КАТЕГОРИИ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) П Архитектура- (3434) Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Война- (14632) Високи технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Древна литература и фантастика Култура, Изкуство, Култура, Изкуство, Култура, Изкуство, Образование, Наука и Образование, Списания, Художествена литература (373) Култура- (8427) Лингвистика- (374 ) Медицина- (12668 ) Naukovedenie- (506) Образование- (11852) Защита на труда- ( 3308) Педагогика- (5571) P Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Олимпиада- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Инструменти- ( 1369) Програмиране- (2801) Производство- (97182) Промишленост- (8706) Психология- (18388) Земеделие- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строителство- (4793) Търговия- (5050) Транспорт- (2929) Туризъм- (1568) Физика- (3942) ) Химия- (22929) Екология- (12095) Икономика- (9961) Електроника- (8441) Електротехника- (4623) Енергетика- (12629 )

Процесорът. Модул за персонализирано изчисление на чипове (фиг

Вижте също:
  1. RISC-базирани
  2. Архитектура на многопроцесорни изчислителни системи
  3. Архитектури, модели на процесори и техния брой в списъчните системи
  4. Основната архитектура и организация на 16-битовите микропроцесори
  5. Въведение в функционалната организация на процесора
  6. Видове вписвания в компютърната памет и в регистрите на процесора за обработка на данни и командите
  7. Защитен с микропроцесор режим
  8. Концепции за хардуерни решения. Мултипроцесори.
  9. MVS, базирани на AMD процесори
  10. МИКРО, МИНИ КОМПЮТЪР, МИКРОПРОЦЕСОРИ
  11. Микроархитектура на процесора
  12. Микропроцесорна технология в системи за управление на процеси

Персонализираният чип на изчислителния модул (фигура 7) се състои от два процесора, образувани от стандартни процесорни сърцевини PowerPC440 с ниска консумация на енергия, предназначени за използване в вградени системи.

Всеки процесор се състои от 32-битово ядро ​​PowerPC440 за извършване на цели операции, което се допълва от сърцевина PowerPC440FP2 за изпълнение на операции с плаваща запетая.

Корпусът PowerPC440 има свой собствен кеш от първо ниво, който е несъвместим с кеш от първо ниво на второто ядро. Това се дължи на факта, че PowerPC440 не съдържа средства за формиране на мултипроцесорни конфигурации със симетрична многопроцесорна структура.

Всяко ядро ​​(сърцевина 0 и ядро ​​1) има кеш на ниво 2, който е с размери 2 KB. Кешът на ниво 2 е снабден с устройство за предварителна обработка на данни и малка статична памет (SRAM) за предаване на данни между сърцевините чрез механизма на пощенската кутия. Ако изискваните данни са в кеш на ниво 2 (когато се удари в кеш на ниво 2), предаването на данните трае от 6 до 10 цикъла.

Фиг. 7. Структурата на изчислителния възел Blue Gene / L

Ядрото има и контролер на ниво 3 кеш, вграден въз основа на вградената памет за динамичен достъп. Памет за кеш на ниво 3 4 MB. Когато се удари в кеш паметта на 3-то ниво, доставката на данни отнема 25 цикъла, а когато липсва - 75 цикъла. Едно приплъзване в кеша на трето ниво води до достъп до екстракристална RAM, чиято размяна се осъществява чрез 16-битов интерфейс, работещ с честота от 1/2 или 1/3 от честотата на часовника на процесора. Кеш паметта на 2-ро и 3-то ниво на двата ядра на един изчислителен модул са съгласувани. Ядрото разполага и с вградени главни контролери за памет, Giga Ethernet и JTAG.

Мощността на PowerPC440FP2 има два блока, всеки от които изпълнява пълен набор операции с плаваща запетая на 64-битови операнди, съхранени в собствения си блоков регистър, състоящ се от 32 регистри. Блокерите споделят общ интерфейс към PowerPC440. Във всеки тактов цикъл на команда за запис или четене чрез 128-битов интерфейс между кеша и регистрите на PowerPC440 PowerPC440FP2 може да се предаде четири 32-битови думи. Мощността на PowerPC440FP2 е суперсоларен процесор, способен едновременно да изпълнява инструкцията "умножете с добавяне" във всеки блок и да обменя с памет два 64-битови операнди. И двете устройства могат да функционират като процесор със SIMD архитектура.

