Bu 8 yadroli protsessor degan ma'noni anglatadi. Ikki yadroli protsessorlarning afzalligi nimada? Ikki yadroli Intel protsessorlari

Ko'p yadroli protsessor - bitta protsessor chipida yoki bitta paketda ikki yoki undan ortiq hisoblash yadrolarini o'z ichiga olgan markaziy protsessor.

Orasida ko'p yadroli protsessorlar shu o'rinda ta'kidlashimiz mumkin

*protsessorlar asosan o'rnatilgan va mobil ilovalar, unda ishlab chiquvchilar energiya sarfini kamaytirish vositalari va usullariga katta e'tibor qaratdilar (SEAforth (SEAforth24, seaforth40), Tile (Tile36, Tile64, Tile64pro), AsAP-II, CSX700);

*energiya iste’moli bilan bog‘liq muammolar unchalik muhim bo‘lmagan hisoblash yoki grafik stansiyalar uchun protsessorlar (grafik protsessorlar, masalan, NVIDIA’dan g80 seriyali protsessorlar, Intel’dan Larrabee loyihasi, bunga IBM’dan Cell protsessorlari ham kiradi, garchi qayta ishlash yadrolari soni bo‘lsa-da. nisbatan past);

* protsessorlar deb ataladi asosiy oqim - serverlar, ish stantsiyalari va shaxsiy kompyuterlar uchun mo'ljallangan (AMD, Intel, Sun);

• Yadrolar soni (Yadro soni. Yadro) - taxminan bir kvadrat santimetr maydonga ega bo'lgan kremniy kristalli, uning ustida mikroskopik mantiqiy elementlarni amalga oshirish uchun foydalaniladi. elektr sxemasi protsessor, arxitektura deb ataladi. Har bir yadro tizim tomonidan barcha kerakli funktsiyalar to'plamiga ega bo'lgan alohida, mustaqil protsessor sifatida qabul qilinadi.)

Soat chastotasi (soat - bu protsessor bajarishi mumkin bo'lgan soniyada elementar operatsiya. Shuning uchun takt sikllari soni protsessor sekundiga qancha amalni bajarishi mumkinligini ko'rsatuvchi ko'rsatkichdir. Bu parametr uchun o'lchov birligi gigagerts gigagerts dir.)

Kesh xotira (to'g'ridan-to'g'ri protsessorga o'rnatilgan va tez-tez ishlatiladigan ma'lumotlarni saqlash va ulardan foydalanish uchun foydalaniladigan xotira kesh xotirasi deb ataladi. U bir necha darajalarga bo'linadi - L1, L2 va L3. Kesh xotirasining yuqori darajasi kattaroq hajmga ega, lekin unchalik katta emas. - ma'lumotlarga kirish tezligi.)

Bit sig'imi (bir taktli siklda protsessor va operativ xotira o'rtasida almashinadigan ma'lumot miqdorini aniqlaydi. Bu parametr bitlarda o'lchanadi. Imkoniyat parametri mumkin bo'lgan hajmga ta'sir qiladi. Ram- 32-bitli protsessor faqat 4 GB operativ xotira bilan ishlashi mumkin.)

Ishlash

Quvvat iste'moli

O'lchamlari

Narxi

Ular ishlab chiqilgan vazifalar sinflari

Protsessor ishlashi, quvvat sarfi va ma'lumotlar almashinuvi tezligining qiyosiy tavsiflari jadvallarda keltirilgan

(Mflops - soniyada million suzuvchi nuqta operatsiyalari)

Protsessorning umumiy ishlashiga va uning ishlash samaradorligiga yadrolararo ulanishlar tuzilishi va xotira quyi tizimini, xususan kesh xotirasini tashkil etish muhim hissa qo'shadi.

Protsessor CSX700

CSX700 protsessor arxitekturasi odatda o'rnatilgan yuqori unumdor ilovalarni bezovta qiladigan Hajmi, Og'irligi va Quvvati (SWAP) muammosini hal qilish uchun mo'ljallangan. Protsessorlarni, tizim interfeyslarini va chipdagi xatolarni to'g'rilaydigan xotirani birlashtirgan holda, CSX700 bugungi ilovalar talablariga javob beradigan iqtisodiy, ishonchli va samarali echimni taqdim etadi.

Protsessor arxitekturasi massiv parallel ishlov berish uchun optimallashtirilgan va yuqori samaradorlik va ishonchlilik uchun mo'ljallangan. Arxitektura signalni aqlli qayta ishlash va vaqt va chastota sohalarida tasvirni qayta ishlashga qaratilgan.

CSX700 chipida 192 ta yuqori unumli protsessor yadrolari, o'rnatilgan 256 KB bufer xotirasi (har biri 128 KB bo'lgan ikkita bank), ma'lumotlar keshi va ko'rsatmalar keshi, ichki va ECC himoyasi mavjud. tashqi xotira, o'rnatilgan to'g'ridan-to'g'ri xotiraga kirish boshqaruvchisi. ClearConnect NoC texnologiyasi chipdagi va chiplararo tarmoqlarni ta'minlash uchun ishlatiladi (11-rasm).

Protsessor ko'rsatmalar va ma'lumotlar keshlarini, protsessor elementlarini boshqarish bloklarini va 96 ta hisoblash yadrolari to'plamini o'z ichiga olgan nisbatan mustaqil ikkita MTAP (MultiThreaded Array Processor) modullaridan iborat (12-rasm).

Guruch. 12. MTAP blokining tuzilishi

Har bir yadroda ikkita suzuvchi nuqtali birlik (qo'shish, ko'paytirish, bo'lish, kvadrat ildiz, bitta va ikkita aniqlik raqamlari qo'llab-quvvatlanadi), 6 KB yuqori samarali RAM, 128 baytli registr fayli mavjud. 64 bitli virtual manzil maydoni va 48 bitli real manzil maydoni qo'llab-quvvatlanadi.

Texnik xususiyatlari protsessor:

yadro chastotasi 250 MGts;

Ikki yoki bitta aniqlikdagi ma'lumotlar uchun 96 GFlops;

ikki tomonlama aniqlikdagi matritsalarni ko'paytirish (DGEMM) benchmarki uchun 75 GFlopsni qo'llab-quvvatlaydi;

butun sonli amallarni bajarish 48 SAO;

quvvat sarfi 9 Vt;

ichki xotira avtobusining tarmoqli kengligi 192 GB/s;

ikkita tashqi xotira avtobusi 4 GB/s;

individual protsessorlar o'rtasida ma'lumot almashish tezligi 4 GB/s;

interfeyslari PCIe, 2 DDR2 DRAM (64 bit).

Kam quvvatli tizimlar uchun mo'ljallangan protsessor nisbatan past soat tezligida ishlaydi va dastur ishlashini ma'lum quvvat va issiqlik muhitiga moslashtirish imkonini beruvchi chastotani boshqarish mexanizmiga ega.

CSX700 Eclipse texnologiyasiga asoslangan professional rivojlanish muhiti (SDK) tomonidan qo'llab-quvvatlanadi, parallel dasturlash uchun kengaytmalarga ega optimallashtirilgan ANSI C kompilyatoriga asoslangan vizual ilovalarni tuzatish vositalari. Standart C kutubxonasidan tashqari, FFT, BLAS, LAPACK va boshqalar kabi funktsiyalarga ega optimallashtirilgan kutubxonalar to'plami mavjud.

