Naturalnym, wykorzystywanym powszechnie sposobem na zwiększenie wydajności procesora jest zastosowanie w nich architektury wielordzeniowej. W obecnie produkowanych wielordzeniowych procesorach wykorzystuje się prostą w sprzętowej i programowej implementacji architekturę SMP (Symmetric MultiProcessing), która pozwala na symetryczne, jednoczesne przetwarzanie wielu wątków na kilku procesorach lub rdzeniach należących do jednego układu. Rdzenie w układach wielordzeniowych współdzielą ze sobą zasoby komputera, takie jak: pamięć operacyjna RAM, pamięć masowa (m.in. dyski twarde, pamięć flash, napędy optyczne) oraz interfejsy I/O. Co ważne, w architekturze SMP rdzenie (lub procesory) komunikują się ze sobą używając wspólnej magistrali systemowej. Charakterystyczną cechą architektury SMP jest to, że procesory (lub rdzenie) do poszczególnych zadań przydzielane są przez system operacyjny.
Wszystkie produkowane obecnie układy wielordzeniowe są tak naprawdę kilkoma połączonymi na jednej strukturze krzemowej niezależnymi procesorami, zwanymi tutaj rdzeniami lub jądrami. Każdy z rdzeni procesora wielordzeniowego jest identyczny i komunikuje się z pozostałymi jądrami za pomocą jednej wewnętrznej magistrali systemowej. Obecnie produkuje się procesory dwu-, trzy-, cztero-, sześcio-, ośmio- i dwunastordzeniowe. Układy z pojedynczym rdzeniem obecnie spotkać można już jedynie w najprostszych netbookach.
Struktura krzemowa procesora AMD Bulldozer z zaznaczonymi blokami architektury
Bardzo ciekawe rozwinięcie architektury wielordzeniowej przygotowali inżynierowie firmy AMD w wypadku procesorów z rdzeniem Bulldozer (np. ośmiordzeniowy układ AMD FX-8150). Zastosowano tutaj modułową, znaną dokładnie z architektury serwerów konstrukcję. Każdy z modułów (który tak naprawdę jest niezależnym, dwurdzeniowym procesorem) zawiera dwa rdzenie wraz ze wszystkimi potrzebnymi do ich działania elementami – w tym pamięcią cache L2. Ponieważ moduły zawierające dwa rdzenie są w bardzo dużym stopniu niezależne, bardzo łatwo jest skalować cały układ produkując procesory o dowolnej parzystej liczbie rdzeni. Resztę procesora stanowi pamięć cache L3, kontrolery magistrali systemowej Hyper-Transport i kontroler pamięci.
Mikroarchitektura procesora AMD Bulldozer
Mikroarchitektura dwurdzeniowego modułu układu AMD Bulldozer
Nieco wcześniej bardzo podobnie do modułowości procesorów wielordzeniowych podeszli inżynierowie Intela. W wypadku najnowszej architektury Sandy Bridge rdzenie procesorów są również niezależne, ale „przypięte” zostały one do znacznie bardziej zintegrowanego „systemowego” otoczenia, a mianowicie jednostki nazywanej agentem systemowym (ang. system agent), która zastąpiła mostek północny montowany niegdyś na płytach głównych. Poza agentem w rdzeniu procesora znalazł się kontroler pamięci i układ graficzny.
Modułowa mikroarchitektura układu Intel Sandy Bridge
Jak widać w kolejnych generacjach procesorów zgodnych z architekturą x86 pojawiają się coraz to nowsze elementy odmładzające tę architekturę. Nic nie wskazuje na to, żeby układy zgodne z listą rozkazów x86 miały odejść do lamusa. W najbliższym czasie powinniśmy doczekać się kolejnych jej rozszerzeń związanych ze strumieniowym i wektorowym przetwarzaniem danych.
