Daudzkodolu CPU arhitektūra un daudzprocesoru sistēmas

Informatec Digital » Resursi » Daudzkodolu CPU arhitektūra un daudzprocesoru sistēmas

Ja mūsdienās atvērsiet praktiski jebkuru galddatoru, klēpjdatoru vai pat viedtālruni, jūs atradīsiet daudzkodolu procesors, kas paredzēts paralēlam darbamLai gan mēs jau daudzus gadus dzīvojam ar šo tehnoloģiju, joprojām pastāv ievērojams apjukums par to, ko nozīmē vairāki kodoli, kā tie atšķiras no vairākiem fiziskiem procesoriem un kā tas viss atbilst tādiem jēdzieniem kā HyperThreading, SMT vai GPU.

Lai visu šo putru noskaidrotu, mierīgi, bet nerunājot apkārt, pārskatīsim to, kā ir daudzkodolu centrālā procesora arhitektūrakāda ir katra tā komponenta loma un kā to izmanto operētājsistēma un programmatūraMēs aplūkosim arī reālo atšķirību starp daudzkodolu un daudzprocesoru sistēmām, pieskarsimies enerģijas patēriņa un siltuma izkliedes tēmai un noslēgumā aplūkosim GPU un mikroshēmu lomu, kas specializējas tādos uzdevumos kā mākslīgais intelekts vai video rediģēšana.

CPU pamatfunkcija datorā

Procesors, slavenais centrālais procesors vai Centrālais apstrādes bloksTā ir elektroniskā shēma, kas interpretē un izpilda programmu instrukcijas.Tas ir veidots no miljoniem vai miljardiem tranzistoru, kas sakārtoti loģiskos vārtos un iekšējos ceļos, pa kuriem cirkulē elektriskie signāli, attēlojot datus un komandas.

Tieši šis centrālais procesors ļauj datoram no mikroshēmu un vadu kaudzes pāriet uz mašīna, kas spēj pārveidot elektriskos signālus datu operācijās un daudzos gadījumos fiziskās darbībās reālajā pasaulēBez procesora dators, spēļu konsole, mobilais tālrunis vai pat "viedā" ierīce būtu nekas vairāk kā dārga rotājums.

Palaižot biroja lietojumprogrammu, kompilējot kodu, renderējot video vai vienkārši pārlūkojot internetu, Jūsu centrālais procesors (CPU) nolasa instrukcijas, pārvieto datus starp atmiņu, reģistriem un perifērijas ierīcēm un koordinē pārējās sistēmas darbu.Šī darbību orķestrēšana tiek mērīta hercos (Hz), kas norāda, cik pulksteņa ciklu sekundē procesors var pabeigt.

Gadiem ilgi nozare galvenokārt uzstāja uz frekvenci: Sacensība par gigahercu sasniegšanu un pārspēšanu noveda pie tādām arhitektūrām kā Intel NetBurst, kas paredzētas GHz mērogam.Taču vēlāk tie atsitās pret sienu: katrs frekvences pieaugums izraisīja patēriņa un temperatūras strauju pieaugumu līdz līmenim, ko ir grūti kontrolēt ar parastajiem siltuma izkliedētājiem.

Kas īsti ir procesora kodols?

Mūsdienu centrālā procesora korpusā nav viena monolīta skaitļošanas vienība, bet gan vairāki atkārtoti bloki: Katrs kodols būtībā ir pilnīgs centrālais procesors, kas integrēts vienā mikroshēmā.Visu šo kodolu, to kešatmiņu un iekšējo kopņu kombināciju mēs parasti saucam par procesora arhitektūru.

Patērētāju datoru tirgū dominējošā arhitektūra ir x86 un tās 64 bitu paplašinājumi. Šī arhitektūra definē instrukciju kopa, reģistri, adresācijas režīmi un kodolu vispārējā uzvedībaUz tā ir iebūvēti procesori ar 2, 4, 8, 16 vai vairāk kodoliem, kas visi spēj izpildīt viena veida mašīnkodu.

