Čo umožňuje aplikácii používať viacero procesorov, ak je potrebné pre ďalší spracovateľský výkon?

Schopnosť aplikácie používať viacero procesorov (alebo jadier v rámci procesora), ak je to potrebné, sa spolieha na niekoľko kľúčových mechanizmov spolupráce:

1. Podpora operačného systému: Operačný systém (OS) hrá kľúčovú úlohu. Poskytuje infraštruktúru pre správu viacerých procesov a vlákien a plánovanie ich vykonávania medzi dostupnými procesormi. To zahŕňa funkcie ako:

* multitasking: Schopnosť súbežne prevádzkovať viacero programov.

* multithreading: Schopnosť rozdeliť jeden program do viacerých vlákien, ktoré môžu bežať paralelne.

* Plánovanie procesu: Algoritmy, ktoré rozhodujú, ktorý proces alebo vlákno sa spustí, na ktorý procesor v danom čase.

* Interprocess Communication (IPC): Mechanizmy, ktoré umožňujú rôznym procesom alebo vláknám výmenu údajov a koordinovať ich činnosti.

2. Programovací jazyk a knižnice: Samotná aplikácia musí byť napísaná spôsobom, ktorý jej umožňuje využívať viac procesorov. To zvyčajne zahŕňa:

* súbežné modely: Programovacie paradigmy (napríklad multithreading alebo odovzdávanie správ), ktoré umožňujú paralelné vykonávanie.

* Paralelné programovacie knižnice: Knižnice (napríklad Openmp, MPI alebo Cuda), ktoré poskytujú nástroje a abstrakcie na ľahšie písanie paralelného kódu. Tieto knižnice často zvládajú zložitosť distribúcie práce vo viacerých procesoroch.

3. Hardvérová podpora: Podkladový hardvér musí byť schopný paralelne spracovať. To znamená:

* Viaceré procesory/jadrá: Systém musí mať k dispozícii viacero spracovateľských jednotiek.

* Zdieľaná pamäť (pre niektoré modely): V prípade aplikácií s viacerými látkami umožňuje zdieľaná pamäť ľahko prístup a úpravy rovnakých údajov. Vyžaduje si to hardvérovú podporu pre efektívny prístup k pamäti z viacerých jadier.

* prepojí: Vysokorýchlostné komunikačné dráhy (napríklad systémová zbernica) sú nevyhnutné pre efektívnu komunikáciu medzi procesormi.

Schopnosť aplikácie využívať viac procesorov je v podstate koordinované úsilie. OS poskytuje životné prostredie, programovací jazyk a knižnice ponúkajú nástroje na písanie paralelného kódu a hardvér poskytuje spracovaciu silu a komunikačnú infraštruktúru. Ak niektorý z týchto prvkov chýbajú alebo nedostatočné, aplikácia bude obmedzená jej schopnosťou využívať paralelné spracovanie.

• Predchádzajúca strana: Ako zvyšuje CPU výkon videa? 
• Ďalšia strana: Aký je rozdiel medzi procesorom, ktorý pracuje v reálnom režime a chráneným režimom?