- •Использование высокопроизводительных Linux-систем в крупномасштабных исследовательских проектах
- •Церн прошел полный цикл
- •Облачный Cloud BioLinux
- •Техасский компьютерный центр передовых исследований
- •Многоядерные процессоры в высокопроизводительных вычислениях
- •Qnap представляет линейку высокопроизводительных систем видеонаблюдения на 32/24 канала стандартной и высокой четкости
- •Высокопроизводительные системы разделения газовых смесей (htgs)
- •Комплект поставки htgs включает:
- •Методики анализа
- •Высокопроизводительные процессоры Intel Haswell-e выйдут раньше, чем ожидалось
- •Что такое вычисления с gpu-ускорением?
- •Как приложения получают ускорение на gpu
- •Сравнение cpu и gpu
- •Как начать работу
- •Самые высокопроизводительные процессоры blackfin® компании analog devices с ускорителем для анализа видеоизображений и малым энергопотреблением
- •Инструменты проектирования для Blackfin adsp-bf60x
- •Ключевые особенности процессоров Blackfin adsp-bf60x
- •Цена и доступность для заказа
- •О компании Analog Devices
- •Процессор
- •Содержание
- •История[править | править исходный текст]
- •Перспективы[править | править исходный текст]
- •Архитектура фон Неймана[править | править исходный текст]
- •Конвейерная архитектура[править | править исходный текст]
- •Суперскалярная архитектура[править | править исходный текст]
- •Cisc-процессоры[править | править исходный текст]
- •Risc-процессоры[править | править исходный текст]
- •Misc-процессоры[править | править исходный текст]
- •Vliw-процессоры[править | править исходный текст]
- •Многоядерные процессоры[править | править исходный текст]
- •Кэширование[править | править исходный текст]
- •Гарвардская архитектура[править | править исходный текст]
- •Параллельная архитектура[править | править исходный текст]
- •Цифровые сигнальные процессоры[править | править исходный текст]
- •Процесс изготовления[править | править исходный текст]
- •Энергопотребление процессоров[править | править исходный текст]
- •Рабочая температура процессора[править | править исходный текст]
- •Тепловыделение процессоров и отвод тепла[править | править исходный текст]
- •Измерение и отображение температуры микропроцессора[править | править исходный текст]
- •Производители[править | править исходный текст]
- •Ссср/Россия[править | править исходный текст]
- •Высокопроизводительные многоядерные процессоры для встраиваемых систем Калачев Александр
- •Введение
- •Процессоры Tile64, Tile64Pro
- •Семейство процессоров Tile-Gx
- •Процессор csx700
- •167-Ядерная вычислительная платформа AsAp-II
- •Сравнительные характеристики процессоров
- •Заключение
- •Литература amd выпускает самый высокопроизводительный процессор в мире для домашних компьютеров - двухъядерный amd Athlon™ 64 fx-60
- •2. Общие принципы организации высокопроизводительных эвм и высокоскоростных вычислений
- •2.1. Повышение быстродействия
- •Области применения высокопроизводительных многоядерных dsp c6000
Заключение
В итоге можно выделить два направления, по которым на данный момент идет развитие многоядерных процессоров.
Первое — специализированные многоядерные процессоры с относительно простыми ядрами небольшой разрядности, с эффективной системой управления энергопотреблением. Как правило, они нацелены на применение в качестве контроллеров в сенсорных системах, мобильных устройствах и устройствах с автономным питанием, для первичной цифровой обработки сигналов. Ключевые свойства процессоров этого направления — низкое удельное энергопотребление ядер; возможности полного останова ядер; небольшое количество инструкций, поддерживаемых ядром; отсутствие кэш-памяти. На сегодняшний день наиболее яркие представители этого направления — процессоры семейств SEAforth, AsAP.
Второе направление — многоядерные процессоры общего назначения. Их ядра по сложности приближаются к ядрам процессоров общего назначения, имеют развитую систему кэш-памяти, высокопроизводительную систему связей между ядрами. Круг применений данных процессоров шире: бортовые вычислительные системы, системы, обслуживающие сетевые приложения, обработка мультимедийных данных и сигналов, высокопроизводительные кластеры. Ко второму направлению можно отнести процессоры семейств Tile и CSX.
Общим для многоядерных процессоров пока остается поддержка их ядрами одного потока выполнения (хотя в процессорах Tile и присутствует параллелизм на уровне инструкций).
