Muhammad-al Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot texnologiyalari universiteti

Muhammad-al Xorazmiy nomidagi
Toshkent axborot texnologiyalari universiteti

Kompyuter tashkillashtirish fanidan


6 MUSTAQIL ISH

MAVZU Prorsessor yadrosi, kesh va TSQ o’rtasidagi o’zaro aloqlarni tashkil etish

Bajardi: 241-21-guruh talabasi

Tuychiyev Javohirbek
Tekshirdi: To’rayeva Maxliyo
Toshkent – 2023
Bir yadroli protsessorlar strukturasining xususiyatlari
Barcha shaxsiy kompyuterning kuchi va tezligi birinchi navbatda markaziy protsessorga bog'liqligini hamma biladi. Shuning uchun protsessorning chastotasi qanchalik yuqori bo'lsa, foydalanuvchi buyruqlari tezroq bajariladi. Ma'lumotlar operatsiyalari protsessordagi yadro tomonidan amalga oshiriladi.

Yuqori chastotada bitta buyruqni bajarish tezligi sezilarli, shuning uchun hatto bitta yadroli protsessorda ham, foydalanuvchiga dasturlar parallel ravishda bajarilayotgandek tuyuladi. Aslida, barcha dasturlar juda yuqori tezlikda harakatlanadigan navbatda turadi.
Arxitektura bo'yicha bir yadroli protsessorlarning xususiyatini ko'rib chiqish mumkin:

• 
  Buyruqlar va ma'lumotlarni to'liq ajratish bilan tuzilma.
  
• 
  Turli qurilmalarda bir nechta ko'rsatmalarni parallel ravishda bajarishga imkon beruvchi skalar arxitektura.
  
• 
  Kutish printsipi ishlaganda dinamik turdagi buyruqlar ketma-ketligini o'zgartirish.
  
• 
  Buyruqlar quvur liniyasi turiga ko'ra ishlatiladi.
  
• 
  Ijro etish shoxlari yo'nalishini oldindan aytish mumkin.
  

Shuni ta'kidlashni istardimki, ko'proq ikki yadroli protsessorlar paydo bo'lishiga qaramay, bir yadroli variantlar doimiy ravishda yakunlanadi va takomillashtiriladi. Shu sababli, bitta yadroli protsessorlarning ba'zi modellari har doim ham ikki yadroli vorisdan unumdorligidan kam emas.
Ikki yadroli protsessorlarning xususiyatlari
Agar umuman olganda, bitta yadroli protsessorga nisbatan ikkita yadroli protsessorning ishlashi haqida gapiradigan bo'lsak, unda biz hamma narsani tushuntirishimiz mumkin. oddiy misol. Misol uchun, foydalanuvchi fayllarni nusxalashtirmoqda va shu bilan birga filmni ko'rishga qaror qildi. Uning fikriga ko'ra, ikkala operatsiya ham bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi, lekin bitta yadroli protsessor ishlayotganida, bu harakatlar ketma-ket amalga oshiriladi, chunki buyruqlarni bajarish chastotasi juda yuqori va bunday tuyg'u paydo bo'ladi. Ammo ikki yadroli jarayon mavjud bo'lganda, bu operatsiyalar haqiqatan ham bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, ikki yadroli protsessor o'z arxitekturasida bir doskada ikkita protsessor ishlatilganda simmetrik multiprotsessorlar tuzilishiga o'xshaydi. Albatta, ma'lum farqlar mavjud, ammo ishlash printsipi o'xshash.

Ikki yadroli protsessorlar ko'p bosqichli ilovalar bilan ishlashda o'zini eng samarali ko'rsatadi, bu erda eng yuqori ko'rsatkich olinadi. Ko'p vazifalar bajarish uchun ikkita yadro o'rtasida taqsimlanganligi sababli. Ushbu taqsimot quvvat sarfini kamaytiradi. Axir, bu omil bir yadroli protsessorlarning rivojlanishiga to'sqinlik qiladi.
Ikki yadroli protsessor o'rtasidagi farq nima
Bitta yadroli va ikki yadroli protsessorlarning strukturasi arxitekturasini o'rganishda farqlarning katta ro'yxatini ajratib ko'rsatish mumkin:

• 
  Agar siz bir vaqtning o'zida murakkab ko'p tarmoqli ilovalarni yoki bir nechtasini ishlatmasangiz, u holda bir yoki ikkita yadroli protsessorning ishlashidagi farqlar unchalik sezilarli va sezilarli bo'lmaydi.
  
• 
  Ikki yadroli protsessorda umumiy kesh xotirasi ham mavjud.
  
• 
  Agar sizda ikki yadroli protsessor bo'lsa, unda sezilarli ortiqcha narsa bor, chunki bitta yadro ishlamay qolsa, ikkinchi yadro barcha yukni faqat o'z zimmasiga oladi.
  
• 
  Ikki yadroli protsessor katta kesh xotirasi va chastotasiga ega.
  

