Többszalas processzorok (megjelenésük szükségessége, megvalósítasi alternatívak és értékelésük, példak)

Többszálas processzorok (megjelenésük szükségessége, megvalósítási alternatívák és értékelésük, példák)

Megjelenésük szükségessége:

Nem kikerülhetö fejlödési f 151e45b okozat

Soros proc (i286(1982)), Futószalagos proc (i386 - i486), szuperskalár (Pentium, Pentium Pro)

Az általános célú programokban az utasításszintü párhuzamosság kimerült a:

multimédia támogatással (PII), illetve

a multimédia + 3D támogatással (PIII, PIV)

A dedikált növelés is kimerült

A következö lépcsöfokot a hardveresen többszálú architektúrák jelentik

Technikák:

Egyszálas: egyetlen utasításfolyamban a processzor már kimeríti a rendelkezésre álló párhuzamosságot (párhuzamosan feldolgozható utasítások - utasításfolyam)

Többszálas: több szál egyidejü futtatása

Megvalósítási alternatívái:

Többmagos egyszálas: egy lapkán két vagy több processzor-maggal

A cache-ekben osztoznak, a megvalósítás az egyes rendszerekben eltér

Egy mag egy szálat dolgoz fel, közös cache

Értékelés:

o      Többlethardver: 60-70%-kal több

o      Többletteljesítmény: 50-60% általános célú alkalmazásokban

Többszálas egymagos: egyetlen többszálas processzor-maggal

SMT, pl. kétszálas mag: ezen belül tesznek különbséget az állapotok között, pl. külön regiszterkészlettel

Értékelés:

Többlethardver: 5%-kal több

Többletteljesítmény: erösen alkalmazásfüggö: -10-20%-tól +20%-ig (zavarhatják egymást)

Az egyprocesszoros rendszerekben a disszipáció okozza a korlátot. Két mag 200W+, léghütéssel érdemben nem kezelhetö. A többmagos technikához csökkenteni kell a disszipációt.

Többszálas több magos: a kettö ötvözése

Példák:

Többmagos egyszálas

IBM Power4: kétmagos

UltraSparc IV

Sun Niagara: 8 mag, 4 szál,2006-7 (5 futószalag fokozat, egyszerü magok)

AMD Opteron Dual

Intel két Prescott maggal: Tulsa

Többmagos egyszálas HT helyett, Pentium M-mel.

Kétmagos VLIW Itanium: két szálat kezel

Egymagos többszálas

Intel Hyperthreading, ami megfelel az SMT-nek = Symmetrical MultiThreading

A feldolgozás keverve történik, a jelzöbitek kezelik az állapotmódosításokat

Szimmetrikus, a kettö között nincs különbség

Többmagos többszálas

Power5: AS/400 és OS/400 összehozva, a Power5 már mindkét célra alkalmas (konvergencia), kialakult a virtuális technika, logikai particionálás (a hardver eröforrásokat futás közben kezeli). Figyeli a kihasználtságokat, átcsoportosítani is képes. Dinamikus allokáció.