Литература amd выпускает самый высокопроизводительный процессор в мире для домашних компьютеров - двухъядерный amd Athlon™ 64 fx-60
- Очередная новинка в семействе процессоров AMD64 для любителей компьютерных игр, мультимедийных приложений высшего класса и просто мощных компьютеров - Саннивейл, Калифорния -- 10.01.2006 -- Компания AMD (NYSE: AMD) укрепляет свое лидирующее положение на рынке высокопроизводительных процессоров для ПК c выпуском двухъядерного процессора AMD Athlon 64 FX-60 - самого высокопроизводительного процессора в мире для персональных компьютеров. Двухъядерные процессоры AMD Athlon 64 FX-60 демонстрируют высочайшую производительность в компьютерных играх, мультимедийных и ресурсоемких приложениях и без труда справятся с новыми приложениями и компьютерными играми, разработанными специально для многоядерных процессоров. Это самые высокопроизводительные процессоры для персональных компьютеров, когда-либо выпущенных AMD. «Появляется все больше игр и приложений, оптимизированных для многоядерных процессоров, и сегодня пользователи могут в полной мере ощутить преимущества двухъядерных процессоров AMD Athlon 64 FX-60», - отметил Боб Брюер (Bob Brewer), вице-президент подразделения настольных компьютеров сектора микропроцессорных решений компании AMD. «Поклонники трехмерных игр и пользователи ресурсоемких мультимедийных приложений по достоинству оценят то, что производительности первого двухъядерного процессора Athlon 64 FX хватит для моделирования реалистичной физики и освещенности, расчета сложнейших задач искусственного интеллекта и исключительно быстрой обработки мультимедийных данных. Двухъядерные процессоры AMD Athlon 64 FX-60 сделаны для тех, кто не принимает компромиссов и согласен только на лучшее». Несмотря на то, что требования к производительности компьютера со стороны компьютерных игр и мультимедийных приложений непрерывно растут, результаты независимых тестов демонстрируют бесспорное преимущество двухъядерных процессоров AMD Athlon 64 перед конкурентами. Двухъядерный процессор AMD Athlon 64 FX-60 - самый мощный двухъядерный процессор AMD для домашних компьютеров. На мультимедийных задачах его превосходство в производительности перед аналогичными одноядерными процессорами составляет в среднем 34%, а в некоторых тестах достигает 80%. Компания Velocity Micro одной из первых предложила высокопроизводительный компьютер с двухъядерным процессором AMD Athlon 64 FX-60. На прилавках сети магазинов Best Buy в США и Канаде уже появились компьютеры Velocity Micro Gamers' Edge DualX T1425. «Velocity Micro ориентируется на нужды энтузиастов и игроков и максимально оптимизирует свои компьютеры для компьютерных игр», - рассказывает Рэнди Коуплэнд (Randy Copeland), президент и генеральный директор компании Velocity Micro. «Магазины Best Buy впервые в истории предлагают флагманскую модель Velocity Micro с двухъядерным процессором AMD Athlon 64 FX-60, и это служит еще одним подтверждением нашей приверженности выпуску мощнейших игровых компьютеров. Компьютеры с двухъядерными процессорами AMD Athlon 64 FX-60 демонстрируют высочайшую производительность даже при максимальном разрешении и детализации, вдыхая жизнь в компьютерные игры». «Компания ATI принимала участие в апробации процессоров AMD Athlon 64 FX-60. Мы обеспечили полную совместимость миллионов наборов микросхем Radeon™ Xpress с новым процессором, открывающим новые возможности перед разработчиками решений для самых требовательных пользователей», - говорит Рик Бергман (Rick Bergman), старший вице-президент, подразделение персональных компьютеров ATI Technologies Inc. «Специализированные драйверы ATI для двухъядерных процессоров, лучшие графические адаптеры в отрасли и решения Crossfire™ позволяют получить максимальную отдачу от двухъядерных процессоров AMD Athlon 64 FX-60 при выполнении различных приложений, включая компьютерные игры, мультимедийные пакеты и цифровое видео стандарта Ultimate Visual Experience™». «По нашему мнению, сегодня процессоры AMD Athlon 64 FX-57 и двухъядерные процессоры AMD Athlon 64 FX-60 - самые высокопроизводительные процессоры для персональных компьютеров в мире», - заявил Дрю Генри (Drew Henry), генеральный директор подразделения платформ компании NVIDIA. «Наша новейшая технология