Kompyuter injiniringi” fakulteti

Tajriba raqami 1. Bitta oqim



2-rasm Bir oqimda o'qish Maksimal tezlik sekundiga 213563 megabayt. Burilish nuqtasi taxminan 32 kilobayt blok hajmida sodir bo'ladi.
Tajriba raqami 2. 4 ta protsessor uchun 16 ta ip, Hyper-Threading o'chirilgan

3-rasm O'n olti ipda o'qish. Amaldagi mantiqiy protsessorlar soni to'rtta
Hyper-Threading o'chirilgan. Maksimal tezlik sekundiga 797598 megabayt. Burilish nuqtasi taxminan 32 kilobayt blok hajmida sodir bo'ladi. Kutilganidek, bitta ipni o'qish bilan solishtirganda, ishlaydigan yadrolar soni bo'yicha tezlik taxminan 4 baravar oshdi.

Tajriba raqami 3. 8 ta protsessor uchun 16 ta ip, Hyper-Threading yoqilgan

4-rasm O'n olti ipda o'qish. Amaldagi mantiqiy protsessorlar soni sakkizta Hyper-Threading yoqilgan. Maksimal tezlik sekundiga 800722 megabaytni tashkil qiladi, Hyper-Threading-ni yoqish natijasida u deyarli oshmadi. Katta minus shundaki, burilish nuqtasi blok hajmi taxminan 16 kilobayt bo'lganda sodir bo'ladi. Hyper-Threading-ni yoqish maksimal tezlikni biroz oshirdi, ammo tezlikning pasayishi endi blok hajmi yarmiga teng bo'lganda sodir bo'ladi - taxminan 16 kilobayt, shuning uchun o'rtacha tezlik sezilarli darajada kamaydi. Buning ajablanarli joyi yo'q, har bir yadro o'zining L1 keshiga ega, ayni paytda bir yadroning mantiqiy protsessorlari uni baham ko'radi.
xulosalar

Tekshirilayotgan operatsiya ko'p yadroli protsessorda yaxshi miqyosda. Sabablari - yadrolarning har biri o'zining birinchi va ikkinchi darajali kesh xotirasini o'z ichiga oladi, maqsadli blokning o'lchami kesh xotirasining o'lchami bilan taqqoslanadi va iplarning har biri o'z manzillari diapazoni bilan ishlaydi. Akademik maqsadlarda biz haqiqiy ilovalar odatda ideal optimallashtirishdan uzoq ekanligini tushunib, sintetik testda bunday sharoitlarni yaratdik. Ammo Hyper-Threading-ning kiritilishi, hatto bunday sharoitlarda ham salbiy ta'sir ko'rsatdi, tepalik tezligining biroz oshishi bilan bloklarni qayta ishlash tezligi sezilarli darajada yo'qoladi, ularning o'lchamlari 16 dan 32 kilobaytgacha. Salom kompyuterlar va apparat muxlislari.

Kompyuteringizda bir vaqtning o'zida ko'p vazifalarni yashin tezligida bajaradigan yuqori unumdor protsessorga ega bo'lishni xohlaysizmi? Kim rad etadi, to'g'rimi? Keyin men sizga giper iplik texnologiyasi bilan tanishishingizni taklif qilaman: bu nima va u qanday ishlaydi, siz ushbu maqoladan bilib olasiz.
Kontseptsiyani tushuntirish Hyper-threading ingliz tilidan "hyper-precision" deb tarjima qilingan. Texnologiya biron bir sababga ko'ra bunday baland nom oldi. Axir, u bilan jihozlangan operatsion tizim ikkita mantiqiy yadro uchun bitta jismoniy protsessorni oladi. Shunday qilib, ko'proq buyruqlar ishlashni pasaytirmasdan qayta ishlanadi.
Bu qanday mumkin? Protsessor tufayli:

• 
  Bir vaqtning o'zida bir nechta ishlaydigan iplar haqidagi ma'lumotlarni saqlaydi;
  
• 
  Har bir mantiqiy foiz uchun bitta registrlar to'plami - tezkor ichki xotira bloklari, shuningdek, uzilishlarning bitta bloki mavjud. Ikkinchisi turli xil qurilmalardan so'rovlarning ketma-ket bajarilishi uchun javobgardir.
  

