只有多核CPU才能真正实现物理上的并发执行。

最新推荐文章于 2025-06-08 19:20:21 发布
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博客指出只有多核CPU才能真正实现物理上的并发执行，强调了多核CPU在并发执行方面的重要性。

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只有多核CPU才能真正实现物理上的并发执行。

timeisprecious
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多核cpu是并发还是并行_多核CPU及其带来的并发更改
cusi77914的博客
06-30 7267
摩尔定律-戈登·摩尔在1965年的预测，即每个集成电路组件的数量将每18到24个月翻一番-举行了真，并预计将保持真，直到2015 - 2020年（参见相关主题 ）。 直到2005年，CPU时钟速率也一直持续提高，这本身足以提高在这些CPU上执行的所有应用程序的性能。 应用程序开发社区在性能改进方面一路顺风，而很少或根本没有投资于算法改进。 但是，自2005年以来，时钟速率的增长和晶体管数量...
mysql如何使用多核cpu_利用多核 CPU 实现并行计算
weixin_39564617的博客
02-02 2225
利用多核 CPU 实现并行计算由 学院君 创建于1年前, 最后更新于 3个月前版本号 #25814 views2 likes1 collects开始之前，我们先澄清两个概念，「多核」指的是有效利用 CPU 的多核提高程序执行效率，「并行」和「并发」一字之差，但其实是两个完全不同的概念，「并发」一般是由 CPU 内核通过时间片或者中断来控制的，遇到 IO 阻塞或者时间片用完时会交出线程的使用权，从而...
多核、多线程、并发与并行
qq_42412749的博客
05-05 2623
一、概念 进程与线程 进程是操作系统进行资源分配管理和调度的单元，比如我们打开QQ，运行的QQ就是一个进程。 线程是进程的一个子集，线程是CPU进行调度和执行的单元。 一个进程可以包含一个线程（单线程的进程），也可以包含多个线程（多线程的进程）。 多核与多线程 在单核时代，也可以实现多线程，同一时间内，各个（同一或者不同）线程争夺CPU时间片。 在多核时代，各个进程及其线程可以在不同CPU内核上执行。多核为多线程并行执行提供了可能。 并发、并行与串行 串行：各个线程排队等待CPU的执行。 并发：指的是不同
一种提高多核CPU并行效率的构想
zcpxieqing的专栏
12-29 1470
 一种提高多核CPU并行效率的构想 Cpu多核技术，最初由蓝色巨人IBM在1999年10月微处理器论坛中提出来，在那个别论坛上它披露了双核心Power4的研发计划，并于2000年以180纳米铜导线搭绝缘硅（SOI）制程打造Power4处理器工程样本开机成功，随即成为业界对双／多核心处理器发展的关注焦点。到今天为止，至少已经发展了17年，由当初的两核发展数十核的规模。从专业人员的眼光
并发和并行
最新发布
casually的博客
06-08 570
并发和并行的概念，喜欢本篇文章的话，可以留个免费的关注呦~~
计算机采用多cpu,计算机多核CPU和多个CPU
weixin_35950365的博客
07-28 1018
多个CPU多核单CPU，仅需要一组芯片组和一组存储. 多个内核通过芯片的内部总线进行通信并共享内存. 在这样的体系结构中，如果我们运行多线程程序，那么线程之间的通信将比前一种情况更快. 如果最终实现，它将在板上占用更少的空间，并减少压力的布置和布线.多核单CPU适用于需要更快的通信I / O速度且成本较高(在相同核数下)的应用. 看来超级计算机将只使用10,000个单位的内核数. 由于成本控制的原...
操作系统-线程和进程的区别
算法攻城狮
10-21 454
进程与线程区别： 类型 进程 线程 根本区别 进程是操作系统资源分配的基本单位 线程是CPU调度和分派的基本单位 开销方面 每个进程都有独立的代码和数据空间（程序上下文），进程之间切换开销大 线程可以看做轻量级的进程，同一类线程共享代码和数据空间，每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器（PC），线程之间切换的开销小 所处环境 在操作系统中能同时运行多个进程（程序）...
Shell脚本实现把进程负载均衡到多核CPU中
09-15
通过上述Shell脚本，我们能够有效地将进程负载均衡到多核CPU中，从而显著提升系统的整体性能和资源利用率。然而，需要注意的是，这仅是在现有程序架构下的优化手段之一。更为根本的方法是从程序设计层面出发，采用更...
64位多核CPU中交叉开关总线的设计与实现.pdf
09-24
为了实现高效的数据传输，64位多核CPU中引入了交叉开关总线的设计，本文将对这种设计的理论基础、实现方法及优势进行详细探讨。 交叉开关是一种多路复用器，能够构建出一个无阻塞网络，实现所有点对点的直接通信，...