Zamonaviy Intel va AMD protsessorlari

Zamonaviy protsessorlar bozori ikkita asosiy raqobatchilarga bo'lingan - Intel va AMD.

dan protsessorlar Intel, Core i7 Extreme Edition oilasi tufayli bugungi kunda eng samarali hisoblanadi. Modelga qarab, ular bir vaqtning o'zida 6 tagacha yadroga, 3300 MGts gacha takt tezligiga va 15 MB gacha L3 keshiga ega bo'lishi mumkin. Ish stoli protsessorlari segmentidagi eng mashhur yadrolar Intel - Ivy Bridge va Sandy Bridge-ga asoslangan.

Intel protsessorlari tizim samaradorligini oshirish uchun xususiy xususiy texnologiyalardan foydalanadi.

1. Hyper Threading- Ushbu texnologiya tufayli har bir jismoniy protsessor yadrosi bir vaqtning o'zida ikkita hisob-kitoblarni qayta ishlashga qodir, mantiqiy yadrolar soni aslida ikki baravar ko'payadi.

2. Turbo Boost- Foydalanuvchiga protsessorni maksimaldan oshib ketmasdan avtomatik ravishda overclock qilish imkonini beradi ruxsat etilgan chegara asosiy ish harorati.

3. Intel QuickPath Interconnect (QPI) - QPI halqa shinasi protsessorning barcha komponentlarini bog‘laydi va shu bilan axborot almashinuvidagi barcha mumkin bo‘lgan kechikishlarni kamaytiradi.

4. Vizualizatsiya texnologiyasi - virtualizatsiya yechimlari uchun apparat ta'minoti.

5. Intel Execute Disable Bit - Amalda antivirus dasturi, bufer toshib ketish texnologiyasiga asoslangan mumkin bo'lgan virus hujumlaridan apparat himoyasini ta'minlaydi.

6. Intel SpeedStep - protsessorda yaratilgan yukga qarab kuchlanish va chastota darajasini o'zgartirish imkonini beruvchi vosita.

Core i7 - yoqilgan hozirgi paytda kompaniyaning yuqori chizig'i

Core i5 - yuqori unumdorlik

Core i3 - past narx, yuqori / o'rtacha ishlash

Eng tez AMD protsessorlari hali ham eng tez Intel protsessorlariga qaraganda sekinroq (2010 yil noyabr oyidagi ma'lumotlar). Lekin uning yaxshi narx-sifat nisbati tufayli, AMD protsessorlari, asosan ish stoli kompyuterlari uchun Intel protsessorlariga ajoyib alternativ hisoblanadi.

Athlon II va Phenom II protsessorlari uchun nafaqat soat tezligi, balki protsessor yadrolari soni ham muhimdir. Athlon II va Phenom II, modelga qarab, ikkita uch yoki to'rt yadroga ega bo'lishi mumkin. Olti yadroli model - faqat Highend Phenom II seriyali.

AMD tomonidan yaratilgan ko'pgina zamonaviy protsessorlar sukut bo'yicha quyidagi texnologiyalarni qo'llab-quvvatlaydi:

1. AMD Turbo CORE - Bu texnologiya boshqariladigan overclock orqali barcha protsessor yadrolarining ishlashini avtomatik ravishda tartibga solish uchun mo'ljallangan (Intel kompaniyasining shunga o'xshash texnologiyasi TurboBoost deb ataladi).

2. AVX (Advanced Vector Extensions), XOP va FMA4 - suzuvchi nuqtali raqamlar bilan ishlash uchun maxsus mo'ljallangan kengaytirilgan buyruqlar to'plamiga ega vosita. Albatta, foydali vositalar to'plami.

3. AES (Advanced Encryption Standard) - B dasturiy ilovalar ma'lumotlarni shifrlashdan foydalanish ish faoliyatini yaxshilaydi.

4. AMD Visualization (AMD-V) - Ushbu virtualizatsiya texnologiyasi bir kompyuterning resurslarini bir nechta virtual mashinalar o'rtasida almashishni ta'minlashga yordam beradi.

5. AMD PowcrNow! - Quvvatni boshqarish texnologiyasi. Ular protsessor qismlarini dinamik ravishda faollashtirish va o'chirish orqali foydalanuvchiga yaxshilangan ishlashga erishishga yordam beradi.

6. NX Bit - infektsiyani oldini olishga yordam beradigan noyob antivirus texnologiyasi shaxsiy kompyuter zararli dasturlarning ayrim turlari.

GISda foydalanish

Geografik axborot tizimlari jamlanma jadvalli, matnli va kartografik ma’lumotlarni, demografik, statistik, yer, shahar, manzil va boshqa ma’lumotlarni tahlil qilish uchun ko‘p funksiyali vositadir. Ko'p yadroli protsessorlar har xil turdagi ma'lumotlarni tezda qayta ishlash uchun zarurdir, chunki ular dasturlarning ishini sezilarli darajada tezlashtiradi va tarqatadi.

XULOSA

Ko'p yadroli protsessorlarga o'tish ish faoliyatini yaxshilashning asosiy yo'nalishiga aylanmoqda. Hozirgi vaqtda 4 va 6 yadroli protsessorlar eng keng tarqalgan hisoblanadi. Har bir yadro tizim tomonidan barcha kerakli funktsiyalar to'plamiga ega bo'lgan alohida, mustaqil protsessor sifatida qabul qilinadi. Ko'p yadroli protsessorlar texnologiyasi hisoblash operatsiyalarini parallellashtirishga imkon berdi, buning natijasida shaxsiy kompyuterning ishlashi oshdi.

http://www.intuit.ru/department/hardware/mcoreproc/15/

http://kit-e.ru/articles/build_in_systems/2010_2_92.php

http://softrew.ru/instructions/266-sovremennye-processory.html

http://it-notes.info/centralnyj-processor/

http://www.mediamarkt.ru/mp/article/AMD,847020.html

Ko'p yadroli protsessorlarning afzalliklari

Dasturlarning ishini, masalan, asosiy dastur vazifalari va operatsion tizimning fon vazifalarini bir nechta yadrolar bo'ylab taqsimlash qobiliyati;

Dasturlar tezligini oshirish;

Intensiv hisoblash jarayonlari ancha tez ishlaydi;

Hisoblashda intensiv multimedia ilovalaridan (masalan, video muharrirlar) yanada samarali foydalanish;

Energiya sarfini kamaytirish;

Kompyuter foydalanuvchisining ishi qulayroq bo'ladi;

...rivojlanish jarayonida yadrolar soni ortib boradi.

(Intel dasturchilari)

Ko'proq yadro, va shuningdek yadro, va yana ko'p yadro!..

...Yaqingacha eshitmaganmiz ham, bilmagan ham edik ko'p yadroli protsessorlar va bugungi kunda ular bir yadroli protsessorlarni agressiv ravishda almashtirmoqdalar. Ko'p yadroli protsessorlarning bumi boshlandi, bu hali ham ozgina! - ularning nisbatan yuqori narxlari bilan ushlab turiladi. Ammo kelajak ko'p yadroli protsessorlarda ekanligiga hech kim shubha qilmaydi!..

Protsessor yadrosi nima

Zamonaviy markaziy mikroprotsessorning markazida ( Markaziy protsessor– abbr. ingliz tilidan markaziy ishlov berish bloki– markaziy hisoblash qurilmasi) yadro ( yadro) taxminan bir kvadrat santimetr maydonga ega bo'lgan kremniy kristalli bo'lib, unda protsessorning elektron diagrammasi joylashgan. arxitektura (chip arxitekturasi).

