Инспектор
Вы можете этот курс.
Оптимизация приложений
:Многоядерные процессоры
: Информация
Опубликован: 12.07.2010 | Уровень: специалист | Доступ: платный | ВУЗ: Алтайский государственный университет
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.
Цель: Основной целью является стремление показать области применения и сформировать у будущих специалистов теоретические знания и практические навыки по принципам организации современных многоядерных
процессоров и программных средств для решения широкого спектра задач в различных областях, а именно: познакомить с основами построения высокопроизводительных систем; привить навыки программирования многоядерных процессоров с использованием различных техник.
План занятий
| Занятие | Заголовок << | Дата изучения |
|---|---|---|
| - | ||
Лекция 144 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 217 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 121 минута | - | |
Лекция 348 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 43 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 224 минуты | - | |
Лекция 518 минут | Графический процессор G80
В лекции рассмотрены архитектурные особенности графического процессора G80.
Оглавление | - |
Лекция 621 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 | - |
Тест 318 минут | - | |
Лекция 736 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 | - |
Тест 418 минут | - | |
Лекция 841 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 921 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 | - |
Тест 518 минут | - | |
Лекция 1030 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 1144 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 1228 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 131 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 141 час 41 минута | Состояние отечественных разработок в области высокопроизводительных вычислений
Лекция посвящена обзору состояния работ в области многоядерных процессоров, выполняемых в России.
Оглавление | - |
Тест 630 минут | - | |
Лекция 1530 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 161 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 1730 минут | Средства программирования многоядерных процессоров
В лекции приводится краткое описание специализированных библиотек и расширений языков программирования.
Оглавление | - |
Тест 721 минута | - | |
Дополнительный материал 139 минут | Общий глоссарийОглавление | - |
Дополнительный материал 240 минут | Список сокращенийОглавление | - |
5 часов | - |
Селена Шаронова
| Россия, Санкт-Петербург, ГБОУ Школа №438, учитель физики, математики |
