CPUkärnor

CPUkärnor är de självständiga beräkningsenheter som finns inom en processor och som kan köra instruktioner parallellt. En modern CPU består vanligtvis av flera kärnor, vilket gör att operativsystemet kan schemalägga olika trådar på olika kärnor och därigenom öka genomströmningen för flertrådade program.

Varje kärna har egna komponenter som registret, en instruktionsexekvering och ofta en lokal cache (L1 och ibland L2). Ofta delas en större gemensam cache (L3) mellan kärnorna. Processorn stöder en uppsättning instruktioner och kan använda tekniker som pipelining och spekulativ exekvering för att öka prestandan. Kärnornas klockfrekvens och arkitektur avgör hur snabbt instruktioner kan utföras.

Genom simultan trådningsteknik (SMT), ibland kallat hypertråd, kan en fysisk kärna hantera flera trådar samtidigt genom att dela vissa resurser. Detta ökar genomströmningen i delade uppgifter men ger inte alltid linjärt högre prestanda, särskilt om arbetsbelastningen inte är tillräckligt paralleliserad.

Antalet kärnor i en CPU varierar kraftigt mellan hemmaprodukter och serverprocessorer. Konsumentprocessorer kan ha från några få till ett dussin kärnor, medan server- och arbetsstationsprocessorer ofta har fler. Övriga faktorer som minnesbandbredd, cache-storlek och energiåtgång påverkar hur stor nytta varje extra kärna ger.

Operativsystemet schemalägger programtrådar över kärnorna och kan påverkas av energihantering och termisk begränsning. Att känna till kärnornas antal och prestandaegenskaper hjälper vid val av maskinvara för specifika arbetsbelastningar.