stringtranslate.com

Многоядерный процессор

Многоядерные процессоры — это специальные виды многоядерных процессоров, предназначенные для высокой степени параллельной обработки , содержащие многочисленные более простые, независимые процессорные ядра (от нескольких десятков ядер до тысяч и более). Многоядерные процессоры широко используются во встраиваемых компьютерах и высокопроизводительных вычислениях .

Контраст с многоядерной архитектурой

Многоядерные процессоры отличаются от многоядерных процессоров тем, что изначально оптимизированы для более высокой степени явного параллелизма и для более высокой пропускной способности (или более низкого энергопотребления) за счет задержки и более низкой производительности одного потока .

Более широкая категория многоядерных процессоров , напротив, обычно предназначена для эффективного выполнения как параллельного , так и последовательного кода, и поэтому больше внимания уделяется высокой производительности одного потока (например, выделяя больше кремния для внеочередного выполнения , более глубокие конвейеры , больше суперскалярных исполнительных блоков и более крупные, более общие кэши) и общей памяти . Эти методы выделяют ресурсы времени выполнения для выяснения неявного параллелизма в одном потоке. Они используются в системах, где они непрерывно развивались (с обратной совместимостью) от одноядерных процессоров. Они обычно имеют «несколько» ядер (например, 2, 4, 8) и могут быть дополнены многоядерным ускорителем (таким как GPU ) в гетерогенной системе .

Мотивация

Когерентность кэша — это проблема, ограничивающая масштабирование многоядерных процессоров. Многоядерные процессоры могут обойти это с помощью таких методов, как передача сообщений , [1] память scratchpad , DMA , [2] секционированное глобальное адресное пространство , [3] или кэши только для чтения/некогерентные кэши. Многоядерный процессор, использующий сеть на кристалле и локальную память, дает программному обеспечению возможность явно оптимизировать пространственную компоновку задач (например, как показано в инструментах, разработанных для TrueNorth ). [4]

Многоядерные процессоры могут иметь больше общего (концептуально) с технологиями, возникшими в области высокопроизводительных вычислений, такими как кластеры и векторные процессоры . [5]

Графические процессоры можно считать разновидностью многоядерных процессоров, имеющих несколько шейдерных процессоров и подходящих только для высокопараллельного кода (высокая пропускная способность, но крайне низкая производительность одного потока).

Подходящие модели программирования

Классы многоядерных систем

Конкретные многоядерные архитектуры

Конкретные многоядерные компьютеры с 1 млн+ ядер ЦП

Ряд компьютеров, построенных на основе многоядерных процессоров, имеют миллион или более отдельных ядер ЦП. Примеры включают:

Определенные компьютеры с 5 миллионами или более ядер ЦП

Довольно много суперкомпьютеров имеют более 5 миллионов ядер ЦП. Когда есть также сопроцессоры, например, используемые с графическими процессорами, то эти ядра не указаны в количестве ядер, тогда довольно много компьютеров достигли бы этих целей.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Мэттсон, Тим (январь 2010 г.). «Будущее многоядерных вычислений: история двух процессоров» (PDF) .
  2. ^ Хендри, Гилберт; Кречманн, Марк. «Клеточный процессор IBM» (PDF) .
  3. ^ Олофссон, Андреас; Нордстрём, Томас; Уль-Абдин, Зайн (2014). «Запуск высокопроизводительных 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. Архивировано из оригинала 21.12.2021.
  5. ^ "архитектура клетки".«Архитектура Cell не похожа ни на что, что мы когда-либо видели в массовых микропроцессорах, она по своей конструкции ближе к многопроцессорным векторным суперкомпьютерам»
  6. ^ Рик Мерритт (20 июня 2011 г.), «OEM-производители демонстрируют системы с микросхемами 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. doi :10.1007/978-3-642-40698-0_4.
  8. ^ Морган, Тимоти Прикетт (2021-02-10). "Первый взгляд на китайский суперкомпьютер Sunway Exascale". Следующая платформа . Получено 2021-11-18 .
  9. ^ Хемсот, Николь (2021-04-19). "Китайский прототип суперкомпьютера Exascale испытывает рабочие нагрузки ИИ". Следующая платформа . Получено 2021-11-18 .
  10. ^ Чен, Ю-Синь; Кришна, Тушар; Эмер, Джоэл; Сзе, Вивьен (2016). «Eyeriss: энергоэффективный реконфигурируемый ускоритель для глубоких сверточных нейронных сетей». Международная конференция IEEE по твердотельным схемам, ISSCC 2016, Сборник технических статей . стр. 262–263.

Внешние ссылки