Radio va mobil aloqa fakulteti
831-20 guruhi
Fayzullayev Ibratjon.
KOMPYUTER ARXITEKTURASI FANIDAN 1-TOPSHIRIQ
MAVZU: KO‘P YADROLI PROTSESSORLARNING ARXITEKTURA
TURLARI
Ishdan maqsad: Ko‘p yadroli
protsessorlar haqida tushincha, ularning turlari va
ishlash prinsiplari bilan tanishib chiqish.
Nazariy qism
Ko'p yadroli protsessor - bu bitta
integral mikrosxemadagi mikroprotsessor
bo'lib, ularning har biri dastur ko'rsatmalarini
o'qiydi va bajaradigan yadro deb
ataladigan ikki
yoki undan ortiq alohida
ishlov berish bloklari
.
[1]
Ko'rsatmalar
oddiy
protsessor ko'rsatmalaridir
(masalan, qo'shish, ma'lumotlarni ko'chirish va
filiallar), lekin bitta protsessor bir vaqtning o'zida alohida yadrolarda ko'rsatmalarni
ishga
tushirishi
mumkin,
bu
ko'p
ish
zarralarini
yoki
boshqa
parallel
hisoblash
texnikasini qo'llab-quvvatlaydigan dasturlarning umumiy tezligini
oshiradi.
[2]
Ishlab
chiqaruvchilar
odatda
yadrolarni
bitta
integral
mikrosxemaga
birlashtiradi
(chip multiprotsessor yoki CMP sifatida tanilgan) yoki
bitta
chip to'plamida
bir nechta qoliplarga . Hozirgi vaqtda deyarli barcha shaxsiy
kompyuterlarda ishlatiladigan mikroprotsessorlar ko'p yadroli.
Ko'p yadroli protsessor ko'p ishlov berishni
bitta jismoniy paketda
amalga
oshiradi
. Dizaynerlar ko'p yadroli qurilmadagi yadrolarni mahkam yoki
bo'shashmasdan ulashlari mumkin.
Masalan, yadrolar keshlarni
baham ko'rishi yoki
bo'lmasligi mumkin va ular
xabarlarni uzatish
yoki
umumiy
xotira
yadrolararo
aloqa
usullarini
qo'llashi
mumkin. Yadrolarni
bir-biriga
ulash
uchun
ishlatiladigan umumiy
tarmoq
topologiyalariga avtobus
,
halqa
,
ikki
o'lchovli
to'r
va
ko'ndalang chiziq
kiradi . Bir hil ko'p yadroli tizimlar faqat bir xil
yadrolarni o'z ichiga oladi;
heterojen
ko'p yadroli tizimlar bir xil bo'lmagan
yadrolarga ega (masalan,
big.LITTLEbir xil ko'rsatmalar to'plamiga
ega heterojen
yadrolarga ega ,
AMD tezlashtirilgan ishlov berish birliklarida
esa
bir xil
ko'rsatmalar to'plamiga ega bo'lmagan yadrolar mavjud). Xuddi bitta protsessorli
tizimlarda
bo'lgani
kabi,
ko'p
yadroli
tizimlardagi
yadrolar
VLIW
,
superscalar
,
vektor
yoki
multithreading
kabi
arxitekturalarni
amalga oshirishi mumkin .
Ko'p yadroli protsessorlar umumiy maqsadli
,
o'rnatilgan
,
tarmoq
,
raqamli
signalni qayta ishlash
(DSP) va
grafik
(GPU) kabi ko'plab amaliy domenlarda keng
qo'llaniladi . Yadro soni hatto o'nlabgacha ko'tariladi va 10 000 dan ortiq
ixtisoslashtirilgan
chiplar
uchun
[3]
va
superkompyuterlarda
(ya'ni,
chiplar
klasterlari) soni 10 milliondan oshib ketishi mumkin (va
bitta
holatda
xostga
qo'shimcha ravishda 20 milliongacha ishlov berish elementlari) protsessorlar).
[4]
Ko'p yadroli protsessordan foydalanish natijasida erishilgan ish faoliyatini
yaxshilash ko'p jihatdan ishlatiladigan
dasturiy ta'minot
algoritmlari va ularni
amalga oshirishga bog'liq. Xususan, mumkin bo'lgan daromadlar bir vaqtning o'zida
bir
nechta yadrolarda
parallel ravishda ishlashi mumkin bo'lgan dasturiy
ta'minotning
ulushi
bilan
cheklangan; Bu
ta'sir
Amdal
qonuni
bilan
tavsiflanadi . Eng yaxshi holatda,
sharmandali parallel
deb
ataladigan muammolar
yadrolar soniga yaqin tezlikni oshirish omillarini yoki undan ham ko'proq muammo
har bir yadro kesh(lar)iga sig'adigan darajada bo'lingan bo'lsa, asosiy tizim
xotirasidan ancha sekinroq foydalanishni oldini olishi mumkin. . Ammo ko'pgina
ilovalar, agar dasturchilar refaktoringga kuch sarflamasa, u qadar
tezlashmaydi
.
[5]
Dasturiy ta'minotni parallellashtirish muhim davom etayotgan tadqiqot
mavzusidir. Ko'p protsessorli ilovalarning kointegratsiyasi
tarmoq arxitekturasini
loyihalashda moslashuvchanlikni ta'minlaydi. Parallel modellarda moslashish ushbu
protokollardan foydalanadigan tizimlarning qo'shimcha xususiyati hisoblanadi.