Вишејезгарни процесор је интегрисано коло са два или више процесора повезаних на њега за бржу истовремену обраду више задатака, смањену потрошњу енергије и за веће перформансе. Генерално, састоји се од два или више процесора који читају и извршавају програмске инструкције.
Другим речима, на једном чипу, процесор са више језгара се састоји од бројних процесорских јединица, или „језгара“, од којих свака има потенцијал да обавља различите задатке. На пример, ако обављате више задатака одједном, као што је гледање филма и коришћење ВхатсАпп-а, једно језгро ће се бавити активностима попут гледања филма, док друго обавља друге одговорности као што је ВхатсАпп.
Двојезгарна конфигурација је упоредива са инсталирањем неколико различитих процесора на истом рачунару, али је веза између њих бржа јер су два ЦПУ-а укључена у исту утичницу. Неколико инструкција паралелно могу да извршавају појединачна језгра, повећавајући брзину софтвера направљеног да користи јединствене карактеристике архитектуре.
У поређењу са процесором са једним језгром, процесор са два језгра обично је двоструко моћнији у идеалним околностима. У ствари, очекује се повећање перформанси од око 50%: процесор са два језгра је отприлике 1,5 пута моћнији од процесора са једним језгром.
Како једнојезгарни процесори достижу физичку границу сложености и брзине, рачунарство са више језгара постаје све популарније. У модерним временима, већина система је вишејезгарна. Системи са више језгара или масовно више језгара односе се на системе са огромним бројем ЦПУ језгара, као што су десетине или стотине.
како отворити скривене апликације на андроиду
Почетком 2000-их, Интел и АМД су објавили прве вишејезгарне процесоре. У модерним временима, процесори долазе са два („двојезгарни“), четири („четворојезгарни“), шест („шестојезгарни“) и осам („осмојезгарни“) језгри („осмојезгар“) ). Процесори засновани на ФПГА садрже до 100 физичких језгара и 1000 ефективних независних језгара (Фиелд Программабле Гате Арраис).
Архитектура вишејезгарног процесора
Дизајн вишејезгреног процесора омогућава комуникацију између свих доступних језгара, а они на одговарајући начин деле и додељују све задатке обраде. Обрађени подаци из сваког језгра се преносе назад на главну плочу рачунара (матичну плочу) преко једног заједничког мрежног пролаза када се све операције обраде заврше. Овај метод надмашује једнојезгарни ЦПУ у погледу укупних перформанси.
Предности процесора са више језгара
Вишејезгарни процесори имају низ предности (предности), укључујући:
Перформансе
Вишејезгарни ЦПУ, по природи, може обавити више посла у поређењу са процесором са једним језгром. Размак између језгара интегрисаног кола омогућава брже тактове. Као резултат тога, сигнали не морају да путују на велику удаљеност да би стигли до циља и такође су упорни. У поређењу са коришћењем засебног процесора, брзине су далеко веће.
Поузданост
У вишејезгарним ЦПУ-има, софтвер је увек додељен различитим језграма. Када један део софтвера поквари, остали остају непромењени. Кад год се појави квар, он погађа само једно језгро. Као резултат тога, процесори са више језгара су способнији да се одупру грешкама.
апплет апплет
Интеракције софтвера
Чак и ако софтвер ради на више језгара, он ће комуницирати један са другим. Просторна и временска изолација је процес кроз који пролази процесор са више језгара. Језгрене нити никада не касне као резултат ових процеса.
Мултитаскинг
Оперативни систем може да користи вишејезгарни ЦПУ за покретање два или више процеса у исто време, чак и ако се више програма може извршавати у исто време. Пхотосхоп апликација, на пример, може да се користи за обављање два посла одједном.
Потрошња струје
Мултитаскинг са вишејезгарним ЦПУ-ом, с друге стране, захтева мање енергије. Користиће се само део ЦПУ-а који генерише топлоту. Потрошња енергије је на крају сведена на минимум, што резултира мањим коришћењем батерије. Неким оперативним системима је, с друге стране, потребно више ресурса у поређењу са другима.
Избегавање застарелости
Архитекте могу да избегну застарелост технологије и повећају могућност одржавања коришћењем вишејезгарних ЦПУ-а. Произвођачи чипова користе најновија технолошка достигнућа у својим вишејезгарним процесорима. Једнојезгарни чипови постају све теже доступни како се број језгара повећава.
Изолација
Вишејезгарни процесори могу повећати (али не гарантују) географску и временску изолацију у поређењу са системима са једним језгром. Мање је вероватно да ће софтвер на једном језгру утицати на софтвер на другом ако се оба језгра извршавају на истом једном језгру. Ово раздвајање се дешава због географске и временске изолације (нити на једном језгру не одлажу нити на другом језгру). Уз помоћ ограничавања утицаја грешака на једно језгро, вишејезгарна обрада може повећати робусност. Када се програми мешовите критичности извршавају одвојено, ова побољшана изолација је веома важна (критично за безбедност, критично за мисију и критично за безбедност).
Неке друге кључне тачке предности вишејезгреног процесора:
стринг цомпаре Ц#
- У поређењу са процесорима са једним језгром, процесор са више језгара има потенцијал да обавља више задатака.
- Ниска потрошња енергије када радите више активности одједном.
- Подацима је потребно мање времена да стигну до одредишта јер су оба језгра интегрисана на једном чипу.
- Уз употребу малог кола, брзина се може повећати.
