Qo’llanishi. Mundarija kirish

1.8.-rasm. Ko’p yadroli prosessorlar bir platada joylashish. 

Tezkor  xotira  (rus.  Operativnaya  Pamyat,  ingl.  RAM-Random  Access 

Memory)-  kompyuterni  elektr  manbaga  bog’liq  bo’lgan  xotirasi  hisoblanadi. 

Protsessor qisqa vaqt ichida ko’p ishlatiladigan jarayonlarni tezkor xotiraga yuklab 

oladi va bu kompyuterni ishlashini tezlashtirish uchun xizmat qiladi. Tezkor xotirani 

asosiy o’lchov birligi uning xotira hajmi bo’lib, 

kilobayt

,

megabayt

, 

gigabaytlarda

 

o’lchanadi.  Tezkor  xotira  chastotasi  —  tezkor  xotira  shinalaridan  ma’lum  vaqt 

ichida  o’tadigan  ma’lumotlar  potoki  soni.  Kompyuterdagi  operativ(tezkor) 

xotira(RAM,OЗУ). 

Hozirgi  kunda  asosan  katta  hajmdagi  dasturlar,  o’yinlar  bilan  kompyuterni  band 

qilganda, kompyuterga tushayotgan yuklama asosan operativ hotira(RAM - Random 

Access  Memory,  оперативное  запоминающее  устройство,  ОЗУ)  deb  ataluvchi 

xotira turiga tushadi. Bu xotiraning o’lchami dastur va o’yinlarning ishlash tezligiga 

katta ta’sir ko’rsatadi. Bu xotira turi vaqtinchalik axborotni o’zida saqlaydi. Dastur 

yuklanganda dastlab operativ xotiraga yuklanadi va u yerdan ishga tushadi. Bundan 

kelib chiqadiki operativ xotiraning hajmi qancha katta bo’lsa, bir paytning o’zida bir 

necha dasturlarni yuklab, ish olib borishingiz mumkin bo’ladi . Biror dasturni ishga 

tushirib(dastlab operativ xotiraga yuklab), so’ng bu dasturdan chiqib ketib, ya’na 

shu  dasturni  ishga  tushirsangiz,  dastur  yuklanishi  biroz  tezroq  amalga  oshiriladi. 

Chunki kompyuter dastlab operativ xotiraga murojaat qiladi, agar u yerda mavjud 

bo’lsa,  o’sha  yerdan  dasturni  yuklaydi,  aks  holda  dasturni  izlashni  boshlaydi. 

Hozirgi zamonaviy o’yinlar operativ xotiraning katta bo’lishini talab qiladi. Agar 

operativ xotira talab darajasida bo’lmasa o’yin o’ynash jarayoni sekinlashadi. Shu 

sababli diskda sotib olingan o’yin talablarini bir ko’zdan kechirish lozim. Operativ 

xotira  2  ta  asosiy  xarakteristikaga  ega  va  bu  xotirani  sotib  olishda  shu 

---

23 

 

xarakteristikalarga qaraladi. Operativ xotira hajmi va shu xotira ishlaydigan chastota 

miqdori.  Operativ  xotira  hajmi  megabaytlarda  o’lchanadi(lekin  ko’pchilik 

gegobaytlarga ham o’tib ketishdi) 128, 256, 512, 1024, 2048... Dastlab yuklangan 

dasturlar  shu  hajmda  saqlanadi.  Agar  hajm  to’lib  qolsa,  birinchi  yuklangan 

ma’lumotlar o’chiriladi. Operativ xotira chastotasi ishlash tezligini aniqlab beradi. 

Chastota bu vaqt birligidagi jarayndir. Misol uchun, 600 megagerst(MGS) chastotali 

operativ xotira 100MB ma’lumotni 10 sekunda yuklasa, 1000MGS li operativ xotira 

bu jarayonni 5 sekundda amalga oshiradi. 

