Министерство связи и массовых коммуникаций РФ
Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Кафедра информатики, вычислительной
техники и автоматизированных систем
Реферат
“Развитие многоядерной архитектуры процессоров Intel”
Выполнил: Сидоров А.Ю.
Группа П-03
Проверил: Трофимов В.К.
Содержание
Введение 3 стр.
Суть многоядерной архитектуры процессоров 3 стр.
Преимущества многоядерности 5 стр.
Долгосрочная стратегия корпорации Intel 5 стр.
Концепция сбалансированной платформы 6 стр.
Intel — лидер в разработке многоядерных платформ 7 стр.
Планы корпорации Intel 9 стр.
Список литературы 11 стр.
Введение
В октябре 1989 года в журнале «IEEE Spectrum» была опубликована статья «Microprocessors Circa 2000», в которой предсказывалось, что многоядерные процессоры могут появиться на рынке уже в начале XXI века. Авторами статьи были четыре технолога корпорации Intel, в том числе Пэт Гелсингер (Pat Gelsinger), вице-президент и главный менеджер отделения Digital Enterprise Group. Пятнадцать лет спустя их предсказания сбылись, а разработка многоядерных процессоров стала одной из главных коммерческих и производственных инициатив корпорации Intel.
Три года назад в Intel серьезно занялись совершенствованием платформенного уровня, в связи с чем была активизирована работа над фундаментальными технологиями и возможностями, обеспечивающими пользователям дополнительные преимущества. Концепция сбалансированной платформы, разработанная в Intel, не ограничивается тактовой частотой, а охватывает фундаментальные технологии и возможности, которые повышают ценность и функциональность платформы. Вместо увеличения тактовой частоты процессоров основное внимание теперь уделяется разработке многоядерной архитектуры.
Многоядерная архитектура процессоров — один из важнейших аспектов платформенно-ориентированного подхода корпорации Intel. Обеспечивая повышенную производительность, обладая сниженным энергопотреблением и эффективнее выполняя несколько задач одновременно, многоядерные процессоры помогут повысить комфортность работы пользователей как дома, так и при исполнении служебных обязанностей.
Суть многоядерной архитектуры процессоров
Говоря коротко, многоядерная архитектура — это вариант архитектуры процессоров, предполагающий размещение двух или более исполняющих, то есть вычислительных, ядер в одном процессоре. Многоядерный процессор вставляется в один процессорный разъем, но операционная система воспринимает каждое из его исполняющих ядер как отдельный логический процессор, обладающий всеми соответствующими исполняющими ресурсами.
Разделяя вычислительную работу, выполняемую в традиционных микропроцессорах одним ядром, между несколькими исполнительными ядрами, многоядерный процессор может выполнять больше операций за интервал времени и улучшать таким образом работу пользователей с системой. Чтобы это улучшение стало возможным, ПО должно поддерживать распределение нагрузки между несколькими исполнительными ядрами. Эта функциональность называется параллелизмом на уровне потоков или поточной обработкой, а поддерживающие ее приложения и операционные системы (такие как Microsoft Windows XP) — многопоточными.
Процессор, поддерживающий параллелизм на уровне потоков, может выполнять полностью обособленные потоки кода, например поток приложения и поток операционной системы или два потока одного приложения. Особенно большую выгоду извлекают из параллелизма на уровне потоков мультимедийные приложения, потому что многие их операции могут выполняться параллельно.
Можно ожидать, что по мере увеличения числа многопоточных приложений, использующих достоинства этой архитектуры, многоядерные процессоры будут обеспечивать все новые и новые преимущества пользователям ПК как дома, так и на работе. Многоядерные процессоры могут также улучшить работу пользователей в многозадачных средах, а именно при выполнении нескольких приложений, имеющих высокий приоритет, одновременно с несколькими фоновыми приложениями — с такими как антивирусное и защитное ПО, утилиты для беспроводной связи, управляющие программы и приложения, служащие для сжатия файлов, шифрования и синхронизации.
Как и другие аппаратные способы реализации многопоточности, разработанные и совершенствуемые в Intel, многоядерная архитектура отражает переход к параллельной обработке — концепции, зародившейся в мире суперкомпьютеров. Например, технология Hyper-Threading (HT), представленная корпорацией Intel в 2002 году, обеспечивает возможность параллельного выполнения задач, объединяя несколько потоков в одноядерном процессоре. Но технология HT ограничена одним ядром, более эффективно использующим имеющиеся ресурсы для обеспечения лучшей поддержки многопоточности, тогда как многоядерная архитектура включает два (или более) полных набора исполнительных ресурсов.
Многоядерная архитектура обеспечивает несколько важных возможностей, улучшающих работу пользователей, в том числе увеличение числа выполняемых одновременно задач, выполнение требовательных к вычислительной мощности приложений и увеличение числа пользователей, работающих с одним ПК.
Преимущества многоядерности: от цифрового дома до офиса
Большинство приложений, выигрывающих от многопоточности, при выполнении на многоядерном процессоре продемонстрируют прекрасную масштабируемость производительности. К этой категории относятся мультимедийные приложения, научные приложения и системы CAD/CAM. Что касается многозадачности, то повышение производительности благодаря многоядерной архитектуре может улучшить время отклика ПК в любой среде, в которой либо пользователи активно работают с двумя или более приложениями, либо фоновые процессы конкурируют друг с другом и с несколькими приложениями пользователя.
В 2002 году корпорация Intel профинансировала исследование Harris Interactive, которое показало, что 76% опрошенных пользователей часто или хотя бы иногда выполняли на ПК несколько задач одновременно, 90% пользователей сталкивались с проблемами, пытаясь выполнить на ПК несколько задач, требовательных к вычислительной мощности. В число таких проблем входят зависание компьютера, задержки, «замерзание» окон и искажение звука. Почти 60% респондентов заявили, что ожидание завершения какой-то функции вызывало у них скуку, поэтому они принимались в это же время делать на компьютере что-то другое.
Многозадачные сценарии могут быть совсем простыми — такими, например, как редактирование фотографий при одновременной записи телепередачи с помощью цифрового видеомагнитофона. На работе пользователь мог бы загружать из сети крупную программу, выполняя в фоновом режиме антивирусное приложение.