Ja aplūkosim detaļas, redzēsim, ka Katrs kodols sastāv no vairākiem atslēgu blokiem, kas sadarbojas, lai ātri un kārtīgi izpildītu instrukcijas.Lai gan konkrētā ieviešana atšķiras atkarībā no ražotāja un paaudzes, pamatelementi ir ļoti līdzīgi.

Tipisks kodols ietver, cita starpā, šādus komponentus:

• Vadības bloks (UC): ir atbildīgs par vadīt instrukciju plūsmu un sinhronizēti koordinēt kodola darbu un tā saziņu ar atmiņu un perifērijas ierīcēmTas ģenerē vadības signālus, kas norāda, ko lasīt, rakstīt vai dekodēt katrā ciklā.
• Aritmētiski loģiskā vienība (ALU): ir tā daļa, kas Tas veic aritmētiskās operācijas (saskaitīšanu, atņemšanu, nobīdi) un loģiskās operācijas (UN, VAI, XOR, salīdzinājumus) ar saņemtajiem datiem.Mikrooperāciju paralēlizēšanai parasti ir vairākas ALU.
• IerakstiTās ir mazas, īpaši ātras atmiņas šūnas. kur tiek īslaicīgi glabāti izpildāmo instrukciju dati, adreses un starpposma rezultātiViņi darbojas kā kodola tiešā "darba grupa".

Ap šiem elementiem ir arī dažādu līmeņu kešatmiņas (L1, L2, dažreiz koplietojamas L3), instrukciju rindas, zaru paredzēšanas loģika un vienības, kas specializējas peldošā komata vai vektoru operācijāsTas viss apvienojas, lai apstrādātu nepārtrauktu instrukciju plūsmu ar vislielāko iespējamo efektivitāti.

Kāpēc mēs pārgājām no GHz palielināšanas uz vairāku kodolu pievienošanu?

Personālo datoru pirmsākumos vienkāršākais veids, kā pārdot vairāk jaudas, bija palielināt pulksteņa frekvenci: Jo vairāk pulksteņa ciklu sekundē, jo vairāk instrukciju varētu izpildīt, ja arhitektūra to atļautu.Pirmā 1 GHz procesora sasniegšana bija nozīmīgs pagrieziena punkts gan serveriem, gan mājas datoriem.

Pirmais komerciālais mikroshēmojums, kas sasniedza gigahercu frekvenci, bija DEC Alpha 90. gadu sākumā, procesors, kas paredzēts darbstacijām un serveriemMājas tirgū 1999. gadā Intel ar savu Pentium III un AMD ar savu Athlon arī sasniedza GHz barjeru, un kādu laiku mārketinga uzmanības centrā bija "jo vairāk GHz, jo labāk".

Tomēr, pārsniedzot noteiktu punktu, ražotāji atklāja, ka Frekvences palielināšana vēl vairāk ievērojami palielināja siltuma ražošanu un enerģijas patēriņu.Kodols cieta milzīgus termiskos spriegumus, un nepieciešamās dzesēšanas sistēmas vairs nebija saprātīgas vidusmēra lietotājam.

Šajā kontekstā parādījās stratēģijas maiņa: ja mērogošana MHz un GHz pakāpēs kļuva arvien mazāk dzīvotspējīga, Loģiska alternatīva bija ieviest vairākus kodolus, kas spēj vienlaikus strādāt pie dažādiem uzdevumiem.Tā vietā, lai piedāvātu vienu kodolu ar 10 GHz frekvenci, nozare pārgāja uz divu, četru, astoņu vai vairāku kodolu piedāvāšanu, kas darbojas zemākās frekvencēs.

Ideja ir samērā vienkārša: Ja viens kodols spēj apstrādāt noteiktu instrukciju skaitu laika vienībā, vairāki kodoli var sadalīt darba slodzi un palielināt kopējo veiktspēju, īpaši, ja programmatūra ir paredzēta paralēlai darbībai.Tas ir mūsdienu daudzkodolu arhitektūras pamats.

