intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH TIÊN TIẾN

Chia sẻ: Nguyen Trong Binh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST
Báo xấu
103
lượt xem 9
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

NKK-HUT SIMD (tiếp) Đơn dòng lệnh điều khiển đồng thời các phần tử xử lý PE (processing elements) Mỗi phần tử xử lý có một bộ nhớ dữ liệu riêng LM (local memory) Mỗi lệnh được thực hiện trên một tập các dữ liệu khác nhau Các mô hình SIMD Vector Computer Array processor 8 September 2009 7 MISD Một luồng dữ liệu cùng được truyền đến một tập các bộ xử lý Mỗi bộ xử lý thực hiện một dãy lệnh khác nhau. Chưa tồn tại máy tính thực tế Có thể có trong tương lai...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: KIẾN TRÚC MÁY TÍNH TIÊN TIẾN

  1. Bài giảng Hệ thống máy tính NKK-HUT NKK-HUT Hệ thống máy tính Nội dung học phần „ Chương 1. Giới thiệu chung Chương 5 „ Chương 2. Kiến trúc bộ nhớ Chương 3. Kiến trúc vào-ra KIẾN TRÚC MÁY TÍNH TIÊN TIẾN „ „ Chương 4. Kiến trúc bộ xử lý „ Chương 5. Kiến trúc máy tính tiên tiến Nguyễn Kim Khánh Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 8 September 2009 1 8 September 2009 2 NKK-HUT NKK-HUT Nội dung 5.1. Phân loại kiến trúc máy tính „ Phân loại của Michael Flynn (1966) „ 5.1. Phân loại kiến trúc máy tính „ SISD - Single Instruction Stream, Single Data Stream „ 5.2. Máy tính vector và bộ xử lý mảng „ SIMD - Single Instruction Stream, Multiple Data Stream MISD - Multiple Instruction Stream, Single Data Stream „ 5.3. Một số kiến trúc MIMD thông dụng „ „ MIMD - Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream „ 5.4. Bộ xử lý đa lõi 8 September 2009 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 3 8 September 2009 Bài giảng Kiến trúc Máy tính 4 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 1
  2. Bài giảng Hệ thống máy tính NKK-HUT NKK-HUT SISD SIMD „ CU: Control Unit „ PU: Processing Unit „ MU: Memory Unit „ Một bộ xử lý „ Đơn dòng lệnh „ Dữ liệu được lưu trữ trong một bộ nhớ „ Chính là Kiến trúc von Neumann 8 September 2009 5 8 September 2009 6 NKK-HUT NKK-HUT SIMD (tiếp) MISD „ Đơn dòng lệnh điều khiển đồng thời các phần tử xử lý PE (processing elements) „ Một luồng dữ liệu cùng được truyền đến một tập các bộ xử lý „ Mỗi phần tử xử lý có một bộ nhớ dữ liệu riêng LM (local memory) „ Mỗi bộ xử lý thực hiện một dãy lệnh khác nhau. „ Mỗi lệnh được thực hiện trên một tập các dữ liệu khác nhau „ Chưa tồn tại máy tính thực tế „ Các mô hình SIMD „ Có thể có trong tương lai „ Vector Computer „ Array processor 8 September 2009 7 8 September 2009 8 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 2
  3. Bài giảng Hệ thống máy tính NKK-HUT NKK-HUT MIMD MIMD - Shared Memory „ Tập các bộ xử lý „ Các bộ xử lý đồng thời thực hiện các dãy lệnh khác nhau trên các dữ liệu khác nhau „ Các mô hình MIMD „ Multiprocessors (Shared Memory) „ Multicomputers (Distributed Memory) 8 September 2009 9 8 September 2009 10 NKK-HUT NKK-HUT MIMD - Distributed Memory 5.2. Máy tính vector và bộ xử lý mảng „ Thuộc loại SIMD „ Data parallelism in time = vector processing „ Data parallelism in space = array processing 8 September 2009 11 8 September 2009 12 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 3
  4. Bài giảng Hệ thống máy tính NKK-HUT NKK-HUT Phép toán trên vector Thực hiện bộ xử lý vector From scalar registers Bộ xử lý tuần tự: Bộ xử lý vector: Function unit 1 pipeline for i = 0 to 63 do load W Load To and from memory unit P[i] := W[i] × D[i] load D unit A Function unit 2 pipeline endfor P := W × D store P Vector Load register unit B file Function unit 3 pipeline for i = 0 to 63 do X[i+1] := X[i] + Z[i] Không xử lý song Store Y[i+1] := X[i+1]+ Y[i] song được unit endfor Forwarding muxes 8 September 2009 13 8 September 2009 14 NKK-HUT NKK-HUT Ví dụ bộ xử lý mảng 5.3. Một số kiến trúc MIMD thông dụng Control Processor array Switches 1.SMP (Symmetric Multiprocessors) Control broadcast Parallel I/O 8 September 2009 15 8 September 2009 16 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 4
