Die Verwendung mehrerer Prozessoren auf einem einzelnen Computer

Obwohl der Einsatz mehrerer Prozessoren in den letzten Jahren zugenommen hat, sind Multiprozessorcomputer älter als 30 Jahre. Seit dieser Zeit haben sich ihre Fähigkeiten ebenso entwickelt wie ihre Implementierung. Moderne Desktop-PCs können einen einzigen Chip mit bis zu 12 Prozessorkernen haben. Jeder Kern kann eine Aufgabe unabhängig vom anderen erledigen. Die Verwendung mehrerer Prozessoren in einem Computer hat mit der Software ebenso zu tun wie mit der Hardware.

Asymetric Multiprocessing

Die früheste Implementierung von Multiprocessing wurde als asymmetrisch bezeichnet. Diese Art der Verarbeitung bestand im Wesentlichen aus zwei völlig unterschiedlichen Prozessoren, die keine Ressourcen gemeinsam nutzen konnten. Daher wurden für jeden Prozessor separate Betriebssysteme oder Betriebssysteme benötigt. Diese Form des Multiprocessing eignet sich in erster Linie für kundenspezifische Anwendungen, z. B. für einen Router, bei dem ein Prozessor nur die Paketweiterleitung übernimmt, während der andere sich ausschließlich mit Verwaltungsaufgaben befasst.

Symmetrisches Multiprocessing

Symmetrisch ist die häufigste, modernste Form des Multiprocessing. In diesem Fall verwaltet ein einziges Betriebssystem die Ressourcen aller Prozessorkerne. Programme innerhalb dieses Betriebssystems können so ausgelegt werden, dass beide Prozessoren gleichzeitig verwendet werden. Ebenso können mehrere Programme, die in diesem Betriebssystem ausgeführt werden, separaten Prozessoren zugewiesen werden. Prozessoren in symmetrischen Umgebungen nutzen denselben Speicherbus und andere externe Ressourcen.

Multi-Socket-Motherboard-Setups

Das Multiprocessing-Modell verfügt auch über zwei physische Implementierungen. Die ersten und ältesten Multiprozessor-kompatiblen Motherboards wurden mit mehreren separaten CPU-Sockeln entwickelt. Gegenwärtig ist diese Anwendung auf Motherboards auf Server-Niveau wie die Xeon-Reihe von Intel beschränkt. Die Hauptplatine selbst wird dann mit einer Architektur aufgebaut, die den Speicher zwischen den beiden Prozessoren aufteilt und es den Prozessoren ermöglicht, miteinander zu kommunizieren. Motherboards stehen für bis zu vier Sockel zur Verfügung.

Mehrere CPUs

Die große Mehrheit der Computer, die mehrere Prozessoren verarbeiten können, verwendet heute die andere physische Implementierung, einen einzelnen Multicore-Chip. Diese Art von Chip passt in einen einzigen Sockel, enthält jedoch zahlreiche Prozessoren, die als "Kerne" bezeichnet werden. Die Möglichkeit, auf Speicher zuzugreifen und auf die verschiedenen Prozessoren zu verteilen, ist innerhalb der Architektur auf dem Chip aufgebaut. Das Motherboard stellt diesem Cluster von Prozessoren lediglich einen einzelnen Bus zur Verfügung. Die Chipdichte reicht von zwei Prozessorkernen bis zu 12.