1. Protsessorning ishlash printsipi

|
1. Protsessorning ishlash printsipi
|
Sana | 21.05.2024 | Hajmi | 3,29 Mb. | | #248549 |
Bog'liq Operatsion tizimlar
Mavzu:Bir va ko’p yadroli protsessorlarning buyruqlar tizimi.
Reja:
1. Protsessorning ishlash printsipi.
2. Ko’p yadroli protsessorlarning arxitektura turlari.
3.Bir yadroli protsessorlar.
1
Protsessor — kompyuteringizning eng muhim komponentlaridan bir sanaladi. Aynan ushbu komponentdan kompyuterni jamlashni boshlash kerak.
Hozirda barcha forumlarda protsessorlarni solishtirish muhokama qilinadi. Asosan ushbu solishtirishlar Intel va AMD protsessorlar orasida bo’ladi. Protsessor kompyuterdagi barcha buyruqlarni ishlab chiqaradi.
Protsessor tanlashda kompyuterni ishlashini ko’rsatadigan belgilarga e’tibor qaratish kerak. Bular:
— Har bir yadroning chastotasi.
— Kesh (1,2,3 urovenli)
— Shinaning chastotasi.
— Fizik yadroning soni.
Har bir yadroning chastotasi.Kesh (1,2,3 pog’onali) Kesh — Operativ xotira va MP (Markaziy protsessor ) orasidagi aloqa bo’lib, unda ma’lum vaqtda unda murojaat qilinganlik to’g’risida ma’lumot joylashadi (oddiy qilib aytganda, hozirgi paytda ishlayotgan protsessor ma’lumotlari).
Kesh operativ xotiraga qaraganda ancha tez. Boshqa so’z bilan aytganda, kesh xotirasiz, protsessor butun kuchi bilan ishlamagan bo’lardim biz esa qiyin bo’lmagan buyruqlarni ancha vaqt bajarilishini kutgan bo’lardik. Shuning uchun kesh xotira hajmi, protsessor kabi juda zarur. Kesh xotiraning 3 ta pog’onasi mavjud va siz ular bilan quyida tanishasiz:
1-pog’ona. Eng tez harakat qiluvchi ,shuning uchun eng kichik kesh xotiraga ega. Ijrolar uchun kamida 128 Kb ketadi. 2- pog’ona. 1-ga qaraganda sustroq harakat qiladi, ammo 3-pog’onaga qaraganda ancha tez bajaradi. Ijrolar uchun har bir yado uchun kamida 1Mb sarf qiladi 3-pog’ona. Protsessorning eng sust ishlaydigan keshi, ammo OZU ga qaraganda ancha tez ishlaydi. Ushbu kesh xotira katta hajmlarda uchraydi: 6-12 мб — optimal varianti. Kesh xotiraning ushbu pog’onasi ko’pyadroli protsessorlarda effektli ishlayapdi ( 3-yadroli va undan yuqori).
Narx borasida ular ikki yadroli protsessrorlardan katta farq qilmaydi, shuning uchun agar yuqori tezlanishda ishlashni hohlasangiz, yaxshisi pulni bunga tejab qolmang.
Protsesso tanlashda hajmiga e’tibor qarating. Esda turingki, kesh xotira butun protsessorg mo’ljallangan, uning ayrim yadrolar uchun emas. Agar 6-yadroli protsessor sotib olayotgan bo’lsangiz, kesh xotiraning esa 2-pog’onаsi 3-6 Mbdan past bo’lsa, bu aniq siz uchun emas!
Juda ko‘p kompyuter foydalanuvchilari Windows(Linux,..) operatsion tizimi bir nechta razryadlarga(x32, x64, x86) bo‘linishidan xabari bor. Shu qatorda ko‘p foydalanuvchilar bu nima uchun kerakligini bilishmaydi. Undan tashqari bu razryadlarga tegishli ko‘plab miflar ham mavjud.
Hozirgi kunda faqat 2 tipdagi razryadlar mavjud bo‘lib, bular x32 va x64 dir. X86 esa x32 ning sinonimi hisoblanadi(qayerdadir x86 razryad bilan uchrashib qolsangiz, bilinki bu x32 dir).
Agar bitta o‘rnatiladigan diskda ham 32 ham 64 razryadli operatsion tizimlar mavjud bo‘lsa, o‘rnatish jarayonida sizga tanlashga imkon beradi. Odatiy o‘rnatilish(по умолчание) x32 o‘rnatiladi.
