Em processadores multi-core modernos, dois ou mais núcleos de computação estão localizados em um único cristal de silício. Além disso, cada núcleo é capaz de suportar o cálculo de dois ou mais fios. O uso de processadores multi-core pode acelerar a operação de sistemas operacionais e aplicativos que suportam multithreading.
Os processadores multi-core são unidades centrais de processamento que contêm mais de dois núcleos de processamento. Esses núcleos podem ser localizados em um pacote e em um dado processador.
O que é um processador multi-core?
Na maioria das vezes, os processadores multicore são entendidos como processadores centrais nos quais vários núcleos de computação são integrados em um microcircuito (ou seja, eles estão localizados em um único cristal de silício).
Normalmente, a velocidade do clock em processadores multi-core é deliberadamente subestimada. Isso é feito para reduzir o consumo de energia e, ao mesmo tempo, manter o desempenho do processador necessário. Ao mesmo tempo, cada núcleo é um microprocessador completo, o que é característico de todos os processadores modernos - ele usa um cache multinível, suporta execução de código fora de ordem e instruções vetoriais.
Hyper-threading
Os núcleos em processadores multi-core podem suportar SMT, o que permite que vários threads de computação sejam executados e vários processadores lógicos baseados em cada núcleo. Nos processadores fabricados pela Intel, essa tecnologia é chamada de "Hyper-threading". Ele permite que você dobre o número de processadores lógicos em comparação com o número de chips físicos. Em microprocessadores que suportam essa tecnologia, cada processador físico é capaz de manter o estado de dois threads simultaneamente. Para o sistema operacional, parecerá que há dois processadores lógicos. Se houver uma pausa no trabalho de um deles (por exemplo, está esperando que os dados sejam recebidos da memória), o outro processador lógico começa a executar sua própria thread.
Tipos de processadores multi-core
Os processadores multi-core são classificados em vários tipos. Eles podem ou não suportar o uso de cache compartilhado. A comunicação entre os núcleos é implementada usando um barramento compartilhado, uma rede ponto a ponto, uma rede com um switch ou um cache compartilhado.
Princípio da Operação
A maioria dos processadores multi-core modernos funcionam de acordo com o seguinte esquema. Se o aplicativo em execução oferecer suporte a multithreading, ele poderá forçar o processador a executar várias tarefas ao mesmo tempo. Por exemplo, se o computador usa um processador de 4 núcleos com uma velocidade de clock de 1,8 GHz, o programa pode "carregar" todos os quatro núcleos com trabalho de uma vez, enquanto a frequência total do processador será de 7,2 GHz. Se vários programas estiverem sendo executados ao mesmo tempo, cada um deles pode usar parte dos núcleos do processador, o que também leva a um aumento no desempenho do computador.
Muitos sistemas operacionais suportam multithreading, portanto, o uso de processadores multicore pode acelerar o computador mesmo no caso de aplicativos que não suportam multithreading. Se considerarmos a operação de apenas um aplicativo, então o uso de processadores multi-core será justificado apenas se este aplicativo for otimizado para multithreading. Caso contrário, a velocidade de um processador multicore não será diferente da de um processador convencional e, às vezes, ele funcionará ainda mais devagar.