SLI(tm) в сочетании с драйверами для двухъядерных процессоров повышает общую производительность популярных графических адаптеров GeForce™ и NVIDIA nForce™. А вместе с двухъядерными процессорами AMD Athlon 64 FX-60 эти графические адаптеры позволяют поклонникам компьютерных игр увидеть такое качество моделирования, которое еще несколько лет назад было доступно только при работе с системами высшего класса, применяющимися в оборонном комплексе». В процессоре AMD Athlon 64 FX применяются новейшие технологии AMD; это первый 64-разрядный процессор, совместимый с Windows®, который был разработан специально для энтузиастов. Процессоры AMD Athlon 64 FX дают реальный шанс воспользоваться безграничными возможностями цифровых технологий. Теперь в компьютерных играх могут действовать реальные физические законы и точно просчитываться звук и освещение - то, что ранее было уделом программ моделирования для больших систем. С новыми процессорами каждый сможет пользоваться профессиональными мультимедийными пакетами. Процессоры AMD Athlon 64 FX вдыхают жизнь в мультимедийные технологии и компьютерные игры нового поколения. Цены и график выпуска Двухъядерные процессоры AMD Athlon 64 FX-60 уже поступили в продажу по всему миру. Процессоры AMD Athlon 64 FX-60 предлагаются в партиях по 1000 штук по цене 1031 доллар за штуку. Дополнительные сведения о ценах можно найти на следующей странице: www.amd.com/pricing. Выпуск компьютеров с двухъядерными процессорами AMD Athlon 64 FX-60 планируют следующие компании:
Европа: Evesham и Mesh
США и Канада: ABS, Alienware, CyberPower, Falcon Northwest, Hypersonic, iBuyPower (AFT), Might Micro, Mighty Micro, Monarch, Overdrive PC, Polywell, Velocity Micro, Voodoo PC, XI Computer, Zipzoomfly и ZT Group
О платформе AMD64 Платформа AMD64 - эталонная архитектура для 64-разрядных вычислений. В архитектуре AMD64 Direct Connect отсутствуют узкие места шины FSB, что позволяет добиться рекордной производительности одно- и двухъядерных процессоров. Одним из интегрированных элементов технологии AMD64 является улучшенная система защиты от вирусов EVP*, которую поддерживают последние версии операционных систем Linux, Microsoft™ Windows™ и Solaris. Сегодня более 85 лидеров рейтинга Forbes Global 2000, работающих в самых различных отраслях, уже перевели свои бизнес-приложения на серверы с процессорами AMD64. С момента своего представления в 2003 году процессоры AMD64 получили более 140 наград. Решения AMD64 поддерживают более 2000 производителей компьютеров, разработчиков программного и аппаратного обеспечения, системных интеграторов и дистрибьюторов. Дополнительные сведения о платформе AMD64 можно найти на странице. О КОМПАНИИ AMD AMD (Нью-Йоркская биржа:AMD) разрабатывает и выпускает микропроцессоры, устройства флэш-памяти и процессоры с низким уровнем энергопотребления для отраслей вычислительной техники, коммуникаций и бытовой электроники. AMD поставляет стандартизированные, ориентированные на работу с клиентами решения для пользователей ИТ: от предприятий и компаний до правительств и индивидуальных пользователей. Дополнительную информацию можно получить на веб-сайте компании по адресу: www.amd.com. Название AMD и логотип AMD со стрелой в любых сочетаниях являются товарными знаками компании Advanced Micro Devices, Inc. в США и других странах. Наименования прочей продукции и услуг используются только в информационных целях и могут быть охраняемыми товарными знаками.
* Технология улучшенной защиты от вирусов (Enhanced Virus Protection) поддерживается только определенными операционными системами, включая последние версии Microsoft® Windows®, Linux, Solaris и BSD Unix. После корректной установки подходящего выпуска операционной системы пользователю необходимо включить защиту приложений и связанных с ними файлов, чтобы защитить их от атак, использующих ошибку переполнения буфера. За информацией о включении технологии улучшенной защиты от вирусов обращайтесь к документации вашей операционной системы. За информацией об использовании технологии EVP с конкретными приложениями обращайтесь к поставщикам этих приложений. Корпорация AMD и ее партнеры настоятельно рекомендуют пользователям продолжать использовать антивирусное ПО независимых производителей в рамках общей стратегии защиты.