Yadro chipning qolgan qismiga ("paket" deb ataladi) ulangan. CPU to'plami) flip-chip texnologiyasidan foydalangan holda ( flip-chip, Flip-chip ulanishi– teskari yadro, teskari kristall usuli yordamida mahkamlash). Ushbu texnologiya o'z nomini oldi, chunki yadroning tashqariga qaragan - ko'rinadigan qismi aslida uning "pastki" qismidir - issiqlikni yaxshiroq uzatish uchun sovutgichning radiatori bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqani ta'minlaydi. Orqa tomonda (ko'rinmas) "interfeys" ning o'zi - kristall va qadoqlash o'rtasidagi aloqa. Protsessor yadrosi va qadoqlash o'rtasidagi aloqa pin pinlari yordamida amalga oshiriladi ( Lehim zarbalari).

Yadro tekstolit bazasida joylashgan bo'lib, uning bo'ylab aloqa yo'llari "oyoqlarga" (kontakt yostiqchalari) o'tadi, termal interfeys bilan to'ldirilgan va himoya metall qopqoq bilan qoplangan.

Birinchi (tabiiy, bir yadroli!) Mikroprotsessor Intel 4004 1971 yil 15 noyabrda Intel korporatsiyasi tomonidan taqdim etilgan. U 108 kHz chastotali 2300 tranzistorni o'z ichiga olgan va narxi 300 dollarni tashkil etgan.

Markaziy mikroprotsessorning hisoblash quvvatiga qo'yiladigan talablar doimiy ravishda o'sib bordi va o'sishda davom etmoqda. Ammo agar ilgari protsessor ishlab chiqaruvchilari doimiy ravishda foydalanuvchilarning hozirgi talabiga moslashishlari kerak bo'lsa, endi chip ishlab chiqaruvchilari egri chiziqdan ancha oldinda!

Uzoq vaqt davomida an'anaviy bir yadroli protsessorlarning ishlashidagi yaxshilanishlar, asosan, takt chastotasining izchil o'sishi (protsessor ishlashining taxminan 80% soat chastotasi bilan aniqlangan) va bir vaqtning o'zida bitta chipdagi tranzistorlar sonini ko'paytirish tufayli sodir bo'ldi. . Biroq, soat chastotasining yanada oshishi (3,8 gigagertsdan ortiq soat chastotasida, chiplar shunchaki haddan tashqari qizib ketadi!) bir qator asosiy jismoniy to'siqlarga qarshi ishlaydi (chunki texnologik jarayon deyarli atom hajmiga yaqinlashdi: Bugungi kunda protsessorlar 45 nm texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqariladi va kremniy atomining o'lchami taxminan 0,543 nm ni tashkil qiladi):

Birinchidan, kristall hajmining pasayishi va soat chastotasining oshishi bilan tranzistorlarning oqish oqimi ortadi. Bu energiya sarfini oshirishga va issiqlik chiqishi oshishiga olib keladi;

Ikkinchidan, yuqori soat tezligining afzalliklari xotiraga kirishning kechikishi bilan qisman inkor etiladi, chunki xotiraga kirish vaqtlari ortib borayotgan soat tezligiga mos kelmaydi;

Uchinchidan, ba'zi ilovalar uchun an'anaviy ketma-ket arxitekturalar samarasiz bo'lib qoladi, chunki "von Neumann bo'g'ozi" deb ataladigan, ketma-ket hisoblash oqimidan kelib chiqadigan ishlash cheklovi tufayli soat tezligi oshadi. Shu bilan birga, RC signalini uzatish kechikishlari kuchayadi, bu soat chastotasining oshishi bilan bog'liq qo'shimcha darboğazdir.

Ko'p protsessorli tizimlardan foydalanish ham keng tarqalmagan, chunki u murakkab va qimmat multiprotsessorli ana platalarni talab qiladi. Shuning uchun mikroprotsessorlarning ishlashini boshqa vositalar yordamida yanada yaxshilashga qaror qilindi. Kontseptsiya eng samarali yo'nalish sifatida e'tirof etildi ko'p tarmoqli, superkompyuterlar dunyosida paydo bo'lgan, bir vaqtning o'zida bir nechta buyruqlar oqimlarini parallel ravishda qayta ishlashdir.

Shunday qilib, kompaniyaning chuqurligida Intel tug'ilgan Hyper-Threading texnologiyasi (HTT) - bu protsessorga bir yadroli protsessorda bir vaqtning o'zida to'rttagacha dastur iplarini parallel ravishda bajarishga imkon beruvchi o'ta torli ma'lumotlarni qayta ishlash texnologiyasi. Hyper-threading resursni ko'p talab qiladigan ilovalarni ishga tushirish samaradorligini sezilarli darajada oshiradi (masalan, audio va videolarni tahrirlash bilan bog'liq bo'lganlar, 3D-simulyatsiya), shuningdek, OTning ko'p vazifali rejimida ishlashi.

Markaziy protsessor Pentium 4 kiritilgan bilan Hyper-threading bittasi bor jismoniy ikkiga bo'lingan yadro mantiqiy, shuning uchun operatsion tizim uni ikki xil protsessor sifatida belgilaydi (bitta o'rniga).

Hyper-threading aslida bitta chipda ikkita jismoniy yadroli protsessorlarni yaratish uchun tramplin bo'ldi. 2 yadroli chipda ikkita yadro (ikkita protsessor!) parallel ishlaydi, ular pastroq soat chastotasida ta'minlaydi. O yaxshi ishlash, chunki ikkita mustaqil ko'rsatmalar oqimi parallel ravishda (bir vaqtning o'zida!) bajariladi.

Protsessorning bir vaqtning o'zida bir nechta dastur iplarini bajarish qobiliyati deyiladi ip darajasidagi parallellik (TLP – ip darajasidagi parallellik). Kerak TLP muayyan vaziyatga bog'liq (ba'zi hollarda bu shunchaki foydasiz!).

Protsessorlarni yaratishning asosiy muammolari

Har bir protsessor yadrosi mustaqil bo'lishi kerak, mustaqil quvvat iste'moli va boshqariladigan quvvatga ega;

Bozor dasturiy ta'minot ko'rsatmalarning tarmoqlanish algoritmini juft (juft sonli yadroli protsessorlar uchun) yoki toq (toq sonli yadroli protsessorlar uchun) iplar soniga samarali ajrata oladigan dasturlar bilan ta'minlanishi kerak;

…

Matbuot xizmatining xabar berishicha AMD, bugungi kunda 4 yadroli protsessorlar bozori umumiy hajmning 2% dan ko'pini tashkil qilmaydi. Shubhasiz, zamonaviy xaridor uchun uy ehtiyojlari uchun 4 yadroli protsessorni sotib olish ko'p sabablarga ko'ra hali ham mantiqiy emas. Birinchidan, bugungi kunda bir vaqtning o'zida 4 ta ish zarrachasidan samarali foydalana oladigan dasturlar deyarli yo'q; ikkinchidan, ishlab chiqaruvchilar sifatida 4 yadroli protsessorlarni joylashtiring Hi-End-uskunalar qo'shish orqali yechimlar eng zamonaviy video kartalar va katta qattiq disklar - va bu oxir-oqibatda allaqachon qimmat narxini oshiradi …

Dasturchilar Intel ular aytadilar: "...rivojlanish jarayonida yadrolar soni tobora ko'payib boradi ...".