Комуникационна среда с топология "Триизмерен торус"

Всеки от 6-те двупосочни канала на изчислителния модул има пропускателна способност от 400 MB / s във всяка посока. 3-торусната комуникационна среда с топология се използва както за предаване на съобщения между двойка изчислителни модули, така и за предаване на съобщения до група изчислителни модули, участващи в изпълнението на една паралелна програма. Данните между изчислителните модули се предават под формата на пакети. Пакетите могат да имат размер от 32 до 256 байта с резолюция от 32 байта. Хардуерните инструменти предоставят гарантирана доставка на пакета. Дългите съобщения се предават като пакети от пакети.



Комуникационната среда изпълнява както детерминиращ маршрутизиращ алгоритъм за най-кратките пътища, така и адаптивен маршрутизиращ алгоритъм с установяване на връзка по време на предаването.

Всеки физически канал е разделен от 4 виртуални канала, два от които използват детерминиращ маршрутизиращ алгоритъм, а другите два са адаптивни. Един от виртуалните канали с детерминиращ маршрутизиращ алгоритъм се използва като гарантиран безключен маршрут, а вторият се използва като канал за предаване на пакети с висок приоритет.

Алгоритмите за маршрутизация работят в присъствието на неуспешни изчислителни модули.

Комуникационна среда с топология на дърво

Комуникационна среда с топология "дърво", в бъдеще, просто
дървото прехвърля пакети със същата структура като средата с топологията "torus". структура
дървеният възел е показан на фиг. 8.


Фиг. 8. Структурата на дървения възел

Дървовият канал има пропускателна способност от 350 МБ / сек. Предаването на пакет през дърво в една посока при 64 K модули има забавяне от 1,5 микросекунди.

Всеки физически канал е разделен от 2 виртуални канала. Дървовите операции се контролират чрез програмно модифициране на състоянието на контролните регистри.

Дървото се използва или за прехвърляне на данни между два модула, например между изчислителен модул и входно / изходен модул, или за извършване на изчисления върху дърво.

Дървеният блок, който изпълнява функцията на дървения възел в изчислителния модул или в I / O модула, има цяла ALU за обработка на входящите пакети и генериране на получения пакет. Съдържанието на пакети може да бъде операнди на битови логически операции или цели операции, като "+" или "maximum". Например колективната MPI Allreduce операция се изпълнява на дървото.

Операцията за сумиране с плаваща запетая изисква два прохода през дървото: една за определяне на максималната стойност на поръчката, а другата за подходящо преместване на мантисите и изход към дървото за сумиране.

Всички пакети се предават надолу по дървото в съответствие с управителя на перистрома на дървения блок и се приемат при достигане до адресатите.

Създава се отделно дърво за бързо асинхронно генериране на глобални стойности на логическите функции "AND" (AND) и "OR" (OR), използвани в бариерната синхронизация. Времето за разработване на тези стойности на дърво с 64K върха е около 1,5 микросекунди.

<== предишна лекция | следващата лекция ==>
структура | Операционна система Внедряване на средства за комуникация

; Дата на добавяне: 2014-01-04 ; ; Прегледи: 116 ; Нарушение на авторски права? ;


Вашето мнение е важно за нас! Дали публикуваният материал е полезен? Да | не



ТЪРСЕНЕ ПО САЙТА:


Препоръчителни страници:

Вижте също:



ailback.ru - Edu Doc (2013 - 2018) година. Всички материали, представени на сайта само с цел запознаване с читателите и не извършват търговски цели или нарушаване на авторски права! Последно добавяне на IP: 11.45.9.9
Повторно генериране на страницата: 0.003 сек.