Lubisz cykl hardcore IT? Poleć go znajomym na Facebooku (kliknij "Lubię to!" na górze artykułu) oraz przeczytaj inne artykuły:
![]() | ![]() | ![]() |
Procesory wielordzeniowe - co szykuje przyszłość? | Intel Thunderbolt - transfer danych na całego | OLED - ekrany przyszłości |
Komentarze 74
Minimal
Oceń komentarz:4
Opublikowano: 2012-02-20 13:46kolo2255
Oceń komentarz:2
Opublikowano: 2012-04-08 22:11losarturos
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-20 14:30sony75
Oceń komentarz:-26
Opublikowano: 2012-02-20 14:42sony75
Oceń komentarz:-2
Opublikowano: 2012-02-27 01:48MKjanek32
Oceń komentarz:2
Opublikowano: 2012-02-20 16:09Promilus
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-20 16:22NuCore
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-21 01:53gregory003
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-21 23:51gregory003
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-21 23:48Promilus
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-22 04:26gregory003
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-22 07:54Promilus
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-22 16:08gregory003
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-22 21:36amb00
Oceń komentarz:2
Opublikowano: 2012-02-20 17:55pablo11
Oceń komentarz:-6
Opublikowano: 2012-02-20 18:36saddam
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-20 19:04pablo11
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-21 13:08predek
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-21 20:39jaro777
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-21 06:55jewgienij
Oceń komentarz:6
Opublikowano: 2012-02-20 14:55afaik11
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-20 15:02Rakieta1
Oceń komentarz:-7
Opublikowano: 2012-02-20 15:07jewgienij
Oceń komentarz:5
Opublikowano: 2012-02-20 15:21Rakieta1
Oceń komentarz:-5
Opublikowano: 2012-02-20 15:29gregory003
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-22 00:10Promilus
Oceń komentarz:14
Opublikowano: 2012-02-20 15:33jewgienij
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-20 16:27Promilus
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-20 17:46pablo11
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-20 18:45karer
Oceń komentarz:-1
Opublikowano: 2012-02-20 23:30gregory003
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-22 00:31gregory003
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-22 00:34Marcin Jaskólski
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-20 19:10Promilus
Oceń komentarz:4
Opublikowano: 2012-02-20 19:39saddam
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-20 22:53Marcin Jaskólski
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-21 00:01NuCore
Oceń komentarz:2
Opublikowano: 2012-02-21 01:59saddam
Oceń komentarz:-1
Opublikowano: 2012-02-21 08:40karer
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-20 23:32jaro777
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-21 07:11gregory003
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-22 00:42Promilus
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-21 15:03gregory003
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-22 00:21Promilus
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-22 04:34gregory003
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-22 07:47Promilus
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-22 16:25Slayer
Oceń komentarz:6
Opublikowano: 2012-02-20 16:25Benny
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-20 16:25pomidor
Oceń komentarz:-4
Opublikowano: 2012-02-20 16:31Baleryon
Oceń komentarz:2
Opublikowano: 2012-02-20 17:12spock2
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-20 16:59domelmel
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-20 23:28NuCore
Oceń komentarz:2
Opublikowano: 2012-02-21 02:06NuCore
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-21 17:01jaro777
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-21 07:01robosibcop
Oceń komentarz:-5
Opublikowano: 2012-02-21 09:17Marcin Jaskólski
Oceń komentarz:5
Opublikowano: 2012-02-21 11:44Blue AMD ATI Radeon
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-21 22:11gregory003
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-22 00:47pershing6
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-21 12:37Bany_krk
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-21 15:01dysan112
Oceń komentarz:3
Opublikowano: 2012-02-21 16:32infinitimind
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-21 21:14Bany_krk
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-21 21:24gregory003
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-22 00:58sony75
Oceń komentarz:-2
Opublikowano: 2012-02-22 11:21e8.root
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-24 22:35sony75
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-27 01:47pawelr18r
Oceń komentarz:2
Opublikowano: 2012-02-22 10:43IronFe
Oceń komentarz:1
Opublikowano: 2012-02-23 07:31Promilus
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-23 08:04e8.root
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-24 22:38Maciej Lewczuk
Oceń komentarz:0
Opublikowano: 2012-02-23 12:07zgłoś naruszenie netykiety lub złe zachowanie