Многоядерный процессор - Manycore processor

Многоядерные процессоры специалист многоядерные процессоры разработан для высокой степени параллельная обработка, содержащий множество более простых, независимых ядра процессора (от нескольких десятков ядер до тысяч и более). Процессоры Manycore широко используются в встроенные компьютеры и высокопроизводительные вычисления.

Контраст с многоядерной архитектурой

Многоядерные процессоры отличаются от многоядерные процессоры быть оптимизированным с самого начала для более высокой степени явный параллелизм, а также для более высокой пропускной способности (или меньшего энергопотребления) за счет задержки и меньшего однопоточная производительность.

Более широкая категория многоядерные процессоры, напротив, обычно предназначены для эффективного запуска обе параллельно и серийный код, и поэтому уделяйте больше внимания высокому однопоточная производительность (например, выделить больше кремния на вышедшее из строя исполнение, Глубже трубопроводы, более суперскалярный исполнительные единицы и более крупные кеши общего назначения) и Общая память. Эти методы выделяют ресурсы среды выполнения для выявления неявного параллелизма в одном потоке. Они используются в системах, где они непрерывно эволюционировали (с обратной совместимостью) от одноядерных процессоров. Обычно они имеют «несколько» ядер (например, 2,4,8) и могут быть дополнены множеством ядер. ускоритель (например, GPU ) в гетерогенная система.

Мотивация

Согласованность кеша это проблема, ограничивающая масштабирование многоядерных процессоров. Процессоры Manycore могут обойти это с помощью таких методов, как передача сообщений,[1] блокнотная память, DMA,[2] разделенное глобальное адресное пространство,[3] или кеши только для чтения / некогерентные. Многоядерный процессор, использующий сеть на чипе и локальная память дает программному обеспечению возможность явно оптимизировать пространственную компоновку задач (например, как видно в инструментах, разработанных для TrueNorth ).[4]

Многоядерные процессоры могут иметь больше общего (концептуально) с технологиями, возникшими в высокопроизводительные вычисления Такие как кластеры и векторные процессоры.[5]

Графические процессоры можно рассматривать как форму многоядерных процессоров, имеющих несколько блоки обработки шейдеров и подходит только для высокопараллельного кода (высокая пропускная способность, но чрезвычайно низкая производительность одного потока).

Подходящие модели программирования

Классы многоядерных систем

Конкретные многоядерные архитектуры

Конкретные многоядерные компьютеры с 1 млн и более ядер ЦП

Некоторые компьютеры, построенные на основе многоядерных процессоров, имеют один миллион или более отдельных ядер ЦП. Примеры включают:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Мэтсон, Тим (январь 2010 г.). «Будущее многих ядерных вычислений: история двух процессоров» (PDF).
  2. ^ Хендри, Гилберт; Кречманн, Марк. "Процессор IBM Cell" (PDF).
  3. ^ Олофссон, Андреас; Нордстрём, Томас; Ул-Абдин, Заин (2014). «Быстрый старт высокоэффективных энергоэффективных многоядерных архитектур с помощью Epiphany». arXiv:1412.5538 [cs.AR ].
  4. ^ Амир, Арнон (11 июня 2015 г.). "IBM SyNAPSE Deep Dive, часть 3". IBM Research.
  5. ^ "клеточная архитектура".«Архитектура Cell не похожа ни на что, что мы когда-либо видели в обычных микропроцессорах, она ближе по конструкции к многопроцессорным векторным суперкомпьютерам»
  6. ^ Рик Мерритт (20 июня 2011 г.), «OEM-производители демонстрируют системы с чипами Intel MIC», www.eetimes.com, EE Times
  7. ^ Баркер, Дж; Боуден, Дж (2013). «Многоядерный параллелизм через OpenMP». OpenMP в эпоху маломощных устройств и ускорителей. IWOMP. Конспект лекций по информатике, том 8122. Springer. Дои:10.1007/978-3-642-40698-0_4.
  8. ^ Миттал, Спарш; Ананд, Ошо; Кумар, Вишну П. (май 2019 г.). «Обзор по оценке и оптимизации производительности Intel Xeon Phi».
  9. ^ Чен, Ю-Син и Кришна, Тушар и Эмер, Джоэл и Сзе, Вивьен (2016). «Eyeriss: энергоэффективный реконфигурируемый ускоритель для глубоких сверточных нейронных сетей». IEEE International Solid-State Circuits Conference, ISSCC 2016, Digest of Technical Papers. С. 262–263.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)

внешняя ссылка