Mis on mitmetuumaline protsessor?

CPU ehk keskprotsessor on arvuti põhiprotsessor. CPU-d olid traditsiooniliselt kavandatud olema üks protsessor, mis suudaks korraga täita ühte protsessi. Mitmetuumaline protsessor muudab seda disainiarhitektuuri, et hõlmata mitu protsessorituuma ühel protsessoril. Mitme töötlemistuuma olemasolu võimaldab CPU-l korraga käivitada mitut sõltumatut ülesannet.

Teoreetiliselt peaks teise protsessorituuma olemasolu protsessoris andma ühe tuumaga võrreldes kahekordse jõudluse. Praktikas ei ole jõudluse kasv aga nii selge. Kahe tuumaga protsessor võib korraga käivitada kahte erinevat programmi. Üksiku tarkvaraosa kiiruse suurendamiseks peab see aga olema konstrueeritud nii, et see kasutaks ära mitut protsessori tuuma. Kahjuks on mitme samaaegse protsessi loogika kujundamine keeruline ja mõnel juhul võimatu.

Paljud kaasaegsed programmid ei kasuta ikka veel hästi ära mitut protsessorit ja kasutavad ainult ühte protsessorituuma. Siiski on palju näiteid tarkvarast, mis võib kasutada mitut protsessorituuma. Mõni tarkvara, näiteks videokooderid, suudab ära kasutada nii palju südamikke, kui CPU suudab pakkuda. Mitmetuumalise protsessori jõudluse suurenemine sõltub tõesti teie töö tüübist ja tarkvarast, mida selle tegemiseks kasutate.

Samaaegne mitme keermestamine

Teine tehnoloogia nimega Simultaneous Multi-Threading või SMT võimaldab ühe füüsilise tuuma eraldada kaheks loogiliseks protsessoriks. SMT pakutavad täiendavad loogilised protsessorid kahekordistavad lõimede arvu, mida CPU saab protsessori tsükli kohta käitada.

Näpunäide. Lõim on juhiste jada, mida haldab planeerija. SMT-ga protsessoril saab ajastada ühe tsükli jooksul töötama kaks lõime.

Protsessorit, mis toetab SMT-d, kuid millel on ainult üks füüsiline protsessorituum, ei peeta tõeliseks mitmetuumaliseks protsessoriks. See eristamine on enamasti vaieldav, kuna peaaegu ühelgi kaasaegsel protsessoril pole ainult üks füüsiline protsessori tuum.

Näpunäide: Inteli protsessoritel on SMT kaubamärgi all "Hyper-threading".

Ajalugu

Esimese mitmetuumalise protsessori Power 4 andis IBM välja 2001. aastal, kuid alles 2005. aastal tõi Intel ja AMD esimesed mitmetuumalised CPU-d tarbijaarvutite turule Pentium D ja Athloni kujul. 64 X2 vastavalt.

Järgmise kümnendi jooksul muutusid peavooluks kahe-, nelja- ja kuuetuumalised protsessorid. Tarbijaklassi CPU tuumade arv ei suurenenud üldiselt enne AMD Threadripperi protsessorite väljalaskmist, mis pakkusid 2017. aastal kuni 16 tuuma ja 32 niiti. Threadripperi bränd jätkas tuumade arvu suurendamist, vabastades 32 tuumaga ja 64 lõimega. mudel 2018. aastal ja seejärel 64 südamikuga, 128 keermega mudel 2019. aastal.

Intel on olnud suhteliselt aeglane, et pakkuda võrreldavaid lauaarvutimudeleid, et konkureerida AMD Threadripperi platvormiga. Inteli suurim tuumade arvuga protsessor 2019. aastal pakkus ainult 18 tuuma ja 36 lõime.