Masivně paralelní pole procesorů - Massively parallel processor array
Masivně paralelní procesor pole , také známý jako procesor pole Víceúčelová ( MPPA ) je typ integrovaného obvodu , který má masivně paralelní řadu stovek nebo tisíců CPU a RAM pamětí. Tyto procesory si navzájem předávají práci prostřednictvím rekonfigurovatelného propojení kanálů . Díky využití velkého počtu procesorů pracujících paralelně může čip MPPA plnit náročnější úkoly než běžné čipy. MPPA jsou založeny na softwarovém paralelním programovacím modelu pro vývoj vysoce výkonných vestavěných systémových aplikací.
Architektura
MPPA je architektura MIMD (Multiple Instruction streams, Multiple Data), s distribuovanou pamětí přistupovanou lokálně, nesdílenou globálně. Každý procesor je přísně zapouzdřený a přistupuje pouze ke svému vlastnímu kódu a paměti. Komunikace typu point-to-point mezi procesory se realizuje přímo v konfigurovatelném propojení.
Masivní paralelismus MPPA a jeho architektura MIMD s distribuovanou pamětí jej odlišuje od vícejádrových a mnohojádrových architektur, které mají méně procesorů a architekturu SMP nebo jinou sdílenou paměť , určenou hlavně pro všeobecné použití. Také se odlišuje od GPGPU s architekturami SIMD , které se používají pro aplikace HPC .
Programování
Aplikace MPPA je vyvinuta vyjádřením jako hierarchický blokový diagram nebo pracovní tok , jehož základní objekty běží paralelně, každý na svém vlastním procesoru. Podobně mohou být velké datové objekty rozděleny a distribuovány do místních pamětí s paralelním přístupem. Objekty komunikují přes paralelní strukturu vyhrazených kanálů. Cílem je maximalizovat celkovou propustnost při minimalizaci místní latence, optimalizaci výkonu a efektivity. Model výpočtu MPPA je podobný procesní síti Kahn nebo komunikujícím sekvenčním procesům (CSP).
Aplikace
MPPAs se používají ve vysoce výkonných vestavěných systémů a hardwarové akcelerace ze stolních počítačů a serverů aplikace, jako je komprese videa , zpracování obrazu , lékařské zobrazování , zpracování sítě , software definovaného rádia a další aplikace pro streamování médií výpočetně náročné, které by se jinak používají FPGA , DSP a / nebo ASIC čipy.
Příklady
MPPA vyvinuté ve společnostech zahrnují ty, které jsou určeny pro: Ambric , PicoChip , Intel , IntellaSys , GreenArrays , ASOCS , Tilera , Kalray , Coherent Logix , Tabula a Adapteva . Aspex (Ericsson) Linedancer se liší v tom, že šlo spíše o Massive wide SIMD Array než MPPA. Přísně vzato by se mohl kvalifikovat jako SIMT, protože všech 4096 z 3 000 hradlových jader má vlastní paměť adresovatelnou obsahem.
Vyrobené MPPA vyvinuté na univerzitách zahrnují: 36jádrová a 167jádrová pole Asynchronous Array of Simple Processors (AsAP) z University of California, Davis , 16jádrová RAW od MIT a 16jádrová a 24jádrová pole z Fudan University .
Čínský projekt Sunway vyvinul vlastní 260jádrový mnohojádrový čip SW26010 pro superpočítač TaihuLight , který je od roku 2016 nejrychlejším superpočítačem na světě.
