SMT texnologiyasi - Hyper-threading texnologiyasi Mustaqil Ish

SMT texnologiyasi
SMT 1995 yilda dastlab Vashington universitetidan Din Tallsen tomonidan tadbiq etilgan evolyutsion protsessor arxitekturasi keng ko’lamli muammolari bo’lgan (superskalyar) protsessorlarda resurs yo’qotishlarini kamaytirishga qaratilgan. SMT protsessorning superskalyar hisoblash imkoniyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi:
- bitta protsessor yadrosida oqim darajasidagi parallellikdan (TLP) foydalanish, bir sikl davomida turli xil oqimlardan bir vaqtning o’zida ko’rsatmalarni chiqarish, bajarish va olib tashlash.
SMT texnologiyasi:
Ko’p oqimlilik modeli, ILP va TLP dan foydalanish uchun dinamik ravishda rejalashtirilgan protsessor (superskalyar);
Ularning aksariyati ko’pgina dasturlardan samarali foydalanadi (ya’ni ILP ga qaraganda), mashina darajasida ko’proq parallellashga ega;
Registrlarni nomlash va dinamik rejalashtirish orqali ular orasidagi bog’liqlikni hisobga olmagan holda mustaqil oqimlardan bir nechta buyruqlar berilishi mumkin;
Har bir oqim uchun alohida nomlash jadvallari kerak;
Intel Pentium 4 da SMT giper-oqimli deb nomlanadi;
Faqat ikkita oqimni qo’llab-quvvatlaydi (oqim holatini ikki baravar oshiradi). SMT faqat bitta fizik protsessorning resurslarini (shu jumladan keshlarni)
bo’lishadigan bir nechta mantiqiy protsessorlar konsepsiyasidan foydalanadi. Bitta protsessorda ikkita oqimning bir vaqtda bajarilishining afzalligi shundaki, ko’p mustaqil ko’rsatmalarning mavjudligidir.
SMT texnologiyasi afzalliklari.
SMT faqat bitta fizik protsessorning resurslarini (shu jumladan keshlarni) bo’lishadigan bir nechta mantiqiy protsessorlar konsepsiyasidan foydalanadi;
Bitta protsessorda ikkita oqimning bir vaqtda bajarilishining afzalligi shundaki, ko’p mustaqil ko’rsatmalarning mavjudligidir;
Uzun konveyer tufayli, registrga bosim ko’proq va oqimda katta kechikish kuzatiladi;
Parallel ish yuki, qoida tariqasida, funksional birliklarni ko’proq yuklaydi.
Asosiy hisoblash markazi haqida tushunchalar
Protsessor yadrolari arxitekturasi keng ma'noda ko'plab elementlardan tashkil topgan murakkab tizimga ishora qiladi.
Rivojlanish jarayonida yarim o'tkazgichli tuzilmalar (mikrosxemalar) rivojlanib boradi, shuning uchun protsessorlarni qurish printsiplari, ularning tarkibiga kiradigan elementlar soni, ularning o'zaro ta'sirini tashkil etish usuli doimo o'zgarib turadi. Shunday qilib, bir xil asosiy dizayn tamoyillariga ega protsessorlar odatda bir xil arxitektura protsessorlari deb ataladi. Va bunday printsiplarning o'zi protsessor arxitekturasi (yoki mikroarxitektura) deb nomlanadi.
Mikroprotsessor (yoki protsessor) kompyuterning asosiy qismidir. U axborotni qayta ishlaydi, dasturlarni bajaradi va tizimdagi boshqa qurilmalarni boshqaradi. Dasturlarning qanchalik tez bajarilishi protsessor kuchiga bog'liq.
Yadro.Yadro har qanday mikroprotsessorning asosidir. U kremniy chipida joylashgan millionlab tranzistorlardan iborat. Mikroprotsessor umumiy maqsadli registrlar (UMR) deb nomlangan maxsus yacheykalarga bo'linadi. Hammasi bo'lib protsessorning ishi buyruqlar va ma'lumotlarni xotiradan ma'lum ketma-ketlikda olish va ularni bajarishdan iborat. Bundan tashqari, kompyuterning ishlashini yaxshilash uchun mikroprotsessor ichki kesh xotirasi bilan jihozlangan. Kesh xotirasi – buffer sifatida ishlatiladigan protsessorning ichki xotirasi (operativ xotira bilan aloqada uzilishlardan himoya qilish uchun).
