Dom > Razstava > Vsebine

Večjedrni procesor

Mar 14, 2019

Večjedrni procesor je ena računalniška komponenta z dvema ali več neodvisnimi procesnimi enotami, imenovanimi jedri, ki berejo in izvršujejo programska navodila. Navodila so navadna navodila za CPE (kot so dodajanje, premikanje podatkov in podružnica), vendar lahko en procesor hkrati izvaja več navodil na ločenih jedrih, kar poveča skupno hitrost za programe, ki so primerni za vzporedno računanje. Proizvajalci običajno integrirajo jedra na eno integrirano vezje (znano kot čipni večprocesor ali CMP) ali na več pogonov v enojnem čipu. Mikroprocesorji, ki se trenutno uporabljajo v skoraj vseh osebnih računalnikih, so večjedrni.


Večjedrni procesor izvaja večprocesiranje v enem fizičnem paketu. Oblikovalci lahko tesno ali ohlapno povežejo jedra v večjedrni napravi. Na primer, jedra lahko ali pa ne delijo predpomnilnikov in lahko izvajajo komunikacijske metode posredovanja sporočil ali med-jedra komunikacije v skupni rabi. Skupne omrežne topologije za medsebojno povezovanje jeder vključujejo vodilo, obroč, dvodimenzionalno mrežo in prečko. Homogeni večjedrni sistemi vključujejo le identična jedra; heterogeni večjedrni sistemi imajo jedra, ki niso enaka (npr. big.LITTLE imajo heterogena jedra, ki imajo isti nabor navodil, medtem ko imajo AMD Accelerated Processing Units jedra, ki nimajo niti skupnega ukaza). Tako kot pri enoprocesorskih sistemih lahko jedra v večjedrnih sistemih izvajajo arhitekture, kot so VLIW, superskalar, vektor ali večnitnost.


Večjedrni procesorji se pogosto uporabljajo v številnih domenah aplikacij, vključno s splošnim namenom, vgrajenim omrežjem, digitalno obdelavo signalov (DSP) in grafiko (GPU).


Izboljšanje zmogljivosti, pridobljeno z uporabo večjedrnega procesorja, je zelo odvisno od uporabljenih algoritmov programske opreme in njihovega izvajanja. Zlasti so možni dobički omejeni z delom programske opreme, ki lahko poteka vzporedno hkrati na več jedrih; ta učinek je opisan v zakonu Amdahla. V najboljšem primeru se lahko tako imenovani neprijetno vzporedni problemi zavedajo dejavnikov pospeševanja blizu števila jeder ali celo več, če se problem razdeli dovolj, da se prilega v predpomnilnik vsakega jedra, pri čemer se izogiba uporabi veliko počasnejšega pomnilnika glavnega sistema. . Vendar pa večina aplikacij ni toliko pospešena, če programerji ne vložijo preveč napora pri ponovnem vključevanju celotnega problema. Paralelizacija programske opreme je pomembna stalna tema raziskav.