Высокопроизводительные вычисления: от серверных процессоров к чипам для смартфонов
Оценивая исторические тенденции и эталонные тесты, исследователи полагают, что в конечном итоге процессоры для сотовых телефонов можно будет использовать в суперкомпьютерах
Агам Шах
Служба новостей IDG, Нью-Йорк
Проанализировав исторические тенденции и результаты эталонных тестов, группа испанских исследователей пришла к выводу, что со временем процессоры для смартфонов способны вытеснить более дорогие и потребляющие больше электроэнергии процессоры x86-архитектуры в большинстве ведущих суперкомпьютеров.
Центр в Барселоне принимает участие в реализации проектов, направленных на разработку суперкомпьютеров, объединяющих мощности центральных и графических процессоров. Источник: bsc.es |
История имеет свойство повторяться, подчеркнули исследователи из Центра суперкомпьютерных технологий в Барселоне в работе «Готовы ли мобильные процессоры к высокопроизводительным вычислениям?». Соответствующий доклад был представлен на конференции EDAworkshop13, проходившей в мае в Дрездене.
Исследователи напомнили, что в истории уже были случаи, когда относительно дешевые чипы вытесняли из систем высокопроизводительных вычислений (High Performance Computing, HPC) более быстрые, но дорогостоящие процессоры. В 1993 году в списке Top500 самых быстрых в мире суперкомпьютеров доминировали системы, построенные на основе векторных процессоров. Со временем им на смену пришли менее дорогие RISC-процессоры (в частности, IBM Power), использовавшиеся в суперкомпьютерах в начале 2000-х годов. В свою очередь RISC-процессоры были вытеснены еще более дешевыми процессорами Intel Xeon и AMD Opteron, на базе которых сегодня построено 400 суперкомпьютеров, входящих в список Top500.
Причем всякий раз переход с одних чипов на другие был обусловлен одними и теми же причинами. Микропроцессоры пришли на смену векторным суперкомпьютерам, потому что были гораздо дешевле и потребляли меньше электроэнергии.
В точности так же мобильные процессоры работают не быстрее своих серверных собратьев, но зато намного дешевле и экономичнее, отмечают испанские исследователи.
Чипы с пониженным энергопотреблением, на основе архитектуры, которая разрабатывается компанией ARM, установлены в большинстве продаваемых сегодня смартфонов и планшетных компьютеров. Область применения процессоров Atom, которые проектировались корпорацией Intel для нетбуков на базе x86-архитектуры, по-прежнему весьма ограничена.
Интерес к использованию в серверах мобильных процессоров растет, по мере того как компаниям все чаще приходится сталкиваться с необходимостью сокращать расходы на электроэнергию. В этом смысле чипы для смартфонов хорошо подходят для решения задач, отличающихся большими объемами мелких транзакций (например, выполнение операций информационного поиска или обработка в социальных сетях ресурсов, имеющих пометку «мне нравится»). Более мощные процессоры (Xeon или Opteron) лучше подходят для программного обеспечения, требующего повышенной производительности (для систем управления большими базами данных или приложений ERP).
Исследователи из Барселоны стремились создать прототипы решений, которые помогли бы улучшить соотношение производительности и энергопотребления. Организация, финансируемая испанским правительством и Евросоюзом, построила серверы на базе четырехъядерных чипов Nvidia Tegra 3 с архитектурой ARM Cortex-A9 и двухъядерных процессоров Samsung Exynos 5, созданных на основе более быстрой архитектуры Cortex-A15.
Помимо исторических параллелей, прогнозы о переводе суперкомпьютеров на процессоры для смартфонов основываются на результатах эталонных тестов. Исследователи сравнили оценки, полученные двухъядерным чипом Samsung Exynos 5250 с тактовой частотой 1,7 ГГц, четырехъядерным процессором Nvidia Tegra 3, работающим на частоте 1,3 ГГц, и четырехъядерным чипом Intel Core i7-2760QM, который имеет тактовую частоту 2,4 ГГц и предназначен для настольных компьютеров, а не для серверов.
Выяснилось, что ядра процессоров ARM обладают более высокой эффективностью энергопотребления и хорошей масштабируемостью, а потому пригодны для организации высокопроизводительных вычислений. Многоядерные чипы ARM демонстрировали ту же эффективность, что и чипы Intel x86, при равной тактовой частоте, но максимальная производительность у процессоров Intel оказалась выше.
При оценке чипов ARM продукт Nvidia Tegra 3 сравнивался с Samsung Exynos 5250. Результаты тестов показали, что у ядра Exynos 5250 производительность 1,7 раза выше, чем у Tegra 3.