Amalda qanday ko'rinadi? Aytaylik, jismoniy protsessor hozirda birinchi mantiqiy protsessorning ko'rsatmalarini qayta ishlamoqda. Ammo ikkinchisida qandaydir muvaffaqiyatsizlik yuz berdi va, masalan, u xotiradan ma'lumotni kutishi kerak. Jismoniy vaqtni behuda sarflamaydi va darhol ikkinchi mantiqiy protsessorga o'tadi.
Hosildorlikni oshirish haqida Jismoniy jarayonning samaradorligi, qoida tariqasida, 70% dan oshmaydi. Nega? Ko'pincha, ma'lum bir vazifani bajarish uchun ba'zi bloklar oddiygina kerak emas. Misol uchun, protsessor ahamiyatsiz hisoblash amallarini bajarganda, ko'rsatmalar bloki va SIMD kengaytmalari ishtirok etmaydi. Filialni bashorat qilish modulida yoki keshga kirishda xatolik yuz beradi.
Bunday holatlarda Hyper-threading bo'shliqlarni boshqa vazifalar bilan to'ldiradi. Shunday qilib, texnologiyaning samaradorligi foydali ishning bo'sh qolmasligi va bo'sh turgan qurilmalarga berilishidadir.
Tashqi ko'rinishi va amalga oshirilishi Hyper-threading allaqachon o'zining 15 yilligini nishonlagan deb taxmin qilishimiz mumkin. Axir, u 2002 yilda chiqarilgan va dastlab Xeon mahsulotlarida ishlay boshlagan, keyin o'sha yili Pentium 4 ga integratsiya qilingan super-threading texnologiyasi asosida ishlab chiqilgan. Bu texnologiyalar mualliflik huquqi Intel.
HT NetBurst mikroarxitekturasida ishlaydigan protsessorlarda amalga oshiriladi, u yuqori soat tezligi bilan ajralib turadi. Texnologik yordam Core vPro, M va Xeon oilalari modellarida amalga oshiriladi. Biroq, Core 2 seriyasida ("Duo", "Quad") birlashtirilmagan. Ishlash printsipiga ko'ra shunga o'xshash texnologiya Atom va Itanium-da qo'llaniladi.
Uni qanday yoqishim mumkin? Sizda yuqoridagi protsessorlardan faqat bittasi emas, balki texnologiyaga mos operatsion tizim va HTni yoqish va o‘chirish imkoniyati mavjud bo‘lgan BIOS ham bo‘lishi kerak. Agar yo'q bo'lsa, BIOS-ni yangilang. Hyper-threadingning ijobiy va salbiy tomonlari Yuqoridagi ma'lumotlardan texnologiyaning ba'zi afzalliklari haqida allaqachon xulosa chiqarishingiz mumkin. Men ularga yana bir necha so'z qo'shaman:

• 
  Parallel ravishda bir nechta dasturlarning barqaror ishlashi;
  
• 
  Internetda kezish yoki ilovalar bilan ishlashda javob vaqti qisqardi.
  

Tasavvur qilganingizdek, pashshasiz emas edi. Quyidagi sabablarga ko'ra samaradorlikni oshirish mumkin emas:

• 
  Kesh xotirasi yetarli emas. Misol uchun, 4 yadroli i7 protsessorlari 8 MB keshga ega, ammo mantiqiy yadrolar soni bir xil. Biz har bir yadro uchun atigi 1 MB olamiz, bu ko'pchilik dasturlar uchun hisoblash vazifalarini bajarish uchun etarli emas. Shu sababli, unumdorlik nafaqat to'xtab qoladi, balki pasayadi.
  
• 
  Ma'lumotlarga bog'liqlik. Faraz qilaylik, birinchi ip darhol ikkinchisidan ma'lumot so'raydi, lekin u hali tayyor emas yoki boshqa ipda navbatda turibdi. Bundan tashqari, tsiklik ma'lumotlarga vazifani tezda bajarish uchun ma'lum bloklar kerak bo'ladi, lekin ular allaqachon boshqa ishlar bilan band.
  
• 
  Yadroni ortiqcha yuklash. Yadro allaqachon haddan tashqari yuklangan bo'lishi mumkin, ammo shunga qaramay, bashorat qilish moduli unga ma'lumot yuboradi, buning natijasida kompyuter sekinlasha boshlaydi.
  

