Manycore procesor - Manycore processor

Manycore procesory jsou specialisté vícejádrové procesory určené pro vysoký stupeň paralelní zpracování, obsahující řadu jednodušších, nezávislých jádra procesoru (od několika desítek jader po tisíce nebo více). Mnohojádrové procesory se ve velké míře používají vestavěné počítače a vysoce výkonné výpočty.

Kontrast s vícejádrovou architekturou

Mnohojádrové procesory se liší od vícejádrové procesory při optimalizaci od samého začátku pro vyšší stupeň explicitní paralelismus a pro vyšší propustnost (nebo nižší spotřebu energie) na úkor latence a nižší výkon jednoho vlákna.

Širší kategorie vícejádrové procesory, naopak, jsou obvykle navrženy tak, aby efektivně fungovaly oba paralelní a sériového kódu, a proto klade větší důraz na vysokou výkon jednoho vlákna (např. věnovat více křemíku mimo provedení objednávky, hlouběji potrubí, více superskalární prováděcí jednotky a větší, obecnější mezipaměti) a sdílená paměť. Tyto techniky věnují běhové prostředky na zjišťování implicitního paralelismu v jednom vlákně. Používají se v systémech, kde se neustále vyvíjely (se zpětnou kompatibilitou) z jednojádrových procesorů. Obvykle mají „několik“ jader (např. 2,4,8) a mohou být doplněny mnoha jádry plynový pedál (například a GPU ) v heterogenní systém.

Motivace

Soudržnost mezipaměti je problém omezující škálování vícejádrových procesorů. Mnohojádrové procesory to mohou obejít metodami, jako je předávání zpráv,[1] paměť zápisníku, DMA,[2] rozdělený globální adresní prostor,[3] nebo ke čtení / nekoherentní mezipaměti. Mnohojádrový procesor využívající a síť na čipu a místní paměti dává softwaru příležitost výslovně optimalizovat prostorové rozvržení úkolů (např. jak je vidět v nástrojích vyvinutých pro Pravý sever ).[4]

Manycore procesory mohou mít více společného (koncepčně) s technologiemi pocházejícími z vysoce výkonné výpočty jako shluky a vektorové procesory.[5]

GPU lze považovat za formu mnohojádrového procesoru, který má více jednotky zpracování shaderu a je vhodný pouze pro vysoce paralelní kód (vysoká propustnost, ale extrémně špatný výkon jednoho vlákna).

Vhodné programovací modely

Třídy mnohojádrových systémů

Specifické architektury manycore

Specifické mnohojádrové počítače s jádry 1M + CPU

Řada počítačů vyrobených z vícejádrových procesorů má jeden milion nebo více jednotlivých jader CPU. Mezi příklady patří:

Viz také

Reference

  1. ^ Mattson, Tim (leden 2010). „Budoucnost mnoha základních počítačů: příběh dvou procesorů“ (PDF).
  2. ^ Hendry, Gilbert; Kretschmann, Mark. „IBM Cell Processor“ (PDF).
  3. ^ Olofsson, Andreas; Nordström, Tomáš; Ul-Abdin, Zain (2014). „Zahájení vysoce výkonných energeticky efektivních architektur Manycore s Epiphany“. arXiv:1412.5538 [cs.AR ].
  4. ^ Amir, Arnon (11. června 2015). „IBM SyNAPSE Deep Dive Part 3“. IBM Research.
  5. ^ "buněčná architektura".„Buňková architektura je jako nic, co jsme kdy u komoditních mikroprocesorů viděli, designem se blíží víceprocesorovým vektorovým superpočítačům.“
  6. ^ Rick Merritt (20. června 2011), „OEM ukazují systémy s čipy Intel MIC“, www.eetimes.com, EE Times
  7. ^ Barker, J; Bowden, J (2013). Msgstr "Manycore Parallelism prostřednictvím OpenMP". OpenMP v éře nízkoenergetických zařízení a akcelerátorů. IWOMP. Lecture Notes in Computer Science, vol 8122. Springer. doi:10.1007/978-3-642-40698-0_4.
  8. ^ Mittal, Sparsh; Anand, Osho; Kumarr, Visnu P (květen 2019). „Průzkum o hodnocení a optimalizaci výkonu Intel Xeon Phi“.
  9. ^ Chen, Yu-Hsin a Krishna, Tushar a Emer, Joel and Sze, Vivienne (2016). „Eyeriss: Energeticky efektivní rekonfigurovatelný akcelerátor pro hluboké konvoluční neuronové sítě“. IEEE International Solid-State Circuits Conference, ISSCC 2016, Digest of Technical Papers. str. 262–263.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)

externí odkazy