Operativ xotira ko’rinishi va plataga(materinskiy plata, motherboard) ulanishi 

bo’yicha  bir  necha  turlarga  bo’linadi.  Hozirgi  zamon  operativ  xotiralar  DDR1, 

DDR2, DDR3 turlarga bo’linadi. Soni kottasi yangirog’i hisoblanadi. DDR1 eskiroq 

hisoblanadi va bu turi hozirda kamdan kam foydalanuvchilarda mavjud bo’lib, kam 

bo’lgani  sababli  qimmatroqdir.  Maksimal  ishlash  chastotasi  400  MGS  gachadir. 

DDR2 keng tarqalgan turi hisoblanadi. Maksimal chastotasi 800 MGS gacha. DDR3 

zamonaviy,  yangi  chiqgan  operativ  xotira  turi  hisoblanadi.  Maksimal  ishlash 

chastotasi 1800 MGS gacha. Har bir operativ xotira turi o’zining platasiga ega, ya’ni 

platadagi slot faqat bir turdagi operativ xotirani qabul qiladi. Misol uchun, DDR1 

uchun mo’ljallangan plataga DDR2 ni o’rnatib bo’lmaydi. Chunki har bir operativ 

xotira turi o’zgacha ulanish tishlariga ega. O’lchami bir xil bo’lishi mumkin lekin 

tishlari o’rtasida farq bor. Ularni ajrata olmay kuch ishlatib operativ xotirani ham 

platani ham buzib qo’ymang. Muhim ma’lumotlardan biri shuki, plata shinasini ham 

operativ xotrani ulashda e’tiborga olish, uning chastotasini ham bilib qo’yish zarur. 

Bu ma’lumotni siz kompyuter platasi xujjatidan topishingiz mumkin. Misol uchun, 

agar  siz  800  MGS  da  ishlaydigan  DDR2  operativ  xotirasini  533MGS  shinada 

ishlaydigan  plataga  ulasangiz,  operativ  xotirangiz  ham  533  MGS  da  ishlaydi.  Siz 

800 MGS da ishlash shunaqa sekin bo’lar ekan deb yuraverasiz. Ya’na bir muhim 

ma’lumot. Agar siz har xil chastotada ishlaydigan 2 ta operativ xotirani bir plataga 

ulasangiz, umumiy ishlash chastotasi kichik bo’lgan chastota bilan bog’liq bo’ladi. 

Misol uchun 1000 MGS va 600 MGS chastotada ishlaydigan operativ xotirani bitta 

plataga uladingiz, shunda operativ xotira 600 MGS chastota bilan ishlaydi. 

---

24 

 

Ikki  yadroli  protsessorlar  ikkita  mustaqil  protsessor  yadroidan  iborat 

tizimlarga  tegishli,  bitta  integral  sonli  (IP)  yoki,  masalan,  bitta  kristalda  aytilgan. 

Bunday  tizimlar  ikkita  yadroni  bitta  protsessorda  birlashtiradi.  Shunga  o'xshash 

texnologiya birinchi navbatda shaxsiy kompyuter va o’yin konsoliga ega

. 

Ammo tez 

orada  u  mobil  kompyuter  muhitiga  moslashtirildi.  Shunga  o'xshash  texnologiyali 

noutbuklar AMD va Intel kompaniyalari mavjud. 

Ikki yadroli protsessorlar ikki yadrodan farqli o'laroq, boshqa tuzilishga ega. 

Ular  tizimga  tegishli,  unda  ikkita  protsessor  bitta  integral  konchelidiy  tumanda 

birlashtirilgan. Ikki yadroli protsessorlar, o'z navbatida, ikkita mustaqil protsessor 

(har biri o'z matritsasiga ega) bo'lgan tizimga murojaat qilishadi. 

