O que é um processador multinúcleo?
Um processador multinúcleo é um circuito integrado que usa dois ou mais processadores individuais, ou núcleos, para manipular dados. Os núcleos podem ser conectados a um circuito integrado ou incorporados em matrizes separadas em um pacote de chips. Cada núcleo possui seu próprio cache e cada um possui uma capacidade separada para processar dados.
A vantagem de um processador multi-core é o aumento da velocidade. Um processador tradicional de núcleo único armazena alguns dados em seu cache e, quando dados externos são necessários, eles precisam ser recuperados de outros locais, como RAM (Random Access Memory). Quando isso acontece, a velocidade do processador diminui para a velocidade máxima da RAM ou de outro dispositivo de armazenamento. Essa velocidade geralmente é muito mais lenta que a velocidade máxima do processador.
Os processadores com vários núcleos são mais rápidos porque cada núcleo pode lidar com seu próprio fluxo de dados. Enquanto os processadores com vários núcleos ainda armazenam em cache os dados seletivamente e recuperam dados não armazenados em cache de outros locais de armazenamento, o núcleo ou núcleos adicionais podem continuar executando comandos e recebendo informações na velocidade normal do processador, enquanto outro processador está recuperando as informações necessárias de dispositivos de armazenamento lento. Dessa forma, todo o sistema não precisa desacelerar enquanto os dados são recuperados.
Um processador multinúcleo é particularmente valioso para multitarefa, onde mais de um programa serve cada um seu próprio conjunto de dados para processamento. Os fluxos de dados separados podem ser manipulados por diferentes núcleos, aumentando a velocidade geral de processamento. Para que um único programa de software possa tirar proveito da tecnologia de múltiplos núcleos, ele deve ter a tecnologia SMT (simultânea de múltiplos threads) que lhe permite enviar conjuntos de instruções paralelos para os vários núcleos usarem.
O primeiro processador multi-core disponível no mercado foi o processador dual-core. Existem também processadores multi-core com quatro, seis e oito núcleos. Muitas placas-mãe, no entanto, são incapazes de lidar com tantos núcleos. Os sistemas multinúcleo podem ser homogêneos, usando todos os núcleos idênticos, ou heterogêneos, usando núcleos não idênticos.
Embora os processadores com vários núcleos tenham a intenção de aumentar a velocidade e o desempenho geral, nem todos os programas aproveitam a tecnologia de processamento com vários núcleos. Muitos programas e até alguns sistemas operacionais não possuem o SMT necessário para usar mais de um núcleo de processamento. Os sistemas operacionais que usam processamento com vários núcleos nem sempre são projetados para maximizar o potencial de processamento com vários núcleos; portanto, o recurso de processamento completo geralmente não é realizado.
Um processador com vários núcleos tende a produzir mais calor que um processador com um núcleo, causando desafios de gerenciamento de calor. A quantidade de calor produzida por um processador tende a aumentar exponencialmente com cada núcleo adicional. Altas temperaturas podem causar superaquecimento dos processadores, criando problemas operacionais e riscos de segurança. Os fabricantes de processadores tiveram que investir tempo e tecnologia consideráveis na criação de soluções para os desafios térmicos apresentados pelos processadores com vários núcleos.