Pirmie daudzkodolu procesori un to evolūcija

Lai gan mājas lietotāji par divkodolu procesoriem sāka dzirdēt 2000. gadu vidū, Pirmie daudzkodolu procesori jau tika izmantoti serveru vidēs un lielās sistēmās.Kā jau tas bieži notiek, tehnoloģija vispirms nonāca korporatīvajā pasaulē.

Viens no sākotnējiem pagrieziena punktiem bija IBM POWER4, kas tiek uzskatīts par pirmo komerciālo procesoru ar diviem kodoliem, kas integrēti vienā mikroshēmāTas parādījās ap 2000.–2001. gadu ar frekvencēm aptuveni 1,1 GHz un bija paredzēts augstas klases serveriem.

Patērētāju tirgū lēciens notika nedaudz vēlāk. 2005. gadā Intel laida klajā Pentium Extreme Edition 840, divkodolu galddatoru procesoru, kurā bija iekļauta arī HyperThreading tehnoloģija.tāpēc operētājsistēma redzēja četrus loģiskos procesorus. Neilgi pēc tam AMD atbildēja ar Athlon X2.

Tajā pašā laikā tika izpētīts vēl viens ceļš: Daudzprocesoru sistēmas, kurās mātesplatē atrodas divi vai vairāki pilni fiziski centrālie procesori (CPU)Šī opcija piedāvāja augstu veiktspēju, taču uz sarežģītības, enerģijas patēriņa un cenas rēķina, tāpēc tā galvenokārt palika paredzēta jaudīgiem serveriem un darbstacijām.

Laika gaitā, pateicoties tranzistoru miniaturizācijai, kļuva iespējams integrēt Arvien vairāk kodolu vienā integrētā shēmā, samazinot izmēru un enerģijas patēriņu uz vienu veiktspējas vienībuRažošanas procesi aptuveni 7 nm vai pat mazākā plūsmā ir ļāvuši profesionālajā jomā ieviest īstus monstrus ar līdz pat 32 vai 64 kodoliem.

Daudzkodolu un daudzprocesoru sistēma: vai tās ir vienādas?

Konceptuālā līmenī daudzkodolu sistēma un daudzprocesoru sistēma ir ļoti līdzīgas: Abos gadījumos ir vairākas "skaitļošanas smadzenes", kas spēj vienlaicīgi izpildīt pavedienus.Tāpēc daudzi skaidrojumi (piemēram, jūsu minētais no Superuser) atšķirību apkopo kā kaut ko galvenokārt fizisku un ekonomisku.

Komandā klasiskais daudzprocesors jums ir vairāki fiziski centrālie procesori, kas uzstādīti dažādās mātesplates ligzdās, katram ar saviem kodoliem, kešatmiņu un kontrolieriemTomēr mūsdienu daudzkodolu mikroshēmā visi šie kodoli atrodas vienā korpusā un koplieto daļu shēmu, piemēram, noteiktas kešatmiņas vai atmiņas piekļuves.

Ko tas nozīmē praksē? Tas nozīmē, ka Daudzkodolu sistēma parasti ir efektīvāka izmaksu, vietas un enerģijas patēriņa ziņā nekā vairāku atsevišķu fizisku procesoru montāža, lai sasniegtu līdzīgu kodolu skaitu.Kešatmiņas koherences loģika un iekšējās kopnes ir daudz integrētākas un optimizētākas.

Tomēr no operētājsistēmas un vairuma lietojumprogrammu viedokļa, Kodols ir vienkārši izpildvienība, kas spēj palaist pavedienus neatkarīgi no tā, vai tas atrodas tajā pašā mikroshēmā ar citiem kodoliem vai atsevišķā centrālajā procesorā.Tāpēc daudzi apraksti vienkāršojas un apgalvo, ka daudzkodolu un daudzprocesoru "dara vienu un to pašu".

