За последние несколько лет мы стали свидетелями перехода аппаратной архитектуры на архитектуру, которая включает многоядерные ЦП или несколько ЦП. Такой переход в архитектуре в основном продиктован причинами производительности. Раньше скорость работы компьютеров увеличивалась за счет увеличения скорости, с которой ЦП выполнял инструкцию. Такой подход работал в течение многих лет, однако со временем ЦП стали настолько быстрыми, что увеличение производительности благодаря такому подходу стало минимальным; потребовались новые методы для удовлетворения потребностей нынешних технологий.
Сегодня купить процессор на moyo.ua/processory можно любой из большого количества вариантов. Многоядерные ЦП или компьютеры с несколькими ЦП позволяют машине выполнять несколько инструкций одновременно – по одной на каждом ядре ЦП. Компьютер может выполнять несколько инструкций на каждом ядре, если ядра используют технологию hyper-threaded. Добавление дополнительных ядер позволяет значительно повысить производительность.
До настоящего момента большинство компьютеров с многоядерными процессорами, доступных потребителю, имели лишь несколько ядер. Тому есть множество причин. Во-первых, разработчики только начинают понимать, как производить такие ЦП эффективно и недорого. Во-вторых, есть много проблем, с которыми сталкиваются программисты при попытке достичь максимальной выгоды от нескольких ядер – индустрия ПО только начинает развиваться в соответствие с многоядерными процессорами. Также есть сложности, связанные с таким типом архитектуры, например, согласование кэша. По-сути, термин согласования КЭШа относится к процессу, используемому для обеспечения того, что данные в КЭШе каждого ядра действительны. Если несколько ядер поместили одинаковые данные в свой кэш и используют их при записи и чтении, данные могут оказаться недействительными в каждом ядре. Существуют протоколы, которые обеспечивают согласование КЭШа во всех ядрах. Однако, с увеличением количества ядер (а, соответственно, и количества КЭШей) эти протоколы создают чрезмерные нагрузки при взаимодействии. Такие нагрузки, которые влияют на взаимодействие между ядрами и снижают производительность. Таким образом, нужно либо создавать новый, менее шумный протокол согласования КЭШа, или за согласование КЭШа должен отвечать программист, а шумные протоколы не должны использоваться вовсе. Компания Intel недавно разработала пилотную версию процессора (не для потребителей), который отодвигает границы многопроцессорной технологии. Этот процессор разработан для академиков и других партнеров отрасли, и с ним можно проводить эксперименты и делиться обратной связью. Возможно, вскоре нечто подобное станет доступно для широкого потребителя. Данный проект позволяет использовать до 1000 ядер!
Источник: