3. Szálszinten párhuzamos feldolgozás (TLP)

Az előadások a következő témára: "3. Szálszinten párhuzamos feldolgozás (TLP)"— Előadás másolata:

1 3. Szálszinten párhuzamos feldolgozás (TLP)
Szemcsézettség Több szál TP (thread-level parallelism) Szál (Utasításfolyam) ILP (instruction-level parallelism) – 38 –

2 Multitasking, Multithreading
Párhuzamos szálak származtatása különböző alkalmazásokból ugyanabból az alkalmazásból Multiprogramming Multitasking, Multithreading – 39 –

3 A többszálas technika megvalósítási lehetőségei mikroprocesszorokban
SMP: Symmetric Multiprocessing (CMP: Chip Multiprocessing) Szuperskalár (négyszeres) Többszálas szuperskalár (négyszeres/két szálas) Szál Szál 2 Szál 1 SMT: Simultaneous Multithreading (HT: Hyperthreading (Intel)) Ugyanazon a lapkán implementált két vagy több processzor-maggal Többszálas processzor-maggal SMT Proc.-mag L2/L3 L3/Operatív tár L2/L3 Mag L3/Operatív tár Lapka – 40 –

4 Többletráfordítás, teljesítménynövekedés (kétmagos egy-egy szálas processzor összehasonlítása kétszálas maggal) SMT SMP Közelítőleg 5%-os HW-ráfordítás többlet Közelítőleg 0-20%-os teljesítmény növekedés Közelítőleg duplikált HW-ráfordítás Közelítőleg 0-60% teljesítmény növekedés – 41 –

5 Alkalmazói szoftverfejlesztő környezet
Az SMP, illetve SMT megvalósítását támogatnia kell az alábbi rendszerkomponenseknek is: BIOS Lapkakészlet, alaplap OR Alkalmazói szoftverfejlesztő környezet – 42 –

6 Többszálas processzortípusok
Alapvető lehetőségek SMT Ortogonális alternatívák SMP Multi core single threaded processor Single core multi threaded processor Multi core multi threaded processor SMT SMP SMP+SMT Megvalósítási alternatívák – 43 –

7 Többszálas processzorok
Single core multi threaded Multi core single threaded Multi core multi threaded Szuperskalár processzorok Alpha (EV8) (2004, cancelled) 4T 0.13 /250 mtrs. UltraSparc V (2006) dual core/2T 0.09  RISC HP (Compaq) IBM Power4 (2001) dual core UltraSparc IV (IH 2004) 2*USIII 0.13 /66 mtrs. Gemini (2004) 0.13  PA 8800 (Mako, 2004) 2*PA8700 0.13 /300 mtrs. Power5 (2004) dual core/2T 0.13 /276 mtrs. Sun Niagara (2005/2006) 8 cores/4T 0.09  HP – 44 –

8 Többszálas processzorok (2)
Single core multi threaded Multi core single threaded Multi core multi threaded Szuperskalár processzorok CISC Intel Xeon MP (03/2002) 2T 0.18 /108 mtrs. Pentium 4/HT Pentium D (Smithfield) (11/2002) 2T 0.13 /55 mtrs. (04/2005) 0.09  178 mtrs. P4 Prescott Pentium EE 840 (2004) 2T 0.09 /100 mtrs. (4/2005) 2T 0.09 /230 mtrs. AMD Opteron (2005) 0.09 /233 mtrs. Athlon 64X2 (6/2005) 0.09  VLIW Processzorok Montecito Intel (2005) 2*Itanium 2 (Madison) 0.09 /1700 mtrs. – 45 –

9 Többszálas processzorok generációi
– 46 –

10 4. Processzorok fejlődésének összegzése
– 47 –

11 3. EPIC architektúra VLIW EPIC
EPIC: Explicitly Parallel Instruction Computer Továbbfejlesztett VLIW elágazásbecslés explicit cache utasítások 1994: Intel, HP 1997:EPIC elnevezés 2001: IA-64  Itanium

12 22. ábra: Itanium alapú magok áttekintése

13 23. ábra: Itanium processzorok hatékonysága

14

15