Багатоядерні процесори: принципи роботи
Ще років п'ять-шість тому мало хто знав про впровадження багатоядерних процесорів, хоча дані пристрої вже використовувалися в серверних системах. Комплектація ж даними елементами персональних комп'ютерів почалася в 2005 році.
Що ж дають багатоядерні процесори в плані підвищення продуктивності комп'ютера?
Принцип збільшення потужності пристрою за рахунок роботи декількох ядер полягає в поділі вирішення завдань. В узагальненому вигляді можна сказати, що будь-який процес, запущений в системі, володіє декількома потоками. При можливості одночасної роботи декількох додатків (процесів) йдеться про багатозадачності, яку підтримує операційна система Віндовс.
Багатоядерні процесори дозволяють збільшити швидкість роботи програм, хоча принцип багатозадачності реалізується і на одноядерному пристрої. Так, одне ядро виконує обробку текстової інформації, інше - прослуховування музики, при цьому дані додатки працюють одночасно.
Якщо, наприклад, взяти антивірусну програму, то один потік буде виконувати сканування пам'яті і жорстких дисків, а інший - оновлювати антивірусні бази. Приклад дуже спрощений, але дозволяє зрозуміти загальну концепцію, за якою працюють багатоядерні процесори.
У комп'ютері зі звичайним пристроєм для одночасної роботи програм створюється віртуальна можливість їх виконання. Тут хитро надходить операційна система, вона перемикає поперемінно роботу потоків, все відбувається за частки секунди і непомітно для користувача. Виходить, що Віндовс трошки оновила антивирусник, потім зайнялася скануванням, після цього знову стала проводити оновлення. У користувача ж складається враження, що все відбувається одночасно.
У випадку, коли працює багатоядерний процесор, таке перемикання виконуватися не буде. Операційна система чітко посилає потоки на певні ядра. У результаті з'являється можливість позбутися від зниження продуктивності, як у випадку перемикань між завданнями. Виконання програм відбувається одночасно, в результаті оновлення баз і сканування виконається набагато швидше. Однак не кожен додаток підтримує дану технологію і може бути таким чином оптимізовано. Розробники створюють все більше програм, які можуть обробляти багатоядерні процесори.
Сьогодні ринок подібних пристроїв поділений між компаніями AMD і Intel, які є лідируючими виробниками. Сучасні стаціонарні комп'ютерні, серверні системи, а також ноутбуки та смартфони для роботи використовують багатоядерні процесори Intel або AMD.
Навіть низької цінової категорії пристрої мають не менше двох ядер, хоча виробляються процесори і з 4, 6, 8 і більше елементами. Однак повну продуктивність пристроїв можна отримати тільки при збалансованості всієї системи, параметрам якої повинні відповідати і оперативна пам'ять, і жорсткий диск, і відеокарта, і інші складові комп'ютера.