En els processadors multi-nuclis moderns, dos o més nuclis informàtics es troben en un sol cristall de silici. A més, cada nucli és capaç de suportar el càlcul de dos o més fils. L'ús de processadors multi-nucli pot accelerar el funcionament dels sistemes operatius i les aplicacions que admeten el multi-threading.
Els processadors multi-nucli són unitats centrals de processament que contenen més de dos nuclis de processament. Aquests nuclis es poden localitzar tant en un paquet com en un dau de processador.
Què és un processador multi-core?
Molt sovint, els processadors multicore s’entenen com a processadors centrals en què diversos nuclis informàtics s’integren en un microcircuit (és a dir, estan situats en un sol cristall de silici).
Normalment, la velocitat del rellotge dels processadors multi-nucli es subestima deliberadament. Això es fa per reduir el consum d'energia mantenint el rendiment del processador requerit. Al mateix temps, cada nucli és un microprocessador complet, que és característic de tots els processadors moderns: utilitza una memòria cau multinivell, admet l'execució de codi fora d'ordre i instruccions vectorials.
Hiperfilar
Els nuclis dels processadors de múltiples nuclis poden admetre SMT, que permet executar múltiples fils de càlcul i múltiples processadors lògics basats en cada nucli. Als processadors fabricats per Intel, aquesta tecnologia s'anomena "Hyper-threading". Permet duplicar el nombre de processadors lògics en comparació amb el nombre de xips físics. En microprocessadors que admeten aquesta tecnologia, cada processador físic és capaç de mantenir l’estat de dos fils simultàniament. Per al sistema operatiu, semblarà que hi ha dos processadors lògics. Si hi ha una pausa en el treball d'un d'ells (per exemple, està esperant que es rebin dades de la memòria), l'altre processador lògic comença a executar el seu propi fil.
Tipus de processadors multi-core
Els processadors multi-nuclis es classifiquen en diversos tipus. Poden o no admetre l’ús de memòria cau compartida. La comunicació entre els nuclis s’implementa mitjançant un bus compartit, una xarxa punt a punt, una xarxa amb un commutador o una memòria cau compartida.
Principi de funcionament
La majoria dels processadors multi-nuclis moderns funcionen segons el següent esquema. Si l’aplicació en execució admet multithreading, pot forçar el processador a executar diverses tasques alhora. Per exemple, si l'ordinador utilitza un processador de 4 nuclis amb una velocitat de rellotge d'1,8 GHz, el programa pot "carregar" els quatre nuclis treballant alhora, mentre que la freqüència total del processador serà de 7,2 GHz. Si s’executen diversos programes alhora, cadascun d’ells pot utilitzar part dels nuclis del processador, cosa que també comporta un augment del rendiment de l’ordinador.
Molts sistemes operatius admeten el multi-threading, de manera que l’ús de processadors multi-core pot accelerar l’ordinador fins i tot en el cas d’aplicacions que no admeten multi-threading. Si considerem el funcionament d'una sola aplicació, l'ús de processadors multi-nucli només es justificarà si aquesta aplicació està optimitzada per a multi-threading. En cas contrari, la velocitat d’un processador multi-core no diferirà de la d’un processador convencional i, de vegades, funcionarà encara més lentament.