Hyper-threading qayerda kerak? Texnologiya resurs talab qiladigan dasturlardan foydalanishda foydali bo'ladi: audio, video va foto muharrirlar, o'yinlar, arxivatorlar. Bularga Photoshop, Maya, 3D's Max, Corel Draw, WinRar va boshqalar kiradi.
Dasturiy ta'minot Hyper-threading uchun optimallashtirilgan bo'lishi muhimdir. Aks holda, kechikishlar paydo bo'lishi mumkin. Gap shundaki, dasturlar mantiqiy yadrolarni jismoniy deb hisoblaydi, shuning uchun ular bir xil blokga turli vazifalarni yuborishlari mumkin. Sizni blogim mehmoni sifatida kutamiz.
Hech bo'lmaganda bir marta BIOS bilan shug'ullangan foydalanuvchilar, ehtimol, tushunarsiz Intel Hyper Threading parametri mavjudligini allaqachon payqashgan. Ko'pchilik bu texnologiya nima ekanligini va u qanday maqsadda qo'llanilishini bilmaydi. Keling, Hyper Threading nima ekanligini va ushbu yordamdan foydalanishni qanday yoqish mumkinligini aniqlashga harakat qilaylik. Shuningdek, ushbu sozlama kompyuterning ishlashi uchun qanday afzalliklarni taqdim etishini aniqlashga harakat qilamiz. Aslida, bu erda tushunish qiyin narsa yo'q. Intel Hyper Threading: bu nima? Agar siz kompyuter terminologiyasining o'rmoniga chuqur kirmasangiz, lekin o'zingizni sodda tilda ifoda etsangiz, unda bu texnologiya markaziy protsessor tomonidan bir vaqtning o'zida qayta ishlangan ko'rsatmalar oqimini oshirish uchun ishlab chiqilgan. Zamonaviy protsessor chiplari, qoida tariqasida, mavjud hisoblash quvvatining atigi 70 foizidan foydalanadi. Qolganlari, ta'bir joiz bo'lsa, zaxirada qoladi. Ma'lumotlar oqimini qayta ishlashga kelsak, tizim ko'p yadroli protsessordan foydalanishiga qaramay, aksariyat hollarda faqat bitta oqim ishlatiladi. Ishning asosiy tamoyillari CPU imkoniyatlarini oshirish uchun maxsus Hyper Threading texnologiyasi ishlab chiqilgan. Ushbu texnologiya bitta buyruq oqimini ikkiga bo'lishni osonlashtiradi. Mavjud oqimga ikkinchi oqim qo'shish ham mumkin. Faqat bunday oqim virtual bo'lib, jismoniy darajada ishlamaydi. Ushbu yondashuv protsessor ish faoliyatini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Butun tizim, shunga ko'ra, tezroq ishlay boshlaydi. Markaziy protsessorning unumdorligi sezilarli darajada o'zgarishi mumkin. Bu alohida muhokama qilinadi. Biroq, Hyper Threading texnologiyasini ishlab chiquvchilarning o'zlari u to'laqonli yadroga etib bormasligini da'vo qilmoqda. Ba'zi hollarda ushbu texnologiyadan foydalanish yuz foiz oqlanadi. Agar siz Hyper Threading protsessorlarining mohiyatini bilsangiz, natija sizni uzoq kuttirmaydi.Tarixiy ma'lumotnoma Keling, ushbu rivojlanish tarixiga biroz to'xtalib o'tamiz. Hyper Threading qo'llabquvvatlashi dastlab faqat Intel Pentium 4 protsessorlarida paydo bo'ldi.Keyinchalik bu texnologiyani amalga oshirish Intel Core iX seriyasida davom ettirildi (bu erda X protsessorlar seriyasini bildiradi). Shuni ta'kidlash kerakki, u negadir Core 2 protsessor chiplari qatorida yo'q. To'g'ri, keyin ishlashning o'sishi ancha zaif edi: bir joyda 15-20% darajasida. Bu protsessorning kerakli ishlov berish kuchiga ega emasligini va yaratilgan texnologiya o'z vaqtidan deyarli oldinda ekanligini ko'rsatdi. Bugungi kunda deyarli barcha zamonaviy chiplar Hyper Threading texnologiyasini qo'llab-quvvatlaydi. Markaziy protsessorning quvvatini oshirish uchun jarayonning o'zi kristall sirtining atigi 5% dan foydalanadi, shu bilan birga buyruqlar va ma'lumotlarni qayta ishlash uchun joy qoldiradi. Mojaro va ishlash muammosi Bularning barchasi, albatta, yaxshi, lekin ma'lumotlarni qayta ishlashda, ba'zi hollarda ishda sekinlashuv bo'lishi mumkin. Bu, asosan, filialni bashorat qilish mexanizmi deb ataladigan va uni doimiy ravishda qayta yuklashda kesh hajmining etarli emasligi bilan bog'liq. Agar biz asosiy modul haqida gapiradigan bo'lsak, unda bu holda vaziyat shunday bo'ladiki, ba'zi hollarda birinchi ip ikkinchidan ma'lumotlarni talab qilishi mumkin, ular o'sha paytda qayta ishlanmasligi yoki ishlov berish uchun navbatda turishi mumkin. Bundan tashqari, markaziy protsessor yadrosi juda jiddiy yukga ega bo'lganda va asosiy