Moniytimellisyys (tietotekniikka)

Moniytimellisyydellä () tarkoitetaan tietotekniikassa prosessorissa olevia useampia ytimiä, jotka on pakattu samaan koteloon, usein samalle piisirulle.

Moniytimelliset prosessorit voivat jakaa välimuistia keskenään sekä sisältää erillistä välimuistia. Suorittimissa voi olla ytimillä oma L1-tason välimuistinsa sekä ytimien välillä jaettu L2-tason välimuisti.

Monisäikeisessä ohjelmassa prosessorin ytimet voivat kaikki suorittaa eri säikeitä tai ne voivat suorittaa niitä yhdessä. Säikeistysteknologia on käytössä laajalti muun muassa verkko- ja digitaalisten signaaliprosessoreiden ohjelmoinnissa. 

Yleisesti moniytimelliset prosessorit ovat tehokkaampia kuin yksiytimelliset prosessorit, sillä ne voivat suorittaa useita ohjelmia rinnakkain, suoritinytimien määrästä riippuen. Tietyn ohjelman käyttöön saatava suorituskyky ei kuitenkaan riipu pelkästään ytimien lukumäärästä: jos ohjelma on suunniteltu toimimaan tehokkaasti vain yhdellä ytimellä se on hitaampi tilanteessa, jossa tietyn arkkitehtuurin prosessori on moniytiminen ja käy alhaisella kellotaajuudella kuin tilanteessa, jossa rakenteeltaan samanlainen yksiytiminen prosessori toimii korkealla kellotaajuudella. 

 Historia 
Moniytimelliset prosessorit ovat moniprosessointiin perustuvia, joissa erilliset suorittimet ovat integroitu samalle suoritinkannalle tai samalle piisirulle. Kellotaajuuksien kasvattamisen sijaan suoritettavien komentojen määrää voidaan nostaa lisäämällä ytimiä samanaikaiseen suorittamiseen. Suoritettavat komennot ovat ohjelmissa usein erillisinä säikeinä.

Moniytimelliset prosessorit voivat sisältää useita muitakin rinnakkaisuutta hyödyntäviä tekniikoita kuten tuen monisäikeistykselle jokaisessa ytimessä sekä käskytason rinnakkaisuuden eli superskalaarisuuden.

Esimerkkejä moniydinprosessoreista

AMD markkinoi moniytimellisiä prosessoreita Phenom-nimellä, jossa esimerkiksi X2-loppu kertoo prosessorin olevan kaksoisytiminen. AMD on kehittänyt myös harvinaisempia triplaydin (X3) prosessoreita, jotka kuitenkin vastaavat hinnaltaan kaksoisydinprosesseita. Intel valmistaa kaksiydinprosessoreita E-alkuisella suoritinnimellä, ja suosittuja Intelin nykypäivän kaksoisydinsuorittimia ovat muun muassa E7400, E8400 ja E8500. Neliydinmalleja ovat Q-alkuiset prosessorit, kuten Q8400 (2,66 GHz), Q9550, ja Q9650 (2,83 GHz ja 3,00 GHz).  

Erityisesti sulautetuissa järjestelmissä kuten puhelinverkkojen solmuissa ja tukiasemissa moniytimelliset prosessorit ovat jo tavallisia, kuten Caviumin 1-48 -ytimiset Octeon-prosessorit tai Texas Instrumentsin älypuhelimiin tarkoitetut OMAP-prosessorit sekä ARM-ytimiin perustuvat piirit.

Katso myös
 Kellotaajuus
 Amdahlin laki

Lähteet

Luokka:Tietokonearkkitehtuuri