V moderných viacjadrových procesoroch sú dve alebo viac výpočtových jadier umiestnené na jednom kremíkovom kryštáli. Okrem toho je každé jadro schopné podporovať výpočet dvoch alebo viacerých vlákien. Použitie viacjadrových procesorov môže urýchliť prevádzku operačných systémov a aplikácií, ktoré podporujú viacvláknové spracovanie.
Viacjadrové procesory sú centrálne procesorové jednotky, ktoré obsahujú viac ako dve procesorové jadrá. Takéto jadrá môžu byť umiestnené ako v jednom balení, tak aj na jednej matrici procesora.
Čo je to viacjadrový procesor?
Najčastejšie sa viacjadrovými procesormi rozumejú centrálne procesory, v ktorých je niekoľko výpočtových jadier integrovaných do jedného mikroobvodu (to znamená, že sú umiestnené na jednom kremíkovom kryštáli).
Hodiny vo viacjadrových procesoroch sú zvyčajne zámerne podhodnotené. To sa deje za účelom zníženia spotreby energie pri zachovaní požadovaného výkonu procesora. Každé jadro je zároveň plnohodnotným mikroprocesorom, ktorý je charakteristický pre všetky moderné procesory - využíva viacúrovňovú vyrovnávaciu pamäť, podporuje vykonávanie kódov mimo poradia a vektorové pokyny.
Hypervlákanie
Jadrá vo viacjadrových procesoroch môžu podporovať SMT, čo umožňuje vykonávanie viacerých vlákien výpočtu a viacerých logických procesorov založených na každom jadre. U procesorov vyrábaných spoločnosťou Intel sa táto technológia nazýva „Hyper-threading“. Umožňuje vám zdvojnásobiť počet logických procesorov v porovnaní s počtom fyzických čipov. V mikroprocesoroch, ktoré túto technológiu podporujú, je každý fyzický procesor schopný udržiavať stav dvoch vlákien súčasne. V prípade operačného systému to bude vyzerať, že existujú dva logické procesory. Ak dôjde k pauze v práci jedného z nich (napríklad čaká na prijatie údajov z pamäte), druhý logický procesor začne vykonávať svoje vlastné vlákno.
Typy viacjadrových procesorov
Viacjadrové procesory sú rozdelené do niekoľkých typov. Môžu alebo nemusia podporovať zdieľanú vyrovnávaciu pamäť. Komunikácia medzi jadrami sa realizuje pomocou zdieľanej zbernice, siete point-to-point, siete s prepínačom alebo zdieľanej vyrovnávacej pamäte.
Princíp činnosti
Väčšina moderných viacjadrových procesorov pracuje podľa nasledujúcej schémy. Ak spustená aplikácia podporuje viacvláknové spracovanie, môže procesor vynútiť, aby vykonal viac úloh súčasne. Napríklad, ak počítač používa 4-jadrový procesor s taktom 1,8 GHz, program dokáže „načítať“všetky štyri jadrá s prácou naraz, zatiaľ čo celková frekvencia procesora bude 7,2 GHz. Ak je spustených viac programov naraz, každý z nich môže používať časť jadier procesora, čo tiež vedie k zvýšeniu výkonu počítača.
Mnoho operačných systémov podporuje viacvláknové spracovanie, takže použitie viacjadrových procesorov môže urýchliť počítač aj v prípade aplikácií, ktoré viacvláknové spracovanie nepodporujú. Ak vezmeme do úvahy fungovanie iba jednej aplikácie, potom bude použitie viacjadrových procesorov opodstatnené, iba ak je táto aplikácia optimalizovaná pre viacvláknové spracovanie. V opačnom prípade sa rýchlosť viacjadrového procesora nebude líšiť od rýchlosti bežného procesora a niekedy bude pracovať ešte pomalšie.