Shuni ta'kidlash kerakki, uydagi ikki yadroli protsessor har doim ham o'zini to'liq ko'rsata olmaydi, chunki ko'plab yaratilgan ilovalar bunga moslashtirilmagan. Markaziy protsessor. Shuni ta'kidlash kerakki, ikkita yadro mavjudligi tufayli protsessor 64 bitli tuzilishga ega. Va ko'plab zamonaviy dasturlar 32 bitli tuzilish uchun mo'ljallangan va siz ulardan tezlikni oshirishni kutmasligingiz kerak.
Ikki yadroli protsessorlardan foydalanishning afzalliklari
Bir va ikkita yadroli protsessorlar o'rtasidagi tarkibiy xususiyatlar va sezilarli farqlarni bilib, biz ikki yadroli protsessorlardan foydalanishning asosiy afzalliklarini ajratib ko'rsatishimiz mumkin:

1. 
   Yuklash va ko'rsatishda tezkor brauzer ishlashi.
   
2. 
   O'yin ilovalarida yuqori unumdorlik.
   
3. 
   Ko'p qiymatli rejim bir nechta iplarning tezligini oshiradi.
   
4. 
   Yuqori tezlik va silliq ishlash.
   
5. 
   Ishlash samaradorligini oshirish bilan birga quvvat sarfini kamaytirish.
   

Xulosa qilib shuni aytish mumkinki, bitta yoki ikkita yadroli protsessor ish natijasida ham, uning arxitekturasida ham sezilarli farqlarga ega.
Albatta, ikki yoki undan ortiq yadroli protsessor unumdorroq bo'lishi aniq. Uyda foydalanish uchun, printsipial jihatdan, bitta protsessorli kompyuterni sotib olish muhim emas. Ammo agar konfiguratsiyasida ikkita protsessor bo'lgan kompyuterni sotib olish uchun moliyaviy imkoniyatlar mavjud bo'lsa, unda sotib olishga arziydi. Axir axborot olami bir joyda turmaydi. Dasturlar yakunlanmoqda, texnologiya takomillashtirilmoqda. Har kuni ko'proq va ko'proq dasturiy mahsulotlar 64-bitli tizimlar bilan ishlash uchun mo'ljallangan.
Protsessor bozorida qo'shimcha ishlash uchun poygada faqat joriy ishlab chiqarish texnologiyalari asosida soat tezligi va hisoblash yadrolari soni o'rtasida oqilona muvozanatni ta'minlay oladigan ishlab chiqaruvchilar g'alaba qozonishlari mumkin. 90 va 65 nm ishlab chiqarish jarayonlariga o'tish tufayli protsessorlarni yaratish mumkin bo'ldi. katta raqam yadrolari. Bu ko'p jihatdan issiqlik tarqalishini sozlashning yangi variantlari va yadrolarning o'lchamlari bilan bog'liq edi, shuning uchun bugungi kunda biz to'rt yadroli protsessorlar soni ortib borayotganini ko'rmoqdamiz. Lekin nima haqida dasturiy ta'minot? U birdan ikki yoki to'rt yadrogacha qanchalik yaxshi o'lchaydi?
Ideal dunyoda ip optimallashtirilgan dasturlar operatsion tizimga bitta yoki ko'p yadroli, bitta yadroli yoki ko'p yadroli bo'ladimi, mavjud ishlov berish yadrolari bo'ylab bir nechta ish zarralarini tarqatish imkonini beradi. Yangi yadrolarni qo'shish har qanday soat tezligini oshirishga qaraganda unumdorlikni oshirishga imkon beradi. Bu aslida mantiqan to'g'ri keladi: ko'proq ishchilar deyarli har doim bir vazifani kamroq, tezroq ishchilarga qaraganda tezroq bajaradilar.
Ammo protsessorlarni to'rt yoki undan ortiq yadro bilan jihozlash mantiqiymi? To'rt yoki undan ortiq yadrolarni yuklash uchun etarli ish bormi? Yodda tutingki, HyperTransport (AMD) yoki Front Side Bus (Intel) kabi jismoniy interfeyslar to'siq bo'lib qolmasligi uchun ishni yadrolar o'rtasida taqsimlash juda qiyin. Uchinchi variant ham bor: yukni yadrolar o'rtasida taqsimlovchi mexanizm, ya'ni OS menejeri ham darboğazga aylanishi mumkin.
AMD ning bir yadrodan ikkita yadroga o'tishi deyarli benuqson o'tdi, chunki kompaniya termal paketni haddan tashqari darajaga ko'tarmadi. Intel protsessorlari Pentium 4. Shuning uchun, Athlon 64 X2 protsessorlari qimmat, ammo ancha oqilona edi va Pentium D 800 liniyasi o'zining mashhurligi bilan mashhur bo'ldi. issiq ish. Ammo Intelning 65nm protsessorlari va ayniqsa Core 2 liniyasi rasmni o'zgartirdi. Intel ikkita Core 2 Duo protsessorini bitta paketda birlashtira oldi, AMD dan farqli o'laroq, hozirgi Core 2 Quad paydo bo'ldi. AMD o'zining to'rt yadroli Phenom X4 protsessorlarini shu yil oxirigacha chiqarishni va'da qilmoqda.
Bizning maqolamizda biz Core 2 Duo konfiguratsiyasini to'rt yadroli, ikkita yadroli va bitta yadroli ko'rib chiqamiz. Va keling, ishlash qanchalik yaxshi ekanligini ko'rib chiqaylik. Bugun to'rt yadroga o'tishga arziydimi?