Ikki  yadro  tizimidagi  har  bir  protsessorlar  kesh  xotirasi  (birlamchi  kesh 

xotirasi), bu ularga tez-tez ishlatiladigan buyruqlarni tez va samarali qayta ishlash 

va  qayta  ishlash  uchun  o'z  imkoniyatlarini  beradi.  Bundan  tashqari,  bir  xil 

integratsiyalashgan  konchetsiyada  ikkinchi  darajali  kesh  mavjud.  Intel  chipsetda 

ikkinchi darajali kesh xotirasi 2 protsessorga bo'linadi. Ikkita protsessorning har biri 

har  bir  yadro  uchun  512  Kb.  Har  bir  yadro  uchun  512  kb.  Agar  birlamchi  etarli 

bo'lmasa, ish uchun zaxirasidir. 

Bunday  protsessorlarning  eng  muhim  afzalliklari  -  tezlik  va  samaradorlik. 

Qayta ishlash buyruqlari va ma'lumotlarni qidirish ikki protsessor tomonidan amalga 

oshiriladi.  Shunday  qilib, isitish  protsessorisiz  katta  ishlarga  erishilmoqda. Ushbu 

ikki  protsessorning  o'ziga  xos  erkin  kesh  xotirasi  borligi,  shuningdek  tez 

samaradorligini kafolatlaydi. Bundan tashqari, Intel Core 2 dueti, ikkinchi darajali 

kesh bo'lingan holda, barcha ikkilamchi kesh xotirasi, agar kerak bo'lsa, bir vaqtning 

o'zida bir vaqtning o'zida yoki ikkala protsessordan foydalanish mumkin. 

Bir muncha yadroli protsessorga ega bo'lgan noutbukda u tezroq ishlaydi va 

kamroq qizg'in rejimida ishlaydi va yaxshilangan  multipasozli rejim  mavjud. Ikki 

yadroli protsessorlar ikki yadrodan ko'ra elektr energiyasini iste'mol qiladilar. 

Noutbuklarda ikki yadroli protsessorlardan foydalanishning yana bir afzalligi 

-  bu  kichikroq  vazn  va  o'lchamdagi 

portativ  kompyuterlar.  Bir  vaqtning  o'zida 

kompyuter sifatida ishlashni ta'minlash uchun qulayroq. 

---

25 

 

Eski  dasturlardan  foydalanganda,  agar  siz  bir  vaqtning  o'zida  bitta  dasturni 

boshlasangiz,  siz  ikki  yadro  protsessorlarining  afzalliklarini  his  qilmaysiz.  Eski 

dasturlar bunday texnologiya uchun mo'ljallanmagan, shuning uchun ular faqat bitta 

yadrodan  foydalanishga  qodir.  Biroq,  bu  holda,  ko'p  bosqichli  rejimning  afzalligi 

baribir  baribir  qolmoqda.  Agar  siz  bir  vaqtning  o'zida  bir  nechta  dasturlarni 

ochsangiz, ikkita yadroli protsessor bitta yadrodan ko'ra tezroq ishlashni ta'minlaydi. 

Vaqt kelayotgan va boshqa dasturiy ta'minot ishlab chiqaruvchilari ikki yadro 

protsessorlarini  hisobga  olgan  holda  o'zlarining  dasturlarini  yaratadilar.  Shunday 

qilib,  yaqin  kelajakdagi  foydalanuvchilar  bunday  protsessorlarning  barcha 

afzalliklarini boshdan kechirishlari mumkin. 

Chip  hajmining  tobora  ortib  borayotgan  cheklovlariga  qaramay,  yangi 

protsessorlardan  ko'proq  quvvat  ishlab  chiqarish  istagi  ishlab  chiqaruvchilarni 

rag'batlantirmoqda. 

Ana  shunday  yangiliklardan  biri  bu  ko'p  yadroli  protsessor,  ko'p  yadroli 

protsessorga ega bo'lishga qodir bo'lgan bitta mikroprotsessor mikrosxemasi. 2005 

yilda Intel va AMD ko'p yadroli dizaynlashtirilgan prototip chiplarini chiqardi. 

