Massivt parallel processorarray - Massively parallel processor array
Et massivt parallelt processorarray , også kendt som et multifunktionelt processorarray ( MPPA ), er en type integreret kredsløb, der har et massivt parallelt array på hundreder eller tusinder af CPU'er og RAM- hukommelser. Disse processorer videregiver arbejde til hinanden gennem en omkonfigurerbar sammenkobling af kanaler . Ved at udnytte et stort antal processorer, der arbejder parallelt, kan en MPPA-chip udføre mere krævende opgaver end konventionelle chips. MPPA'er er baseret på en software-parallel programmeringsmodel til udvikling af højtydende indlejrede systemapplikationer .
Arkitektur
MPPA er en MIMD- arkitektur (Multiple Instruction streams, Multiple Data) med distribueret hukommelse tilgås lokalt, ikke delt globalt. Hver processor er strengt indkapslet og har kun adgang til sin egen kode og hukommelse. Punkt-til-punkt kommunikation mellem processorer realiseres direkte i den konfigurerbare interconnect.
MPPA's massive parallelisme og dets distribuerede hukommelse MIMD-arkitektur adskiller den fra multicore- og mangecore- arkitekturer, som har færre processorer og en SMP eller anden delt hukommelsesarkitektur , der hovedsagelig er beregnet til almindelig computing. Det skelnes også fra GPGPU'er med SIMD- arkitekturer, der bruges til HPC- applikationer.
Programmering
En MPPA-applikation er udviklet ved at udtrykke den som et hierarkisk blokdiagram eller workflow , hvis grundlæggende objekter kører parallelt, hver på deres egen processor. Ligeledes kan store dataobjekter opdeles og distribueres i lokale minder med parallel adgang. Objekter kommunikerer over en parallel struktur af dedikerede kanaler. Målet er at maksimere samlet gennemstrømning samtidig med at lokal latenstid minimeres, ydeevne og effektivitet optimeres. En MPPA's beregningsmodel svarer til et Kahn-procesnetværk eller kommunikerende sekventielle processer (CSP).
Ansøgninger
MPPA'er bruges i højtydende indlejrede systemer og hardwareacceleration af stationære computer- og serverapplikationer , såsom videokomprimering , billedbehandling , medicinsk billeddannelse , netværksbehandling , softwaredefineret radio og andre computerintensive streamingmedieapplikationer, som ellers ville bruge FPGA , DSP og / eller ASIC chips.
Eksempler
MPPA'er udviklet i virksomheder inkluderer dem designet til: Ambric , PicoChip , Intel , IntellaSys , GreenArrays , ASOCS , Tilera , Kalray , Coherent Logix , Tabula og Adapteva . Aspex (Ericsson) Linedancer adskiller sig ved, at det var en massiv bred SIMD Array snarere end en MPPA. Strengt taget kunne det kvalificere sig som SIMT på grund af at alle 4096 af de 3.000 gate-kerner havde sin egen indholdsadresserbare hukommelse.
Fremstillede MPPA'er udviklet på universiteter inkluderer: 36-core og 167-core Asynchronous Array of Simple Processors (AsAP) arrays fra University of California, Davis , 16-core RAW fra MIT , og 16-core og 24-core arrays fra Fudan University .
Det kinesiske Sunway- projekt udviklede deres egen 260-kerne SW26010- mangechipschip til TaihuLight- supercomputeren, som fra og med 2016 er verdens hurtigste supercomputer.