Dažu vietņu salīdzināšanas tabulas (piemēram, tās, uz kurām jūs ievietojāt saiti no GeeksforGeeks vai Javatpoint) dažkārt pārspīlē atšķirības, pat apgalvojot šādas lietas. "Daudzkodolu sistēma ir noderīga tikai vienas ātras programmas palaišanai, un vairāku programmu palaišanai ir nepieciešami vairāki procesori."kas ir nepareizi. Abu veidu sistēmas var darbināt vairākus procesus un vairākus pavedienus; patiesā atšķirība slēpjas tajā, kā ieviešana ir fiziski atrisināta, un atmiņas koherences, latentuma un mērogojamības niansēs.

Kas ir nepieciešams, lai patiesi izmantotu vairāku kodolu priekšrocības?

Daudzu kodolu ievietošana uz silīcija ir tikai puse no stāsta. Lai no tiem gūtu maksimālu labumu, jums ir nepieciešams Operētājsistēma un, galvenokārt, lietojumprogrammas ir izstrādātas tā, lai paralēli sadalītu darba slodzi vairākos pavedienos.Kādu laiku tas bija īstais šķērslis pārejā uz daudzkodolu procesoriem.

Mūsdienu operētājsistēmas (Windows, Linux, macOS utt.) Tie ir pilnībā daudzprocesīvi un spēj sadalīt procesus un pavedienus starp dažādiem pieejamajiem fiziskajiem un loģiskajiem kodoliem.. plānotājs Tā ir atbildīga par to, lai izlemtu, kurš pavediens darbojas kurā kodolā un cik ilgi.

Vēsturiskā problēma nebija tik daudz operētājsistēmā, cik lietotāja programmatūrā. Daudzas vecākas programmas tika rakstītas, domājot par vienu izpildes pavedienu, tāpēc pat ja datoram būtu 4 vai 8 kodoli, šī konkrētā lietojumprogramma piesātinātu tikai vienu.Šādos gadījumos vairāk kodolu pievienošana tik tikko uzlaboja šī konkrētā uzdevuma veiktspēju.

Laika gaitā, nepieciešamības vadīts (video rediģēšana, 3D dizains, simulācijas, datubāzes serveri utt.), Izstrādātāji sāka veidot lietojumprogrammas ar patiesu vairāku kodolu atbalstu, sadalot darbu pavedienos, kas spēj darboties paralēli.Šajā kontekstā svarīgi kļūst procesa pavedienu, apakšprocesu vai pavedienu jēdzieni.

Mūsdienās profesionālas programmas dizainam, renderēšanai, video rediģēšanai vai CAD Tie mēdz ļoti labi mērogoties ar kodolu un pavedienu skaitulai gan daudzas videospēles joprojām ierobežo viens vai daži smagi pavedieni (lai gan ir panākts ievērojams progress arī spēļu paralēlisma jomā).

HyperThreading, SMT un loģiskie pavedieni

Papildus fizisko kodolu pavairošanai ražotāji ieviesa vēl vienu interesantu ideju: lai katrs fiziskais kodols varētu apstrādāt vairāk nekā vienu izpildes pavedienu "vienlaikus", izmantojot vienlaicīgu daudzpavedienu apstrādiUzņēmumā Intel tas kļuva populārs ar nosaukumu HyperThreading; AMD to parasti dēvē par SMT (vienlaicīga daudzpavedienu apstrāde).

Šīs tehnikas pamatā ir tas, ka Kodola ietvaros ir daudz izpildes vienību, kas ne vienmēr ir 100% aizņemtas.Ja apstrādājat tikai vienu pavedienu, ir reizes, kad kodols paliek gaidot datus no atmiņas vai rezultātus no cita iekšēja bloka, tādējādi izšķērdējot potenciālu.