多核CPU展望.pdf
09-24
多核CPU的核心理念是在同一硅晶片上集成多个独立的物理核心，这些核心协同工作以达到性能的显著提升。这一概念最早可能无法追溯到某个特定的人或公司，但SUUN、IBM和Intel是最积极的研发者之一。IBM的Power 4芯片是...
python单核运行_python下多核，单核CPU对于并行，并发执行效率的对比-Go语言中文社区...
weixin_32321921的博客
12-30 1629
****这篇博客主要内容为python 中多线程以及多进程的效率对比，以及记录自己在做这个实验中遇到的一些问题以及心得背景引入：CPU制造商为了追求CPU效率放弃了在CPU频率上的追求(CPU频率即CPU单位时间内可以完成任务的多少)，反而开始把方向转向了多核CPU上。那么如何在多核CPU上充分发挥出多核的优势就成了一个问题。首先是简单介绍下多线程与多进程：线程：是程序执行流的最小单元，是系统独立...
操作系统之并发、并行、进程、线程、单核、多核
HAH--M的博客
12-04 2177
并发和并行 并发： 当有多个线程在操作时,如果系统只有一个CPU,则它根本不可能真正同时进行一个以上的线程，它只能把CPU运行时间划分成若干个时间段,再将时间 段分配给各个线程执行，在一个时间段的线程代码运行时，其它线程处于挂起状。.这种方式我们称之为并发(Concurrent)。 并行： 当系统有一个以上CPU时,则线程的操作有可能非并发。当一个CPU执行一个线程时，另一个CPU可以执行另一个线...
多核编程杂谈
baihacker的专栏
08-01 5590
多核计算杂谈--讨论在多核编程时，在CPU和内存层次上应该知道的一些东西。尝试找到协调多核工作的本质上的问题。
浅谈多核CPU、多线程与并行计算
热门推荐
delacroix_xu的专栏
10-08 9万+
0.最近发觉自己博客转帖的太多，于是决定自己写一个原创的。笔者用过MPI和C#线程池，参加过比赛，有所感受，将近一年来，对多线程编程兴趣一直不减，一直有所关注，决定写篇文章，算是对知识的总结吧。有说的不对的地方，欢迎各位大哥们指正：）1.CPU发展趋势核心数目依旧会越来越多，由于单个核心性能提升有着严重的瓶颈问题，依据摩尔定律，普通的桌面PC有望在2017年末2018年初达到24核心（或者16核32线程），我们如何来面对这突如其来的核心数目的增加？编程也要与时俱进。笔者斗胆预测，CPU各个核心之间的片内总线
单核CPU与多核CPU的区别，多线程的优点，什么是并行？并发？
qq_57780419的博客
08-19 2101
单核CPU与多核CPU的区别，多线程的优点，什么是并行？并发？
多核心cpu与单核心cpu并发处理分析
河北强商网络科技有限公司官方博客
01-16 1707
1.单核cpu的并发处理 cpu处理器执行任务的时候，是将cpu分为很多时间片，比如1s分为1000个时间片，每个是1ms，那么这1s中，cpu可能在执行1个或10个不同的程序，或多个程序的某个部分，因为程序执行汇总有等待的情况，因此在a程序等待磁盘读取结果的时候，cpu会执行另一个程序，等a的读取结果到来后再回过头来执行a程序，这样看起来a和b是同时并发执行的。从外界看来，这1s中执行的程序像是...
【整理】SISD、MIMD、SIMD、MISD计算机的体系结构的Flynn分类法
byebyegov5qq
02-13 1599
1.计算平台介绍 Flynn于1972年提出了计算平台的Flynn分类法，主要根据指令流和数据流来分类，共分为四种类型的计算平台，如下图所示： 单指令流单数据流机器（SISD） SISD机器是一种传统的串行计算机，它的硬件不支持任何形式的并行计算，所有的指令都是串行执行。并且在某个时钟周期内，CPU只能处理一个数据流。因此这种机器被称作单指令流单数据流机器。早期的计算机都是SISD机...
