In moderne multi-coreprocessors bevinden zich twee of meer rekenkernen op een enkel siliciumkristal. Bovendien kan elke kern de berekening van twee of meer threads ondersteunen. Het gebruik van multi-coreprocessors kan de werking van besturingssystemen en applicaties die multithreading ondersteunen, versnellen.
Multi-coreprocessors zijn centrale verwerkingseenheden die meer dan twee verwerkingskernen bevatten. Dergelijke kernen kunnen zich zowel in één pakket als op één processorchip bevinden.
Wat is een multicoreprocessor?
Meestal worden multicore-processors opgevat als centrale processors waarin verschillende rekenkernen zijn geïntegreerd in één microschakeling (dat wil zeggen dat ze zich op een enkel siliciumkristal bevinden).
Meestal wordt de kloksnelheid in multi-core processors bewust onderschat. Dit wordt gedaan om het stroomverbruik te verminderen met behoud van de vereiste processorprestaties. Tegelijkertijd is elke kern een volwaardige microprocessor, die kenmerkend is voor alle moderne processors - hij gebruikt een cache op meerdere niveaus, ondersteunt de uitvoering van code die niet in orde is en vectorinstructies.
Hyperthreading
Kernen in multi-coreprocessors kunnen SMT ondersteunen, waardoor meerdere berekeningsthreads kunnen worden uitgevoerd en meerdere logische processors op basis van elke kern. Op processors van Intel wordt deze technologie "Hyper-threading" genoemd. Hiermee kunt u het aantal logische processors verdubbelen in vergelijking met het aantal fysieke chips. In microprocessors die deze technologie ondersteunen, is elke fysieke processor in staat om de status van twee threads tegelijkertijd te handhaven. Voor het besturingssysteem zal het lijken alsof er twee logische processors zijn. Als er een pauze is in het werk van een van hen (het wacht bijvoorbeeld op gegevens die uit het geheugen worden ontvangen), begint de andere logische processor zijn eigen thread uit te voeren.
Typen multi-coreprocessors
Multi-coreprocessors worden ingedeeld in verschillende typen. Ze kunnen het gebruik van gedeelde cache al dan niet ondersteunen. De communicatie tussen de cores vindt plaats via een gedeelde bus, een point-to-point-netwerk, een netwerk met een switch of een gedeelde cache.
Werkingsprincipe
De meeste moderne multi-coreprocessors werken volgens het volgende schema. Als de actieve toepassing multithreading ondersteunt, kan het de processor dwingen om meerdere taken tegelijkertijd uit te voeren. Als de computer bijvoorbeeld een 4-core processor gebruikt met een kloksnelheid van 1,8 GHz, kan het programma alle vier de cores tegelijk met werk "laden", terwijl de totale processorfrequentie 7,2 GHz zal zijn. Als er meerdere programma's tegelijk worden uitgevoerd, kan elk van hen een deel van de processorkernen gebruiken, wat ook leidt tot een toename van de computerprestaties.
Veel besturingssystemen ondersteunen multithreading, dus het gebruik van multicore-processors kan de computer versnellen, zelfs in het geval van toepassingen die geen multithreading ondersteunen. Als we de werking van slechts één applicatie beschouwen, is het gebruik van multi-coreprocessors alleen gerechtvaardigd als deze applicatie is geoptimaliseerd voor multithreading. Anders zal de snelheid van een multi-coreprocessor niet verschillen van die van een conventionele processor en soms zelfs langzamer werken.