Intel Pentium D ikki yadroli protsessor bo'lib, uni AMD ning ikki yadroli Athlon X2 

protsessori bilan taqqosladilar, bu yuqori darajadagi serverlarga mo'ljallangan chip. 

Biroq,  bu  mikroprotsessor  chiplaridagi  inqilobiy  tendentsiyalarning 

boshlanishi  edi. Keyingi  yillarda  ko'p  yadroli protsessorlar  Intel  Core 2  Duo  kabi 

ikki  yadroli  chiplardan  o'n  yadroli  chiplarga,  masalan,  Intel  Xion  E7-2850  ga 

aylandi. 

Umuman  olganda,  ko'p  yadroli  protsessorlar  bitta  yadroli  protsessor 

asoslaridan  ko'proq  narsani  taklif  qiladi  va  hatto  alohida  dasturlarda  ham  ko'p 

vazifalarni bajarish va ko'p ishlov berishga qodir. 

Grafik protsessor matematik hisob-kitoblarni ham ishlab chiqaradi, faqat bu 

safar tasvirlar, videolar va boshqa turdagi grafikalar afzal ko'riladi. 

Ushbu vazifalar ilgari mikroprotsessor tomonidan hal qilingan, ammo grafik 

jihatdan  intensiv  SAPR  dasturlari  keng  tarqalganligi  sababli,  kompyuterning 

---

26 

 

umumiy  ishlashiga  ta'sir  qilmasdan,  bunday  vazifalarni  hal  qilishga  qodir  bo'lgan 

maxsus ishlov berish apparatlariga ehtiyoj paydo bo'ldi. 

Intel va Nvidia bozordagi etakchi grafik chipsetlardir, ikkinchisi esa grafikani 

birlamchi ishlov berish uchun eng yaxshi tanlovdir. 

Ko’p  yadroli  protsessor  ikkita  yoki  ko’p  “ijroli  yadrolarga”  ega. 

Protsessorning yadrosi deb uning ma’lumotlarga ishlov berish uchun mo’ljallangan 

ijro moslamalari tizimini (arifmetik-mantiqiy moslamalar to’plami) aytish mumkin. 

 

 Operatsion  tizim  ijro  yadrolaridan  har  birini  barcha  zaruriy  hisoblash 

resurslari  bilan  diskret  protsessor  sifatida  qabul  qiladi.  Shuning  uchun 

protsessorning ko’p yadroli arхitekturasi tegishli dasturiy ta’minoti asosida bir necha 

dasturiy  oqimlarni  parallel  holda  to’liq  bajarishni  amalga  oshiradi.  82  2006  yilda 

mikroprotsessorlarning  barcha  yetakchi  ishlab  chiqaruvchilari  ikki  yadroli 

protsessorlarni  yaratdilar.  Birinchi  bo’lib  ikki  yadroli  RISC-protsessorlar  Sun 

Microsystems  (Ultra  SPARC  4)  va  HP  (PA-8800  va  PA-8900).  AMD  va  Intel 

firmalari  х86  arхitekturali  ikki  yadroli  protsessorlarni  ishlab  chiqarilganligi 

to’g’risida  deyarli  bir  vaqtda  e’lon  qildilar.  Protsessorlar  arхitekturasi  yetarlicha 

yuqori  murakkablikka  erishdi,  shuning  uchun  ko’p  yadroli  protsessorlarga  o’tish 

hisoblash  tizimi  unumdorligini  oshirishning  asosiy  yo’nalishi  bo’lib  qoladi. 

