Dom > Izložba > Sadržaj

Istorija mikroprocesora Multi-core dizajni

Mar 09, 2019

Drugačiji pristup poboljšanju performansi računara je dodavanje dodatnih procesora, kao kod simetričnih višeprocesnih dizajna, koji su popularni u serverima i radnim stanicama od ranih 1990-ih. Pratiti Moorov zakon postaje sve izazovniji jer tehnologije čipiranja pristupaju njihovim fizičkim granicama. U odgovoru, proizvođači mikroprocesora traže druge načine za poboljšanje performansi kako bi održali zamah konstantne nadogradnje.


Višestruki procesor je jedan čip koji sadrži više od jedne mikroprocesorske jezgre. Svako jezgro može paralelno izvršavati instrukcije procesora. Ovo efektivno umnožava potencijalne performanse procesora prema broju jezgara, ako je softver dizajniran da iskoristi više od jednog procesorskog jezgra. Neke komponente, kao što su sučelje sabirnice i predmemorija, mogu se dijeliti između jezgara. Pošto su jezgra fizički blizu jedan drugom, oni mogu međusobno komunicirati mnogo brže nego odvojeni (off-chip) procesori u višeprocesorskom sistemu, što poboljšava ukupne performanse sistema.


Godine 2001. IBM je predstavio prvi komercijalni multi-core procesor, monolitnu dvojezgrenu POWER4. Lični računari nisu primali višejezgrene procesore sve do uvođenja 2005. godine, dvojezgrenog Intel Pentium D. Pentium D, međutim, nije bio monolitni multi-core procesor. Konstruisana je od dve matrice, od kojih svaka sadrži jezgro, upakovanu u modul sa više čipova. Prvi monolitni multi-core procesor na tržištu personalnih računara bio je AMD Athlon X2, koji je predstavljen nekoliko nedelja nakon Pentium D. Od 2012. godine, dual-i quad-core procesori se široko koriste u kućnim računarima i laptopovima, dok procesori sa četvoro, šest, osam, deset, dvanaest i šesnaest jezgara su uobičajeni na profesionalnim i poslovnim tržištima sa radnim stanicama i serverima.


Sun Microsystems je izdao Niagara i Niagara 2 čipove, oba sa osam-core 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 soketima i high-end AMD Opteron procesorima koji su na C32 i G34 soketima su sposobni za DP (dual procesor), kao i za starije Intel Core 2 Extreme QX9775 se takođe koristi u starijim Mac Pro proizvodima kompanije Apple i Intel Skulltrail matičnoj ploči. AMD-ove G34 matične ploče podržavaju do četiri procesora, a Intelove LGA 1567 matične ploče mogu podržavati do osam procesora.


Moderni desktop računari podržavaju sisteme sa više CPU-a, ali malo aplikacija izvan profesionalnog tržišta može dobro iskoristiti više od četiri jezgre. Intel i AMD trenutno nude brze quad, hex i octa-core desktop procesore, čineći multi-CPU sistem zastarelim za mnoge svrhe. Tržište desktopa je u tranziciji ka četverojezgrenim procesorima pošto je Intelov Core 2 Quad pušten i sada je uobičajen, iako su dual-core CPU-i još uvijek prisutniji. Starije ili mobilne računare manje je vjerojatno da će imati više od dva jezgra nego noviji. Nisu svi softveri optimizovani za višejezgrene CPU-e, zbog čega je manje prednosti i jače jezgre.


AMD nudi CPU-e sa više jezgara za određenu količinu novca od Intelovih CPU-a sličnih cijena - ali AMD jezgra su nešto sporije, tako da dvije trgovine rade u različitim aplikacijama, ovisno o tome koliko su programi pokrenuti. Na primer, najjeftiniji Intelovi četvorojezgarni procesori Sandy Bridge često koštaju skoro duplo više od AMD-ovih najjeftinijih Athlon II, Phenom II i FX quad-core procesora, ali Intel ima dual-core CPU-ove u istom rasponu cijena kao AMD-ova jeftinija quad-core CPUs. U aplikaciji koja koristi jednu ili dve niti, Intelovi dual-core CPU-ovi nadmašuju AMD-ove slične četvorojezgarne CPU-e - a ako program podržava tri ili četiri niti, jeftini AMD quad-core CPU-ovi nadmašuju slične Intelove dual-core CPU-ove. .


Istorijski, AMD i Intel su nekoliko puta mijenjali mjesta kao kompaniju s najbržim CPU-om. Intel trenutno vodi na desktop računaru CPU tržišta, sa svojim Sandy Bridge i Ivy Bridge serijama. U serverima, AMD-ovi novi Opteroni izgledaju kao da imaju superiorne performanse za svoju cenu. To znači da su AMD trenutno konkurentniji na nižim i srednjim serverima i radnim stanicama koje efikasnije koriste manje jezgara i niti.


U ekstremnom smislu, ovaj trend uključuje i brojne dizajne, sa stotinama jezgara, sa kvalitativno različitim arhitekturama.