Mikä on moniytiminen prosessori?

CPU tai keskusyksikkö on tietokoneen pääprosessori. CPU:t suunniteltiin perinteisesti yhdeksi prosessoriksi, joka pystyi suorittamaan yhden prosessin kerrallaan. Moniytiminen CPU muuttaa tämän suunnitteluarkkitehtuurin sisältämään useita prosessoriytimiä yhdessä prosessorissa. Useiden prosessointiytimien ansiosta CPU voi suorittaa useita itsenäisiä tehtäviä samanaikaisesti.

Teoriassa toisen prosessoriytimen CPU:ssa pitäisi kaksinkertaistaa yhden ytimen suorituskyky. Käytännössä suorituskyvyn parantuminen ei kuitenkaan ole yhtä selvää. CPU, jossa on kaksi ydintä, voi ajaa kahta eri ohjelmaa samanaikaisesti. Jotta yksittäisen ohjelmiston nopeus kasvaisi, se on kuitenkin suunniteltava hyödyntämään useita prosessoriytimiä. Valitettavasti logiikan suunnittelu useille samanaikaisille prosesseille on vaikeaa ja joissain tapauksissa mahdotonta.

Monet nykyaikaiset ohjelmat eivät vieläkään hyödynnä useita prosessoreita ja käyttävät vain yhtä prosessoriydintä. On kuitenkin paljon esimerkkejä ohjelmistoista, jotka voivat käyttää useita prosessoriytimiä. Jotkut ohjelmistot, kuten videoenkooderit, pystyvät hyödyntämään niin monta ydintä kuin suoritin pystyy tarjoamaan. Suorituskyvyn lisäys, jonka näet moniytimisprosessorista, riippuu todella tekemästäsi työstä ja siihen käyttämästäsi ohjelmistosta.

Samanaikainen monisäikeistys

Toinen tekniikka nimeltä Simultaneous Multi-Threading tai SMT mahdollistaa yhden fyysisen ytimen jakamisen kahdeksi loogiseksi prosessoriksi. SMT:n tarjoamat ylimääräiset loogiset prosessorit kaksinkertaistavat niiden säikeiden määrän, joita CPU voi ajaa prosessorijaksoa kohden.

Vihje: Säie on ohjesarja, jota ajastaja hallitsee. SMT:llä varustetussa CPU:ssa kaksi säiettä voidaan ajastaa ajamaan yhdessä jaksossa.

Prosessoria, joka tukee SMT:tä, mutta jossa on vain yksi fyysinen prosessoriydin, ei pidetä todellisena moniytimisprosessorina. Tämä ero on kuitenkin enimmäkseen kiistanalainen, koska lähes missään nykyaikaisessa suorittimessa ei ole vain yksi fyysinen prosessoriydin.

Vinkki: Intel-suorittimissa SMT on merkitty "hyper-threadingiksi".

Historia

Ensimmäisen moniytimisen prosessorin, Power 4:n, IBM julkaisi vuonna 2001, mutta vasta vuonna 2005 Intel ja AMD toivat ensimmäiset moniytimisprosessorit kuluttajatietokoneiden markkinoille Pentium D:n ja Athlonin muodossa. 64 x 2 vastaavasti.

Noin seuraavan vuosikymmenen aikana kahden, neljän ja kuuden ytimen prosessoreista tuli valtavirtaa. Kuluttajatason suorittimen ydinmäärät eivät yleensä nousseet uudelleen ennen kuin AMD:n "Threadripper"-suorittimet julkaistiin, jotka tarjosivat alun perin jopa 16 ydintä ja 32 säiettä vuonna 2017. Threadripper-tuotemerkki jatkoi ydinmäärän lisäämistä julkaisemalla 32 ytimen ja 64 säikeen. malli vuonna 2018 ja sitten 64-ytiminen, 128-kierteinen malli vuonna 2019.

Intel on ollut suhteellisen hidas tarjotakseen vertailukelpoisia työpöytämalleja kilpaillakseen AMD:n Threadripper-alustan kanssa. Intelin eniten ydintä sisältävä CPU vuonna 2019 tarjosi vain 18 ydintä ja 36 säiettä.