Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
Tu je porucha:
Popope so základným softvérom (jedno-jadrová): Zahŕňa to pokyny na plánovanie rôznych iterácií slučky súbežne. Pomyslite na to ako na montážnu linku:Namiesto úplného dokončenia jednej iterácie pred začatím nasledujúcich sa súčasne vykonávajú rôzne fázy viacerých iterácií. To znižuje voľnobežný čas a zvyšuje priepustnosť.
Softvérové potrubie na viacjadrových architektúrach: Vytvára to na jednom jadrovom prístupe distribúciou prekrývajúcich sa iterácií vo viacerých jadrách. Cieľom je dosiahnuť vyššiu priepustnosť ako jednoducho spustenie viacerých iterácií slučky postupne na rôznych jadrách. Je to zložitejšie z dôvodu potreby efektívneho rozdelenia úloh, medzinárodnej komunikácie a synchronizácie.
Ako to funguje:
1. slučka rozdelenie: Slučka je rozdelená na menšie kúsky alebo úlohy, z ktorých každá je vhodná na pridelenie k jadru. Toto rozdelenie musí zvážiť závislosti na údajoch, aby sa predišlo rasovým podmienkam. Bežné stratégie zahŕňajú:
* statické rozdelenie: Rozdelenie iterácií slučky rovnomerne medzi jadrá pred behom. Jednoduchšie, ale menej prispôsobiteľné na variácie času vykonávania.
* Dynamické rozdelenie: Priradenie iterácií jadrám za behu na základe pracovnej záťaže a dostupnosti základnej. Zložitejšie, ale potenciálne efektívnejšie.
2. Plánovanie inštrukcií: V rámci každej úlohy sú naplánované pokyny na maximalizáciu paralelizmu a minimalizáciu závislosti. To často zahŕňa techniky, ako je rozrušenie slučky a presadzovanie inštrukcií.
3. medzi-jadrová komunikácia: Ak úlohy na rôznych jadrách potrebujú zdieľať údaje, sú rozhodujúce efektívne komunikačné mechanizmy. To často zahŕňa zdieľanú pamäť alebo odovzdávanie správ v závislosti od architektúry a povahy závislostí od údajov.
4. Synchronizácia: Na zabezpečenie konzistentnosti údajov a správne vykonávanie programu je potrebná synchronizácia. Techniky, ako sú bariéry alebo zámky, sa používajú na koordináciu vykonávania rôznych úloh.
5. Hardvérová podpora: Účinnosť softvérového potrubia na viacjadrových systémoch sa vo veľkej miere spolieha na hardvérovú podporu funkcií, ako je koherencia vyrovnávacej pamäte, efektívna medzinárodná komunikácia a pokročilé možnosti plánovania výučby.
Výzvy:
* Dátové závislosti: Riadenie závislostí od údajov v rámci iterácií a jadier je významnou výzvou. Nesprávna manipulácia môže viesť k rasovým podmienkam a nesprávnym výsledkom.
* Vyváženie záťaže: Zabezpečenie toho, aby všetky jadrá mali približne rovnaké pracovné zaťaženie, je rozhodujúce pre maximalizáciu efektívnosti. Nerovnomerná distribúcia môže viesť k tomu, že niektoré jadrá sú nečinné, zatiaľ čo iné sú preťažené.
* Réšenie komunikácie: Režijné náklady spojené s medzinárodnou komunikáciou môžu výrazne ovplyvniť výkon, ak sa nebude efektívne riadiť.
* zložitosť: Implementácia potrubia softvéru pre viacjadrové architektúry je výrazne zložitejšia ako pre jednotlivé systémy.
Výhody:
* Zvýšená priepustnosť: Významné zvýšenie počtu iterácií slučky spracovaných na jednotku času.
* Vylepšený výkon: Zníženie času vykonávania pre aplikácie náročné na slučku.
* lepšie využitie viacjadrových procesorov: Efektívnejšie využívanie dostupných zdrojov spracovania.
Stručne povedané, softvérové potrubie na viacjadrových architektúrach je výkonnou technikou optimalizácie, ale vyžaduje si dôkladné zváženie závislostí od údajov, vyrovnávanie záťaže, komunikáciu a synchronizáciu, aby boli efektívne. Zvyčajne sa používa vo výpočtovo intenzívnych aplikáciách, kde je prvoradá vysoká priepustnosť. Zložitosť z neho často robí úlohu vhodnú pre sofistikované kompilátory alebo vysoko špecializovanú ručnú optimalizáciu.