Kaasaegsetes mitmetuumalistes protsessorites paiknevad kaks või enam arvutussüdamikku ühel ränikristallil. Pealegi suudab iga südamik toetada kahe või enama lõime arvutamist. Mitmetuumaliste protsessorite kasutamine võib kiirendada mitmikeermelist töötamist toetavate operatsioonisüsteemide ja rakenduste tööd.
Mitmetuumalised protsessorid on keskprotsessorid, mis sisaldavad rohkem kui kahte töötlussüdamikku. Sellised südamikud võivad paikneda nii ühes pakendis kui ka ühes protsessoris.
Mis on mitmetuumaline protsessor?
Enamasti mõistetakse mitme südamikuga protsessoreid kui keskprotsessoreid, milles mitu arvutisüdamikku on integreeritud ühte mikrolülitusse (see tähendab, et need asuvad ühel ränikristallil).
Tavaliselt alahinnatakse tahtlikult mitme tuumaga protsessorite taktsagedust. Seda tehakse selleks, et vähendada energiatarbimist, säilitades samas protsessori vajaliku jõudluse. Samal ajal on iga tuum täieõiguslik mikroprotsessor, mis on iseloomulik kõigile kaasaegsetele protsessoritele - see kasutab mitmetasandilist vahemälu, toetab tellimuseta koodi täitmist ja vektorjuhiseid.
Hüperniit
Mitmetuumaliste protsessorite südamikud võivad toetada SMT-d, mis võimaldab käivitada mitu arvutuslõnga ja iga tuuma põhjal mitu loogilist protsessorit. Inteli toodetud protsessoritel nimetatakse seda tehnoloogiat "Hyper-threadingiks". See võimaldab teil kahekordistada loogiliste protsessorite arvu võrreldes füüsiliste kiipide arvuga. Seda tehnoloogiat toetavates mikroprotsessorites on iga füüsiline protsessor võimeline säilitama korraga kahe lõime olekut. Operatsioonisüsteemile tundub, et loogilisi protsessoreid on kaks. Kui ühe neist töös on paus (näiteks ootab andmete mälust saabumist), hakkab teine loogiline protsessor oma lõime täitma.
Mitmetuumaliste protsessorite tüübid
Mitmetuumalised protsessorid on liigitatud mitut tüüpi. Nad võivad jagatud vahemälu kasutamist toetada või mitte. Südamike vaheline suhtlus toimub jagatud siini, punkt-punkti võrgu, lülitiga võrgu või jagatud vahemälu abil.
Toimimispõhimõte
Enamik kaasaegseid mitmetuumalisi protsessoreid töötavad järgmise skeemi järgi. Kui töötav rakendus toetab mitmikeermelist lugemist, võib see sundida protsessorit korraga täitma mitu ülesannet. Näiteks kui arvuti kasutab 4-tuumalist protsessorit, mille taktsagedus on 1,8 GHz, saab programm "laadida" korraga kõik neli südamikku, samal ajal kui protsessori kogu sagedus on 7,2 GHz. Kui töötab mitu programmi korraga, saab igaüks neist kasutada osa protsessori tuumadest, mis viib ka arvuti jõudluse suurenemiseni.
Paljud opsüsteemid toetavad mitmikeermelist töötamist, seega võib mitme südamikuga protsessorite kasutamine arvutit kiirendada ka rakenduste puhul, mis ei toeta mitmikeermelist töötamist. Kui arvestada ainult ühe rakenduse toimimist, siis on mitmetuumaliste protsessorite kasutamine õigustatud ainult siis, kui see rakendus on optimeeritud mitme niidi jaoks. Vastasel juhul ei erine mitmetuumalise protsessori kiirus tavapärase protsessori omast ja mõnikord töötab see veelgi aeglasemalt.