Bu razryadlarni qaysi biri o‘rnatilganini qayerdan bilish mumkin? Demak Мой компьютер ga sichqonchani o‘ng tomoni bosilib, свойство bandiga kiriladi va ekranda quyidagi oyna paydo bo‘ladi(Rasmda windows 7 uchun ko‘rsatilgan, XP va boshqa distributivlarda salgina farq qilish mumkin ).
Faqat operatsion tizim emas, balki dasturlar, drayverlar ham razryadlarga bo‘linadi. Bu dasturlar(drayverlar)operatsion tizim razryadiga qarab o‘rnatiladi. Agar tizim x32 razryadga ega bo‘lsa, faqat x32 razryadli dastur va drayverlar o‘rnatiladi(x64 li dastur va drayverlar tushmaydi). Agar tizim x64 razryadga ega bo‘lsa, x64 li dasturlar ham x32li dasturlar ham o‘rnatilishi mumkin. Bu degani x64 li kuchli deganidir.Demak, 2 darajali ma’lumotlar bilan tanishib chiqdik, endi asosiy masalaga o‘tamiz, O‘zi ular nima? Bu razryadlar dasturlarni va ma’lumotlarni qayta ishlash tezligini o‘rnatadi. Oddiy qilib aytadigan bo‘lsak, x64 razryadli yadrolar bir vaqtning o‘zida 64 Gb va undan ortiq operativ xotira bilan ishlay oladi, bu asosan ko‘p yadroli protsessorlar uchundir. x32 razryadli yadrolar faqat 4 Gb operativ xotira bilan ishlay oladi va faqat x32 li dasturlarni bir vaqtning o‘zida 3 Gb operativ xotira bilan ishlata oladi. Bu degani agar sizda 8 Gb operativ xotira bo‘lsa va siz x32 li operatsion tizim o‘rnatsangiz faqat 4 Gb xotira ishlaydi, qolgani bekor yotadi(effektiv emas).
x64 razryadli operatsion tizimlar ham 32 ham 64 li dasturlarni ishga tushira oladi, lekin aksincha emas.
x64 razryadli versiya ko‘protsessorli va ko‘pyadroli hisoblanadi, shuning uchun, agar sizda minimum 2 ta yadro bo‘lsa, x64 li o‘tish foydadan holi bo‘lmaydi. Agar operativ xotira 4 Gb dan kam bo‘lsa, o‘tish tavsiya qilinmaydi. x64 razryadli drayverlar, dasturlar va operatsion tizimlar x32 ga qaraganda hajmi biroz kattaroq hisoblanadi. Agar siz x32 li da x64 li dasturni ishga tushirsangiz, razryadlarning mos emasligi haqida ma’lumot olasiz.
Xullas shunaqa gaplar. Qisqa qilib aytganda x64 asosan server mashinalariga(Itanium protsessor) o‘rnatiladi, lekin hozirgi rivojlanish davrida oddiy ishchi kompyuterlarga ham x64 razryadli operatsion tizim va dasturlar o‘rnatilmoqda.
Sistema blokining tarkibi:
Oziqlanish bloki, sistema platasi, operativ hotira sxemalari, xotiraning boshqa turlari, portlar, kengaytirish slotlari, shinalar.
Kompyuterning asosiy korpusidagi qurilma va vositalarni yetarlicha energiya bilan ta`minlovchi moslama kompyuterninig energiya blokidir. Uning asosiy vazifasi aytilgan vositalarni energiya bilan ta`minlash, havo almashtirish va protsessor ichini sovutishdir, chunki ko`pgina komponentlar energiya bloki, protsessor va vinchester uzluksiz ish vaqtida qizib ketadi.
Agar ishonchli havo almashtirish ta`minlanmasa, komp'yuter ichki qismlari qizib ketishi va to`xtab qolishiga sabab bo`ladi.
Bundan tashqari kuchlanishlar tez-tez o`zgaradigan, katta kuchlanishli toklar o`tadigan joylarda energiya blokining ishonchliligi katta axamiyatga ega.
Kompyuter sotib olishda energiya blokining quvvatini aniqlab oling. U kamida 200-250 vatt bo`lishi kerak, aks holda u qo`shimcha qattiq disk (vinchester),
Portlar parallel (LPT), ketma-ket (COM) va universal ketma-ket (USB) turlarga bo'linadi. Ketma-ket port protsessordan ma'lumotlarni baytlarda oladi va qurilmalarga bitlarda uzatadi, parallel port esa baytlarda olib baytlarda uzatadi. Odatda, sichqoncha va modem ketma-ket portlarga, printer parallel portga ulanadi. Juda ko'p asosiy platalarda sichqoncha va klaviatura doiracha shaklidagi PS/2 bo'lmaga ulanadi. Hozirgi kunda universal ketma-ket portga sichqoncha, klaviatura va boshqa qurilmalarni ulash imkoni bor.
