Зачем компьютерам ядра?

Ядро процессора – это кристалл кремния площадью около 10 квадратных миллиметров, на котором с помощью микроскопических вычислительных элементов реализована схема процессора – так называемая архитектура.

Устройство ядра процессораЯдро соединено с чипом процессора по технологии, имеющей название flip-chip, что дословно переводится как перевернутое ядро. Технология имеет такое название в связи со способом крепления – видимая часть ядра является его внутренней частью. Это обеспечивает прямой контакт ядра с радиатором кулера для улучшения теплоотдачи и недопущения перегреваний. С обратной стороны ядра находится solder bumps – столбиковые выводы, которые соединяют кристалл с остальной частью чипа. Ядро располагается на текстолитовой основе, по которой проходят контактные дорожки, соединяющиеся с контактными площадками. Само ядро закрыто защитной металлической крышкой, под которой залито термическим интерфейсом. Для чего нужны многоядерные процессорыМногоядерным процессором называется центральный микропроцессор, который содержит два или более вычислительных ядер в одном корпусе или на одном кристалле процессора. Первый микропроцессор был разработан корпорацией Intel в 1997 году и носил название Intel 4004. Он работал на тактовой частоте 108 кГц и состоял из 2300 транзисторов. Со временем требования к вычислительной мощности процессоров начали расти. Продолжительное время ее увеличение происходило за счет повышения тактовой частоты. Однако, на определенном этапе развития микротехники, разработчики столкнулись с рядом физических барьеров, связанных с приближением технологических процессов изготовления к размерам атома кремния, из которого изготавливается ядро.Таким образом, разработчики пришли к мысли создания многоядерного процессора. В многоядерных чипах работают два или более ядер одновременно, тем самым позволяя при меньшей тактовой частоте обеспечивать большую производительность, за счет параллельного выполнения двух и более независимых потоков заданий. Основные преимущества многоядерных процессоровОсновным преимуществом многоядерных процессоров является возможность распределения работы программ по нескольким ядрам. Это, в свою очередь, увеличивает скорость работы программ и позволяет процессам, требующим интенсивных вычислений, протекать намного быстрее. Многоядерные процессоры позволяют более эффективно использовать требовательные к вычислительным ресурсам приложения, например, видеоредакторы.Ко всему прочему, компьютеры с многоядерными чипами потребляют меньше электроэнергии и делают работу пользователя более комфортной.