پردازنده چندهسته ای

پردازندهٔ چند هسته ای از اجزای رایانشی و محاسباتی است که دو یا چند پردازنده مستقل واقعی ( به نام «هسته» ) دارد، که واحدهایی برای خواندن و اجرای دستورالعمل های برنامه هستند. این دستورالعمل ها عموماً دستورالعمل های معمولی CPU از قبیل اضافه کردن، انتقال داده ها، و انشعاب هستند، اما هسته های متعدد می توانند در همان زمان دستورالعمل های بیشتری را اجرا کنند که موجب افزایش سرعت کلی برای برنامه های تابع رایانش موازی می شود. تولیدکنندگان معمولاً هسته ها را بر روی یک قطعه مدار مجتمع ( IC ) ادغام می کنند، یا بر روی چند قطعه در یک بسته تراشه عرضه می کنند. پردازنده هایی که امروزه در کامپیوترهای شخصی استفاده می شوند همگی چند هسته ای هستند.
یک پردازنده چند هسته ای بر روی یک بسته فیزیکی پیاده شده است. طراحان گاهی چندین هسته را در کنار هم قرار می دهند. پردازنده ها ممکن است از حافظه نهان مشترک استفاده کنند و از روش های ارتباط message passing و حافظه مشترک درون هسته ای بهره گرفته شود. توپولوژی معمول شبکه ها شامل bus , ring, مش بندی دو بعدی و crossbar است. سیستم های چند هسته ای همگن شامل هسته های همسان و سیستم های چندهسته ای ناهمگن شامل هسته های ناهمسان هستند. برای نمونه big. LITTLE هسته های ناهمگنی را داراست که دستورالعمل های یکسانی را به اشتراک می گذارند. مانند سیستم های تک هسته ای، سیستم های چند هسته ای ممکن است دارای معماری هایی چون VLIW, superscalar, vector, multithreading باشند. پردازنده های چندهسته ای در حوزه وسیعی شامل کاربردهای عمومی و embedded, شبکه و پردازش سیگنال های دیجیتال و واحدهای گرافیکی حضور دارند.
بهبود عملکرد پردازنده های چند هسته ای به الگوریتم نرم افزاری و پیاده سازی وابسته است. حد تسریع این سامانه ها محدود است و به قانون Amdahl معروف است.
همچنانکه کامپیوترهای شخصی متداول تر شده اند و بیشتر برنامه های کاربردی برای آن ها طراحی شده است، کاربر نهایی نیاز به سریعتر شدن و نگهداری بهتر از سیستم را درک کرده است. تسریع به وسیلهٔ افزایش سرعت کلاک و به تازگی اضافه کردن هسته های پردازش چندگانه برای تراشه های مشابه به دست آمده است اگرچه سرعت تراشه در طی سال ها به طور نمایی افزایش یافته است. این زمان در حال خاتمه یافتن است و تولیدکنندگان به سمت پردازش چندهسته ای تمایل دارند اگرچه به وسیله افزایش تعدادی هسته روی یک تراشه تنها چالش هایی در رابطه با حافظه و انسجام حافظهٔ نهان و همچنین ارتباط بین هسته ها ناشی می شود. پروتکل های منسجم و شبکه های به هم متصل تعدادی از موضوعات را حل کرده اند اما تا زمانی که برنامه نویسان نوشتن برنامه های کاربردی موازی را یادمی گیرند مزیت کامل و کارایی پردازنده های چند هسته ای ها دست نخواهند یافت.