V moderních vícejádrových procesorech jsou dvě nebo více výpočetních jader umístěna na jediném křemíkovém krystalu. Každé jádro je navíc schopné podporovat výpočet dvou nebo více vláken. Použití vícejádrových procesorů může urychlit provoz operačních systémů a aplikací, které podporují více vláken.
Vícejádrové procesory jsou centrální procesorové jednotky, které obsahují více než dvě procesorová jádra. Taková jádra mohou být umístěna jak v jednom balení, tak na jedné matrici procesoru.
Co je vícejádrový procesor?
Vícejádrové procesory se nejčastěji chápou jako centrální procesory, ve kterých je několik výpočetních jader integrováno do jednoho mikroobvodu (tj. Jsou umístěny na jediném křemíkovém krystalu).
Rychlost hodin ve vícejádrových procesorech je obvykle záměrně podceňována. To se provádí za účelem snížení spotřeby energie při zachování požadovaného výkonu procesoru. Zároveň je každé jádro plnohodnotným mikroprocesorem, který je charakteristický pro všechny moderní procesory - využívá víceúrovňovou mezipaměť, podporuje provádění kódu mimo pořadí a vektorové instrukce.
Hyper-threading
Jádra ve vícejádrových procesorech mohou podporovat SMT, což umožňuje provádění více podprocesů výpočtu a více logických procesorů založených na každém jádru. U procesorů vyráběných společností Intel se tato technologie nazývá „Hyper-threading“. Umožňuje vám zdvojnásobit počet logických procesorů ve srovnání s počtem fyzických čipů. V mikroprocesorech podporujících tuto technologii je každý fyzický procesor schopen udržovat stav dvou vláken současně. V operačním systému to bude vypadat, že existují dva logické procesory. Pokud je v práci jednoho z nich pauza (například čeká na příjem dat z paměti), druhý logický procesor začne provádět vlastní vlákno.
Typy vícejádrových procesorů
Vícejádrové procesory jsou rozděleny do několika typů. Mohou nebo nemusí podporovat používání sdílené mezipaměti. Komunikace mezi jádry je implementována pomocí sdílené sběrnice, sítě typu point-to-point, sítě s přepínačem nebo sdílené mezipaměti.
Princip činnosti
Většina moderních vícejádrových procesorů pracuje podle následujícího schématu. Pokud běžící aplikace podporuje více vláken, může procesor přinutit provádět více úkolů současně. Například pokud počítač používá čtyřjádrový procesor s taktovacím kmitočtem 1,8 GHz, může program „načíst“všechna čtyři jádra s prací najednou, zatímco celková frekvence procesoru bude 7,2 GHz. Pokud běží několik programů najednou, může každý z nich používat část procesorových jader, což také vede ke zvýšení výkonu počítače.
Mnoho operačních systémů podporuje vícevláknové zpracování, takže použití vícejádrových procesorů může počítač zrychlit i v případě aplikací, které vícevláknové zpracování nepodporují. Pokud vezmeme v úvahu provoz pouze jedné aplikace, pak bude použití vícejádrových procesorů oprávněné pouze v případě, že je tato aplikace optimalizována pro vícevláknové zpracování. Jinak se rychlost vícejádrového procesoru nebude lišit od rychlosti konvenčního procesoru a někdy bude fungovat ještě pomaleji.
