Procesoare Multi-Core

PROCESORUL

Procesorul este una dintre cele mai importante componente a unui calculator, fiind cel care stabileşte cine, ce şi când sa facă. Deoarece se pot obţine performanţe destul de bune şi cu un procesor care nu este vârf de gama, ne poate da falsa impresie că el nu are un rol foarte important. De exemplu,un împătimit al jocurilor va pune un accent mai mare pe placa video decât pe procesor. Totul depinde de destinaţia calculatorului, acest lucru însemnând că nu avem mereu nevoie de cel mai performant procesor. Vom întâlni des denumirea de CPU în cazul procesorului (Central Processing Unit ), sau UCP, aceasta fiind traducerea în limba română (Unitate Centrală de Prelucrare).

INTRODUCERE

Produsele dual si multi-core sunt concepute prin includerea a doua sau mai multe core-uri complete de CPU (unitate centrala de procesare) in interiorul unui singur procesor, care permite astfel gestionarea simultana a mai multor activitati.Unele modele de procesoare folosesc o memorie cache pentru fiecare nucleu, de exemplu AMD dual-core, sau o memorie comună pentru toate nucleele, cum sunt modelele Intel Core 2 Duo acelaşi cache L2. Procesoarele care au toate nucleele pe un singur circuit integrat se numesc procesoare monolitice. Procesoarele multi-core îşi dovedesc eficienţa când sunt puse în sarcina mai multor thread-uri.Cand se combina cu tehnologia HT, care permite unui procesor sa se prezinte sub forma a doua procesoare logice, produsele de tipul Pentium Processor Extreme Edition pot procesa patru apliatii software simultan, utilizand intr-un mod mult mai eficient resurse care, in alte conditii, ar ramane neexploatate.

Procesoare Intel Multi-core

Calculatoare de patru ori mai puternice: Intel Corporation a incheiat pregatirile initiale pentru demararea productiei de procesoare dual-core si a oferit detalii suplimentare despre planurile sale pentru procesoare multi-core, anuntand inceputul unei noi ere, in care PC-urile vor avea in interior doua sau mai multe "creiere". Intel intentioneaza sa livreze produse separate dual-core, precum si cipseturi dual-core pentru familiile de procesoare din clasa Pentium,incluzand procesorul Pentium Extreme Edition.Intel are deja in derulare peste zece proiecte pentru produse multi-core si intentioneaza sa creasca nivelul de calitate al software-ului si solutiilor care permit obtinerea de linii de produse, tools, investitii si programe, pentru a aduce la un nou nivel calitativ design-ul de software.

Ideea de procesor cu mai multe nuclee este o consecinţă a efectelor, din punct de vedere al performanţei, pe care le are folosirea unui PC cu mai multe procesoare în locul unuia singur. Dar un sistem bazat pe o placă de bază multiprocesor devine foarte scump şi neatractiv pentru majoritatea utilizatorilor. Folosirea mai multor nuclee pe aceeaşi pastilă de siliciu permite creşterea performanţei cu costuri minime, deoarece liniile de comunicare între cele două nuclee sunt mult mai scurte, deci mai rapide, în acelaşi timp dispărând şi necesitatea construirii unei infrastructuri pentru interconectarea nucleelor.

Iniţial, această idee era foarte greu de pus în practică din cauza procesului de fabricaţie a cip-urilor, ce presupunea creşterea dimensiunilor pastilei de siliciu prin folosirea unui număr mai mare de tranzistori, implicit şi a consumului. Odată cu micşorarea dimensiunilor tranzistorilor a devenit posibilă introducerea unui număr mai mare de tranzistori în acelaşi spaţiu pe pastilă, păstrându-se în acelaşi timp şi caracteristicile termice.

Primul procesor dual-core a fost conceput şi construit de IBM în anul 2000, odată cu lansarea celei de-a patra generaţii de procesoare PowerPC: Power 4. Acesta aducea, în premieră, mai multe nuclee pe aceeaşi pastilă, fiind vorba în fapt de două nuclee pe 64 biţi PowerPC AS. Memoria cache Level 2 era împărţită în trei părţi egale, fiecare nucleu având acces la oricare dintre ele.

Avantajele procesoarelor multi-core

În cazul arhitecturii single-core există mai multe optimizări cu scopul de a creşte viteza de execuţie a unui program şi vizează, de obicei, paralelismul la nivel de instrucţiune, ce presupune executarea simultană a cât mai multor instrucţiuni. Acest lucru este posibil atâta timp cât o instrucţiune nu depinde de rezultatul alteia ce se doreşte executată în paralel.

În cazul arhitecturii multi-core se urmăreşte optimizarea paralelismului la nivel de thread. Un thread este un fir de execuţie al unui program, program care poate avea mai multe fire de execuţie, fiecare cu setul său de instrucţiuni ce pot fi şi ele rulate în paralel. Viteza unei arhitecturi multi-core depinde de modul în care sunt scrise programele şi de compilatorul care furnizează date procesorului.

Ca specific al arhitecturii multi-core, fiecare nucleu execută un flux independent de instrucţiuni din cadrul unei zone comune de memorie. Conţinutul acestei zone este administrat prin arbitrare, în funcţie de conţinutul memoriei cache a fiecărui nucleu. Nivelurile de cache pentru fiecare nucleu se justifică prin structura procesoarelor actuale, optimizate pentru creşterea lăţimii de bandă a interfeţei cu memoria. Fără aceste niveluri de cache locale, fiecare nucleu ar rula la maximum jumătate din potenţial. Managementul conţinutului memoriilor cache este realizat prin intermediul unui protocol de asigurare a coerenţei datelor stocate. Celelalte avantaje constau în localizarea mai precisă a datelor, comunicarea mai rapidă între unităţile de procesare, economisirea spaţiului şi consumului de curent şi un raport cost/performanţă mai bun decât în cazul unui procesor single-core.

Procesorul Intel Core 2 Extreme quad-core QX6700

Caracteristici:

• Disponibil la 2.66 GHz si 2.40 GHz

• Tehnologie Intel Speedstep®

• Suporta arhitectura Intel® 64Φ

• Suporta Intel® Virtualization Technology

• Suporta Execute Disable Bit

• Compatibil cu procesoarele precedente

• FSB la 1066 MHz

• Advance Dynamic Execution

• Foarte avansata executie out-of-order

• Enhanced branch prediction

• Optimizat pentru aplicatii pe 32 de biti si compatibil cu sisteme de operare pe 32 de biti

• 4 cach-uri Level 1 de 32-KB

• 2 cach-uri Level 2 de 4 MB

• Advanced Digital Media Boost

• Floating point si unitate media incorporate pentru encriptare media si performante 3d

• Capabilitati de Power Management

• Mod de management pentru sistem

• Multiple low-power states

• 8-way cache associativity ce aduce un mai bun hit rate la operatii de tip load/store

• socket 775