Language
Country/Area
No result found
nan
В современном вычислительном мире гетерогенные вычисления постепенно становятся основными.Эта технология использует ряд различных типов процессоров или ядер, предназначенных для повышения производительности и энергоэффективности.По мере развития дизайна системы прошлые проблемы и возможности по -прежнему зависят от того, как мы справляемся с этими новыми вычислительными архитектурами.
Основная концепция в гетерогенных вычислительных системах заключается в достижении улучшения производительности, путем не просто добавления того же типа процессора, но и добавления гетерогенных копроцессоров со специализированными возможностями обработки.
Фон гетерогенного расчета
Гетерогенные вычислительные системы обычно включают в себя различные архитектуры набора инструкций (ISA), и эта неоднородность отражается не только в различиях в микроархитектурах, но и в реконструкции моделей проектирования и вычислительных средств.Современная архитектура гетерогенной системы (HSA) устраняет громоздкую достойность пользователей при использовании многопроцессорных типов, позволяя процессору и графическому процессору эффективно работать на одном и том же чипе.Это позволяет общим графическим процессорам выполнять математические расчеты и позволяет ЦП взять на себя ответственность за операционные системы и традиционные последовательные задачи.
Последние исследования показывают, что использование разнообразия, вызванного несколькими ISA, гетерогенные мультипроцессоры ISA CHIP имеют до 21% производительности и сохраняют 23% энергию, чем оптимальная однородная архитектура того же ISA. Полем
гетерогенная топология ЦП
В гетерогенной топологии ЦП, хотя используется такая же ISA, разница в скорости и производительности между ядрами может значительно повлиять на производительность общей системы.Здесь ядро обычно делится на высокопроизводительные ядра (обычно называемые «большими ядрами») и более энергоэффективными ядрами (называемыми «маленькими ядрами»).Эта топология часто используется для обеспечения лучшей энергоэффективности, особенно для приложений в мобильных системах.
Проблемы гетерогенных вычислений
Хотя гетерогенные вычислительные системы обеспечивают потенциальный рост производительности, они также представляют много проблем, которые не распространены в традиционных однородных системах.Вот некоторые из основных проблем:
- Различные архитектуры набора инструкций вызывают бинарную несовместимость.
- Разные двоичные интерфейсы приложения (ABIS) могут по -разному интерпретировать память.
- Интерфейс открытого программирования приложений (API) может быть недоступен для всех вычислительных компонентов.
- Различия в интерфейсе и уровнях памяти могут привести к неоднородности доступа к памяти.
- Различные процессоры требуют разных инструментов разработки, что увеличивает сложность разработки программного обеспечения.
- Разделение данных становится серьезной проблемой, и когда речь идет о сложных вычислительных системах, эта проблема даже оказывается полной проблемой NP.
Практические случаи и приложения
Гетерогенное вычислительное аппаратное оборудование охватывает широкий спектр вычислительных полей, от высококачественных серверов до встроенных мощных устройств, включая смартфоны и планшеты.Например, многие новые процессоры теперь имеют встроенную логику для взаимодействия с другими устройствами, включая SATA, PCI, Ethernet, USB и т. Д.Кроме того, существует большое количество аппаратных акселераторов, таких как GPUS и Coprocessors шифрования, которые делают применение гетерогенных систем более обширными.
Например, технология Arm Big.little сочетает в себе высокопроизводительные мощные ядра с медленными сердечниками с низким мощностью для достижения влияния повышения энергоэффективности.
с нетерпением жду
Поскольку технология продолжает продвигаться, потенциал гетерогенных вычислительных систем надеется продолжать расширяться.Но если мы хотим решить проблемы в гетерогенных вычислениях, мы должны подумать о том, как более эффективно интегрировать различные вычислительные компоненты, улучшить модели проектирования программ и повысить прозрачность программирования.В будущем, как мы должны столкнуться с возможностями и проблемами, вызванными гетерогенными вычислениями, чтобы технология могла лучше обслуживать людей?