Vienlaicīga daudzpavedienu apstrāde ļauj divi (vai vairāki) loģiski pavedieni koplieto vienu un to pašu fizisko kodolu un tā iekšējos resursus, aizpildot nepilnības izpildes ķēdēOperētājsistēmai šķiet, ka ir pieejams vairāk "procesoru", taču patiesībā ir cenšams labāk izmantot esošo aparatūru.

Piemēram, sistēma uzskatīs četrkodolu procesoru ar iespējotu HyperThreading kā 8 loģiskie procesori, kas palīdz situācijās ar daudziem viegliem uzdevumiem vai lielu atmiņas apjomu.Intel piedāvā šo tehnoloģiju daudzos Core un Xeon procesoros, savukārt AMD to izmanto Ryzen un EPYC procesoros SMT ietvaros.

Svarīgi: Loģisks pavediens veiktspējas ziņā nav līdzvērtīgs papildu fiziskajam kodolam, taču tas nodrošina ievērojamu uzlabojumu noteikta veida darba slodzēs.Tāpēc, aplūkojot Windows uzdevumu pārvaldnieku vai citus uzraudzības rīkus, mēs runājam par "īstiem kodoliem" salīdzinājumā ar "loģiskajiem procesoriem".

Kā uzzināt, cik kodolu un pavedienu ir jūsu centrālajam procesoram

Windows sistēmās, ja atverat Atveriet uzdevumu pārvaldnieku un dodieties uz cilni “Veiktspēja”; tur redzēsiet īpašu sadaļu procesoram (CPU).Tas norāda gan fizisko kodolu skaitu, gan pieejamo loģisko procesoru (pavedienu) skaitu.

Ir vērts atzīmēt, ka dažas sistēmas utilītas vai klasiskie rīki Tie ne vienmēr nošķir fizisko kodolu un loģisko pavedienu un var abus dēvēt vienkārši par “procesoriem”.Tāpēc ir ierasts, ka 6 kodolu procesors ar iespējotu SMT noteiktos sarakstos tiek parādīts kā 12 "CPU".

Līdzīga situācija ir arī citās operētājsistēmās: Linux piedāvā tādas komandas kā lscpu vai cat /proc/cpuinfo, lai skatītu fizisko kodolu un pavedienu sadalījumu.Un macOS sistēmā varat skatīt sistēmas informāciju vai izmantot komandrindas rīkus.

Šī atšķirība starp kodoliem un pavedieniem ir būtiska, lai saprastu, ko jūs pērkat vai ko jūs varat sagaidīt no sava datora: Procesors ar 4 kodoliem un 8 pavedieniem nav tas pats, kas procesors ar 8 kodoliem un 8 pavedieniem, pat ja abi tiek reklamēti kā "8 pavedieni".Otrajam parasti būs vairāk neapstrādātu muskuļu ļoti paralēlām slodzēm.

Grafiskās procesoras (GPU), mikroprocesori un citas saistītas sastāvdaļas

Lai gan, domājot par daudzkodolu arhitektūru, mēs parasti koncentrējamies uz centrālo procesoru (CPU), Ir arī citi specializēti procesori, kas darbojas ar desmitiem vai tūkstošiem kodolu, lai paātrinātu konkrētus uzdevumus.Vispazīstamākais piemērs ir GPU.

A Grafikas procesors (GPU) ir procesora veids, kas paredzēts liela skaita vienkāršu darbību paralēlai izpildei.Tas tika izveidots, lai paātrinātu grafikas renderēšanu datoros, konsolēs un mobilajās ierīcēs, taču mūsdienās to plaši izmanto mākslīgajā intelektā, kriptovalūtu ieguvē un zinātniskajā skaitļošanā.

Tāpat kā centrālais procesors (CPU), arī grafiskais procesors (GPU) sastāv no tranzistoriem un loģiskajiem blokiem, bet Tās iekšējā arhitektūra ir optimizēta masveida paralēlismam, un daudzi mazi kodoli ir sakārtoti grupās, kas spēj ļoti regulāri apstrādāt lielu datu apjomu.Tāpēc tie tik spilgti spīd grafikā un neironu tīklos.

