Инспектор
Вы можете этот курс.
Многоядерные процессоры: Информация
Автор: Александр Калачев | Алтайский государственный университет
Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
Вам нравится? Нравится 8 студентам
Уровень:
Специалист
Длительность:
17:51:00
Студентов:
1465
Выпускников:
389
Качество курса:
4.02 | 3.93
Курс посвящен обзору состояния дел в области многоядерных процессоров. Представлены основные многоядерные процессоры и архитектуры, разработанные на конец 2009 года, кратко рассмотрены основные приемы программирования многоядерных систем. Материал курса составлен на основе статей и отчетов ряда экспертов, работах исследовательских групп, технических материалов и анонсов компаний-производителей.
Описаны процессоры для широкого спектра систем и приложений — от микромощных встраиваемых систем до серверных приложений.
В данном курсе предпринята попытка создания общей картины развития многоядерных процессоров. Рассмотрены структуры процессоров
различных классов, структура вычислительных ядер и связей между ними. Рассмотрены как процессоры, обозначаемые в иностранной литературе термином "many-core processor", под которым понимается процес-
сор, имеющий десятки или сотни вычислительных ядер в одном кристалле, так и мультиядерные процессоры — "multi-core processors", имеющие относительно небольшое количество ядер на кристалле.
Темы: Аппаратное обеспечение
Специальности: Разработчик аппаратуры
ISBN: 978-5-9963-0349-6
Теги: arm, DMA, DSP, FSB, SIMD, tiling, TLB, архитектуры, видео, вычисления, интерфейсы, история, когерентность, микропроцессоры, мультипроцессор, память, пиковая производительность, потоки, приложения, программирование, производительность, протоколы, процессоры, серверы, стандарты, шины, ядро
Дополнительные курсы
- Параллельное программирование для многоядерных процессоров
- Технологии построения и использования кластерных систем
- Модели и средства программирования для многопроцессорных вычислительных систем
- Основы микропроцессорной техники
- Архитектуры и топологии многопроцессорных вычислительных систем
- Логические и арифметические основы и принципы работы ЭВМ
- Архитектура и организация ЭВМ
- Архитектура параллельных вычислительных систем
План занятий
Занятие
Заголовок <<
Дата изучения
Лекция 1
44 минуты
Предпосылки, вызовы, модели мира современных высокопроизводительных вычислений
Лекция посвящена основным проблемам развития средств вычислительной техники и причинам, обусловливающим современный подход к построению микропроцессорных систем.
Оглавление
-
Лекция 2
17 минут
Классификация современных приложений и многоядерных систем
Дается приблизительное разбиение приложений на классы/кластеры в соответствии с их требованиями. Обсуждаются вопросы и подходы к классификации многоядерных процессоров.
Оглавление
-
Лекция 3
48 минут
Высокопроизводительные многоядерные процессоры для встраиваемых приложений
В лекции рассмотрены многоядерные процессоры компаний Tilera
(Tile64/64Pro, Tile-Gx) и ClearSpeed (CSX700). Данные процессоры являются
одними из интересных представителей многоядерных процессоров, имеют
мощные средства разработки и отладки приложений.
Оглавление
-
Лекция 4
3 часа 3 минуты
Многоядерные процессоры с низким энергопотреблением
Лекция посвящена двум интересным разработкам, нацеленным на минимизацию энергопотребления процессора при сохранении высокой производительности. Демонстрируются два различных подхода к управлению производительностью и энергопотреблением: с одной стороны — локальное управление тактовой частотой и напряжением питания ядра, с другой самосинхронная схемотехника с полным отключением ядер во время простоя
или ожидания данных.
Оглавление
-
Лекция 5
18 минут
Графический процессор G80
В лекции рассмотрены архитектурные особенности графического процессора G80.
Оглавление
-
Лекция 6
21 минута
Проект Larrabee
Данная лекция посвящена одному из проектов фирмы Intel — многоядерному процессору Larrabee. Процессор позиционируется как многофункциональный графический сопроцессор, ориентированный на архитектуру х86.