Kelajakda bizni nima kutmoqda

Korporatsiyada Intel ular endi "Ko'p yadroli" haqida gapirishmaydi ( Ko'p yadroli) protsessorlar, 2-, 4-, 8-, 16- yoki hatto 32-yadroli yechimlarga nisbatan qilinganidek, lekin “Koʻp yadroli” ( Ko'p yadroli), protsessor arxitekturasi bilan taqqoslanadigan (lekin o'xshash bo'lmagan) butunlay yangi chip arxitektura makrostrukturasini nazarda tutadi. Hujayra.

Bundaylarning tuzilishi Ko'p yadroli-chip bir xil ko'rsatmalar to'plami bilan ishlashni o'z ichiga oladi, lekin kuchli markaziy yadro yoki bir nechta kuchli foydalanish Markaziy protsessor, ko'plab yordamchi yadrolar bilan "o'rab olingan", bu ko'p tarmoqli rejimda murakkab multimedia ilovalarini yanada samarali qayta ishlashga yordam beradi. "Umumiy maqsadli" yadrolardan tashqari, protsessorlar Intel shuningdek, grafika, nutqni aniqlash algoritmlari, aloqa protokollarini qayta ishlash kabi vazifalarning turli sinflarini bajarish uchun maxsus yadrolarga ega bo'ladi.

Bu aynan Jastin Rattner tomonidan taqdim etilgan arxitektura ( Jastin R. Rattner), sektor mudiri Intel korporativ texnologiyalar guruhi, Tokiodagi matbuot anjumanida. Unga ko'ra, yangi ko'p yadroli protsessorda shunday yordamchi yadrolar bir necha o'nlab bo'lishi mumkin. Yuqori issiqlik tarqalishiga ega bo'lgan katta, energiyani ko'p talab qiluvchi hisoblash yadrolariga e'tibor qaratishdan farqli o'laroq, ko'p yadroli kristallar Intel faqat joriy vazifani bajarish uchun zarur bo'lgan yadrolarni faollashtiradi, qolgan yadrolar esa o'chiriladi. Bu kristallga ma'lum bir vaqtda kerakli darajada elektr energiyasini iste'mol qilish imkonini beradi.

2008 yil iyul oyida korporatsiya Intel bir necha o'nlab va hatto minglab hisoblash yadrolarini bitta protsessorga birlashtirish imkoniyatini ko'rib chiqayotgani haqida xabar berdi. Kompaniyaning yetakchi muhandisi Envar Galum ( Anvar G‘ulom) o‘z blogida shunday deb yozgan edi: “Oxir-oqibat, mendan quyidagi maslahatni olishni tavsiya qilaman... ishlab chiquvchilar hozirdan o‘nlab, yuzlab va minglab yadrolar haqida o‘ylashni boshlashlari kerak”. Uning so'zlariga ko'ra, ayni paytda Intel hisoblashni "hali biz sotmaydigan yadrolar soni bo'yicha" kengaytira oladigan texnologiyalarni o'rganmoqda.

Oxir oqibat, ko'p yadroli tizimlarning muvaffaqiyati dasturlash tillarini o'zgartirishi va mavjud kutubxonalarni qayta yozishi kerak bo'lgan dasturchilarga bog'liq bo'ladi, dedi Galum.

Protsessor ichida Mobil telefon. Xususiyatlari va ularning ma'nosi

Smartfon sanoati har kuni rivojlanmoqda va buning natijasida foydalanuvchilar yangi, zamonaviy va kuchli gadjetlarga ega bo'lmoqdalar. Barcha smartfon ishlab chiqaruvchilari o'zlarining yaratilishini o'ziga xos va almashtirib bo'lmaydigan qilishga intilishadi. Shu sababli, bugungi kunda smartfonlar uchun protsessorlarni ishlab chiqish va ishlab chiqarishga katta e'tibor qaratilmoqda.

Shubhasiz, ko'plab "aqlli telefonlar" muxlislari protsessor nima va uning asosiy funktsiyalari qanday degan savolni bir necha bor berishgan. Va shuningdek, albatta, xaridorlarni chip nomidagi bu raqamlar va harflar nimani anglatishi qiziq.
Kontseptsiya bilan bir oz tanishishingizni tavsiya qilamiz "smartfon protsessori".

Smartfondagi protsessor- bu eng murakkab qism bo'lib, qurilma tomonidan amalga oshirilgan barcha hisob-kitoblar uchun javobgardir. Aslida, smartfon protsessordan foydalanadi deyish noto'g'ri, chunki protsessorlar ham shunday mobil qurilmalar ah ishlatilmadi. Protsessor boshqa komponentlar bilan birgalikda SoC (System on a chip - system on chip) ni tashkil qiladi, ya'ni bitta chipda mavjud. to'liq kompyuter protsessor, grafik tezlatgich va boshqa komponentlar bilan.

Agar biz protsessor haqida gapiradigan bo'lsak, unda birinchi navbatda bunday tushunchani tushunishimiz kerak "protsessor arxitekturasi". Zamonaviy smartfonlar xuddi shu nomdagi ARM Limited kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan ARM arxitekturasi asosidagi protsessorlardan foydalanadi. Aytishimiz mumkinki, arxitektura bu butun protsessorlar oilasiga xos bo'lgan xususiyatlar va sifatlarning ma'lum bir to'plamidir. Qualcomm, Nvidia, Samsung, MediaTek, Apple va boshqa protsessor kompaniyalari texnologiyani ARM dan litsenziyalaydi va keyin tayyor chiplarni smartfon ishlab chiqaruvchilarga sotadi yoki ularni o'z qurilmalarida ishlatadi. Chip ishlab chiqaruvchilar ARM-dan individual yadrolar, ko'rsatmalar to'plami va tegishli texnologiyalarni litsenziyalaydi. ARM Limited protsessorlarni ishlab chiqarmaydi, faqat o'z texnologiyalari uchun litsenziyalarni boshqa ishlab chiqaruvchilarga sotadi.

Endi yadro va soat tezligi kabi tushunchalarni ko'rib chiqaylik, ular doimo protsessor haqida gapirganda smartfonlar va telefonlar haqidagi sharhlar va maqolalarda topiladi.

Yadro

Yadro nima degan savoldan boshlaylik. Yadro protsessorning ishlashi, quvvat sarfi va soat tezligini aniqlaydigan chipning elementi. Ko'pincha biz ikki yadroli yoki to'rt yadroli tushunchaga duch kelamiz yadroviy protsessor. Keling, bu nimani anglatishini aniqlaylik.

Ikki yadroli yoki to'rt yadroli protsessor - farq nima?