Odatda, asosiy plataning ajralmas qismi sifatida qaraladigan doimiy xotira qurilmasi (DXQ, ing. ROM - Read Only Memory - faqat o'qish uchun xotira) mikrosxema ko'rinishida tashkil etilgan bo'lib, quvvat manbaiga bog'liq bo'lmagan holda ma'lumotlarni saqlash uchun xizmat qiladi. Doimiy xotira qurilmasida kompyuterning kiritish- chiqarish asosiy sistemasi (BIOS - Basic Input-Output System) haqidagi doimiy axborot saqlanadi.
Protsessorni mikroprotsessor yoki CPU (ya'ni, Central Processing Unit - markaziy protsessor) deb ham atashadi. Protsessor arifmetik va mantiqiy amallarni bajaradi, xotira bilan bog'lanadi va barcha qurilmalar ishini boshqaradi.
Zamonaviy kompyuterlarda protsessor vazifasini 10 mm kvadratdan ham kichik yuzali yagona yarim o'tkazgichli kristalda (kremniy yoki germaniy) joylashgan millionlab mitti tranzistorlardan tashkil topgan mikro-protsessor, ya'ni o'ta zich integral sxema bajarmoqda. Misol sifatida ko'radigan bo'lsak, Intel Pentium Pro mikroprotsessori o'z ichida 5,5 milliondan ortiq tranzistorlarni saqlaydi.
Protsessorning ish unumdorligi uning tezligi (taktli chastota) va razryadlar soni bilan belgilanadi. Tezlik protsessorning 1 sekundda bajargan amallar miqdori bilan belgilanadi va Gs (gers) bilan ifodalanadi. Masalan, i8086 protsessori 10 MGs (sekundiga 10 million amal) tezlikka ega bo'lsa, Intel Pentium IV protsessori uchun bu ko'rsatkich 1700 MGs va undan yuqoridir. Protsessorning razryadlari soni uning bir vaqtning o'zida baravariga ishlashi mumkin bo'lgan bitlar miqdori bilan aniqlanadi. Hozirgi kunda 16, 32, 64, 128 razryadli protsessorlar keng qo'llanilmoqda. Protsessorning tezligini oshirish maqsadida hozirgi vaqtda kesh-xotira, turli matematik soprotsessorlar kabi vositalardan foydalanish yo'lga qo'yilgan. Shu kunlarda protsessorlarning ko'p yadroli turlari ishlatilmoqda.
Protsessor, asosan, quyidagi qismlardan iborat:
* arifmetik-mantiqiy qurilma;
* ma'lumotlar va adreslar shinasi;
* registrlar;
* buyruq jamlagichi;
* kesh, ya'ni kichik hajmli o'ta tezkor xotira;
* qo'zg'aluvchan vergulli sonlar matematik soprotsessori.
Aniq protsessorga mos i80386, 16/32 yozuvi ushbu protsessor 16 razryadli berilganlar shinasi va 32 razryadli adreslar shinasiga ega ekanligini, ya'ni bir vaqtning o'zida 16 bit axborot va 232= 4 Gbayt hajmdagi adreslar (adreslar sohasi) bilan ishlash imkoniyati mavjudligini bildiradi.
