fbpx
0.6 C
София

Специалистите на Intel и университета на Северна Каролина ускоряват с 2-12 пъти обмена на данните между процесорните ядра

Най-четени

Даниел Десподов
Даниел Десподовhttps://www.kaldata.com/
Новинар. Увличам се от съвременни технологии, информационна безопасност, спорт, наука и изкуствен интелект.

Група специалисти от университета на Северна Каролина и компанията Intel създадоха технологията за хардуерно ускорение CAF (Core to Core Communication Acceleration Framework), която е в състояние значително да ускори обмена на данни между ядрата на процесора. Ако технологията се окаже удачна, производителите ще могат значително да увеличават броя на ядрата в процесорите, без експоненциалния ръст на трафика между тях.

 

При изпълнението на паралелни алгоритми най-сложно е да се осигури правилната координация на ресурсите, които се разпределят между различните процеси. В съвременните процесори тази синхронизация на паралелното взаимодействие между ядрата се осигурява по два начина: чрез съобщения и чрез споделена памет.

В първия случай всяко ядро изпълнява процес с един поток, който обменя информация с другите процеси, изпълнявани от другите ядра. При използването на споделена памет потоците обменят данни чрез обща за конкретния процес участък от паметта.

И в двата случая се използва значителен допълнителен вътрешен трафик, който много бързо нараства с увеличаване на ядрата и процесите. Много алгоритми и задачи изискват голям обмен на информация между процесорните ядра, а това увеличаване на трафика рязко намалява производителността.

Учените предлагат хардуерна координация на работата на ядрата, която е по-ефективна от каквито и да са програмни методи.

 

В своята научна работа авторите на новата технология подробно са анализирали излишния трафик между ядрата, който възниква при синхронизацията на паралелните изчисления на съвременния софтуер. И предложиха алтернативно решение.

Ключов елемент на новия фреймуърк е хардуерният модул за управление на опашката Queue Management Device (QMD). Този хардуерен модул в процесора може да извършва опростени изчисления и се включва към комуникационната NoC подсистема на кристала, често наричана мини-интернет в процесора.

Именно QMD управлява опашката от междуядрени данни и извършва синхронизацията на паралелното взаимодействие между процесорните ядра, без никакви допълнителни процесорни инструкции. Ако продължим с аналогиите, това е хардуерен маршрутизатор във вътрешната мрежа на процесора, който увеличава скоростта на обмен от 2 до 12 пъти.

Тази технология е важна в процеса на постоянно увеличаване броя на ядрата в съвременните процесори. Това е съвсем естествено, понеже повишаването на тактовата честота е вече на практика невъзможно и увеличаването на производителността става чрез използване на паралелни процеси и алгоритми.

Именно синхронизацията на паралелното взаимодействие между ядрата в процесора е тясното място, което ограничава производителността на цялата система. При ефективна маршрутизация на трафика между процесорните ядра, архитектурата на процесорите ще може с лекота да се мащабира и да се създават процесори с десетки и дори стотици ядра с на практика линейно мащабиране на производителността. Ефективната маршрутизация между ядрата е ключова технология, която е необходима за по-нататъшното мащабиране на многоядрената архитектура в процесорите.


Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iOS и Huawei!

Абонирай се
Извести ме за
guest

3 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари

Нови ревюта

Подобни новини