Configurazioni dual processor

Le configurazioni dual processor hanno da sempre rappresentato un settore affascinante per gli appassionati di hardware ma la loro diffusione non può di certo essere considerata capillare, in quanto da una parte i costi elevati dall'altra la difficoltà di sfruttare appieno i due processori contemporaneamente hanno scoraggiato molti dall'acquisto di tali piattaforme. Il segmento di mercato nel quale i sistemi biprocessore hanno avuto un certo successo è quello delle workstation, nonchè dei piccoli server (dipartimentali, web-server), nei quali la presenza del secondo processore, abbinato a sistemi operativi e software capaci di sfruttarne appieno la presenza, permette di ottenere un evidente guadagno di prestazioni, ad un costo proporzionato.

Tale ragionamento è valso sino a pochi mesi fa, in quanto a seguito delle analisi e dei test sviluppati da un sito giapponese (a questo indirizzo è possibile vederne la versione in lingua inglese) si è scoperta una particolare modifica da effettuare ai processori Intel Celeron, sia in formato SEPP che PPGA, tale da renderne possibile l'impiego in configurazioni dual processor, quando di default Intel vende tali processori sprovvisti di tale capacità. L'abbinamento di due processori Celeron, opportunamente modificati, con una motherboard Slot 1 dual processor permette di assemblare sistemi biprocessori ad un costo decisamente ridotto, con una spesa di poco superiore a quella necessaria per l'acquisto di un sistema single processor.

Uno dei punti più dibattuti quando si discute di sistemi biprocessore è quello del sistema operativo da utilizzare; è fatto arcinoto, ma è buona cosa ripetere nuovamente che i sistemi operativi Windows 95 e Windows 98 non supportano la modalità biprocessore, nel senso che possono essere installati su sistemi dual processor senza alcun tipo di problema ma non si avantaggeranno in nessun modo della presenza della seconda cpu, anche se si utilizza del software scritto in modo tale da avantaggiarsi dei due processori. Per poter sfruttare entrambi i processori è necessario utilizzare altri sistemi operativi, come ad esempio Windows NT (sia Workstation che Server), Linux, Unix, BeOS e altri. Chiarita la compatibilità con il sistema operativo, è necessario specificare che utilizzare un sistema operativo compatibile con la modalità dual processor non significa avantaggiarsi automaticamente della presenza di due processori: è necessario che il software utilizzato sfrutti i due processori. A titolo di esempio, il rendering di una scena con 3D Studio Max è una tipica operazione che sfrutta la seconda cpu, mentre l'utilizzo della maggioranza dei filtri di Photoshop no. Passare ad un sistema biprocessore ha pertanto senso nel momento in cui il software che si utilizza per la maggiore sfrutta entrambi i processori contemporaneamente.

Introduciamo della terminologia che meglio permette di analizzare le caratteristiche e le performances dei sistemi biprocessori:

• scalabilità: indica l'aumento di prestazioni ottenibile, con una determinata applicazione, utilizzando due processori al posto di uno (oppure quattro processori al posto di due, e via discorrendo); se il rendering di una scena richiede, ad esempio, 100 secondi per essere completato con un processore e 50 secondi con due processori, si otterrà una scalabilità di 2 (100/50), cioè l'impiego del secondo processore porta ad un raddoppio delle prestazioni (nell'esempio, ad un dimezzamento dei tempi di rendering). Quello della scalabilità apri a 2 è un caso teorico, in quanto solo con poche applicazioni ci si avvicina a tale limite ed in genere essa è compresa tra 1 e 1.5
• multitasking: si intende la capacità di un computer e del sistema operativo da esso utilizzato di eseguire processi (o applicazioni) indipendenti tra di loro in modo simultaneo, suddividendo le risorse disponibili; ad esempio, compressione di un file e decodifica video.
• multithreading: all'interno di un'applicazione o processo indica la capacità, da parte del sistema operativo, di suddividere il processo in piccole parti eseguite in modo indipendente l'una dall'altra.

Se si utilizzano due processori, è possibile fare in modo tale che uno dei due sia impegnato nell'esecuzione di alcuni calcoli (ad esempio, elaborazioni di dati di un foglio elettronico) mentre l'altro in altre operazioni (ad esempio, compressione di alcuni files) contemporaneamente: questo è un tipico esempio di multitasking, cioè di due o più applicazioni eseguite contemporaneamente in modo indipendente tra di loro. Viceversa, se un particolare software è di tipo multithreading è possibile, utilizzando un secondo processore, fare in modo che alcuni thread vengano processati da una cpu, mentre altri thread dall'altro processore; così facendo, si ottiene una diminuzione dei tempi necessari per eseguire tutti i thread dell'applicazione, pertanto si hanno prestazioni velocistiche superiori. In che misura le prestazioni aumenteranno? In base alla scalabilità del processo.

Ultimo aspetto da analizzare prima di poter passare al confronto tra le differenti cpu per sistemi biprocessori è quello inerente la memoria di sistema. Quando la cpu esegue calcoli si serve della memoria di sistema, la quale lavora alla frequenza di bus; utilizzando configurazioni biprocessore si utilizza in modo ancor più pressante la memoria di sistema, motivo per il quale è buona cosa cercare di utizzare la frequenza di bus più elevata possibile in configurazioni biprocessore. Attualmente le cpu Intel Pentium II e Pentium III utilizzano la frequenza di bus di 100 Mhz in piattaforme biprocessore.