multicoreteknik

Multicoreteknik avser användningen av flera kärnor i en enskild processor för att köra program parallellt. Genom att fördela arbete mellan kärnorna kan man uppnå högre genomströmning och kortare svarstider, särskilt för beräkningsintensiva eller I/O-tunga uppgifter. Kärnorna delar ofta minne och cache, vilket kräver särskilda hänsyn till synkronisering och minnesåtkomst.

I moderna system är arkitekturen vanligtvis delat minne, där kärnorna har egna cache-linjer men tillgång till ett gemensamt minne. Cache-kohesion måste upprätthållas via protokoll som MESI, och prestanda påverkas av minnesbandbredd, latens och eventuella NUMA-dimensioner där avstånd till minne påverkar åtkomsten. Dessa faktorer styr hur väl program kan skalas med fler kärnor.

Programmering och modeller för multicoreteknik innefattar trådar, task-baserad parallellism och olika ramverk som OpenMP, Pthreads eller Intel Threading Building Blocks. Ofta används en hybrid strategi där vissa uppgifter körs i parallella trådar inom en process, medan kommunikation mellan processer hanteras vid behov. Det är vanligt att använda olika synkroniseringstekniker för att undvika datarace och dödlägen, samt designa datastrukturer som är säkra för många trådar.

Begränsningar uppstår genom Amdahls lag och minnes- eller kommunikationsflaskhalsar, vilket innebär att skalbarhet inte är oändlig. Multicoreteknik används inom områden som vetenskapliga beräkningar, maskininlärning, bild- och ljudbehandling samt spel och simuleringar.