2
Hisoblash moslamalari tobora kuchliroq, ixcham va qulayroq bo'lib bormoqda, ammo so'nggi paytlarda qurilmalarning ishlashini yaxshilash katta muammo bo'lib qoldi. 1965 yilda Gordon Mur (Intel asoschilaridan biri) "integral mikrosxemaga joylashtirilgan tranzistorlar soni har 24 oyda ikki baravar ko'payadi" degan xulosaga keldi. Ko'p protsessorli tizimlarni yaratish sohasidagi dastlabki o'zgarishlar 70- yillarda boshlangan. Uzoq vaqt davomida an'anaviy bir yadroli protsessorlarning ishlashi chip chastotasida tranzistorlar sonining bir vaqtning o'zida ko'payishi bilan soat chastotasini oshirib (ishlashning 80 foizigacha faqat soat chastotasi bilan belgilanadi) ortdi. Fizikaning asosiy qonunlari bu jarayonni to'xtatdi: chiplar haddan tashqari qizib keta boshladi, texnologik kremniy atomlari hajmiga yaqinlasha boshladi. Bu omillarning barchasi quyidagilarga olib keldi: • oqish oqimlarining ko'payishi, buning natijasida issiqlik ishlab chiqarish va elektr energiyasi iste'moli oshdi. • protsessor xotiradan ancha «tezroq» bo'lib qoldi. Operativ xotiraga kirish va ma'lumotlarni keshga yuklashda kechikish tufayli ishlash yomonlashdi. • "fon Neumann darboğazi" kabi tushuncha paydo bo'ldi. Bu dasturni bajarishda protsessor arxitekturasining samarasizligini anglatadi. Multiprotsessorli tizimlar (muammoni hal qilish usullaridan biri sifatida) keng qo'llanilmadi, chunki ular uchun juda qimmat va qiyin protsessorli anakartlar kerak edi. Shunga asoslanib, hosildorlik boshqa yo'llar bilan yaxshilandi. Multitreading kontseptsiyasi samarali bo'lib chiqdi - bir nechta buyruqlar oqimini bir vaqtning o'zida qayta ishlash. Hyper-Threading Technology (HTT) yoki Hyper-Threading Technology, bu protsessorga bitta yadroda bir nechta iplarni bajarishga imkon beradi. Ko'pgina mutaxassislarning fikriga ko'ra, bu HTT ko'p yadroli protsessorlarni yaratish uchun zarur shart bo'ldi. Bir vaqtning o'zida bir nechta ish zarralarini bajaradigan protsessor ip sathidagi parallellik (TLP - satr sathidagi parallellik) deb ataladi. Ko'p yadroli protsessorning imkoniyatlarini ochish uchun bajariladigan dastur barcha hisoblash yadrolaridan foydalanishi kerak, bunga har doim ham erishib bo'lmaydi. Faqat bitta yadrodan foydalana oladigan eski ketma-ket dasturlar endi yangi avlod protsessorlarda tezroq ishlamaydi, shuning uchun dasturchilar yangi mikroprotsessorlarni ishlab chiqishda tobora ko'proq ishtirok etmoqdalar.
Arxitektura keng ma'noda ko'plab elementlardan tashkil topgan murakkab tizimning tavsifidir. Rivojlanish jarayonida yarimo'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 me'morchilik 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 har qanday mikroprotsessorning asosidir. U kremniy chipida joylashgan millionlab tranzistorlardan iborat. Mikroprotsessor umumiy maqsadli registrlar (RON) deb nomlangan maxsus hujayralarga 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 - bufer sifatida ishlatiladigan protsessorning ichki xotirasi (operativ xotira bilan aloqada uzilishlardan himoya qilish uchun). IBM-ga mos keladigan shaxsiy kompyuterlarda ishlatiladigan Intel protsessorlari mingdan ortiq ko'rsatmalarga ega va kengaytirilgan buyruqlar to'plamiga ega protsessorlar deb nomlanadi - CISC-protsessorlari (CISC - Comprehensive Instruction Set Computing). 1.1 Yuqori samarali hisoblash. Parallelizm Hisoblash texnologiyasining rivojlanish sur'atini osongina aniqlash mumkin: soniyada bir necha ming operatsiyani bajaradigan ENIAC (umumiy foydalanish uchun birinchi elektron raqamli kompyuter) dan Tianhe-2 superkompyuteriga (sekundiga 1000 trillion suzuvchi nuqta operatsiyalari). Demak, 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 oshgan 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. 