Mavzu: Ko'p yadroli kompyuterlar va paralellashtrish

Tijorat imtiyozlari
Bir nechta biznes motivlari ko'p yadroli me'morchilikni rivojlantirishga turtki beradi. Bir necha o'n yillar davomida integral mikrosxemaning (IC) maydonini qisqartirish orqali protsessorning ish faoliyatini yaxshilash mumkin edi, bu esa IC dagi har bir qurilmaning narxini pasaytirdi. Shu bilan bir qatorda, xuddi shu elektron maydon uchun dizaynda ko'proq tranzistorlar ishlatilishi mumkin, bu esa funksionallikni oshiradi, ayniqsa murakkab ko'rsatmalar to'plami hisoblash (CISC) me'morchiligi. Soat stavkalari 20-asrning oxirlarida o'nlab yillar davomida, masalan, 1980-yillarda bir necha megagertsdan 2000-yillarning boshlarida bir necha gigagertsgacha bo'lgan buyurtmalar bilan ko'paygan.
Soat tezligini takomillashtirish darajasi pasayganligi sababli, umumiy ishlov berish ko'rsatkichlarini yaxshilash uchun ko'p yadroli protsessorlar ko'rinishidagi parallel hisoblashdan foydalanishni ko'paytirishga intilmoqda. Xuddi shu protsessor chipida bir nechta yadro ishlatilgan, bu keyinchalik ikki yoki undan ortiq yadroli protsessor chiplarini yaxshi sotilishiga olib kelishi mumkin. Masalan, Intel bulutli hisoblashda tadqiqotlar uchun 48 yadroli protsessor ishlab chiqardi; har bir yadroda x86 me'morchilik.


1.3.Texnik omillar.
Kompyuter ishlab chiqaruvchilari uzoq vaqtdan beri amalga oshirganligi sababli nosimmetrik ko'p ishlov berish (SMP) alohida protsessorlardan foydalangan holda dizaynlashtirilgan, ko'p yadroli protsessor arxitekturasini amalga oshirish va uni dasturiy ta'minot bilan qo'llab-quvvatlash masalalari yaxshi ma'lum.
Qo'shimcha: Me'moriy o'zgarishsiz tasdiqlangan ishlov berish yadrosi dizaynidan foydalanish dizayn xavfini sezilarli darajada kamaytiradi.
Umumiy maqsadli protsessorlar uchun ko'p yadroli protsessorlar uchun turtki ko'pligi protsessor ishlashidagi pasayish yutuqlaridan kelib chiqadi. ish chastotasi. Bu uchta asosiy omilga bog'liq. Xotira devori, protsessor va xotira tezligi o'rtasidagi tobora ortib borayotgan farq. Bu, aslida, xotiraning kechikishini yashirish uchun kesh hajmini kattalashtirishga majbur qiladi. Bu faqat xotira o'tkazuvchanligi ishlashdagi to'siq bo'lmaydigan darajada yordam beradi.
The ILP devori; etarlicha topish qiyinlashib borayotganligi bitta buyruq oqimidagi parallellik yuqori samarali bitta yadroli protsessorni band qilish.
The elektr devori; ish chastotasining har bir faktorial o'sishi bilan eksponent ravishda ortib boruvchi quvvatni iste'mol qilish tendentsiyasi (va shu bilan ham ko'payib boruvchi issiqlikni ishlab chiqarish). Ushbu o'sishni kamaytirish mumkin "kichrayib bormoqda "xuddi shu mantiq uchun kichikroq izlarni ishlatib protsessor elektr devori tufayli ishlab chiqarishning pasaygan yutuqlari oldida o'zini oqlamagan ishlab chiqarish, tizim dizayni va joylashtirish muammolarini keltirib chiqaradi. xotira devori va ILP devori.
Umumiy maqsadli protsessorlar uchun ishlab chiqarishni doimiy ravishda takomillashtirishni davom ettirish uchun, masalan, ishlab chiqaruvchilar Intel va AMD ba'zi bir dasturlarda va tizimlarda yuqori ishlash uchun past ishlab chiqarish xarajatlarini sarflab, ko'p yadroli dizaynlarga murojaat qilishdi. Ko'p yadroli arxitekturalar ishlab chiqilmoqda, ammo alternativalar ham. Periferik funktsiyalarni mikrosxemaga keyingi integratsiyalashuvi belgilangan bozorlar uchun ayniqsa kuchli raqib.