多核处理器内存模型
郑玮的博客
05-05 959
Core:核 Cache:快速缓冲贮存区 多核处理器内存模型     多核处理器缓存一一致性协议MESI\  状态  描述  M(Modified)  这行数据有效,数据被修改了,和内存中不一致,数据只存在于本Cache中  E(Exclusive)   这行数据有效,数据和内存中的一致,数据只存在本Cache中  S(Shar
JMM为什么需要缓存一致性来保证多核 CPU 缓存数据的物理一致性? 我可不可以认为JMM的并发三大特性是需要基于缓存一致性来实现的
03-08
<think>嗯，用户问的是JMM为什么需要缓存一致性来保证多核CPU缓存数据的物理一致性，还有是否可以认为JMM的并发三大特性是基于缓存一致性实现的。我需要先回忆一下JMM和缓存一致性的关系。 首先，JMM是Java内存模型，它定义了多线程环境下变量的访问规则，保证线程之间的可见性、有序性和原子性。而缓存一致性协议，比如MESI，是为了解决多核CPU各自缓存导致的数据不一致问题。多核CPU每个核心都有自己的缓存，当不同核心操作同一数据时，可能导致各自缓存中的数据不一致，所以需要缓存一致性协议来协调。 用户的问题核心在于JMM是否需要依赖缓存一致性来实现并发特性。可能用户混淆了硬件层面的缓存一致性和JMM的抽象模型。JMM并不直接等同于硬件实现，它是一个更高层的规范，允许编译器和处理器进行优化，比如指令重排序，但需要保证在遵守规则的情况下程序正确运行。 接下来，缓存一致性确实保证了物理层面的数据一致，比如当一个CPU修改了数据，其他CPU的缓存会失效或更新。但JMM的可见性不仅依赖于此，还需要像volatile、synchronized这样的关键字来确保。比如，即使有缓存一致性，如果没有适当的同步，线程可能看到过期的数据，因为缓存一致性并不能保证实时同步，或者编译器优化可能绕过缓存直接使用寄存器。 然后，用户提到的并发三大特性：原子性、可见性、有序性。原子性更多是通过锁或者CAS操作来保证，而不仅仅是缓存一致性。可见性确实和缓存一致性有关，但还需要内存屏障等机制来确保。有序性涉及到指令重排序，这需要JMM规定happens-before规则，而不仅仅是硬件层面的缓存同步。 可能用户的理解是缓存一致性是基础，而JMM在此基础上构建。但实际上，JMM是更高级别的抽象，它定义了一组规则，允许底层通过缓存一致性、内存屏障等多种机制来实现这些规则。所以不能简单地说JMM的三大特性完全基于缓存一致性，而是需要多种机制共同作用。 还需要注意，缓存一致性解决了物理层面的问题，但JMM解决的是逻辑层面的问题。例如，缓存一致性确保数据在缓存中的一致性，但JMM的可见性可能还需要处理工作内存和主内存的同步，这在Java中可能涉及到堆和栈的不同内存区域。 总结的话，应该分点说明缓存一致性的作用，然后解释JMM的三大特性如何部分依赖缓存一致性，但也需要其他机制。同时要澄清JMM是更高层次的模型，不是直接等同于硬件实现。</think>关于JMM与缓存一致性的关系，我们需要从硬件基础、内存模型抽象层级和并发特性实现三个层面理解： 一、缓存一致性的物理必要性 1. 硬件基础：现代CPU通过多级缓存提升性能，但每个核心的独立缓存会导致数据副本不一致（例如Core1修改数据后Core2仍读取旧值） 2. MESI协议示例： - Modified（修改状态）：当前核心独占最新数据 - Exclusive（独占状态）：数据未被修改但当前核心独占 - Shared（共享状态）：多核心共享同一数据 - Invalid（失效状态）：缓存行数据失效 3. 物理一致性保障：通过总线嗅探和协议状态转换，确保任意时刻多核看到的同一内存地址数据在物理层面一致 二、JMM的内存模型抽象 1. 分层设计： ``` ┌───────────────┐ │ JMM规范 │ ← 定义happens-before规则 └───────────────┘ ↓ ┌───────────────┐ │ 编译器/CPU优化 │ ← 允许重排序但受规则约束 └───────────────┘ ↓ ┌───────────────┐ │ 缓存一致性协议 │ ← 物理层实现基础 └───────────────┘ ``` 2. 关键区别：缓存一致性是硬件机制，JMM是语言级内存可见性规范 三、并发三大特性的实现关系 1. 可见性（Visibility） - 依赖缓存一致性：保证修改能传播到其他核心 - 超越缓存一致性：仍需内存屏障阻止编译器/CPU的无效优化 - 示例：volatile变量的写操作会插入StoreLoad屏障 2. 有序性（Ordering） - 缓存一致性不足：仅保证单地址操作顺序，无法约束多变量操作顺序 - JMM解决方案：通过happens-before规则建立跨线程操作顺序约束 - 典型场景：双重检查锁单例模式需要volatile防止重排序 3. 原子性（Atomicity） - 与缓存一致性无关：本质是操作不可分割性 - 实现方式： ```java // 缓存一致性不保证long的原子写入 private volatile long counter; // 需要volatile保证可见性 // 原子性需要锁或CAS保证 public synchronized void increment() { counter++; } ``` 四、正确认知要点 1. 必要条件而非充分条件： - 缓存一致性是JMM可见性的必要基础 - 但仅有缓存一致性不足以满足JMM要求 2. 跨层级协作示例： ``` ┌───────┐ ┌───────┐ │线程A │ │线程B │ └───┬───┘ └───┬───┘ │写变量x │读变量x ▼ ▼ ┌───────────────────────────┐ │JMM规则（happens-before） │ └───────────────────────────┘ │ ▲ ▼ │ ┌───────────────────────────┐ │缓存一致性协议（MESI等） │ └───────────────────────────┘ ``` 3. 开发者视角： - 无需关心具体缓存协议实现 - 应通过正确使用synchronized、volatile、final等关键字遵守JMM规则 - 示例错误认知： ```java // 错误！没有同步措施时，即使有缓存一致性，仍可能读取旧值 class BrokenVisibility { int value; // 非volatile void writer() { value = 42; } void reader() { if (value == 42) System.out.println("可见"); // 可能永远不执行 } } ``` 结论：JMM的可见性需要以缓存一致性为物理基础，但有序性和原子性需要更高层级的机制保证。缓存一致性是必要条件而非充分条件，JMM通过建立内存访问规则，既允许硬件优化又保证程序正确性。
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