1.2 Nosimmetrik ko'p ishlov berish Simmetrik Multiprotsessing (qisqacha SMP) yoki nosimmetrik multiprocessing - bu ko'p protsessorli tizimlarning maxsus arxitekturasi bo'lib, unda bir nechta protsessorlar umumiy xotiraga kirish imkoniyatiga ega. Bu yaqinda keng qo'llaniladigan juda keng tarqalgan arxitektura. SMP dan foydalanganda bir nechta protsessorlar kompyuterda birdan ishlaydi, ularning har biri o'z vazifasi bilan ishlaydi. Yuqori sifatli operatsion tizimga ega bo'lgan SMP tizimi protsessorlar o'rtasida vazifalarni oqilona taqsimlaydi va ularning har biriga bir xil yukni beradi. Biroq, xotiraga kirish bilan bog'liq muammo mavjud, chunki hatto bitta protsessorli tizimlar ham buni amalga oshirish uchun ancha vaqt talab etadi. Shunday qilib, SMP-da RAMga kirish ketma-ket sodir bo'ladi: birinchi navbatda bitta protsessor, keyin ikkinchi. Yuqorida sanab o'tilgan xususiyatlar tufayli SMP tizimlari faqat ilmiy sohada, ishlab chiqarishda, biznesda va juda kamdan-kam ish ofislarida qo'llaniladi. Uskuna dasturini amalga oshirishning yuqori narxidan tashqari, bunday tizimlar juda ko'p ishlarni bajarish uchun juda qimmat va sifatli dasturiy ta'minotni talab qiladi. Oddiy dasturlar (o'yinlar, matn muharrirlari) SMP tizimlarida samarali ishlamaydi, chunki ular bunday darajadagi parallellikni ta'minlamaydi. Agar siz biron bir dasturni SMP tizimiga moslashtirsangiz, unda uniprotsessorli tizimlarda ishlash o'ta samarasiz bo'lib qoladi, bu esa turli xil tizimlar uchun bir xil dasturning bir nechta versiyasini yaratish zaruratini keltirib chiqaradi. Istisno, masalan, ko'p protsessorli tizimlarni qo'llab-quvvatlaydigan ABLETON LIVE dasturi (musiqa yaratish va Dj-setlarni tayyorlash uchun mo'ljallangan). Agar siz oddiy dasturni ko'p protsessorli tizimda ishlatsangiz, u hali ham uniprotsessor tizimiga qaraganda biroz tezroq ishlaydi. Bu boshqa bepul protsessorda bajariladigan apparat uzilishi (dasturni yadro tomonidan qayta ishlashni to'xtatish) deb atalishi bilan bog'liq. SMP tizimi (parallel hisoblashga asoslangan har qanday boshqa tizim kabi) xotira shinasi o'tkazuvchanligi kabi xotira parametrlariga talablarni kuchaytiradi. Bu ko'pincha tizimdagi protsessorlar sonini cheklaydi (zamonaviy SMP tizimlari 16 protsessorgacha samarali ishlaydi).
Protsessorlar umumiy xotiraga ega bo'lganligi sababli, undan oqilona foydalanish va ma'lumotlarni muvofiqlashtirishga ehtiyoj bor. Ko'p protsessorli tizimda bir nechta keshlar umumiy xotira resursi uchun ishlaydi. Keshning muvofiqligi - bu umumiy resurs uchun alohida keshlarda saqlanadigan ma'lumotlarning yaxlitligini ta'minlaydigan kesh xususiyati. Ushbu kontseptsiya xotira izchilligi kontseptsiyasining alohida hodisasidir, bu erda bir nechta yadro umumiy xotiradan foydalanish imkoniyatiga ega (u zamonaviy ko'p yadroli tizimlarda hamma joyda mavjud). Agar biz ushbu tushunchalarni umumiy ma'noda tavsiflasak, unda rasm quyidagicha bo'ladi: bir xil ma'lumotlar blokini turli xil keshlarga yuklash mumkin, bu erda ma'lumotlar har xil usulda qayta ishlanadi. Ma'lumotlarni o'zgartirish to'g'risidagi bildirishnomalardan foydalanmaslik xatoga olib keladi. Keshning izchilligi bunday ziddiyatlarni hal qilish va keshlardagi ma'lumotlarning izchilligini saqlash uchun mo'ljallangan. SMP tizimlari - bu Flynn hisoblash tizimlari tasnifining MIMD (multiinsruction multi data) kichik guruhi (Stenford universiteti professori, Palyn Associates asoschilaridan biri). Ushbu tasnifga ko'ra deyarli barcha turdagi parallel tizimlar MIMD deb tasniflanishi mumkin. Ko'p protsessorli tizimlarning turlarga bo'linishi xotiradan foydalanish printsipiga ko'ra bo'linishga asoslangan. Ushbu yondashuv quyidagi muhim turlarni ajratib ko'rsatishga imkon berdi ko'p protsessorli tizimlar - ko'p protsessorlar (birgalikda umumiy xotiraga ega bo'lgan ko'p protsessorli tizimlar) va multikompyuterlar (alohida xotiraga ega tizimlar). Parallel hisoblashda ishlatiladigan umumiy ma'lumotlar sinxronlashni talab qiladi. Ma'lumotlarni sinxronlashtirish vazifasi eng muhim muammolardan biri bo'lib, uni ko'p protsessorli va ko'p yadroli