- Откривање инфекција антивирусним софтвером током играња игре је пример мултитаскинга.
- Уз употребу ниске фреквенције, може истовремено да изврши бројне задатке.
- У поређењу са процесором са једним језгром, способан је да обрађује велике количине података.
Недостаци процесора са више језгара
Проћи ћемо кроз нека ограничења (недостатке) процесора са више језгара, укључујући:
Брзина апликације
Упркос чињеници да је вишејезгарни ЦПУ дизајниран за обављање више задатака, његове перформансе су недовољне. Има тенденцију да скаче са једног језгра на друго сваки пут када се апликација обрађује. Као резултат, кеш се попуњава, повећавајући његову брзину.
Јиттер
Више сметњи се развија како се број језгара у вишејезгарном ЦПУ-у повећава, што доводи до прекомерног подрхтавања. Као резултат тога, перформансе програма вашег оперативног система могу да пате, а може доћи до честих кварова. Само коришћењем одговарајуће синхронизације и микрокернела корисник ће моћи да се носи са подрхтавањем.
Анализа
Када радите две или више ствари одједном, мораћете да користите додатне меморијске моделе. У машини са више језгара, ово чини анализу тешком. Посебно је тешко одредити временска ограничења и могу бити нетачна.
Штавише, анализа интерференције постаје сложенија како се број језгара повећава. Сходно томе, О/С неће моћи да испоручи обећане резултате.
Дељење ресурса
Вишејезгарни процесор дели различите ресурсе, интерне и екстерне. Мреже, системске магистрале и главна меморија су међу овим ресурсима. Сходно томе, било који програм који ради на истом језгру ће имати веће шансе да буде прекинут. У овом облику сметњи може доћи до географске и временске изолације.
Интерференција софтвера
Због дељења ресурса, софтверске сметње могу изазвати проблеме са просторном и временском изолацијом. Ако постоје додатна језгра, ова шанса се још више повећава. Присуство већег броја језгара подразумева и већи број путева интерференције. Скоро је немогуће испитати све могуће путеве интерференције.
Неке друге кључне тачке ограничења вишејезгреног процесора:
авт јава
- Иако садржи неколико процесора, није дупло бржи од једноставног процесора.
- Задатак управљања је компликованији у поређењу са управљањем једнојезгарним ЦПУ-ом.
- Перформансе процесора са више језгара у потпуности зависе од задатака које корисници извршавају.
- Ако други процесори захтевају линеарну/секвенцијску обраду, вишејезгарним процесорима је потребно више времена за обраду.
- Батерија се брже празни.
- Његова потрошња енергије је толико висока у поређењу са једноставнијим процесором.
- Штавише, у поређењу са процесором са једним језгром, он је скупљи.
Зашто се користи вишејезгарни процесор?
Конфигурација је слична процесору са два језгра. Вишејезгарни процесори се класификују према броју језгара и типовима језгара. Циљ вишејезгреног ЦПУ-а је постизање одличних перформанси. Дизајниран је да превазиђе физичка ограничења једнојезгреног ЦПУ-а.
Оперативни системи који подржавају вишејезгарни процесор укључују:
- Линук
- Мицрософт Виндовс (Виндовс КСП или новији)
- Већина система заснованих на БСД-у
- Соларис
- Мац ОС Кс
Кратка историја вишејезгарних процесора
Пошто су компаније које су креирале почетне процесоре засноване на чипу могле да ставе само један процесор на један чип, могле су да поставе само један процесор на један чип. Произвођачи чипова су били у могућности да конструишу чипове са више кола како је технологија за прављење чипова напредовала, и коначно, произвођачи чипова су могли да праве чипове са више од једног процесора, што је резултирало чипом са више језгара.
Године 1998. Кунле Олукотун, професор електротехнике на Станфорду, и његови студенти су измислили први вишејезгарни процесор. Вишејезгарни чипови су први пут били комерцијално доступни 2005. године од стране Адванцед Мицро Девицес (АМД) и Интела. Скоро сваки произвођач чипова је од тада почео да ствара вишејезгарне процесоре.
Где се користе вишејезгарни процесори?
У модерним временима, процесори са више језгара налазе се у већини уређаја као што су таблети, стони рачунари, лаптопови, паметни телефони и системи за игре.
Две понуђене основне опције показују како модел процесора не говори целу причу о перформансама. У поређењу са дуал-цоре и5, перформансе четворојезгарног и5 су знатно супериорније, а цена рачунара ће то одражавати. Сви тренутни модели лаптопа за и5 модел су двојезгарни, док су сви модели десктоп рачунара четворојезгарни од овог писања. Пошто су верзије за лаптоп рачунаре са два језгра, а не са четири језгра, и5 у лаптопу ће имати лошије перформансе од и5 на десктопу. Двојезгарни тип је погоднији за преносиве лаптопове који захтевају дужи век трајања батерије и троше мање енергије, али десктоп користи ЦПУ који користи више енергије, као што је модел са четири језгра, јер не захтева трајање батерије. Неке апликације вишејезгарног процесора су следеће:
нумпи меан
- Игре са високом графиком, као што су Оверватцх и Стар Варс Баттлефронт, као и 3Д игре.
- Вишејезгарни процесор је прикладнији за Адобе Премиере, Адобе Пхотосхоп, иМовие и други софтвер за уређивање видео записа.
- Солидворкс са компјутерским пројектовањем (ЦАД).
- Висок мрежни саобраћај и сервери база података.
- Индустријски роботи, на пример, су уграђени системи.