Che cos'è un processore multi-core?
Un processore multi-core è un circuito integrato che utilizza due o più singoli processori o core per gestire i dati. I nuclei possono essere collegati a un circuito integrato o incorporati in stampi separati in un pacchetto di chip. Ogni core ha la propria cache e ognuno ha una capacità separata di elaborare i dati.
Il vantaggio di un processore multi-core è la maggiore velocità. Un processore single-core tradizionale memorizza alcuni dati nella sua cache e, quando sono richiesti dati esterni alla cache, devono essere recuperati da altri luoghi come la memoria ad accesso casuale (RAM). Quando ciò accade, la velocità del processore rallenta fino alla velocità massima della RAM o di un altro dispositivo di archiviazione. Questa velocità è generalmente molto più lenta della velocità massima del processore.
I processori multi-core sono più veloci perché ogni core può gestire il proprio flusso di dati. Mentre i processori multi-core memorizzano ancora in modo selettivo i dati nella cache e recuperano i dati non memorizzati nella cache da altre posizioni di archiviazione, i core o i core aggiuntivi possono continuare a eseguire comandi e ricevere informazioni alla normale velocità del processore mentre un altro processore sta recuperando le informazioni necessarie dai dispositivi di archiviazione lenti. In questo modo, l'intero sistema non deve rallentare durante il recupero dei dati.
Un processore multi-core è particolarmente prezioso per il multitasking, in cui più di un programma serve ciascuno il proprio set di dati per l'elaborazione. I flussi di dati separati possono essere gestiti da diversi core, aumentando la velocità di elaborazione complessiva. Affinché un singolo programma software possa sfruttare la tecnologia multi-core, deve disporre di una tecnologia multi-threading simultanea (SMT) che gli consenta di inviare serie parallele di istruzioni da utilizzare per i core multipli.
Il primo processore multi-core disponibile in commercio era il processore dual-core. Esistono anche processori multi-core con quattro, sei e otto core. Molte schede madri, tuttavia, non sono in grado di gestire questi core. I sistemi multi-core possono essere omogenei, usando tutti i core identici o eterogenei, usando core non identici.
Sebbene i processori multi-core siano destinati ad aumentare la velocità e le prestazioni complessive, non tutti i programmi sfruttano la tecnologia di elaborazione multi-core. Molti programmi e persino alcuni sistemi operativi non dispongono dell'SMT necessario per utilizzare più di un core di elaborazione. I sistemi operativi che utilizzano l'elaborazione multi-core non sono sempre progettati per massimizzare il potenziale di elaborazione multi-core, quindi la piena capacità di elaborazione spesso non viene realizzata.
Un processore multi-core tende a produrre più calore di un processore single-core, causando sfide nella gestione del calore. La quantità di calore prodotta da un processore tende ad aumentare esponenzialmente con ogni nucleo aggiuntivo. Le alte temperature possono causare il surriscaldamento dei processori, creando problemi operativi e rischi per la sicurezza. I produttori di processori hanno dovuto investire molto tempo e tecnologia nella creazione di soluzioni alle sfide termiche presentate dai processori multi-core.