ВКиСТ, СПбГУАП
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Процессор CELL. Модели программирования. (Часть 2) презентация
Содержание
- 1. Процессор CELL. Модели программирования. (Часть 2)
- 2. Наибольшую трудность при программировании процессора CELL вызывает
- 3. Модель выгрузки функций (function offload model); Модель
- 4. Наиболее проста в реализации. PPE выполняет
- 5. Является развитием предыдущей модели. Более гибкая.
- 6. SPE ядра организуются в вычислительный конвейер.
- 7. CELL можно программировать как мультипроцессор с разделяемой
- 8. Является расширением широко распространенной модели многопоточности на
- 9. При программировании процессора CELL можно выбрать любую
- 10. Литература Dominic Mallison, Mark DeLoura CELL: a
Наибольшую трудность при программировании процессора CELL вызывает наличие у SPE ядер локальной памяти. Однако, именно локальная память позволяет достичь высокой производительности. Отличительные особенности SPE ядра поддерживают параллелизм по данным (SIMD). В
Слайд 1Процессор CELL
Часть 2. Модели программирования
Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет
Константин Недоводеев,
к.т.н., с.н.с. Института
Слайд 2Наибольшую трудность при программировании процессора CELL вызывает наличие у SPE ядер
локальной памяти. Однако, именно локальная память позволяет достичь высокой производительности.
Отличительные особенности
SPE ядра поддерживают параллелизм по данным (SIMD).
В состав процессора входит PPE архитектуры Power, который способен выполнять код ОС, а также программы для процессоров Power без модификации. Но для достижения максимальной производительности необходимо использовать SPE ядра!
Слайд 3Модель выгрузки функций (function offload model);
Модель ускорения вычислений (computational acceleration model);
Потоковые
модели (streaming models);
Модель мультипроцессора с разделяемой памятью (shared-memory multiprocessor model);
Модель ассиметричных потоков (asymmetric thread runtime model).
Модель мультипроцессора с разделяемой памятью (shared-memory multiprocessor model);
Модель ассиметричных потоков (asymmetric thread runtime model).
Рассматриваемые модели программирования
Слайд 4Наиболее проста в реализации.
PPE выполняет основную программу.
SPE выполняет код функций, критичных
к времени выполнения.
Программист явным образом указывает – какие функции должны выполняться на SPE.
Программист явным образом указывает – какие функции должны выполняться на SPE.
Модель выгрузки функций
Слайд 5Является развитием предыдущей модели.
Более гибкая.
SPE выполняют наиболее вычислительно емкие участки кода
программы.
Необходимо распараллеливать программу и данные.
Необходимо организовывать эффективный DMA обмен кодом и данными.
Необходимо распараллеливать программу и данные.
Необходимо организовывать эффективный DMA обмен кодом и данными.
Модель ускорения вычислений
Слайд 6SPE ядра организуются в вычислительный конвейер.
PPE играет роль контроллера потока (stream
controller).
Конвейеры могут иметь различную конфигурацию.
Необходимо равномерно загружать SPE ядра для более полной загрузки.
SPE обмениваются сообщениями с PPE и между собой.
Конвейеры могут иметь различную конфигурацию.
Необходимо равномерно загружать SPE ядра для более полной загрузки.
SPE обмениваются сообщениями с PPE и между собой.
Потоковые модели
Слайд 7CELL можно программировать как мультипроцессор с разделяемой памятью.
Отличие от обычного мультипроцессора
состоит в том, что операции загрузки/сохранения для разделяемой памяти заменяются на пары операций загрузки/сохранения для локальной памяти SPE и DMA операции для разделяемой памяти.
В локальной памяти SPE можно организовать совмещенный программный кэш инструкций и данных.
В локальной памяти SPE можно организовать совмещенный программный кэш инструкций и данных.
Модель мультипроцессора
с разделяемой памятью
Eichenberger A.E., et. al. Optimizing compiler for a Cell processor // Proceedings
of the PACT’05. – Washington: IEEE, 2005. – P. 161-172 (Compiler-Controlled Software Cache)
Слайд 8Является расширением широко распространенной модели многопоточности на случай наличия ядер с
различной архитектурой инструкций.
SPE не поддерживает аппаратную смену контекста, поэтому на SPE нельзя организовать вытесняющую многозадачность (preemptive multitusking) Для SPE возможно применять модель работы потока до завершения (run-to-completion model), а также кооперативную многозадачность (cooperative multitusking).
SPE не поддерживает аппаратную смену контекста, поэтому на SPE нельзя организовать вытесняющую многозадачность (preemptive multitusking) Для SPE возможно применять модель работы потока до завершения (run-to-completion model), а также кооперативную многозадачность (cooperative multitusking).
Модель ассиметричных потоков
Кооперативная многозадачность – каждый поток сам определяет момент времени передачи ресурсов
другому потоку ОС.
Слайд 9При программировании процессора CELL можно выбрать любую из вышеописанных моделей программирования.
У каждой из моделей есть свои сильные и слабые стороны. Такой широкий выбор моделей программирования процессора CELL обусловлен:
наличием вычислительных ядер с различной архитектурой инструкций;
наличием локальной памяти у SPE ядер;
наличием разделяемой памяти;
присутствием в архитектуре процессора PPE ядра архитектуры Power;
а также, наличием большого числа вычислительных ядер.
наличием вычислительных ядер с различной архитектурой инструкций;
наличием локальной памяти у SPE ядер;
наличием разделяемой памяти;
присутствием в архитектуре процессора PPE ядра архитектуры Power;
а также, наличием большого числа вычислительных ядер.
Выводы
Слайд 10Литература
Dominic Mallison, Mark DeLoura CELL: a New Platform for Digital Entertainment
(Sony Computer Entertainment US Research and Development) http://www.research.scea.com 9.03.05
J.A. Kahle, M.N. Day et. al. Introduction to the Cell multiprocessor // IBM Journal of Research and Development Vol. 49 No. 4/5 July/September 2005
J.A. Kahle, M.N. Day et. al. Introduction to the Cell multiprocessor // IBM Journal of Research and Development Vol. 49 No. 4/5 July/September 2005
