Kaip veikia dviejų branduolių procesorius?

Kas yra dviejų branduolių procesoriai

Dviejų branduolių procesorius – tai vienas iš moderniausių kompiuterių technologijos pasiekimų. Jis pasirodė rinkoje maždaug 2005 m. ir nuo to laiko tapo standartine dalimi tiek stalinių, tiek nešiojamojo kompiuterio sistemų. Pagrindinis privalumas – galimybė apdoroti du duomenų srautus lygiagrečiai, todėl bendras našumas yra žymiai didesnis nei vieno branduolio atveju.

Kaip veikia dviejų branduolių procesorius

Skirtingai nuo vieno branduolio, kuris vieną po kito apdoroja atskirus duomenų bitus, dviejų branduolių procesorius pirmiausia įvertina, ar gauti duomenys gali būti padalinti į dvi dalis ir skaičiuojami vienu metu. Jei taip, duomenys suskaidomi ir abu branduoliai atlieka skaičiavimus lygiagrečiai, praktiškai padvigubindami procesoriaus greitį.

Tokio tipo procesoriai ypač naudingas atliekant sudėtingus skaičiavimus, pvz., 3D grafiką, mokslinius modelius ar žaidimus. Kai duomenys įkeliami į talpyklą (cache), jie ištraukiami iš standžiojo disko. Kadangi CPU dažnai apdoroja duomenis greičiau nei juos įrašo ar nuskaito saugojimo įrenginys, atsiranda našumo trūkumas. Dviejų branduolių procesorius sumažina šį trūkumą, nes kiekvienas branduolys gauna reikalingus duomenis tiesiogiai iš talpyklos, o po apdorojimo rezultatai sujungiami į vieną bendrą srautą.

Reikėtų atskirti dviejų branduolių procesorių nuo daugiaprocesorinės sistemos, kurioje keli procesoriai (ne tik branduoliai) yra integruoti į vieną plokštę. Tokios sistemos gali būti dar spartesnės, nes leidžia dar labiau padalinti ir sujungti duomenis.

Programinės įrangos reikalavimai

Dviejų branduolių procesoriai iš tiesų priklauso nuo programinės įrangos. Norint išnaudoti abu branduolius, programa turi būti sukurta taip, kad galėtų paskirstyti darbus (gijas) tarp branduolių. Jei programoje nėra multithreading (daugiagijės) palaikymo, naudojamas tik vienas branduolys.

Šiuolaikinės programos, kurios palaiko daugiagiję architektūrą, naudoja specialų kodą, kuris nusako, kaip duomenys turi būti padalinti, kad būtų pasiektas maksimalus greitis. Dėl šios priežasties programų kūrėjai vis dažniau integruoja galimybę siųsti kelias gijas į procesoriaus branduolius, leidžiant programoms veikti iki dvigubai greičiau.

Pradžioje šis privalumas buvo matomas tik grafikos redagavimo ar 3D modeliavimo programose, tačiau pastaraisiais metais vis daugiau programų – nuo naršyklių iki biuro paketų – pradėjo naudoti daugiagiję technologiją. Šiandien ne tik dviejų, bet ir keturių, šešių ar aštuonių branduolių procesoriai yra įprasti, todėl kompiuteriai gali apdoroti dar didesnį duomenų kiekį ir atlikti sudėtingesnius uždavinius.