Ko'pincha xaridorlar ikki yadroli protsessor bir yadroli protsessordan ikki baravar kuchli, to'rt yadroli protsessor esa to'rt baravar kuchliroq deb o'ylashadi. Endi biz sizga haqiqatni aytamiz. Bir yadrodan ikkitaga yoki ikkitadan to'rtga o'tish unumdorlikni oshirishi mantiqan to'g'ri tuyuladi, lekin aslida bu quvvat ikki yoki to'rt baravar oshishi kamdan-kam uchraydi. Yadrolar sonini ko'paytirish ishlayotgan jarayonlarni qayta taqsimlash hisobiga qurilmaning ishlashini tezlashtirish imkonini beradi. Ammo zamonaviy ilovalarning aksariyati bitta tishli va shuning uchun bir vaqtning o'zida faqat bitta yoki ikkita yadrodan foydalanishi mumkin. Tabiiyki, savol tug'iladi, u holda to'rt yadroli protsessor nima uchun? Ko'p yadroli asosan ilg'or o'yinlar va tahrirlash ilovalari tomonidan qo'llaniladi multimedia fayllari. Bu shuni anglatadiki, agar sizga o'yin (3D o'yinlar) yoki Full HD video suratga olish uchun smartfon kerak bo'lsa, unda siz to'rt yadroli protsessorli qurilma sotib olishingiz kerak. Agar dasturning o'zi ko'p yadrolilarni qo'llab-quvvatlamasa va katta resurslarni talab qilmasa, batareya quvvatini tejash uchun foydalanilmagan yadrolar avtomatik ravishda o'chiriladi. Ko'pincha, beshinchi yordamchi yadro eng oddiy vazifalar uchun, masalan, qurilmani uyqu rejimida ishlatish yoki pochtani tekshirishda ishlatiladi.

Agar sizga muloqot qilish, Internetda kezish, elektron pochta xabarlarini tekshirish yoki barcha so'nggi yangiliklardan xabardor bo'lish uchun oddiy smartfon kerak bo'lsa, unda ikki yadroli protsessor sizga juda mos keladi. Va nima uchun ko'proq pul to'lash kerak? Axir, yadrolar soni qurilmaning narxiga bevosita ta'sir qiladi.

Soat chastotasi

Biz tanishishimiz kerak bo'lgan keyingi tushuncha - bu soat chastotasi. Soat chastotasi protsessorning xarakteristikasi bo'lib, protsessor vaqt birligi (bir soniya) uchun qancha soat siklida ishlashga qodirligini ko'rsatadi. Misol uchun, agar qurilma xususiyatlari ko'rsatsa chastota 1,7 gigagerts - bu 1 soniyada uning protsessori 1 700 000 000 (1 milliard 700 million) tsiklni bajarishini anglatadi.

Operatsiyaga, shuningdek, chip turiga qarab, chipning bitta vazifani bajarishi uchun zarur bo'lgan soat tsikllari soni o'zgarishi mumkin. Soat chastotasi qanchalik baland bo'lsa, ish tezligi shunchalik tez bo'ladi. Bu farq, ayniqsa, turli chastotalarda ishlaydigan bir xil yadrolarni solishtirganda seziladi.

Ba'zan ishlab chiqaruvchi quvvat sarfini kamaytirish uchun soat tezligini cheklaydi, chunki protsessor tezligi qanchalik yuqori bo'lsa, u ko'proq quvvat sarflaydi.

Va yana biz ko'p yadroga qaytamiz. Soat tezligini (MGts, GHz) oshirish issiqlik ishlab chiqarishni oshirishi mumkin, bu esa smartfon foydalanuvchilari uchun juda istalmagan va hatto zararli. Shu sababli, ko'p yadroli texnologiya smartfonni cho'ntagingizda juda qizib ketmasdan uning ish faoliyatini oshirish usullaridan biri sifatida ham qo'llaniladi.

Ilovalarning bir vaqtning o'zida bir nechta yadrolarda ishlashiga ruxsat berish orqali unumdorlik oshadi, ammo bitta shart mavjud: ilovalar eng so'nggi avlod bo'lishi kerak. Bu xususiyat batareya quvvatini ham tejaydi.

CPU keshi

Smartfon sotuvchilari ko'pincha sukut saqlaydigan protsessorning yana bir muhim xususiyati CPU keshi.

Kesh- Bu ma'lumotlarni vaqtincha saqlash uchun mo'ljallangan va protsessor chastotasida ishlaydigan xotira. Kesh RAMni sekinlashtirish uchun protsessorning kirish vaqtini qisqartirish uchun ishlatiladi. U RAM ma'lumotlarining bir qismining nusxalarini saqlaydi. Kirish vaqti protsessor tomonidan talab qilinadigan ma'lumotlarning ko'p qismi keshda tugashi va RAMga kirishlar sonining qisqarishi tufayli qisqaradi. Kesh hajmi qanchalik katta bo'lsa, uning qismi kattaroq bo'ladi dastur uchun zarur unda ma'lumotlar bo'lishi mumkin, RAMga qanchalik tez-tez kirish sodir bo'ladi va tizimning umumiy ishlashi shunchalik yuqori bo'ladi.

Protsessor tezligi va operativ xotira tezligi o'rtasidagi bo'shliq juda katta bo'lgan zamonaviy tizimlarda kesh ayniqsa dolzarbdir. Albatta, savol tug'iladi, nega ular bu xususiyatni eslatishni xohlamaydilar? Bu juda oddiy. Keling, misol keltiraylik. Faraz qilaylik, ikkita taniqli protsessor (shartli ravishda A va B) yadrolari soni va takt tezligi mutlaqo bir xil, lekin negadir A B dan ancha tezroq ishlaydi. Buni tushuntirish juda oddiy: A protsessorida kattaroq protsessor mavjud. kesh, shuning uchun protsessor tezroq ishlaydi.

Kesh hajmidagi farq, ayniqsa, Xitoy va markali telefonlar o'rtasida sezilarli. Ko'rinishidan, raqamlarning xususiyatlariga ko'ra, hamma narsa bir xil bo'lib tuyuladi, ammo qurilmalarning narxi farq qiladi. Va bu erda xaridorlar "agar farq bo'lmasa, nega ko'proq pul to'lash kerak?" degan fikr bilan pul tejashga qaror qilishadi. Ammo, biz ko'rib turganimizdek, farq va juda muhim narsa bor, lekin sotuvchilar ko'pincha bu haqda jim turishadi va sotishadi Xitoy telefonlari oshirilgan narxlarda.

To'rt yadroli va sakkiz yadroli smartfon protsessorlari o'rtasidagi farq nima? Tushuntirish juda oddiy. Sakkiz yadroli mikrosxemalar to'rt yadroli chiplarga qaraganda ikki barobar ko'p protsessor yadrolariga ega. Bir qarashda sakkiz yadroli protsessor ikki baravar kuchliroqdek tuyuladi, shunday emasmi? Aslida, bunday narsa sodir bo'lmaydi. Sakkiz yadroli protsessor nima uchun smartfonning ishlashini ikki baravar oshirmasligini tushunish uchun ba'zi tushuntirishlar talab qilinadi. allaqachon yetib kelgan. Yaqinda faqat orzu qilish mumkin bo'lgan sakkiz yadroli protsessorlar tobora keng tarqalmoqda. Ammo ma'lum bo'lishicha, ularning vazifasi qurilmaning ishlashini oshirish emas.

To'rt va sakkiz yadroli protsessorlar. Ishlash

"Sakkiz yadroli" va "to'rt yadroli" atamalarining o'zi CPU yadrolari sonini aks ettiradi.

Ammo bu ikki turdagi protsessorlar o'rtasidagi asosiy farq - hech bo'lmaganda 2015 yilda - protsessor yadrolarini o'rnatish usuli.

To'rt yadroli protsessor bilan barcha yadrolar bir vaqtning o'zida tez va moslashuvchan ko'p vazifani, ravon 3D o'yinni, tezroq kamera ishlashini va boshqalarni yoqishi mumkin.