Оглавление
-
Лекция 7
36 минут
Проект ATAC
Лекция знакомит с альтернативной технологией построения многоядерных систем на кристалле — ATAC. Архитектура ATAC основывается на ячеистом принципе построения многоядерных процессоров, с тем отличием, что
ячейками в данном случае выступают кластеры, которые состоят из нескольких вычислительных ядер, объединенных накристалльной сетью. Ячейки
объединяются широковещательной оптической шиной. Интересным моментом является интеграция оптоэлектронных модулей и оптических каналов в
рамках КМОП-технологии. Предусматривается возможность масштабирования количества ядер до нескольких тысяч.
Оглавление
-
Лекция 8
41 минута
Мультиядерные процессоры ARM-архитектуры
Лекция посвящена обзору мультиядерных процессоров одной из наиболее популярных на сегодняшний день архитектур — ARM. Мультиядерные
процессоры данной архитектуры сочетают в себе масштабируемость производительности, низкое энергопотребление, эффективную систему команд и
широкий спектр поддерживающих технологий и продуктов. Все эти качества
делают их перспективной базой для высокопроизводительных мобильных устройств.
Оглавление
-
Лекция 9
21 минута
Мультиядерные процессоры на базе MIPS-совместимых ядер
Лекция посвящена обзору мультиядерных процессоров на основе MIPS и совместимых с ними ядер. Мультиядерные процессоры данной архитектуры помимо достаточно высокой энергоэффективности и высокой производительности добавляют аппаратную поддержку нескольких потоков.
Оглавление
-
Лекция 10
30 минут
Мультипроцессор Cell
В лекции описывается один из самых известных мультиядерных процессоров — мультипроцессор Cell. Основные области применения процессора на сегодняшний день — мультимедийные центры, игровые консоли.
Оглавление
-
Лекция 11
44 минуты
Процессоры AMD
Данная лекция посвящена процессорам одного из крупнейших игроков рынка процессоров — фирмы AMD. Особое внимание уделено четырех- и шестиядерным решениям AMD. Дается также краткая история и систематизация многообразия процессорных ядер и микроархитектур процессоров.
Оглавление
-
Лекция 12
28 минут
Процессоры архитектуры SPARC
Лекция посвящена одному из самых "молодых" процессоров SPARC-архитектуры — UltraSPARC T2. Процессоры SPARC практически с момента появления данной архитектуры были нацелены на аппаратную поддержку нескольких потоков. На данный момент они позиционируются как "сервер на кристалле", интегрируют не только контроллеры памяти, но и сетевые интерфейсы и криптографические модули. Процессоры SPARC и в настоящее время лидируют по количеству одновременно поддерживаемых потоков одним ядром.
Оглавление
-
Лекция 13
1 час 27 минут
Процессоры Intel
В лекции рассматриваются особенности одной из новых архитектур многоядерных процессоров фирмы Intel — архитектуры Nehalem. Данная архитектура включает в себя ряд усовершенствований по сравнению с предыдущими архитектурами, устранен ряд узких мест.
Оглавление
-
Лекция 14
1 час 41 минута
Состояние отечественных разработок в области высокопроизводительных вычислений
Лекция посвящена обзору состояния работ в области многоядерных процессоров, выполняемых в России.
Оглавление
-
Лекция 15
30 минут
Сравнительные характеристики процессоров
Приводится сравнение характеристик процессоров по показателям: разрядность, производительность, потребляемая мощность, размеры, классы задач, на которые рассчитаны, стоимость. Приводится также примерная классификация рассмотренных выше процессоров.
Оглавление
-
Лекция 16
1 час 3 минуты
Приемы и технологии программирования многоядерных процессоров
В лекции дается краткая характеристика проблем, возникающих при параллельном программировании и при программировании многоядерных процессоров, в частности. Кратко описаны основные модели программирования многоядерных процессоров, лежащие в основе различных инструментов разработки и управлении процессорными ядрами в операционных системах.
Оглавление
-
Лекция 17
30 минут
Средства программирования многоядерных процессоров
В лекции приводится краткое описание специализированных библиотек и расширений языков программирования.
Оглавление
-