  5. Bài giảng Hệ thống máy tính NKK-HUT NKK-HUT SMP (tiếp) Ưu điểm của SMP „ Một máy tính có n >= 2 bộ xử lý giống nhau „ Hiệu năng „ Các bộ xử lý dùng chung bộ nhớ và hệ thống „ Các công việc có thể thực hiện song song vào-ra „ Tính sẵn dùng „ Thời gian truy cập bộ nhớ là bằng nhau với „ Các bộ xử lý có thể thực hiện các chức các bộ xử lý năng giống nhau, vì vậy lỗi của một bộ xử „ Tất cả các bộ xử lý chia sẻ truy nhập vào-ra lý sẽ không làm dừng hệ thống „ Các bộ xử lý có thể thực hiện chức năng giống nhau „ Khả năng mở rộng „ Hệ thống được điều khiển bởi một hệ điều „ Người sử dụng có thể tăng hiệu năng bằng hành phân tán cách thêm bộ xử lý 8 September 2009 17 8 September 2009 18 NKK-HUT NKK-HUT 2. Cluster Cluster (tiếp) „ Nhiều máy tính được kết nối với nhau „ Dễ dàng xây dựng và mở rộng bằng mạng liên kết tốc độ cao (~ Gbps) „ Tính sẵn sàng cao „ Mỗi máy tính có thể làm việc độc lập „ Khả năng chịu lỗi „ Mỗi máy tính được gọi là một node „ Giá thành rẻ với hiệu năng cao „ Các máy tính có thể được quản lý làm việc song song theo nhóm (cluster) „ Toàn bộ hệ thống có thể coi như là một máy tính song song 8 September 2009 19 8 September 2009 20 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 5
  6. Bài giảng Hệ thống máy tính NKK-HUT NKK-HUT Cluster of PCs Cluster of SMPs 8 September 2009 21 8 September 2009 22 NKK-HUT NKK-HUT Ví dụ: Hệ thống máy chủ Google (12/ 2000) 5.4. Bộ xử lý đa lõi (multicores) „ Cluster of PCs „ Hơn 6.000 bộ xử lý „ Thay đổi của bộ „ Hệ thống lưu trữ dùng RAID: có 12.000 xử lý: đĩa cứng ~ 1petabyte (1triệu GB) „ Tuần tự „ 2 site ở Silicon Valley, 1site ở Virginia „ Pipeline „ Mỗi site được kết nối với Internet qua „ Siêu vô hướng OC48 (2488Mbps) „ Đa luồng „ Đa lõi 8 September 2009 23 8 September 2009 24 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 6
  7. Bài giảng Hệ thống máy tính NKK-HUT NKK-HUT Các dạng tổ chức bộ xử lý đa lõi Intel - Core Duo (1) „ 2006 „ Two x86 superscalar, shared L2 cache „ Dedicated L1 cache per core „ 32KB instruction and 32KB data „ Thermal control unit per core „ Manages chip heat dissipation „ Maximize performance within constraints „ Improved ergonomics „ Advanced Programmable Interrupt Controlled (APIC) „ Inter-process interrupts between cores „ Routes interrupts to appropriate core „ Includes timer so OS can interrupt core 8 September 2009 25 8 September 2009 26 NKK-HUT NKK-HUT Intel - Core Duo (2) Intel Core Duo (3) „ Power Management Logic „ Monitors thermal conditions and CPU activity „ Adjusts voltage and power consumption „ Can switch individual logic subsystems „ 2MB shared L2 cache „ Dynamic allocation „ MESI support for L1 caches „ Extended to support multiple Core Duo in SMP „ L2 data shared between local cores or external „ Bus interface 8 September 2009 27 8 September 2009 28 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 7
  8. Bài giảng Hệ thống máy tính NKK-HUT NKK-HUT Intel x86 Multicore Organization - Core i7 Intel Core i7 „ November 2008 „ Four x86 SMT processors „ Dedicated L2, shared L3 cache „ Speculative pre-fetch for caches „ On chip DDR3 memory controller „ Three 8 byte channels (192 bits) giving 32GB/s „ No front side bus „ QuickPath Interconnection „ Cache coherent point-to-point link „ High speed communications between processor chips „ 6.4G transfers per second, 16 bits per transfer „ Dedicated bi-directional pairs „ Total bandwidth 25.6GB/s 8 September 2009 29 8 September 2009 30 ARM11 NKK-HUT NKK-HUT MPCore Block Diagram Hết chương 5 8 September 2009 31 8 September 2009 32 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 8
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1