va shunga mos ravishda kerakli dasturiy ta'minotni ishlab chiqishda hal qilish muhandislar va dasturchilar uchun ustuvor vazifadir. Ma'lumotlarni almashish xotirani jismoniy ajratish orqali amalga oshirilishi mumkin. Ushbu yondashuv bir xil bo'lmagan xotiraga kirish (NUMA) deb nomlanadi. Ushbu tizimlarga quyidagilar kiradi: • Ma'lumotlarni taqdim qilish uchun faqat individual protsessor keshlari ishlatiladigan tizimlar (faqat xotira arxitekturasi). • Turli protsessorlar uchun mahalliy keshlarning izchilligini ta'minlaydigan tizimlar (keshga mos NUMA). • Kesh muvofiqligini apparat ta'minotisiz individual protsessor xotirasiga umumiy kirishni ta'minlaydigan tizimlar (keshdan tashqari izchil NUMA). Ko'p protsessorli tizimlarni yaratish muammosini soddalashtirishga taqsimlangan umumiy xotiradan foydalanish orqali erishiladi, ammo bu usul parallel dasturlashning murakkabligini sezilarli darajada ko'payishiga olib keladi. 1.3 Bir vaqtning o'zida ko'p ishlov berish Nosimmetrik ko'p ishlov berishning yuqoridagi barcha kamchiliklariga asoslanib, ishlashni yaxshilashning boshqa usullarini ishlab chiqish va ishlab chiqish mantiqan to'g'ri keladi. Agar siz protsessordagi har bir individual tranzistorning ishlashini tahlil qilsangiz, siz juda qiziq bir haqiqatga e'tiboringizni qaratishingiz mumkin - ko'p hisoblash operatsiyalarini bajarishda barcha protsessor tarkibiy qismlari (yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlarga ko'ra barcha tranzistorlarning taxminan 30%) jalb qilingan. Shunday qilib, agar protsessor oddiy arifmetik operatsiyani bajaradigan bo'lsa, u holda protsessorning katta qismi bo'sh holatda bo'ladi, shuning uchun uni boshqa hisob-kitoblar uchun ishlatish mumkin. Shunday qilib, agar hozirgi vaqtda protsessor haqiqiy operatsiyalarni bajarayotgan bo'lsa, unda bo'sh qismga butun sonli arifmetik operatsiya yuklanishi mumkin. Protsessorga yukni oshirish uchun operatsiyalarning spekulyativ (yoki taxminiy) bajarilishini yaratishingiz mumkin, bu protsessorning apparat mantig'ida juda murakkablikni talab qiladi. Agar dasturda siz bir-biridan mustaqil ravishda bajarilishi mumkin bo'lgan iplarni (buyruqlar ketma-ketligini) oldindan aniqlasangiz, unda bu vazifani sezilarli darajada soddalashtiradi (bu usul apparat darajasida osonlikcha amalga oshiriladi). Dekan Tulsenga tegishli bo'lgan ushbu g'oya (u tomonidan 1955 yilda Vashington Universitetida ishlab chiqilgan) simulyatsiyali ko'p qirrali deb nomlanadi. Keyinchalik u Intel tomonidan hyper threading nomi ostida ishlab chiqilgan. Masalan, bir nechta ish zarrachalari ishlaydigan bitta protsessor Windows operatsion tizimi tomonidan bir nechta protsessor sifatida qabul qilinadi. Ushbu texnologiyadan foydalanish yana tegishli darajadagi dasturiy ta'minotni talab qiladi. Multithreading texnologiyasidan foydalanishning maksimal samarasi taxminan 30% ni tashkil qiladi. 1.4 Ko'p yadroli Multithreading texnologiyasi - bu ko'p yadroli dasturiy ta'minot. Keyingi ish samaradorligi, har doimgidek, protsessor apparatida o'zgarishlarni talab qiladi. Tizimlar va arxitekturalarning murakkabligi har doim ham samarali emas. Qaramaqarshi fikr mavjud: "har qanday topqirlik oddiy!". Haqiqatan ham, protsessorning ish faoliyatini oshirish uchun uning chastotasini oshirish, mantiqiy va apparat qismlarini murakkablashtirish umuman zarur emas, chunki mavjud texnologiyani ratsionalizatsiya qilish va takomillashtirish kifoya. Ushbu usul juda foydalidir - protsessorning issiqlik tarqalishini oshirish, mikrosxemalar ishlab chiqarish uchun yangi qimmatbaho uskunalarni ishlab chiqish muammosini hal qilishning hojati yo'q. Ushbu yondashuv ko'p yadroli texnologiya - bitta kristallga bir nechta hisoblash yadrolarini amalga oshirish doirasida amalga oshirildi. Agar biz dastlabki protsessorni olsak va ishlashni yaxshilashning bir necha usullarini amalga oshirishda ishlash samaradorligini taqqoslasak, unda ko'p yadroli