Презентация на тему Процессор CELL. Модели программирования. (Часть 2)

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!

(computational acceleration model);
Потоковые модели (streaming models);
Модель мультипроцессора с разделяемой

памятью (shared-memory multiprocessor model);
Модель ассиметричных потоков (asymmetric thread runtime model).

Рассматриваемые модели программирования

код функций, критичных к времени выполнения.

Программист явным образом указывает

– какие функции должны выполняться на SPE.

Модель выгрузки функций

емкие участки кода программы.

Необходимо распараллеливать программу и данные.

Необходимо организовывать

эффективный DMA обмен кодом и данными.

Модель ускорения вычислений

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.

Потоковые модели

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.

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)

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).

Модель ассиметричных потоков

Кооперативная многозадачность – каждый поток сам определяет момент времени передачи ресурсов
другому потоку ОС.

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.

Выводы