پردازنده چندهسته‌ای: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
FreshmanBot (بحث | مشارکت‌ها) جز اصلاح نویسه با استفاده از AWB |
|||
خط ۴۲:
== نیازمندی به چند هسته‌ای‌ها ==
به دلیل پیشرفت در تکنولوژی مداری و محدودیت کارایی در زمینه‌های گسترده پردازنده‌های انتزاعی تراشه‌های چند پردازنده یا تکنولوژی چند هسته‌ای مسیر اصلی در طراحی یک cpu شده‌است.
تسریع فرکانس پردازنده نقش خودش را در اوایل این دهه اجرا کرده‌است. ساختارهای کامپیوتری به یک راه حل برای افزایش کارایی نیاز داشتند اضافه کردن یک هسته پردازشی علاوه بر یک تراشه مشابه به صورت تئوری کارایی دو برابر را نتیجه می‌دهد و گرما را کمتر هدر می‌دهد. اگرچه که در عمل سرعت واقعی هر هسته کمتر از سریعترین پردازندهٔ تک هسته‌ای در سپتامبر ۲۰۰۵ شرکت IEEE Reviewer
چند هسته‌ای یک مفهوم جدید نیست. به عنوان مفهومی که قبلا در سیستم‌های جاسازی شده و برای برنامه‌های کاربردی خاص برای مدتی استفاده شده‌است می‌باشد. اما اخیرا تکنولوژی به یک جریان اصلی با استفاده از اینتل و دستگاههای ریز پیشرفته AMD)) که بسیاری از تراشه‌های چند هسته‌ای موجود تجاری را معرفی می‌کند تبدیل شده‌است. برخلاف ماشین‌های ۲یا۴ هسته‌ای در دسترس تجاری در سال ۲۰۰۸ بعضی از متخصصین بر این باورند که به وسیله پردازنده‌های تعبیه شده در سال ۲۰۱۷ می‌توانند ۴۰۹۶ هسته را پشتیبانی کنند. پردازنده‌های سرور می‌توانند از ۵۱۲ هسته و تراشه‌های کامپیوتر‌های رو میزی می‌توانند از ۱۲۸ هسته استفاده کنند. این نرخ رشد گیج کننده‌است چراکه تراشه‌های رومیزی جاری در اوج استفاده از ۴ هسته هستند و تک هسته‌ای‌ها در ۳۰ سال گذشته استفاده می‌شدند.
خط ۴۸:
شرح زیر مخصوص هر طرح چند هسته‌ای نیست اما تقریبا یک مرور کلی از ساختارهای چند هسته‌ای است اگرچه تولید کننده طراحی را متفاوت از دیگری انجام می‌دهد ساختارهای چند هسته‌ای نیاز دارند تا با جنبه‌های معین تطابق یابند. پیکربندی پایه یک ریزپردازنده در شکل ۲ دیده می‌شود.
حافظه نهان سطح ۱ نزدیکترین به پردازنده‌است. این یک حافظه خیلی سریع است که اغلب برای ذخیره کردن داده به وسیله پردازنده استفاده‌است. حافظه نهان سطح ۲ بزرگتر از حافظه نهان سطح ۱ است و برای یک هدف یکسان طراحی شده‌است. حافظه اصلی بزرگتر و کند تر از حافظه نهان است. یک مثال برای حافظه اصلی:ذخیره کردن یک فایل word که الان درحال ویرایش آن هستیم.
بسیاری از سیستم‌ها بین ۱GB تا ۴GB از حافظه اصلی و تقریبا ۳۲KB از حافظه نهان سطح ۱ و ۲MB از حافظه نهان سطح ۲ را دارند. سرانجام زمانیکه داده در حافظه نهان یا حافظه اصلی موجود نیست سیستم باید آن را از دیسک سخت بدست آورد که زمان بیشتری را نسبت به خواندن از حافظه اصلی می‌برد. اگر ما دو هسته را کنار هم قرار دهیم
رویکرد گذرگاه در مدل حافظه مشترک استفاده می‌شود در حالیکه رویکرد شبکه درون ارتباطی در مدل حافظه‌ای توزیع شده استفاده می‌شود.
و تقریبا بعد از ۳۲ هسته، گذرگاه سربار زیادی به وسیله مقداری از پردازش ارتباط، رقابت که باعث کاهش کارایی می‌شود، پیدا می‌کند. بنابراین یک گذرگاه ارتباطی یک مقیاس پذیر محدودی دارد.
خط ۷۴:
یک شرکت Sony – Toshiba – IBM (STI) سلول پردازنده برای استفاده در play station ۳ سونی ساخت بنابراین سلول به طور عادی برای بازی / کارهای گرافیکی بهینه شده‌است که به معنی توان پردازشی بالا برای برنامه‌های کاربردی بازی است. سلول یک پردازنده چند هسته‌ای غیر یکنواخت که شامل ۹ هسته و یک عنصر پردازش توان و هشت عنصر پردازش همکاری کننده‌است که در شکل ۵ دیده می‌شود.
با ساختار پهن باند بلد درنگ مربوط به CELL تبادل داده همروند با حافظه توسط هر پردازنده ممکن است که PPE (عنصر پردازش توان) فضای اشغال شده‌ای در ساختار ۶۴ power pc بیتی است و عملکرد سیستم را مدیریت می‌کند و توابع را کنترل می‌کند هر SPE (عنصر پردازش همکاری کننده) مجموعه دستور العمل‌هایی که از دستور العمل‌های SIMP ۱۲۸ بیتی استفاده می‌کند را ساده می‌کند.
دستیبای مستقیم به حافظه برای انتقال داده بین منبع محلی و حافظه اصلی استفاده شده‌است که برای تعداد زیا دی تبادل داده‌های همروند حافظه اجازه می‌دهد عنصر پردازش توان و عنصر پردازش همکاری توسط عنصر متصل کننده یعنی باس که ارتباطات داخلی را فراهم می‌کند به هم متصل شوند. خصوصیات جالب دیگری از سلول واحد مدیریت توان و واحد مدیریت حرارتی است. توان و حرارت نگرانی‌های اساسی در طراحی ریز پردازنده‌ها هستند. واحد مدیریت توان برای کاهش توان، فرم کاهش یا توقف با
TMV واحد مدیریت حرارتی شامل یک سنسور خطی و ۱۰ سنسور حرارتی دیجیتال است که برای نشان دادن دمای سراسر تراشه و فراهم کردن یک هشدار سریع در زمانیکه دماها در حال افزایش در یک ناحیه خاصی از تراشه‌است استفاده شده‌است.
| |||