Автор: Александр Калачев | Алтайский государственный университет
Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
 
Уровень:
Специалист
Длительность:
17:51:00
Студентов:
1427
Выпускников:
387
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.
Специальности: Разработчик аппаратуры
ISBN: 978-5-9963-0349-6
 

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
      -
      Тест 1
      21 минута
      -
      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
          -
          Тест 2
          24 минуты
          -
          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
                                    -
                                    Тест 7
                                    21 минута
                                    -
                                    1 час 40 минут
                                    -
                                    Сергей Горбунов
                                    Сергей Горбунов

                                     

                                    прошел курс и сдал экзамен   Многоядерные процессоры   

                                    система сертификат не выдала. почему?

                                    Александр Качанов
                                    Александр Качанов
                                    Япония, Токио
                                    Михаил Адигеев
                                    Михаил Адигеев
                                    Россия