Az időbeli többszálú feldolgozás a processzorok hardverében megvalósítható többszálú feldolgozás két fő formájának egyike . A második forma a szimultán többszálú . A két forma közötti különbség a számítási folyamat egyes szakaszaiban végrehajtott szálak maximális száma egy adott processzor órajelében. Ideiglenes többszálú kezelésnél egy adott pillanatban csak egy szál fut, egyidejű többszálú feldolgozás esetén pedig több is. Egyes szakértők a szuperszálas kifejezést a tranziens multithreading szinonimájaként használják. [egy]
A hagyományos processzorokon a szálvezérlést az operációs rendszer kezeli . A szál addig fut, amíg hardveres megszakítás nem történik , rendszerhívás nem történik, vagy amíg az operációs rendszer által a számára kijelölt idő le nem jár. Ezt követően a processzor átvált az operációs rendszer kódjára, amely elmenti a szál állapotát (kontextusát), és átvált a sor következő szálának állapotára, amely szintén időt kap a végrehajtásra. Ilyen többszálú átdolgozással kellően nagy számú processzorciklust fordítanak a kontextust váltó operációs rendszer kódjára. Ha a száltámogatás hardverben van megvalósítva, akkor maga a processzor képes lesz váltani a szálak között, és ideális esetben több szálat is végrehajtani egyidejűleg minden órajelben.
Az időbeli többszálú feldolgozás két fő alformára oszlik:
Durva szemcsés többszálú ( CGMT) , Blokkolt többszálú )
Csak egy szál fut hosszú ideig a processzor folyamatában. Abban a pillanatban, amikor ennek a szálnak például adatra van szüksége a memóriából, és az adatok nincsenek a gyorsítótárban, a processzor elmenti a szál állapotát, és automatikusan átvált egy másik szálra, amíg annak is szüksége van valamire a memóriából. A másik szálra váltás másik oka lehet a processzorciklusok számának adott korlátozása. Így a processzor folyamata nem tétlen, és szinte mindig egy adott szál kódjának végrehajtásával van elfoglalva.Finom szemcsés ( FGMT ) , Interleaved többszálú )
A processzor minden órajelnél vált a programszálak között. A finomszemcsés többszálú feldolgozás garantálja a processzorhoz rendelt összes szál végrehajtását. Az egyes szálak végrehajtása lelassul, de a processzor teljes átviteli sebessége nő. A többszálas processzorok, amelyek finomszemcsés többszálas eljárást valósítanak meg, jók olyan programok futtatására, ahol sok szál van, például adatbázis-kiszolgálók, webszerverek, alkalmazásszerverek, amelyek sok klienstől származó kéréseket dolgoznak fel. Az ilyen processzorokat hordóprocesszoroknak is nevezik (a szálak végrehajtása a processzorban minden ciklusban váltakozik, mint a hordószegecsek egy körben).Durva szemcséjű többszálú processzorok: 1998-ban az IBM kiadta az RS64-II-t ( Northstar ), az első olyan mikroprocesszort a piacon, amely támogatja a hardveres többszálú feldolgozást . A processzor 2 szál alternatív végrehajtását támogatta. Legutóbbiak: az Intel kétmagos Montecito (2006) Itanium 2 alapú magokkal , ahol mindegyik mag két durva szemcséjű szálat hajt végre; Fujitsu SPARC64 VI (2007).
A finomszemcsés többszálú processzorok példái közé tartozik a Denelcor HEP (1982) – 8 szál. A Cray /Tera MTA (1988) processzor 128 szálat tudott felváltani. Legutóbbi: Sun UltraSPARC T1 (2005, 4 szál magonként) és T2 (2008), Oracle SPARC T3 (2010, 8 szál), SPARC M7 (2015, 8 szál).
Az időbeli többszálú kezelés előnye az egyidejű többszálas kezeléssel szemben, mivel kevésbé melegíti fel a processzort; hátránya azonban, hogy egy adott processzorcikluson belül csak egy szál kódja fut le.
A skalár processzoron a finomszemcsés többszálúság megkülönböztethetetlen a szimultántól. Az egyidejű többszálú feldolgozás megvalósításához a processzornak szuperskaláris folyamatra van szüksége , és minél több szálat terveznek egyidejűleg végrehajtani, annál magasabbnak kell lennie a szuperskaláris folyamatnak , ami növeli a processzor logikájának összetettségét.
| Digitális processzortechnológiák | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Építészet | |||||||||
| Instruction Set Architecture | |||||||||
| gépszó | |||||||||
| Párhuzamosság |
| ||||||||
| Megvalósítások | |||||||||
| Alkatrészek | |||||||||
| Energiagazdálkodás | |||||||||