modul, shunga qaramay, unga ma'lumotlarni jo'natishda davom etadigan holatlar kamroq uchraydi. Ba'zi dasturlar va ilovalar, masalan, resurs talab qiladigan onlayn o'yinlar, Hyper Threading texnologiyasidan foydalanish uchun optimallashtirilmaganligi sababli jiddiy sekinlashishi mumkin. O'yinlar bilan nima sodir bo'ladi? Foydalanuvchining kompyuter tizimi, o'z navbatida, dasturdan serverga ma'lumotlar oqimini optimallashtirishga harakat qiladi. Muammo shundaki, o'yin ma'lumotlar oqimini mustaqil ravishda qanday tarqatishni bilmaydi, hamma narsani bitta to'plamga tashlaydi. Umuman olganda, u shunchaki buning uchun mo'ljallanmagan bo'lishi mumkin. Ba'zan ikki yadroli protsessorlarda ishlash ko'rsatkichi 4 yadroli protsessorlarga qaraganda ancha yuqori. Ikkinchisida shunchaki hisoblash kuchi etarli emas. BIOS-da Hyper Threading-ni qanday yoqish mumkin? Biz allaqachon Hyper Threading texnologiyasi nima ekanligini biroz tushunib oldik va uning rivojlanish tarixi bilan tanishdik. Biz Hyper Threading texnologiyasi nima ekanligini tushunishga yaqinlashdik. Protsessorda foydalanish uchun ushbu texnologiyani qanday faollashtirish mumkin? Bu erda hamma narsa juda oddiy amalga oshiriladi. BIOS boshqaruv quyi tizimidan foydalanish kerak. Quyi tizimga kirish Del, F1, F2, F3, F8, F12, F2 + Del tugmalari va boshqalar yordamida amalga oshiriladi. Agar siz Sony Vaio noutbukidan foydalanayotgan bo'lsangiz, ular uchun maxsus ASSIST tugmasi yordamida ma'lum bir kirish taqdim etiladi. BIOS sozlamalarida, agar siz foydalanayotgan protsessor Hyper Threading texnologiyasini qo'llab-quvvatlasa, maxsus sozlash liniyasi bo'lishi kerak. Aksariyat hollarda u Hyper Threading Technology kabi ko'rinadi, ba'zan esa Funktsiyaga o'xshaydi. Quyi tizimni ishlab chiquvchisiga qarab va BIOS versiyasi, ushbu parametrni sozlash asosiy menyuda yoki kengaytirilgan sozlamalarda bo'lishi mumkin. Ushbu texnologiyadan foydalanish uchun siz parametrlar menyusiga kirishingiz va qiymatni Enabled ga o'rnatishingiz kerak. Shundan so'ng, kiritilgan o'zgarishlarni saqlash va tizimni qayta ishga tushirish kerak. Hyper Threading texnologiyasi nima uchun foydali? Xulosa qilib, Hyper Threading texnologiyasidan foydalanishning afzalliklari haqida gapirmoqchiman. Bularning barchasi nima uchun? Nima uchun axborotni qayta ishlashda protsessor quvvatini oshirish kerak? Resurs talab qiladigan ilovalar va dasturlar bilan ishlaydigan foydalanuvchilar hech narsani tushuntirishlari shart emas. Ko'pchilik, ehtimol, grafik, matematik, dizayn dasturlari paketlari jarayonda juda ko'p tizim resurslarini talab qilishini biladi. Shu sababli, butun tizim shunchalik yuklanganki, u dahshatli sekinlasha boshlaydi. Buning oldini olish uchun Hyper Threading yordamini yoqish tavsiya etiladi.
Xulosa
Hyper Threading-dan foydalanganda maksimal samaradorlik o'sishi 30% ni tashkil etganligi sababli, texnologiya protsessor yadrolari sonini ikki baravar oshirishga teng deb aytish mumkin emas. Shunga qaramay, Hyper Threading foydali variant bo'lib, kompyuter egasi sifatida bu sizga zarar keltirmaydi. Uning afzalligi, masalan, multimediya fayllarini tahrirlash yoki Photoshop yoki Maya kabi professional dasturlar uchun kompyuterni ish stantsiyasi sifatida ishlatish kabi holatlarda sezilarli bo'ladi.
Hyper-threading texnologiyasi kontekstida xotira ishlashini baholash zarur bo'lgan vaqt bor edi. Biz uning ta'siri har doim ham ijobiy emas degan xulosaga keldik. Bo'sh vaqt kvanti paydo bo'lganda, tadqiqotni davom ettirish va o'z dizaynimizdagi dasturiy ta'minotdan foydalangan holda mashina soatlari va bitlarining aniqligi bilan sodir bo'layotgan jarayonlarni o'rganish istagi paydo bo'ldi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Мусаев М.М. “Компьютер тизимлари ва тармоқлари”. Тошкент.: “Aloqachi” нашриёти, 2013 йил. 8 боб. 394 бет. – Олий ўқув юртлари учун қўлланма.
2. Қаххоров А.А., Авазов Ю.Ш., Рузиев У.А. Компьютер тизимлари ва тармоқлари. Тошкент. Фан ва технологиялар. 2019.-356с.
3. Мусаев М.М. “Процессоры современных компьбтеро”
4.www.intuit.ru
5.http://tuitfiles