Zamonaviy sakkiz yadroli chiplar, o'z navbatida, oddiygina ikkita to'rt yadroli protsessordan iborat bo'lib, ularning turiga qarab turli xil vazifalarni o'zaro taqsimlaydi. Ko'pincha sakkiz yadroli chipda ikkinchi to'plamga qaraganda kamroq soat tezligiga ega to'rt yadroli to'plam mavjud. Murakkab vazifani bajarish kerak bo'lganda, tezroq protsessor tabiiy ravishda uni oladi.

"Sakkiz yadroli" dan ko'ra aniqroq atama "ikki to'rt yadroli" bo'ladi. Lekin bu unchalik yoqimli emas va marketing maqsadlari uchun mos emas. Shuning uchun bu protsessorlar sakkiz yadroli deb ataladi.

Nima uchun bizga ikkita protsessor yadrolari to'plami kerak?

Ikkita protsessor yadrolarini birlashtirish, vazifalarni bir-biriga o'tkazish, bitta qurilmada nima sababdan? Energiya samaradorligini ta'minlash uchun.

Kuchliroq CPU ko'proq quvvat sarflaydi va batareyani tez-tez zaryad qilish kerak. A batareyalar Smartfonda protsessorlarga qaraganda ancha zaif aloqa. Natijada, smartfon protsessori qanchalik kuchli bo'lsa, unga ko'proq sig'imli batareya kerak bo'ladi.

Biroq, ko'pgina smartfon vazifalari uchun sizga zamonaviy protsessor taqdim eta oladigan yuqori hisoblash unumdorligi kerak bo'lmaydi. Bosh ekranlar o‘rtasida navigatsiya qilish, xabarlarni tekshirish va hattoki veb-navigatsiya protsessorni kamroq talab qiladigan vazifalardir.

Ammo HD video, o'yinlar va fotosuratlar bilan ishlash - bunday vazifalar. Shuning uchun, sakkiz yadroli protsessorlar juda amaliy, ammo bu yechimni nafis deb atash qiyin. Kuchsizroq protsessor kamroq resurs talab qiladigan vazifalarni bajaradi. Ko'proq kuchli - ko'proq resurs talab qiladi. Natijada, faqat yuqori chastotali protsessor barcha vazifalarni bajara oladigan holatga nisbatan umumiy quvvat sarfi kamayadi. Shunday qilib, ikkilamchi protsessor birinchi navbatda ishlashni emas, balki energiya samaradorligini oshirish muammosini hal qiladi.

Texnologik xususiyatlar

Barcha zamonaviy sakkiz yadroli protsessorlar big.LITTLE deb ataladigan ARM arxitekturasiga asoslangan.

Ushbu sakkiz yadroli big.LITTLE arxitekturasi 2011 yil oktyabr oyida e'lon qilingan va to'rtta past samarali Cortex-A7 yadrolari to'rtta yuqori samarali Cortex-A15 yadrolari bilan birgalikda ishlashga imkon berdi. ARM bu yondashuvni har yili takrorladi va sakkiz yadroli chipdagi protsessor yadrolarining ikkala to'plami uchun ko'proq qobiliyatli chiplarni taklif qildi.

Ba'zi yirik mobil qurilmalar chip ishlab chiqaruvchilari o'z sa'y-harakatlarini mana shu katta "sakkiz yadroli" misolga qaratmoqda. Birinchi va eng e'tiborlilaridan biri o'z chipi edi Samsung, mashhur Exynos. O'shandan beri uning sakkiz yadroli modeli ishlatilgan Samsung Galaxy S4, hech bo'lmaganda kompaniya qurilmalarining ba'zi versiyalarida.

Yaqinda Qualcomm ham sakkiz yadroli Snapdragon 810 protsessor chiplarida big.LITTLE dan foydalanishni boshladi. Aynan shu protsessorda smartfonlar bozoridagi mashhur yangi mahsulotlar, masalan, LG bo'lgan G Flex 2 asoslangan.

2015 yil boshida NVIDIA kompaniyasi avtomobil kompyuterlari uchun mo'ljallangan yangi o'ta kuchli mobil protsessor Tegra X1ni taqdim etdi. X1 ning asosiy vazifasi shundaki, uni konsoldan chaqirish mumkin (“konsolga qiyin”) GPU, bu ham big.LITTLE arxitekturasiga asoslangan. Ya'ni, u ham sakkiz yadroli bo'ladi.

uchun katta farq bormi muntazam foydalanuvchi?

Oddiy foydalanuvchi uchun to'rt yadroli va sakkiz yadroli smartfon protsessorlari o'rtasida katta farq bormi? Yo'q, aslida bu juda kichik, deydi Jon Mandi.

"Sakkiz yadroli" atamasi biroz chalkash, lekin aslida u to'rt yadroli protsessorlarning takrorlanishini anglatadi. Natijada, energiya samaradorligini oshirish uchun bitta chipga birlashtirilgan ikkita mustaqil ishlaydigan to'rt yadroli to'plamlar.

Har bir zamonaviy smartfonga sakkiz yadroli protsessor kerakmi? Bunday ehtiyoj yo‘q, deb hisoblaydi Jon Mundi va faqat ikki yadroli protsessor bilan o‘z iPhone’larining munosib energiya samaradorligini ta’minlovchi Apple kompaniyasini misol qilib keltirdi.

Shunday qilib, sakkiz yadroli ARM big.LITTLE arxitekturasi smartfonlar bilan bog'liq eng muhim muammolardan biri - batareyaning ishlash muddatini hal qilishning mumkin bo'lgan echimlaridan biridir. Jon Mundining soʻzlariga koʻra, ushbu muammoning boshqa yechimi topilishi bilanoq, bitta chipga ikkita toʻrt yadroli toʻplam va shunga oʻxshash yechimlarni oʻrnatish tendentsiyasi toʻxtaydi.

Sakkiz yadroli smartfon protsessorlarining boshqa afzalliklarini bilasizmi?

• Oʻquv qoʻllanma

Ushbu maqolada men bir nechta dasturlarni parallel ravishda bajarishga qodir bo'lgan, ya'ni ko'p yadroli, ko'p protsessorli, ko'p oqimli tizimlarni tavsiflash uchun ishlatiladigan atamalarni tavsiflashga harakat qilaman. IA-32 protsessorida turli xil vaqtlarda va bir oz mos kelmaydigan tartibda turli xil parallellik turlari paydo bo'ldi. Bularning barchasida chalkashib ketish juda oson, ayniqsa operatsion tizimlar unchalik murakkab bo'lmagan amaliy dasturlardan tafsilotlarni ehtiyotkorlik bilan yashirishini hisobga olsak.

Maqolaning maqsadi ko'p protsessorli, ko'p yadroli va ko'p bosqichli tizimlarning mumkin bo'lgan turli xil konfiguratsiyalari bilan ularda ishlaydigan dasturlar uchun ham mavhumlik (farqlarni e'tiborsiz qoldirish) uchun ham, xususiyatlarni hisobga olish uchun ham imkoniyatlar yaratilganligini ko'rsatishdir ( konfiguratsiyani dasturiy ravishda aniqlash qobiliyati).

Maqolada ®, ™ belgilari haqida ogohlantirish

Mening sharhim kompaniya xodimlari nega ommaviy muloqotda mualliflik huquqi haqida ogohlantirishlardan foydalanishi kerakligini tushuntiradi. Ushbu maqolada men ularni tez-tez ishlatishim kerak edi.

