งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

ไมโครโปรเซสเซอร์ในยุคปัจจุบัน และในอนาคต ภารุจ รัตนวรพันธุ์

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "ไมโครโปรเซสเซอร์ในยุคปัจจุบัน และในอนาคต ภารุจ รัตนวรพันธุ์"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 ไมโครโปรเซสเซอร์ในยุคปัจจุบัน และในอนาคต ภารุจ รัตนวรพันธุ์

2 Moore’s Law “Cramming More Components onto Integrated Circuits” –Gordon Moore, Electronics, 1965 จำนวนทรานซิสเตอร์บนชิปวงจรรวมเพิ่ม เป็นสองเท่าทุกๆ 2 ปี

3 30 ปีในวงการสถาปัตยกรรม คอมพิวเตอร์ เก็บเกี่ยวผลประโยชน์จาก Moore’s Law อย่าง เต็มที่เพื่อเพิ่มความเร็วของโปรเซสเซอร์ ใช้ทรานซิสเตอร์ในการสร้างไมโครโปรเซสเซอร์ที่มี ความซับซ้อนแต่ประสิทธิภาพสูง เพิ่มความเร็วของสัญญาณนาฬิกา ( ความเร็วของ โปรเซสเซอร์เพิ่มเป็นสองเท่าๆทุกๆ 1.5 ปี ) โปรแกรมหลายๆอันทำงานได้เร็วขึ้นโดยที่ โปรแกรมเมอร์เพียงรอเวลาให้โปรเซสเซอร์รุ่นใหม่ๆ ออกมา Moore’s Law มีทีท่าว่าจะคงต่อไป แต่การเก็บ เกี่ยวผลประโยชน์จาก Moore’s Law ด้วยวิธี เดิมๆที่เราทำกันมาจะทำไม่ได้อีก

4 3 กำแพงกั้น Memory Wall เราได้พูดกันไปแล้วถึงช่องว่างระหว่างความเร็วของ โปรเซสเซอร์กับหน่วยความจำ แก้โดยเพิ่ม cache ถ้า working set โปรแกรมอยู่ใน cache ได้จะเร็วมาก แต่โปรแกรมเมอร์ต้องทำให้ โปรแกรม cache-friendly ILP Wall (Instruction-Level Parallelism) Power Wall Memory + ILP + Power Wall = Brick Wall ( คำกล่าวของ Dave Patterson)

5 Matrix Multiplication /* ijk */ for (i=0; i

6 Blocked Matrix Multiplication c = (double *) calloc(sizeof(double), n*n); /* Multiply n x n matrices a and b */ void mmm(double *a, double *b, double *c, int n) { int i, j, k; for (i = 0; i < n; i+=B) for (j = 0; j < n; j+=B) for (k = 0; k < n; k+=B) /* B x B mini matrix multiplications */ for (i1 = i; i1 < i+B; i1++) for (j1 = j; j1 < j+B; j1++) for (k1 = k; k1 < k+B; k1++) c[i1*n+j1] += a[i1*n + k1]*b[k1*n + j1]; }

7 แนวโน้มของสมรรถนะของ ไมโครโปรเซสเซอร์

8 เทคนิคที่ใช้เพิ่มความเร็วของ โปรเซสเซอร์ เพิ่ม functional units และใช้เทคนิค out-of- order execution ตัวโปรแกรมที่รันมี ILP ระดับนึง เมื่อถึงจุดนึงก็ต้อง ทำงานแบบอนุกรม ปัจจุบันนี้เชื่อกันว่าเราได้บีบจนหยดสุดท้ายของ ILP แล้ว เพิ่ม pipeline stages ทำให้เพิ่มความถี่ clock ได้ สูงขึ้น เพิ่ม penalty เวลา branch mispredict เพิ่ม penalty เวลา cache miss โปรเซสเซอร์ปัจจุบันมีประมาณ 9-11 stages

9 ความถี่ของสัญญาณนาฬิกา แต่ก่อน ความถี่สัญญาณ นาฬิกาเพิ่ม 2 เท่า ทุกๆ 1.5 ปี ปัจจุบัน ทำไม่ได้อย่างแต่ก่อน เพราะปัญหาเรื่องการ ระบายความร้อน กราฟแสดงการเพิ่มของความถี่ สัญญาณนาฬิกาในช่วง 3 ทศวรรษที่ผ่านมา

10 กระแสรั่วไหล (Leakage Current) Frequency Static Current Embedded Parts Very High Leakage and Power Fast, High Power Fast, Low Power กระแสรั่วไหลเพิ่มแบบไม่เป็นเส้นตรงกับความถี่สัญญาณนาฬิกา

11 Power Density Pentium® Year Power Density (W/cm 2 ) Hot Plate Nuclear Reactor Rocket Nozzle Source: Patrick Gelsinger, Intel  Pentium II ® Pentium III ®

12

13 ถ้าพังกำแพงไม่ได้ก็ปีนกำแพง ข้ามไป เพิ่มจำนวน โปรเซสเซอร์ในหนึ่ง ชิป ไม่ต้องเพิ่มความถี่ สัญญาณนาฬิกา ไม่ต้องใช้เทคนิค เพิ่มความเร็วแบบ ใหม่ๆ ผลักภาระกลับไปให้ โปรแกรมเมอร์ ต้อง เพิ่มสมรรถนะด้วย ตัวโปรแกรมที่เขียน ขึ้นมา (from Saman Amarasinghe, MIT)


ดาวน์โหลด ppt ไมโครโปรเซสเซอร์ในยุคปัจจุบัน และในอนาคต ภารุจ รัตนวรพันธุ์

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google