Zamonaviy  mikroprotsessorlar  arхitekturasini  rivojlanishining  asosiy  yo’nalishi 

ularning unumdorligini oshirishga intilish bilan aniqlanadi. Unumdorlikni oshirish 

mumkin,  masalan  takt  chastotasini  oshirish  bilan  (yoki)  bir  taktda  bajariladigan 

komandalar  sonini  ko’paytirish  bilan.  Ushbu  muammoni  yechishning  biri  –

TLP(Thread  Level  Parallelism)  “treydlar  (oqimlar)  darajasida  parallelizm” 

konsepsiyasini  amalga  oshirishga  bog’liq.  Agar  dasturiy  kodlar  barcha  yoki 

ko’pgina  funksional  qurilmalarni  ish  bilan  yuklashi  mumkin  bo’lmagan  hollarda, 

protsessorga  bittadan  ortiq  vazifani  (trend  yoki  oqimni)  bajarishga  ruхsat  berish 

kerak. Ushbu holda qo’shimcha oqimlar bo’sh turgan funktsional qurilmalarni band 

etadi. Bunda ko’p vazifali operatsion tizim bilan o’хshashligini ko’rish qiyin emas: 

protsessor  vazifani  kutish  holatida  bo’lganda  (masalan  kirishchiqishni  tugashi) 

protsessor to’хtab turmasligi uchun operatsion tizim protsessorni boshqa vazifani 

---

27 

 

bajarishga qayta ulaydi. Bundan tashqari, operatsion tizimdagi ayrim despetcherlash 

meхanizimlari  ko’p  oqimli  arхitekturaga  (MTA-  MultiThreading  Architecture) 

o’хshashligi  mavjud.  Shubhasiz,  oqimlar  darajasida  parallelizmni  ta’minlaydigan 

arхitektura  (TLP)  ,  treydlar  bir  vaqtda  bitta  bir  хil  resurslarni  ishlatmasligini 

kafolatlashi kerak, buning uchun qo’shimcha apparat vositalari talab etiladi. Lekin 

zamonaviy superskalyar protsessorlar bazasida MTA amalga oshirish mumkin va bu 

katta bo’lmagan apparatni tamomiga yetkazish talab etiladi, loyihalovchilar nazarida 

MTAning jozibadorligini keskin oshiradi. 

Katta  va  yuqori  samarali  hisoblash  bilan  bog'liq  vazifalarning  eng  faol 

rivojlanayotgan  sinflaridan  biri  tasvirni  qayta  ishlash  sohasidagi  vazifalardir. 

Kompyuter  tasvirini  qayta  ishlash-turli  sohalardagi  asosiy  texnologiyalardan  biri: 

dronlar  va  samolyotlardan  xavfsizlik  tizimlariga.  So'nggi  paytlarda  alohida 

protsessor  yadrolari  ishlashi  deyarli  o'sib  bormoqda.  Hisoblash  tizimlarining 

umumiy ishlashi protsessor yadrolari sonining ko'payishi bilan ortadi. 

 Bundan  tashqari,  tasvirni  qayta  ishlash  bilan  bog'liq  vazifalarda  hisob-

kitoblarning  ish  faoliyatini  yaxshilash  uchun  turli  darajadagi  ko'p  qirrali  maxsus 

tezlatkichlar  tobora  ko'proq  foydalanilmoqda:  GPUlar  (GPU)  ,  programlanadigan 

mantiqiy  integral  mikrosxemalar  (Polar  yoki  FPGA),  sensor  processor  ry  (TPU), 

maxsus mikrosxemalar (ASIC) .  

Shunday  qilib,  zamonaviy  hisoblash  tizimlari  nafaqat  ko'p  yadroli,  balki 

heterojen (heterojen) bo'lib qoladi: 

Bir  marta-shaxsiy  kichik  vazifalarni  hal  qilish  uchun  turli  xil  hisoblash 

qurilmalari qo'llaniladi va ushbu qurilmalarning turi hal qilinadigan vazifaga bog'liq. 

Ushbu  maqolada  maxsus  ko'p  yadroli  malt  protsessorining  tasvirni  qayta  ishlash 

muammolarini hal qilish imkoniyatlari o'rganiladi. 