Markaziy protsessor

IN zamonaviy dunyo protsessor - bu biz chiroyli Chakana savdo qutisida yoki unchalik yaxshi bo'lmagan OEM paketida sotib oladigan narsadir. Bo'linmas ob'ekt rozetkaga kiritilgan anakart. Agar ulagich bo'lmasa va uni olib tashlash mumkin bo'lmasa ham, ya'ni mahkam lehimlangan bo'lsa, u bitta chipdir.

Mobil tizimlar (telefonlar, planshetlar, noutbuklar) va aksariyat ish stollarida bitta protsessor mavjud. Ish stantsiyalari va serverlar ba'zan bitta anakartda ikki yoki undan ortiq protsessorlar bilan maqtanadi.

Bitta tizimda bir nechta protsessorlarni qo'llab-quvvatlash ko'plab dizayn o'zgarishlarini talab qiladi. Hech bo'lmaganda, ularning jismoniy ulanishini ta'minlash (ana platada bir nechta rozetkalarni taqdim etish), protsessorni identifikatsiya qilish masalalarini hal qilish (ushbu maqolada keyinroq qarang, shuningdek, mening oldingi eslatma), xotiraga kirishni muvofiqlashtirish va etkazib berishni uzish ( uzilish nazoratchisi bir nechta protsessorlar uchun uzilishlarni yo'naltira olishi kerak) va, albatta, operatsion tizim tomonidan qo'llab-quvvatlash. Afsuski, men Intel protsessorlarida birinchi ko'p protsessorli tizimning yaratilishi haqida hujjatli eslatma topa olmadim, ammo Vikipediyaning ta'kidlashicha, Sequent Computer Systems ularni 1987 yilda Intel 80386 protsessorlari yordamida bir tizimda bir nechta chiplarni qo'llab-quvvatlash keng tarqalmoqda. Intel® Pentium bilan boshlanadi.

Agar bir nechta protsessor mavjud bo'lsa, unda ularning har biri platada o'z ulagichiga ega. Ularning har birida registrlar, ijro qurilmalari, keshlar kabi barcha resurslarning to'liq mustaqil nusxalari mavjud. Ular umumiy xotiraga ega - RAM. Xotira ular bilan turli xil va juda ahamiyatsiz usullar bilan bog'lanishi mumkin, ammo bu maqola doirasidan tashqarida alohida hikoya. Muhimi shundaki, har qanday holatda ham bajariladigan dasturlar uchun tizimga kiritilgan barcha protsessorlardan foydalanish mumkin bo'lgan bir hil umumiy xotira illyuziyasi yaratilishi kerak.

Yadro

Ko'rinishidan, agar tizimda ko'proq protsessor bo'lsa, unda uning ishlashi yuqori bo'ladi (barcha resurslardan foydalanishi mumkin bo'lgan vazifalarda). Biroq, agar ular orasidagi aloqa narxi juda yuqori bo'lsa, parallelizmdan olingan barcha daromadlar umumiy ma'lumotlarni uzatish uchun uzoq kechikishlar bilan o'ldiriladi. Aynan shu narsa ko'p protsessorli tizimlarda kuzatiladi - jismoniy va mantiqiy jihatdan ular bir-biridan juda uzoqda. Bunday sharoitlarda samarali muloqot qilish uchun Intel® QuickPath Interconnect kabi ixtisoslashtirilgan avtobuslarni o'ylab topish kerak. Energiya iste'moli, yakuniy yechimning hajmi va narxi, albatta, bularning barchasi bilan kamaymaydi. Komponentlarning yuqori integratsiyasi yordamga kelishi kerak - parallel dasturning qismlarini bajaruvchi sxemalar kiritilishi kerak. yaqinroq do'st do'stingizga, tercihen bitta kristal uchun. Boshqacha qilib aytganda, bitta protsessor bir nechtasini tashkil qilishi kerak yadrolari, hamma narsada bir-biriga o'xshash, lekin mustaqil ishlash.

Intelning birinchi ko'p yadroli IA-32 protsessorlari 2005 yilda taqdim etilgan. O'shandan beri serverda, ish stolida va hozirda yadrolarning o'rtacha soni mobil platformalar barqaror o'sib bormoqda.

Bitta tizimdagi ikkita bitta yadroli protsessordan farqli o'laroq, ikkita yadro ham keshlarni va xotira bilan bog'liq boshqa resurslarni almashishi mumkin. Ko'pincha, birinchi darajali keshlar shaxsiy bo'lib qoladi (har bir yadro o'ziga xosdir), ikkinchi va uchinchi darajalar esa umumiy yoki alohida bo'lishi mumkin. Ushbu tizim tashkiloti qo'shni yadrolar o'rtasida ma'lumotlarni etkazib berish kechikishlarini kamaytirishga imkon beradi, ayniqsa ular umumiy vazifa ustida ishlayotgan bo'lsa.

Hyperthread

Quyosh ostida yangi hech narsa yo'q. HT - bu adabiyotda bir vaqtning o'zida multithreading (SMT) deb ataladigan alohida holat. To'liq va mustaqil nusxalar bo'lgan "haqiqiy" yadrolardan farqli o'laroq, HT holatida, birinchi navbatda arxitektura holatini - registrlarni saqlash uchun mas'ul bo'lgan ichki tugunlarning faqat bir qismi bitta protsessorda takrorlanadi. Ma'lumotlarni tashkil qilish va qayta ishlash uchun mas'ul bo'lgan ijro etuvchi tugunlar yagona bo'lib qoladi va har qanday vaqtda iplardan ko'pi bilan foydalaniladi. Yadrolar singari, gipertreadlar keshlarni baham ko'radi, ammo qaysi darajadan ma'lum tizimga bog'liq.

Men SMT dizaynlarining, xususan, HT dizaynlarining barcha ijobiy va salbiy tomonlarini tushuntirishga harakat qilmayman. Qiziqqan o'quvchi texnologiyaning batafsil muhokamasini ko'plab manbalarda va, albatta, Vikipediyada topishi mumkin. Biroq, men quyidagilarni ta'kidlayman muhim nuqta, real dunyoda ishlab chiqarishda gipertreadlar soni bo'yicha joriy cheklovlarni tushuntirish.

Mavzu cheklovlari

Mashina arxitekturalari uchun mo'ljallangan ish stoli va server ilovalari uchun odatiy stsenariylar umumiy maqsad,HT tomonidan faollashtirilgan parallellik potentsialiga ega. Biroq, bu potentsial tezda foydalaniladi. Ehtimol, shuning uchun deyarli barcha IA-32 protsessorlarida apparatli gipertreadlar soni ikkitadan oshmaydi. Odatdagi stsenariylarda, uch yoki undan ko'p gipertreadlardan foydalanishdan olinadigan daromad kichik bo'ladi, ammo o'lchamdagi yo'qotish, uning quvvat sarfi va narxi sezilarli.

Video tezlatgichlarda bajariladigan tipik vazifalarda boshqacha holat kuzatiladi. Shuning uchun, bu arxitekturalar ko'proq iplar bilan SMT texnologiyasidan foydalanish bilan tavsiflanadi. Intel® Xeon Phi protsessorlari (2010 yilda taqdim etilgan) mafkuraviy va genealogik jihatdan video kartalarga juda yaqin bo'lganligi sababli, ular bo'lishi mumkin to'rtta Har bir yadroda hyperthreading - IA-32 ga xos konfiguratsiya.

