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Cov ntsiab lus microarchitectural Multiprocessing thiab multithreading

Cov ntsiab lus microarchitectural Multiprocessing thiab multithreading

Mar 09, 2019

Khoos phib tawj architects tau ua qis qis ntawm kev loj hlob tsis zoo hauv CPU khiav hauj lwm frequencies thiab DRAM cov sij hawm nkag. Tsis muaj cov tswv yim uas siv qhov kev qhia hauv qib qhia (ILP) hauv ib qho kev pab cuam yuav ua rau cov chaw nyob ntev uas tshwm sim thaum cov ntaub ntawv yuav tsum tau txais los ntawm lub ntsiab lus tseem ceeb. Tsis tas li ntawd, qhov loj transistor suav thiab siab khiav hauj lwm frequencies uas tsim nyog rau ntau tshaj ILP cov tswv yim yuav tsum tau muaj zog dissipation theem uas yuav tsis yuav cheaply txias. Rau cov laj thawj no, cov cim tshiab ntawm cov koos pij tawj tau pib siv ntau dua cov kev qhia uas muaj nyob rau sab nraud ntawm ib qhov kev pab cuam los yog cov kev pab cuam xov.


Cov kev sib raug zoo no yog qee zaus hu ua kev ua lag luam. Lub tswv yim no tau tshwm sim hauv lub tuam txhab ua lag luam uas muaj kev sib tham hauv online uas tsis yog qhov kev ua tiav ntawm kev sib hloov, tab sis lub peev xwm los mus nrog cov xov tooj loj ntawm kev sib hloov. Nrog cov kev siv khiav lag luam xws li kev sib koom tes thiab qhov web site uas tau ua haujlwm pab rau lub xyoo dhau los, lub computer kev lag luam muaj cov teeb meem thiab cov teeb meem hauv kev siv.


Ib cov txheej txheem ntawm qhov kev qhia no yog ua tiav li cas los ntawm ntau qhov kev siv tshuab, computer systems nrog ntau lub CPU. Ib zaug tseg rau high-end mainframes thiab supercomputers, tsawg-scale (2-8) multiprocessors servers tau ua commonplace rau lub lag luam me me. Rau cov tuam txhab loj, loj teev (16-256) multiprocessors muaj ntau. Txawm tias tus kheej computers nrog ntau CPUs tau tshwm sim txij li thaum xyoo 1990.


Nrog ntxiv transistor loj txiav tawm muaj nrog semiconductor technology nce qib, cov tub ntxhais kawm ntau CPUs tau tshwm nyob rau ntau qhov chaw CPU uas tau ua tiav rau tib lub thawv ntim. Pib siv hauv chips hom phiaj kev lag luam embedded, qhov twg yooj yim thiab me CPUs yuav tso cai ntau zaus kom haum rau ib qho ntawm silicon. Los ntawm 2005, semiconductor technology pub dual high-end duab CPUs CMP chips kom tau nyob hauv lub ntim. Qee qhov kev tsim, xws li Sun Microsystems 'UltraSPARC T1 tau hloov mus rau cov zauv (scalar, hauv-order) tsim nyog kom haum ntau processors rau ib qho ntawm silicon.


Lwm cov txheej txheem uas tau dhau los tsis ntev los no yog ntau hom kev lag luam. Nyob rau hauv multithreading, thaum lub processor tau nqa cov ntaub ntawv los ntawm kev ua haujlwm qeeb, tsis txhob xav txog cov ntaub ntawv kom tuaj txog, lub tshuab keyboards rau lwm qhov kev pabcuam lossis cov kev pabcuam xov uas npaj rau kev coj ua. Tab sis qhov no tsis nce ib qho program / xov, nws yuav tsub kom tag nrho cov kev bygo los ntawm kev txo cov sij hawm uas CPU yog kaw.


Conceptually, multithreading yog sib npaug ntawm lub ntsiab lus hloov ntawm cov kev khiav hauj lwm qib. Qhov txawv yog hais tias ib tug multithreaded CPU ua tau ib txoj hlua xov hauv ib qho CPU los hloov cov pua pua lossis txhiab tus CPU mus hloov lub ntsiab lus teb txhua zaus. Qhov no yog ua tiav los ntawm kev kho cov khoom siv hauv lub xeev (xws li cov ntaub ntawv rau npe thiab cov txee rau ntawv) rau txhua lub xov xwm.


Ib tug ntxiv li yog simultaneous multithreading. Cov txheej txheem no tso cai rau superscalar CPUs los ua cov lus qhia los ntawm ntau cov kev pab cuam / cov xov xwm ib zaug hauv tib lub voj voog.