texnologiyalardan foydalanish eng yaxshi variant ekanligi aniq. Agar nosimmetrik multiprotsessor va ko'p yadroli arxitekturalarni taqqoslasak, ular deyarli bir xil bo'lib chiqadi. Asosiy kesh ko'p darajali bo'lishi mumkin (mahalliy va umumiy, va RAMdan ma'lumotlar to'g'ridan-to'g'ri L2 keshiga yuklanishi mumkin). Ko'p yadroli protsessor arxitekturasining ko'rib chiqilgan afzalliklariga asoslanib, ishlab chiqaruvchilar unga e'tibor berishadi. Ushbu texnologiyani amalga oshirish juda arzon va ko'p qirrali bo'lib chiqdi, bu esa uni keng bozorga chiqarishga imkon berdi. Bundan tashqari, ushbu arxitektura Mur qonuniga o'z tuzatishlarini kiritdi: "protsessordagi hisoblash yadrolari soni har 18 oyda ikki baravar ko'payadi." Agar zamonaviy kompyuter texnikasi bozoriga nazar tashlasangiz, to'rt va sakkiz yadroli protsessorlarga ega qurilmalar ustunligini ko'rishingiz mumkin. Bundan tashqari, protsessor ishlab chiqaruvchilari tez orada bozorda yuzlab ishlov berish yadrosi bo'lgan protsessorlar paydo bo'lishini aytishadi. Ilgari ko'p marta aytilganidek, ko'p yadroli arxitekturaning to'liq salohiyati faqat yuqori sifatli dasturiy ta'minot bilan namoyon bo'ladi. Shunday qilib, kompyuter texnikasi va dasturiy ta'minotini ishlab chiqarish sohasi bir-biri bilan chambarchas bog'liqdir. Amaliy qism 1-usul • Buni amalga oshirish uchun kompyuterning o'ng tomonidagi sichqonchani bosing, "Kompyuter" belgisini yoki ish stolida joylashgan kontekst menyusini "Kompyuter" belgisini bosing. "Xususiyatlar" bandini tanlang.
Chap tomonda oyna ochiladi, "Device Manager" elementini toping. • Kompyuteringizda joylashgan protsessorlarning ro'yxatini ochish uchun asosiy nuqtalarning chap tomonida joylashgan o'qni, shu jumladan "Protsessorlar" bandini bosing. • Ro'yxatda nechta protsessor borligini h
Ro'yxatda nechta protsessor borligini hisoblash bilan, protsessorda nechta yadrolar borligiga ishonch bilan ayta olasiz, chunki har bir yadro alohida, takrorlanadigan bo'lsa ham yozib oladi. Sizga taqdim etilgan namunada ikkita yadro mavjudligi ko'rsatilgan. Ushbu usul Windows operatsion tizimlari uchun javob beradi, ammo gipertishli (Hyper-threading texnologiyasi) farq qiladigan Intel protsessorlarida bu usul noto'g'ri belgini berishi mumkin, chunki ularda bitta fizik yadroni bittadan mustaqil bo'lgan ikkita ipga bo'lish mumkin. Natijada bitta operatsion tizim uchun yaxshi bo'lgan dastur har bir mustaqil ipni alohida yadro uchun hisoblab chiqadi va natijada sakkiz yadroli protsessor olasiz. Shuning uchun, agar sizning protsessoringiz Hyper-threading texnologiyasini qo'llab-quvvatlasa, maxsus yordam dasturlariga murojaat qiling - diagnostika. 2-usul Protsessordagi yadrolar soniga qiziqqanlar uchun bepul dasturlar mavjud. Shunday qilib, to'lanmagan CPU-Z dasturi sizning vazifangizni to'liq bajaradi. Dasturdan foydalanish uchun: • rasmiy veb-saytga o'ting cpuid.com, va CPU-Z-dan arxivni yuklab oling. Kompyuterga o'rnatilishi shart bo'lmagan versiyadan foydalanish yaxshiroq, ushbu versiyada "o'rnatilmagan" belgisi mavjud. • Keyinchalik, dasturni ochib, uni ishga tushirish faylida qo'zg'atish kerak. • Ochilgan ushbu dasturning asosiy oynasida, "CPU" yorlig'ida, pastki qismida "Cores" elementini toping. Bu erda sizning protsessoringiz yadrolarining aniq soni ko'rsatiladi.
Vazifa menejeri yordamida Windows o'rnatilgan kompyuterda qancha yadrolar borligini bilib olishingiz mumkin. 3-usul Amallar ketma-ketligi quyidagicha. • Biz dispetcherni tez ishga tushirish satrida sichqonchaning o'ng tomonini bosish bilan boshlaymiz, odatda pastki qismida joylashgan. • Oyna ochiladi, unda "Vazifa menejerini ishga tushirish" bandini qidiramiz
Windows-ning vazifalar menejerining yuqori qismida "Ishlash" yorlig'i mavjud, bu erda markaziy xotiraning xronologik yukidan foydalanib, yadro sonini ko'rishingiz mumkin. Axir, har bir oyna, shuningdek, uning yuklanishini ko'rsatib, yadroni ham belgilaydi.
