CPU ehk keskprotsessor on arvuti põhiprotsessor. CPU-d olid traditsiooniliselt kavandatud olema üks protsessor, mis suudaks korraga täita ühte protsessi. Mitmetuumaline protsessor muudab seda disainiarhitektuuri, et hõlmata mitu protsessorituuma ühel protsessoril. Mitme töötlemistuuma olemasolu võimaldab CPU-l korraga käivitada mitut sõltumatut ülesannet.
Teoreetiliselt peaks teise protsessorituuma olemasolu protsessoris andma ühe tuumaga võrreldes kahekordse jõudluse. Praktikas ei ole jõudluse kasv aga nii selge. Kahe tuumaga protsessor võib korraga käivitada kahte erinevat programmi. Üksiku tarkvaraosa kiiruse suurendamiseks peab see aga olema konstrueeritud nii, et see kasutaks ära mitut protsessori tuuma. Kahjuks on mitme samaaegse protsessi loogika kujundamine keeruline ja mõnel juhul võimatu.
Paljud kaasaegsed programmid ei kasuta ikka veel hästi mitut protsessorit ja kasutavad ainult ühte protsessori tuuma. Siiski on palju näiteid tarkvarast, mis võib kasutada mitut protsessorituuma. Mõni tarkvara, näiteks videokooderid, suudab ära kasutada nii palju südamikke, kui CPU suudab pakkuda. Mitmetuumalise protsessori jõudluse suurenemine sõltub tõesti teie töö tüübist ja tarkvarast, mida selle tegemiseks kasutate.
Samaaegne mitme keermestamine
Teine tehnoloogia nimega Simultaneous Multi-Threading või SMT võimaldab ühe füüsilise tuuma eraldada kaheks loogiliseks protsessoriks. SMT pakutavad täiendavad loogilised protsessorid kahekordistavad lõimede arvu, mida CPU saab protsessori tsükli kohta käitada.
Näpunäide. Lõim on juhiste jada, mida haldab planeerija. SMT-ga protsessoril saab ajastada ühe tsükli jooksul töötama kaks lõime.
Protsessorit, mis toetab SMT-d, kuid millel on ainult üks füüsiline protsessorituum, ei peeta tõeliseks mitmetuumaliseks protsessoriks. See eristamine on enamasti vaieldav, kuna peaaegu ühelgi kaasaegsel protsessoril pole ainult üks füüsiline protsessori tuum.
Näpunäide: Inteli protsessoritel on SMT kaubamärgi all "Hyper-threading".
Ajalugu
Esimese mitmetuumalise protsessori Power 4 andis IBM välja 2001. aastal, kuid Intel ja AMD ilmusid alles 2005. aastal. tõi esimesed mitmetuumalised CPU-d tarbijaarvutite turule Pentium D ja Athlon 64 X2 kujul vastavalt.
Järgmise kümnendi jooksul muutusid peavooluks kahe-, nelja- ja kuuetuumalised protsessorid. Tarbijaklassi CPU tuumade arv ei suurenenud üldiselt enne AMD Threadripper protsessorite väljalaskmist, mis pakkusid 2017. aastal kuni 16 tuuma ja 32 lõime. Threadripperi kaubamärk jätkas tuumade arvu suurendamist, lastes 2018. aastal välja 32 südamiku ja 64 keermega mudeli ning seejärel 2019. aastal 64 südamikuga ja 128 keermega mudeli.
Intel on olnud suhteliselt aeglane, et pakkuda võrreldavaid lauaarvutimudeleid, et konkureerida AMD Threadripperi platvormiga. Inteli suurima tuumade arvuga protsessor 2019. aastal pakkus ainult 18 tuuma ja 36 lõime.