Tasvirni qayta ishlash tizimlari ikki turga bo'linishi mumkin: birinchi turdagi 

tizimlarda  ishlov  berish  oxirgi  qurilmada  amalga  oshiriladi  (bunday  tizimlar, 

masalan,  avtonom  samolyotlarni  o'z  ichiga  oladi,  chunki  qayta  ishlash  natijasi 

minimal  va  kafolatlangan  bo'lishi  kerak),  ikkinchi  turdagi  tizimlarda  oxirgi 

qurilmadan olingan tasvir keyingi tahlil uchun ma'lumotlar markaziga uzatiladi. Har 

---

28 

 

ikkala  holatda  ham  nafaqat  ishlash,  balki  energiya  samaradorligi  ham  muhim 

ahamiyatga ega. elektr quvvatining birligi uchun ishlash. Birinchi holda, energiya 

samaradorligi  muhim  ahamiyatga  ega,  chunki  u  tez  —  tez  bunday  tizimlarning 

batareyaning  ishlash  muddatini  belgilaydi,  ikkinchidan-tadqiqot  natijalariga  ko'ra, 

elektr energiyasini to'lash xarajatlari zamonaviy markazlarning sarf-xarajatlarining 

asosiy  moddalaridan  biri  bo'lib,  barcha  xarajatlarning  35  foizini  tashkil  qiladi. 

Zamonaviy hisoblash tizimlarining energiya samaradorligining muhimligi "yashil" 

hisob-kitoblarga  (yashil  hisoblash),  shu  jumladan  GPU  lar    va  boshqa 

tezlatgichlardan  foydalanishga bo'lgan qiziqish ortib borayotganidan dalolat beradi. 

Zamonaviy  kompyuter  ko'rish  tizimlarida  ishlatiladigan  algoritmlar  juda 

murakkab, ammo ko'p hollarda ular nisbatan oddiy asosiy operatsiyalarga bo'linishi 

mumkin.  Eng  ko'p  biri  asosiy  operatsiyalar  Lee  mashhur  sinflar  bir  nechta  yadro 

(boshqa ikki o'lchovli kichik qator) bilan tasvirni (ikki o'lchovli qator) bir ivish o'z 

ichiga olgan operatsiyalar, ya'ni. Filtrlar juda katta sinf bilan bir qatorda, tasvirlar 

to'plami hozirda keng tarqalgan konvergent neyron tarmoqlarda  faol ishlatiladi. Shu 

sababli,  koagulyatsion  operatsiyani  samarali  amalga  oshirish  bugungi  kunda 

ishlatiladigan algoritmlarning katta miqdori uchun muhimdir. 

Ushbu ish doirasida Sobel operatori  3 × 3 o'lchamli ikki o'lchamli integer 

yadrosi  bilan  tasvir  koagulyatsiyasiga  asoslangan.  Sobel  operatori  tasvirlardagi 

ob'ektlarning  qirralarini  qidirish  uchun  ishlatiladi  va  ba'zi  murakkab  filtrlarning 

ajralmas  qismi  hisoblanadi,  masalan,  Cen-ni  filtrlari  .  Bundan  tashqari,  ushbu 

operator  ko'pincha  turli  hisoblash  tizimlarining  ishlashini  solishtirish  uchun 

ishlatiladi . 

2.  Ko'p  yadroli  malt  protsessorlarining  arxitekturasi  va  dasturlash  xususiyatlari. 

Joriy versiya MicroBlaze arxitekturasi bilan mos buyruqlar to'plami bilan protsessor 

yadrolaridan foydalanadi . Oddiy rejimda yadrolarning har biri 1 GHz chastotasida 

ishlaydi  va  8  Kb  xotiraga  ega.  Bunday  yadroning  energiya  iste'moli  faol  rejimda 

taxminan 60 mw. 

 

 

---

29