Hisoblash texnologiyasining rivojlanish sur'atini osongina kuzatish mumkin: soniyada bir necha ming operatsiyani bajaradigan ENIAC (umumiy maqsadlar uchun birinchi elektron raqamli kompyuter) dan Tianhe-2 superkompyuteriga (sekundiga 1000 trillion suzuvchi nuqta operatsiyalari). Bu shuni anglatadiki, hisoblash tezligi 60
yil ichida trillion marta oshgan. Yuqori samarali hisoblash tizimlarini yaratish eng qiyin ilmiy va texnik muammolardan biridir. Hisoblash texnikasining tezligi atigi bir necha million marta ko'paygan bo'lsa, hisoblashning umumiy tezligi trillionlab marta oshdi. Ushbu ta'sir hisoblashning barcha bosqichlarida parallellikdan foydalanish orqali erishiladi. Parallel hisoblash xotirani oqilona taqsimlashni, ma'lumotlarni uzatishning ishonchli usullarini va hisoblash jarayonlarini muvofiqlashtirishni izlashni talab qiladi.
Xulosa
Hyper-Threading (HT) tekhnologiyasi, protsessorlarda qo'llaniladigan bir qo'llanma, Intel tomonidan ishlab chiqilgan. Bu texnologiya, har bir fizikaviy protsessor yadrosini bir nechta virtual yadrolarga (thread) bo'lib bo'lish imkonini beradi. Buning natijasida, bir protsessor yadro bir vaqtning o'zida bir nechta vazifani bajarish imkoniyatiga ega bo'ladi.
Bu tekhnologiya ko'p yadroli protsessorlarda ishlatiladi, chunki ular ko'p ishlovni parallel ravishda bajarish imkonini beradi. Har bir yadro o'zini ikkita yadro sifatida ko'rsatadi, va bu, bir vaqtning o'zida ikki vazifani bajarishga imkon beradi. Misol uchun, agar sizning protsessoringizda 4 fizikaviy yadro bo'lsa, u Hyper-Threading tekhnologiyasini qo'llash orqali, uning o'zi 8 yadro sifatida ishlaydi.
Hyper-Threading tekhnologiyasining foydalari quyidagilardir:
1. Ishlov birlashtirish: Har bir fizikaviy protsessor yadro bir nechta vazifani bajarish imkonini beradi, bu esa ishlovni birlashtirish va parallel ishlov bajarishni osonlashtiradi.
2. Multitasking: Fizikaviy yadrolar o'zlariga aylanadigan vazifalarni bajarish imkonini beradi, shuning uchun protsessor bir vaqtning o'zida bir nechta vazifalarni bajarishi mumkin. Bu esa multitasking qobiliyatlarini oshiradi.
3. Samaradorlik: Hyper-Threading tekhnologiyasi orqali, protsessorlar o'zlariga yo'l qo'ymayotgan bosqichlarda ishlov bajarish imkonini ta'minlaydi. Bu esa samaradorlikni oshiradi va qo'lda yuqori darajada ishlovni ta'minlaydi.
4. Ishlovni to'liq foydalanish: Virtual yadrolar tomonidan bajarilayotgan vazifalar, protsessor yadro sifatida to'liq foydalanishga imkon beradi, bu esa ishlovni samarali o'zlashtirish va o'zlashtirilishni oshiradi.
Bundan tashqari, Hyper-Threading tekhnologiyasi foydalari va eksklyuziv bo'lgan vazifalarda samarali ishlovni ta'minlaydi. Bunday vazifalarga misol bo'lib, matematik hisoblash, grafiklar tayyorlash, animatsiya yaratish va video tahrirlash kabi vazifalar kiradi. Hyper-Threading tekhnologiyasi, kompyuterlarni kuchaytirish, qulaylashtirish va multitasking qobiliyatlarini oshirish uchun muhim bir vosita hisoblanadi.
|