Mantiqiy protsessor

Bundan tashqari, qulaylik uchun biz ma'lum bir tizimdagi protsessorlar, yadrolar va iplar sonini uchta bilan belgilaymiz ( x, y, z), Qayerda x protsessorlar soni, y- har bir protsessordagi yadrolar soni va z- har bir yadrodagi gipertreadlar soni. Bundan buyon men bu uchlikni chaqiraman topologiya- matematika sohasiga unchalik aloqasi bo'lmagan belgilangan atama. Ish p = xyz chaqirilgan ob'ektlar sonini belgilaydi mantiqiy protsessorlar tizimlari. Bu operatsion tizim hisobga olishga majbur bo'lgan parallel ravishda bajariladigan umumiy xotira tizimidagi amaliy jarayonlarning mustaqil kontekstlarining umumiy sonini belgilaydi. Men "majburiy" deyman, chunki u turli mantiqiy protsessorlarda ikkita jarayonning bajarilishi tartibini nazorat qila olmaydi. Bu gipermavzular uchun ham amal qiladi: ular bir xil yadroda "ketma-ket" ishlayotgan bo'lsa-da, ma'lum tartib apparat tomonidan belgilanadi va dasturlar tomonidan kuzatilmaydi yoki boshqarilmaydi.

Ko'pincha, operatsion tizim oxirgi ilovalardan o'zi ishlayotgan tizimning jismoniy topologiyasining xususiyatlarini yashiradi. Masalan, quyidagi uchta topologiya: (2, 1, 1), (1, 2, 1) va (1, 1, 2) - OT ikkita mantiqiy protsessorni ifodalaydi, garchi ularning birinchisida ikkita protsessor bo'lsa, ikkinchisi - ikkita yadro, uchinchisi - faqat ikkita ip.

Windows Task Manager 8 mantiqiy protsessorni ko'rsatadi; lekin protsessorlarda, yadrolarda va gipertenzivlarda qancha?

Linux tepasida 4 ta mantiqiy protsessor ko'rsatilgan.

Bu dastur yaratuvchilar uchun juda qulay - ular ko'pincha ular uchun ahamiyatsiz bo'lgan apparat xususiyatlari bilan shug'ullanishlari shart emas.

Topologiyaning dasturiy ta'rifi

Butun tizim topologiyasi, shuningdek, IA-32-dagi har bir mantiqiy protsessorning holati to'g'risidagi ma'lumotlar CPUID yo'riqnomasi yordamida mavjud. Birinchi ko'p protsessorli tizimlar paydo bo'lganidan beri mantiqiy protsessorni aniqlash sxemasi bir necha bor kengaytirildi. Bugungi kunga qadar uning qismlari CPUID ning 1, 4 va 11 varaqlarida joylashgan. Qaysi varaqni ko'rib chiqishni maqoladan olingan quyidagi oqim sxemasidan aniqlash mumkin:

Men sizni ushbu algoritmning alohida qismlarining barcha tafsilotlari bilan bu erda zeriktirmayman. Agar qiziqish bo'lsa, ushbu maqolaning keyingi qismini bunga bag'ishlash mumkin. Men bu masalani iloji boricha batafsil ko'rib chiqadigan qiziqqan o'quvchiga murojaat qilaman. Bu erda men birinchi navbatda APIC nima ekanligini va uning topologiyaga qanday aloqasi borligini qisqacha tasvirlab beraman. Keyinchalik biz 0xB varaq bilan ishlashni ko'rib chiqamiz (o'nli o'n bir), bu hozirda "apico-building" da oxirgi so'zdir.

APIC identifikatori

Hozirda APIC identifikatorida saqlangan raqamning kengligi to'liq 32 bitga yetdi, garchi o'tmishda u 16 bit bilan cheklangan bo'lsa-da, hatto undan oldin - atigi 8 bit. Bugungi kunda eski kunlarning qoldiqlari CPUID bo'ylab tarqalgan, ammo CPUID.0xB.EDX APIC ID ning barcha 32 bitini qaytaradi. CPUID yo'riqnomasini mustaqil ravishda bajaradigan har bir mantiqiy protsessorda boshqa qiymat qaytariladi.

Oilaviy aloqalarni aniqlash

Bitta yadro ichida joylashgan mantiqiy protsessorlar uchun barcha APIC ID bitlari mos keladi, SMT maydoniga tegishli bo'lganlardan tashqari. Bitta protsessorda joylashgan mantiqiy protsessorlar uchun Core va SMT maydonlaridan tashqari barcha bitlar. CPUID.0xB uchun quyi varaqlar soni ortishi mumkinligi sababli, bu sxema Agar kelajakda zarurat tug'ilsa, bizga ko'proq darajali topologiyalar tavsifini qo'llab-quvvatlash imkonini beradi. Bundan tashqari, mavjudlar o'rtasida oraliq darajalarni joriy qilish mumkin bo'ladi.

Ushbu sxemani tashkil etishning muhim natijasi shundaki, tizimning barcha mantiqiy protsessorlarining barcha APIC identifikatorlari to'plamida "teshiklar" bo'lishi mumkin, ya'ni. ular ketma-ket ketmaydilar. Masalan, HT o'chirilgan ko'p yadroli protsessorda barcha APIC identifikatorlari juft bo'lib chiqishi mumkin, chunki gipertread raqamini kodlash uchun mas'ul bo'lgan eng muhim bit har doim nolga teng bo'ladi.

Shuni ta'kidlash kerakki, CPUID.0xB emas yagona manba operatsion tizimda mavjud bo'lgan mantiqiy protsessorlar haqida ma'lumot. Unda mavjud bo'lgan barcha protsessorlar ro'yxati va ularning APIC ID qiymatlari MADT ACPI jadvalida kodlangan.

Operatsion tizimlar va topologiya

Linuxda topologiya ma'lumotlari /proc/cpuinfo psevdofilida hamda dmidecode buyrug'ining chiqishida mavjud. Quyidagi misolda men HTsiz ba'zi to'rt yadroli tizimda cpuinfo tarkibini filtrlayman va faqat topologiyaga tegishli yozuvlarni qoldiraman:

Yashirin matn

ggg@shadowbox:~$ cat /proc/cpuinfo |grep "protsessor\|fizikaviy\id\|aka-uka\|yadro\|yadrolar\|apicid" protsessor: 0 jismoniy identifikator: 0 birodarlar: 4 yadro identifikatori: 0 protsessor yadrolari: 2 apitsid: 0 boshlang'ich apitsid: 0 protsessor: 1 jismoniy id: 0 birodarlar: 4 yadro identifikatori: 0 protsessor yadrosi: 2 apitsid: 1 boshlang'ich apitsid: 1 protsessor: 2 jismoniy id: 0 aka-uka: 4 yadro identifikatori: 1 protsessor yadrosi: 2 ta apitsid: 2 ta boshlang‘ich apitsid: 2 ta protsessor: 3 ta jismoniy id: 0 ta aka-uka: 4 ta yadro identifikatori: 1 ta protsessor yadrosi: 2 ta apitsid: 3 ta boshlang‘ich apitsid: 3

FreeBSD-da topologiya kern.sched.topology_spec o'zgaruvchisidagi sysctl mexanizmi orqali XML sifatida xabar qilinadi:

Yashirin matn

user@host:~$ sysctl kern.sched.topology_spec kern.sched.topology_spec: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 0, 1 THREAD guruhiSMT guruhi 2, 3 THREAD guruhiSMT guruhi 4, 5 THREAD guruhiSMT guruhi 6, 7 THREAD guruhiSMT guruhi

MS Windows 8 da topologiya ma'lumotlarini Vazifa menejerida ko'rish mumkin.