთვები შეიძლება განთავსდეს როგორც ერთ პაკეტში, ისე ერთ პროცესორზე.
რა არის მრავალბირთვიანი პროცესორი?
ყველაზე ხშირად, მულტიკორული პროცესორები გაგებული არიან, როგორც ცენტრალური პროცესორები, რომლებშიც რამდენიმე გამომთვლელი ბირთვი არის ინტეგრირებული ერთ მიკროცირში (ანუ ისინი განლაგებულია ერთ სილიციუმის კრისტალზე).
ჩვეულებრივ, მრავალბირთვიან პროცესორებში საათის სიჩქარე შეგნებულად არ არის შეფასებული. ეს ხდება იმისთვის, რომ შეამცირონ ენერგიის მოხმარება პროცესორის საჭირო მუშაობის შენარჩუნებისას. ამავდროულად, თითოეული ბირთვი წარმოადგენს სრულფასოვან მიკროპროცესორს, რომელიც დამახასიათებელია ყველა თანამედროვე პროცესორისთვის - ის იყენებს მრავალდონიან ქეშს, მხარს უჭერს მწყობრიდან გამოსული კოდის შესრულებას და ვექტორულ ინსტრუქციებს.
ჰიპერ ძაფი
მრავალბირთვიან პროცესორებში ბირთვებს შეუძლიათ SMT– ს მხარდაჭერა, რაც საშუალებას იძლევა გამოთვალონ მრავალრიცხოვანი ძაფები და თითოეული ბირთვის საფუძველზე მრავალი ლოგიკური პროცესორი. Intel- ის მიერ წარმოებულ პროცესორებზე ამ ტექნოლოგიას "Hyper-threading" ეწოდება. ეს საშუალებას გაძლევთ გაორმაგოთ ლოგიკური პროცესორების რაოდენობა, ვიდრე ფიზიკური ჩიპები. მიკროპროცესორებში, რომლებიც მხარს უჭერენ ამ ტექნოლოგიას, თითოეულ ფიზიკურ პროცესორს შეუძლია ერთდროულად შეინარჩუნოს ორი ძაფის მდგომარეობა. ოპერაციული სისტემისთვის ისე გამოიყურება, როგორც ორი ლოგიკური პროცესორი. თუ რომელიმე მათგანის მუშაობაში პაუზაა (მაგალითად, ის მეხსიერებისგან მონაცემების მიღებას ელოდება), სხვა ლოგიკური პროცესორი იწყებს საკუთარი ძაფის შესრულებას.
მრავალბირთვიანი პროცესორების ტიპები
მრავალბირთვიანი პროცესორები კლასიფიცირებულია რამდენიმე ტიპად. მათ შეიძლება ჰქონდეთ ან არ დაუჭირონ მხარი გაზიარებული ქეშის გამოყენებას. ბირთვებს შორის კომუნიკაცია ხორციელდება საერთო ავტობუსის, წერტილოვანი ქსელის, ქსელის გადართვით ან გაზიარებული ქეშის გამოყენებით.
ოპერაციის პრინციპი
თანამედროვე მრავალბირთვიანი პროცესორების უმეტესობა მუშაობს შემდეგი სქემის შესაბამისად. თუ გაშვებული პროგრამა მხარს უჭერს მრავალრიცხოვან თემას, მას შეუძლია აიძულოს პროცესორი ერთდროულად შეასრულოს მრავალი დავალება. მაგალითად, თუ კომპიუტერი იყენებს 4 ბირთვიან პროცესორს, რომლის საათის სიჩქარეა 1.8 გიგაჰერცი, პროგრამას შეუძლია ერთდროულად "დატვირთოს" ოთხივე ბირთვი მუშაობით, ხოლო პროცესორის საერთო სიხშირე იქნება 7,2 გიგაჰერცი. თუ რამდენიმე პროგრამა ერთდროულად მუშაობს, თითოეულ მათგანს შეუძლია გამოიყენოს პროცესორის ბირთვების ნაწილი, რაც ასევე იწვევს კომპიუტერის მუშაობის ზრდას.
მრავალი ოპერაციული სისტემა მხარს უჭერს მულტირეიტინგს, ამიტომ მულტიკორული პროცესორების გამოყენებამ შეიძლება დააჩქაროს კომპიუტერი მაშინაც კი, იმ პროგრამების შემთხვევაშიც, რომლებიც არ უჭერს მხარს მულტიკრეიდინგს. თუ გავითვალისწინებთ მხოლოდ ერთი პროგრამის მუშაობას, მაშინ მრავალბირთვიანი პროცესორების გამოყენება გამართლებული იქნება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ეს პროგრამა ოპტიმიზირებულია მრავალრიცხოვანი თემისთვის. წინააღმდეგ შემთხვევაში, მრავალბირთვიანი პროცესორის სიჩქარე არ განსხვავდება ჩვეულებრივი პროცესორისაგან და ზოგჯერ ის კიდევ უფრო ნელა იმუშავებს.
