ما هو المعالج ثنائي النواة؟

المعالج ثنائي النواة للكمبيوتر هو وحدة معالجة مركزية (CPU) لها نواتان منفصلتان على نفس القالب ، ولكل منهما ذاكرة التخزين المؤقت الخاصة به. إنه في الأساس معالجان صغيران في واحد. يتوفر هذا النوع من وحدة المعالجة المركزية على نطاق واسع من العديد من الشركات المصنعة. تم أيضًا تطوير أنواع أخرى من المعالجات متعددة النواة ، بما في ذلك المعالجات رباعية النوى مع أربعة أنوية لكل منها ، ومعالجات سداسية النواة بستة معالجات ثماني النواة مع ثمانية معالجات متعددة النواة مع عدد أكبر من النوى.

في معالج أحادي النواة أو تقليدي ، يتم تغذية وحدة المعالجة المركزية بسلاسل من التعليمات التي يجب أن تطلبها وتنفذها ثم تخزنها بشكل انتقائي في ذاكرة التخزين المؤقت لاسترجاعها بسرعة. عندما تكون البيانات خارج ذاكرة التخزين المؤقت مطلوبة ، يتم استردادها من خلال ناقل النظام من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أو من أجهزة التخزين. يؤدي الوصول إلى هذه إلى إبطاء الأداء إلى السرعة القصوى التي سيسمح بها الناقل أو ذاكرة الوصول العشوائي أو جهاز التخزين ، والتي تكون أبطأ بكثير من سرعة وحدة المعالجة المركزية.

يتفاقم هذا الموقف عندما يكون مستخدم الكمبيوتر متعدد المهام. في هذه الحالة ، يجب على المعالج التبديل بين مجموعتين أو أكثر من تدفقات البيانات والبرامج. يتم استنفاد موارد وحدة المعالجة المركزية ، ويعاني الأداء.

في معالج ثنائي النواة ، يتعامل كل نواة مع سلاسل البيانات الواردة في وقت واحد لتحسين الكفاءة. كما أن رأسين أفضل من رأس واحد ، كذلك يدان. عندما يتم تنفيذ أحد النواة ، يمكن أن يكون الآخر هو الوصول إلى ناقل النظام أو تنفيذ التعليمات البرمجية الخاصة به.

لاستخدام معالج ثنائي النواة ، يجب أن يكون نظام التشغيل قادرًا على التعرف على خيوط المعالجة المتعددة ، ويجب أن يحتوي البرنامج على تقنية خيوط متعددة متزامنة (SMT) مكتوبة في التعليمات البرمجية الخاصة به. يتيح SMT الخيوط المتعددة المتوازية ، حيث يتم تقديم تعليمات متعددة الخيوط بشكل متوازٍ إلى النوى. بدون SMT ، سيتعرف البرنامج على نواة واحدة فقط. يستخدم SMT أيضًا مع الأنظمة متعددة المعالجات الشائعة للخوادم.

يختلف المعالج ثنائي النواة عن النظام متعدد المعالجات. في الأخير ، هناك نوعان من وحدات المعالجة المركزية المنفصلة مع مواردهما الخاصة. في السابق ، تتم مشاركة الموارد ، وتوجد النوى على نفس الشريحة. يعد النظام متعدد المعالجات أسرع من النظام الذي يحتوي على معالج ثنائي النواة ، والنظام ثنائي النواة يكون أسرع من النظام أحادي النواة ، عندما يكون كل شيء آخر متساويًا.
القيمة الجذابة للمعالجات ثنائية النواة هي أنها لا تتطلب لوحات رئيسية جديدة ولكن يمكن استخدامها في اللوحات الحالية التي تتميز بالمآخذ الصحيحة. بالنسبة للمستخدم العادي ، سيكون الاختلاف في الأداء أكثر وضوحًا أثناء تعدد المهام ، حتى يصبح المزيد من البرامج على دراية بـ SMT. ستشهد الخوادم التي تعمل بمعالجات متعددة ثنائية النواة زيادة ملحوظة في الأداء.