Dom > Izložba > Sadržaj

Povijest mikroprocesora Multi-core dizajni

Mar 09, 2019

Drugačiji pristup poboljšanju performansi računala je dodavanje dodatnih procesora, kao u simetričnim višeprocesorskim dizajnu, koji su od ranih 1990-ih bili popularni u poslužiteljima i radnim stanicama. Pratiti Mooreov zakon postaje sve izazovniji jer se tehnologije izrade čipova približavaju njihovim fizičkim granicama. Kao odgovor, proizvođači mikroprocesora traže druge načine za poboljšanje performansi kako bi održali zamah konstantnih nadogradnji.


Procesor s više jezgri je jedan čip koji sadrži više od jedne mikroprocesorske jezgre. Svaka jezgra može istodobno izvršavati upute procesora paralelno. To učinkovito umnožava potencijalne performanse procesora prema broju jezgri, ako je softver dizajniran tako da iskoristi više od jedne procesorske jezgre. Neke komponente, kao što su sučelje sabirnice i predmemorija, mogu se dijeliti između jezgri. Budući da su jezgre fizički bliske jedna drugoj, one mogu međusobno komunicirati mnogo brže od odvojenih (off-chip) procesora u višeprocesorskom sustavu, što poboljšava ukupne performanse sustava.


Godine 2001. IBM je predstavio prvi komercijalni procesor s više jezgri, monolitno dvojezgreno POWER4. Osobna računala nisu dobila višejezgrene procesore sve do uvođenja 2005. godine, dvojezgrenog Intel Pentium D. Pentium D, međutim, nije bio monolitni multi-core procesor. Konstruiran je iz dvije matrice, od kojih svaka sadrži jezgru, upakiranu na modulu s više čipova. Prvi monolitni multi-core procesor na tržištu osobnih računala bio je AMD Athlon X2, koji je predstavljen nekoliko tjedana nakon Pentium D. Od 2012., dual-i quad-core procesori su široko korišteni u kućnim računalima i prijenosnim računalima. procesori s četiri, šest, osam, deset, dvanaest i šesnaest jezgri uobičajeni su na profesionalnim i poslovnim tržištima s radnim stanicama i poslužiteljima.


Sun Microsystems je izdao Niagara i Niagara 2 čipove, oba s osmokrakom dizajnom. Niagara 2 podržava više niti i radi na 1.6 GHz.


Vrhunski Intel Xeon procesori koji su na LGA 775, LGA 1366 i LGA 2011 utičnicama i high-end AMD Opteron procesorima koji se nalaze na C32 i G34 utičnicama su sposobni za DP (dual procesor), kao i za starije Intel Core 2 Extreme QX9775 koristi se i kod starijeg Mac Proa od Applea i Intel Skulltrail matične ploče. AMD-ove G34 matične ploče podržavaju do četiri procesora, a Intelove LGA 1567 matične ploče mogu podržavati do osam procesora.


Moderna stolna računala podržavaju sustave s više procesora, ali malo aplikacija izvan profesionalnog tržišta može dobro iskoristiti više od četiri jezgre. Intel i AMD trenutno nude brze quad, hex i octa-core stolne procesore, čineći multi-CPU sustave zastarjelim za mnoge svrhe. Tržište stolnih računala je u tranziciji prema četverojezgrenim procesorima budući da je Intelov Core 2 Quad izdan i sada je uobičajen, iako su dual-core CPU-i još uvijek prisutniji. Za starija ili mobilna računala manja je vjerojatnost da će imati više od dvije jezgre od novih računala. Nisu svi softveri optimizirani za višestruke procesore, zbog čega je poželjno manje i jače jezgre.


AMD nudi CPU-e s više jezgri za određenu količinu novca od Intelovih CPU-a sličnih cijena - ali AMD jezgre su nešto sporije, tako da dvije trgovine rade u različitim aplikacijama ovisno o tome koliko su programi pokrenuti. Primjerice, najjeftiniji četverojezgreni procesori tvrtke Sandy Bridge često koštaju gotovo dvostruko više od AMD-ovih najjeftinijih Athlon II, Phenom II i FX četverojezgrenih procesora, ali Intel ima dvojezgrene procesore u istom rasponu cijena kao AMD-ova jeftinija četverojezgrena procesorska jedinica. CPU. U aplikaciji koja koristi jednu ili dvije niti, Intelovi dual-core CPU-ovi nadmašuju AMD-ove slične četverojezgrene CPU-e - a ako program podržava tri ili četiri niti, jeftini AMD quad-core CPU-ovi nadmašuju slične Intelove dual-core CPU-ove. ,


Povijesno gledano, AMD i Intel su nekoliko puta mijenjali mjesta kao tvrtku s najbržim CPU-om. Intel trenutno vodi na stolnoj strani računala CPU tržišta, sa svojim Sandy Bridge i Ivy Bridge serijama. U poslužiteljima, AMD-ovi novi Opteroni imaju superiorne performanse za svoju cijenu. To znači da su AMD trenutno konkurentniji na nižim i srednjim poslužiteljima i radnim stanicama koje učinkovitije koriste manje jezgri i niti.


U ekstremnom smislu, ovaj trend također uključuje mnogo dizajna, sa stotinama jezgri, s kvalitativno različitim arhitekturama.