Co je to vícejádrový procesor?
Vícejádrový procesor je integrovaný obvod, který ke zpracování dat používá dva nebo více jednotlivých procesorů nebo jader. Jádra mohou být připojena k jednomu integrovanému obvodu nebo začleněna do samostatných razidel v čipovém balení. Každé jádro má svou vlastní mezipaměť a každé má samostatnou kapacitu pro zpracování dat.
Výhodou vícejádrových procesorů je zvýšená rychlost. Tradiční jednojádrový procesor ukládá některá data do své mezipaměti, a když jsou požadována data mimo mezipaměť, musí být načtena z jiných míst, jako je paměť s náhodným přístupem (RAM). Když k tomu dojde, rychlost procesoru se zpomalí na maximální rychlost RAM nebo jiného paměťového zařízení. Tato rychlost je obvykle mnohem pomalejší než maximální rychlost procesoru.
Vícejádrové procesory jsou rychlejší, protože každé jádro dokáže zpracovat svůj vlastní tok dat. Zatímco vícejádrové procesory stále selektivně ukládají data do mezipaměti a načítají data bez mezipaměti z jiných úložišť, další jádro nebo jádra mohou pokračovat ve spouštění příkazů a přijímání informací normální rychlostí procesoru, zatímco jiný procesor získává potřebné informace z pomalých paměťových zařízení. Tímto způsobem nemusí celý systém při načítání dat zpomalit.
Vícejádrový procesor je obzvláště cenný pro multitasking, kde více než jeden program slouží ke zpracování vlastní sady dat. Se samostatnými datovými toky lze manipulovat pomocí různých jader, což zvyšuje celkovou rychlost zpracování. Aby mohl jediný softwarový program využívat výhod vícejádrové technologie, musí mít technologii simultánní vícevláknové technologie (SMT), která mu umožňuje posílat paralelní sady pokynů pro použití více jader.
Prvním komerčně dostupným vícejádrovým procesorem byl dvoujádrový procesor. Existují také vícejádrové procesory se čtyřmi, šesti a osmi jádry. Mnoho základních desek však není schopno zvládnout toto mnoho jader. Vícejádrové systémy mohou být homogenní, s použitím všech identických jader, nebo heterogenní s použitím neidentických jader.
Přestože vícejádrové procesory jsou určeny ke zvýšení celkové rychlosti a výkonu, ne všechny programy využívají technologii vícejádrových zpracování. Mnoho programů a dokonce i některé operační systémy postrádají SMT potřebný k použití více než jednoho jádra zpracování. Operační systémy, které používají vícejádrové zpracování, nejsou vždy navrženy tak, aby maximalizovaly vícejádrový procesní potenciál, takže schopnost plného zpracování se často nerealizuje.
Vícejádrový procesor má tendenci produkovat více tepla než jednojádrový procesor, což způsobuje problémy s řízením tepla. Množství tepla produkovaného procesorem má tendenci exponenciálně stoupat s každým dalším jádrem. Vysoké teploty mohou způsobit přehřátí procesorů, což způsobuje provozní problémy a bezpečnostní rizika. Výrobci procesorů museli investovat značné množství času a technologií do vytváření řešení tepelných výzev, které představují vícejádrové procesory.