Klasisko centrālo procesoru jomā miniaturizācija ir novedusi pie mikroprocesoriem: Pilni centrālie procesori (CPU), kas integrēti vienā integrētās shēmas mikroshēmā ar vienu vai vairākiem fiziskiem kodoliemMūsdienās praktiski visi patērētāju centrālie procesori ir daudzkodolu mikroprocesori.

Šajā mikroprocesorā katrs fiziskais kodols Tā balstās uz kešatmiņu, iekšējo kopņu, atmiņas un ievades/izvades kontrolleru ekosistēmu, kas viss ir iepakots ļoti mazā telpā.Tas ļauj salikt ļoti jaudīgas sistēmas uz kompaktām mātesplatēm, kas ir ļoti svarīgi klēpjdatoriem, mini datoriem un iegultajām ierīcēm.

Enerģijas patēriņš, siltums un datu centra dizains

Enerģijas patēriņš ir viens no faktoriem, kas visvairāk ietekmē daudzkodolu procesoru attīstību. Jo vairāk kodolu pievienojam un jo augstāku frekvenci pielietojam, jo ​​vairāk jaudas tiek izkliedēta siltuma veidā.Šis siltums ir fiziski jānoņem no mikroshēmas, lai tā netiktu iznīcināta.

Mājas datorā tas nozīmē lielāki radiatori, jaudīgāki ventilatori vai pat šķidruma dzesēšanas sistēmasDatu centrā, kur tūkstošiem serveru darbojas ar pilnu jaudu, vienādojums kļūst kritisks: dzesēšanas izmaksas var būt milzīgas.

Tāpēc lielie mākoņpakalpojumu sniedzēji un hiperskalas datu centri Viņi projektē infrastruktūras ar rūpīgi izpētītu klimata kontroli, karstajām un aukstajām ejām un dažos gadījumos arī tiešu komponentu dzesēšanu ar šķidrumu.Galu galā katrs vats, kas ietaupīts uz vienu procesoru, tiek reizināts ar tūkstošiem mašīnu.

Ilgtspējība ir svarīga arī vietējā līmenī: Ļoti jaudīga iekārta var patērēt daudz enerģijas, ja tā pastāvīgi atrodas zem lielas slodzes.Tas ir pieņemami neregulāriem smagiem uzdevumiem, taču tam nav lielas jēgas, ja mēs tikai pārlūkosim internetu, skatīsimies video un veiksim vienkāršu biroja darbu.

Tāpēc ražotāji arvien lielāku uzmanību pievērš efektivitātei: Hibrīdas arhitektūras ar augstas veiktspējas kodoliem un augstas efektivitātes kodoliem, dinamiska frekvences un sprieguma mērogošana, kā arī dziļa miega režīmi palīdz samazināt enerģijas patēriņu, kad pilna jauda nav nepieciešama..

Specializētās mikroshēmas un mākslīgā intelekta loma

Nesenā mākslīgā intelekta eksplozija ir novedusi pie tā parādīšanās. procesori un paātrinātāji, kas īpaši izstrādāti mašīnmācīšanās un neironu tīklu darba slodzēmŠeit mēs vairs nerunājam tikai par centrālajiem procesoriem un grafiskajiem procesoriem, bet arī par tādām vienībām kā tenzoru apstrādes vienības (TPU) vai tenzoru straumēšanas procesori (TSP).

Šīs mikroshēmas koncentrējas uz piedāvāt brutālu veiktspēju matricu un vektoru operācijās, kas ir raksturīga mākslīgā intelekta modeļu apmācībai un secinājumiemTie parasti ietver simtiem vai tūkstošiem vienkāršu, bet ļoti labi organizētu skaitļošanas vienību, lai maksimāli palielinātu datu paralēlismu.