Kompyuter yadrolarini hisoblash uchun yana bir imkoniyat, buning uchun kompyuterda barcha tarkibiy qismlarning to'liq ro'yxati bo'lgan hujjatlar kerak bo'ladi. Protsessor yozuvini toping. Agar protsessor AMDga tegishli bo'lsa, unda X belgisi va uning yonidagi raqamga e'tibor bering. Agar bu X 2 ga teng bo'lsa, demak sizda ikkita yadroli protsessor va hk bor. Intel protsessorlarida yadrolar soni so'z bilan yoziladi. Agar Core 2 Duo, Dual bo'lsa, ikkita yadro, agar Quad - to'rtta bo'lsa. Albatta, BIOS orqali anakartga borib, yadroni sanashingiz mumkin, ammo tavsiflangan usullar sizni qiziqtirgan savolga aniq javob berganida bunga arziydimi va do'konda sizga haqiqat aytilganmi yoki yo'qligini tekshirib ko'rishingiz va o'zingizning qancha yadrolaringiz borligini hisoblashingiz mumkin. kompyuterni o'zingiz.
3
Bir yadroli protsessor, kompyuterda yoki boshqa qurilmalarda o'z ichiga yagona yadro (yoki to'siq yadro)ga ega bo'lgan protsessor. Bu, xususiy kompyuterlar uchun bo'lgan murakkab dasturlarni ishga tushirishda, ma'lumotlarni ishlovchi va o'rganuvchi dasturlarni bajarishda yordam beradi. Bir yadroli protsessorlar, bir vaqtning o'zida faqat bir buyruqni bajarishi mumkin.
Bir yadroli protsessorlar bir necha foydalanuvchilarning odatda qo'llab-quvvatlanadigan vaqtni ishga tushirishda yaxshi ish bajaradi, ammo ularda bir vaqtning o'zida faqat bir buyruqni bajarish mumkinligi mavjudligi, keng ishlab chiqarishdagi mashinalarning yaxshi tanlovi bo'lishi sababli, hozirda juda ommalashgan emas.
Ko'pchilik sohalarda, bugungi kundagi kompyuterlar va boshqa qurilmalar odatda bir yadroli protsessorlardan ko'p yadroli (yana bir necha yadroga ega) protsessorlarga o'tib ketmoqda. Ko'p yadroli protsessorlar, bir nechta vazifalarni bir vaqtning o'zida bajarishga imkoniyat beradi, shuning uchun ular katta miqdordagi ma'lumotni tez ishlovchi bo'lgan dasturlarni va veb-serverlarini qo'llab-quvvatlashda keng ishlab chiqariladi.
Начало формы
Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati:
Uzbekdevs.uz
Char gptBir yadroli protsessor, kompyuterda yoki boshqa qurilmalarda o'z ichiga yagona yadro (yoki to'siq yadro)ga ega bo'lgan protsessor. Bu, xususiy kompyuterlar uchun bo'lgan murakkab dasturlarni ishga tushirishda, ma'lumotlarni ishlovchi va o'rganuvchi dasturlarni bajarishda yordam beradi. Bir yadroli protsessorlar, bir vaqtning o'zida faqat bir buyruqni bajarishi mumkin.
Bir yadroli protsessorlar bir necha foydalanuvchilarning odatda qo'llab-quvvatlanadigan vaqtni ishga tushirishda yaxshi ish bajaradi, ammo ularda bir vaqtning o'zida faqat bir buyruqni bajarish mumkinligi mavjudligi, keng ishlab chiqarishdagi mashinalarning yaxshi tanlovi bo'lishi sababli, hozirda juda ommalashgan emas.
Ko'pchilik sohalarda, bugungi kundagi kompyuterlar va boshqa qurilmalar odatda bir yadroli protsessorlardan ko'p yadroli (yana bir necha yadroga ega) protsessorlarga o'tib ketmoqda. Ko'p yadroli protsessorlar, bir nechta vazifalarni bir vaqtning o'zida bajarishga imkoniyat beradi, shuning uchun ular katta miqdordagi ma'lumotni tez ishlovchi bo'lgan dasturlarni va veb-serverlarini qo'llab-quvvatlashda keng ishlab chiqariladi.
Начало формы
|
| |