Эффективность многоядерной архитектуры процессоров

Избежать конфликтных ситуаций, возникающих при использовании техноло­гии Hyper-Threading, можно в том слу­чае, если изолировать в пределах од­ного процессора выполнение различ­ных потоков инструкций. Фактически для этого потребуется использовать не одно, а два и более ядер процессора. Тогда в идеальном варианте каждый поток инструкций использует отведен­ное ему ядро процессора (и исполнительные блоки), что позволяет избе­жать конфликтных ситуаций и увели­чить производительность процессора за счет параллельного выполнения по­токов инструкций.

В рассмотренном на рис.5.6 примере показана эффективность применения двух независимых ядер в процессоре для выполнения двух потоков инструкций.

Применение в процессоре двухъядерной архитектуры позволило выполнить весь программ­ный код не за семь (как в случае процессора с технологией Hyper-Threading), а за пять тактов.

Конечно, говорить о том, что двухъ­ядерные процессоры в два раза про­изводительнее одноядерных, нельзя. Причина заключается в том, что для реализации параллельного вы­полнения двух потоков необходимо, чтобы эти потоки были полностью или частично независимы друг от друга, и, кроме того, чтобы операционная сис­тема и само приложение поддержива­ли на программном уровне возмож­ность распараллеливания задач.

В связи с этим стоит подчеркнуть, что сегодня далеко не все приложения удовлетворяют этим требованиям и поэтому не смогут получить выигрыша от использования двухъядерных про­цессоров. Должно пройти еще немало времени, чтобы были разработаны эффективные средства для разработки программ, которые могут выполняться параллельно во времени и ориентированных на параллельные вычислительные системы.

Впрочем, уже сегодня суще­ствует немало приложений, которые оптимизированы для выполнения в многопроцессорной среде, и такие приложения позволяют использовать преимущества двухъядерных и многоядерных микропроцессоров.