Vispārējas nozīmes centrālo procesoru (CPU) jomā ir arī modeļi, kas īpaši izstrādāti šādām darba slodzēm. Piemēram, Procesori ar desmitiem kodolu, piemēram, daži AMD Threadripper procesori vai augstas klases Intel Core un Intel Xeon procesori, ir ļoti vērtīgi video rediģēšanai, renderēšanai un jauktiem mākslīgā intelekta un radošiem uzdevumiem..

Atkarībā no tā, kā plānojat izmantot ierīci, ir lietderīgi piešķirt prioritāti noteiktām funkcijām salīdzinājumā ar citām: Profesionālai video rediģēšanai ir nepieciešams daudz procesora kodolu un labs grafiskais procesors (GPU); spēlēm ļoti svarīga ir latentums un veiktspēja uz vienu kodolu; un vispārējiem uzdevumiem pietiks ar gandrīz jebkuru mūsdienīgu vidējas klases procesoru..

Tas viss pastāv līdzās pastāvīgajam tranzistora blīvuma pieaugumam: Katra jaunā ražošanas procesa paaudze ļauj tajā pašā telpā ievietot vairāk loģikas vai samazināt enerģijas patēriņu, saglabājot līdzīgu veiktspēju.Tāpēc mēs redzam jaunākos centrālos procesorus, kas gan veiktspējas, gan efektivitātes ziņā krietni pārspēj modeļus, kas bija tikai pirms dažiem gadiem.

Tranzistori: visas šīs arhitektūras pamats

Zem visa kodolu, pavedienu, kešatmiņu un GPU žargona slēpjas pieticīga, bet būtiska sastāvdaļa: Tranzistors ir maza pusvadītāju ierīce, kas kontrolē strāvas plūsmu ķēdēTā nosaukums cēlies no "pārneses rezistora".

Datorzinātnēs tranzistori tiek izmantoti, lai veidotu loģiskos vārtus, reģistrus, atmiņas un visu veidu digitālos blokus. Viņi ir atbildīgi par binārās valodas ar 0 un 1 fizisku ieviešanu, ko datori izmanto informācijas un Būla loģikas attēlošanai..

Mūsdienu elektronikas evolūciju var apkopot šādi sacensība, lai ievietotu arvien vairāk tranzistoru mazākā telpā, vienlaikus samazinot enerģijas patēriņu uz vienu tranzistoruTā ir secīgu ražošanas procesu paaudžu būtība: no mikrometriem (µm) esam pārgājuši uz nanometriem (nm) un turpinām samazināties.

Mūsdienu daudzkodolu centrālajā procesorā ir miljardiem šo sīko elektronisko slēdžu, kas darbojas pilnā ātrumā. Tā uzticamība, izmērs un efektivitāte galu galā nosaka jebkura procesora arhitektūras veiktspēju un ierobežojumus..

Ja mēs to aplūkojam perspektīvā, visa vairāku pavedienu palaišanas, vairāku kodolu koordinēšanas, kešatmiņu koplietošanas vai datu pārvietošanas starp centrālajiem procesoriem, grafiskajiem procesoriem un specializētiem paātrinātājiem maģija nav nekas vairāk kā gigantiska tranzistoru horeogrāfija, kas ieslēdzas un izslēdzas, ievērojot ļoti precīzi definētus modeļus.

Aplūkojot visu iepriekš minēto, mēs varam iegūt daudz skaidrāku priekšstatu par to, kas patiesībā slēpjas aiz "daudzkodolu procesora", pārsniedzot vienkāršu kodolu skaitu. Kodolu skaits un to frekvence ir svarīga, jā, bet tikpat svarīga ir iekšējā arhitektūra, atbalsts tādām tehnoloģijām kā HyperThreading vai SMT, energoefektivitāte, programmatūras dizains, kas tos izmanto, un saderība ar citiem procesoriem, piemēram, GPU.Izpratne par šīm komponentēm ļauj labāk izvēlēties aparatūru un, pats galvenais, labāk izprast, ko patiesībā nozīmē specifikācijas, kas redzamas tehniskajās datu lapās.