Bir yadro
"Bir yadroli" atamasi bitta ishlov berish yadrosiga ega bo'lgan protsessorga ishora qiladi. Bu 8086 arxitekturasining boshlanishidan boshlab Athlon 64 va Intel Pentium 4gacha bo'lgan deyarli barcha protsessorlarni o'z ichiga oladi. Ishlab chiqarish jarayoni bitta chipda ikkita ishlov berish yadrosini yaratish uchun etarlicha yupqa bo'lgunga qadar, kamaytirish uchun kichikroq jarayon texnologiyasiga o'tish ishlatilgan. ish kuchlanishi, soat tezligini oshirish yoki funktsiya bloklari va kesh xotirasini qo'shish.
Bir yadroli protsessorni yuqori soat tezligida ishga tushirish bitta dastur uchun yaxshiroq ishlashni ta'minlashi mumkin, ammo bunday protsessor bir vaqtning o'zida faqat bitta dasturni (ipni) bajarishi mumkin. Intel Hyper-Threading tamoyilini amalga oshirdi, u bir nechta yadrolar mavjudligini taqlid qiladi operatsion tizim. HT texnologiyasi uzoq konveyerlarni yaxshiroq yuklash imkonini berdi Pentium protsessorlari 4 va Pentium D. Albatta, unumdorlikning oshishi kichik edi, lekin tizimning sezgirligi, albatta, yaxshiroq edi. Va ko'p vazifali muhitda bu yanada muhimroq bo'lishi mumkin, chunki siz kompyuteringiz ma'lum bir vazifa ustida ishlayotgan vaqtda ba'zi ishlarni bajarishingiz mumkin bo'ladi.
Ikki yadroli protsessorlar bugungi kunda juda arzon bo'lgani uchun, har bir tiyinni tejashni xohlamasangiz, bitta yadroli protsessorlarni tavsiya etmaymiz.


Core 2 Extreme X6800 protsessori chiqarilgan paytdagi eng tezkori edi Intel Core 2, 2,93 gigagertsli chastotada ishlaydi. Bugungi kunda ikki yadroli protsessorlar yuqoriroq FSB1333 avtobus chastotasida bo'lsa-da, 3,0 GGts ga yetdi.
Ikki protsessor yadrosiga o'tish ikki marta ishlov berish quvvatini anglatadi, lekin faqat ko'p ish zarralari uchun optimallashtirilgan ilovalarda. Odatda bunday ilovalar yuqori ishlov berish quvvatiga muhtoj bo'lgan professional dasturlarni o'z ichiga oladi. Ammo ikki yadroli protsessor hali ham mantiqiy bo'ladi, hatto siz kompyuteringizdan faqat elektron pochta, veb-sahifalar va veb-sahifalarni ko'rish uchun foydalansangiz ham. ofis hujjatlari. Bir tomondan, zamonaviy modellar ikki yadroli protsessorlar bir yadroli modellarga qaraganda ko'proq quvvat sarflamaydi. Boshqa tomondan, ikkinchi ishlov berish yadrosi nafaqat unumdorlikni oshiradi, balki tizimning sezgirligini ham yaxshilaydi.
WinRAR yoki WinZIP fayllarni siqish tugashini kutganmisiz? Bir yadroli mashinada siz derazalar o'rtasida tezda almashishingiz dargumon. Hatto DVD-ni o'ynatish ham qiyin vazifa kabi bitta yadroni ta'kidlashi mumkin. Ikki yadroli protsessor bir vaqtning o'zida bir nechta ilovalar bilan ishlashni osonlashtiradi.
ikki yadroli AMD protsessorlari Kesh-xotiraga ega ikkita to'liq huquqli yadro, o'rnatilgan xotira kontrolleri va xotiraga va HyperTransport interfeysiga umumiy kirishni ta'minlaydigan o'zaro faoliyat kalitni o'z ichiga oladi. Intel birinchi Pentium D ga o'xshash yo'lni bosib o'tdi va jismoniy protsessorga ikkita Pentium 4 yadrosini o'rnatdi.Xotira boshqaruvchisi chipsetning bir qismi bo'lganligi sababli tizim shinasi yadrolar orasidagi aloqa uchun ham, xotiraga kirish uchun ham ishlatilishi kerak. muayyan ishlash cheklovlarini qo'yadi. Core 2 Duo protsessori yanada rivojlangan yadrolar bilan jihozlangan yaxshiroq ishlash soatiga va vattga eng yaxshi ishlash nisbati. Ikki yadro umumiy L2 keshidan foydalanadi, bu esa tizim avtobusidan foydalanmasdan ma'lumotlarni almashish imkonini beradi.