Недавно компания Hewlett-Packard выпустила сервер Moonshot, созданный на базе серверных чипов Intel Atom с пониженным энергопотреблением. Ожидается, что со временем в системы Moonshot будут устанавливаться процессоры ARM, выпускаемые компаниями Calxeda и Texas Instruments. Компания Dell также представила прототипы серверов с процессорами ARM и планирует установку чипов с пониженным энергопотреблением в суперкомпьютеры.
Исследователи из Барселоны указали и слабые места архитектуры ARM, которые могут стать сдерживающим фактором на пути ее проникновения в серверы. На сегодняшний день чипы ARM выпускаются лишь в 32-разрядном варианте, а следовательно, объем адресуемой ими памяти ограничен. Кроме того, существующая технология ARM не поддерживает коррекцию ошибок, не имеет чипов для обработки сетевой нагрузки и не использует стандартные интерфейсы ввода-вывода.
Тем временем разработчики ARM уже анонсировали 64-разрядную архитектуру, а компании Calxeda, AMD и AppliedMicro намерены наладить выпуск 64-разрядных чипсетов, поддерживающих сетевые функции и операции ввода-вывода.
По мере развития рынка серверов на платформе ARM технические проблемы устраняются, а растущая конкуренция приводит к снижению цен.
«Мобильные процессоры все сильнее привлекают к себе внимание разработчиков систем высокопроизводительных вычислений», – указали исследователи, призвав читателей загодя готовиться к предстоящим переменам.
Центр в Барселоне принимает участие в реализации проектов Mont-Blanc и Axle, направленных на разработку суперкомпьютеров, объединяющих мощности центральных и графических процессоров, а также других вычислительных ресурсов.
Аннотация: В данной лекции рассматриваются математические основы, способы организации и особенности проектирования процессоров баз данных, потоковых процессоров, нейронных процессоров и процессоров с многозначной (нечеткой) логикой.
Ключевые слова: машина баз данных, СУБД, доступ, сервер, связь, транзакция, Internet-приложение, программная реализация,поиск, потоковый процессор, SIMD, instruction stream, data stream, вычитание, сложение, операции, ресурсоемкие приложения,MMX, шифрование, производительность, processor, SSP, многопотоковый процессор, MSP, SSE, ПО, командой, Internet,кодирование, декодирование, DAP, MPP, Connection, управляющее устройство, процессорный элемент, векторная, скорость передачи, нейронная сеть, нейрон, Процессоры, функцией, памятью, синапс, информация, коэффициентов, размерность,гиперпространство, гиперплоскость, вычисление, определение, аппроксимация, точности, очередь, алгоритмы, нейросетевой вычислитель, нейрокомпьютер, класс, нейросетевой алгоритм, поле, неформализуемые и плохо формализуемые задачи, нечеткая логика, fuzzy logic, нечеткая математика, истина, ложь, единица, функция принадлежности, объединение, пересечение,отрицание, FAT, approximation, управляющее, нечеткий процессор, вывод, AND, bell, adaptive, logic, аналоговые сигналы,микропроцессор, аппаратные средства, NASA
Процессоры баз данных
Процессорами (машинами) баз данных в настоящее время принято называть программно-аппаратные комплексы, предназначенные для выполнения всех или некоторых функций систем управления базами данных ( СУБД ). Если в свое время системы управления базами данных предназначались в основном для хранения текстовой и числовой информации, то теперь они рассчитаны на различные форматы данных, в том числе графические, звуковые и видео. Процессоры баз данных выполняют функции управления и распространения, обеспечивают дистанционный доступ к информации через шлюзы, а также репликацию обновленных данных с помощью различных механизмов тиражирования. В больших информационных системах наметился переход от тривиальной архитектуры "клиент – сервер" к трехуровневой архитектуре с распределенными базами данных (клиент, сервер с СУБД и серверы собственно с данными).
Современные процессоры баз данных должны обеспечивать естественную связь накапливаемой в базах данных информации со средствами оперативной обработки транзакций и Internet-приложениями. Это должны быть системы, которые дают пользователям возможность в любой момент обратиться к корпоративным данным и проанализировать их, вне зависимости от того, где эти данные размещаются.
Решение таких задач требует существенного увеличения производительности систем управления базами данных. Однако традиционная программная реализация многочисленных функций современных СУБД на ЭВМ общего назначения приводит к появлению громоздких и непроизводительных систем с недостаточно высокой надежностью. Необходим поиск новых архитектурных и аппаратных решений. Интенсивные исследования, проводимые в этой области в настоящее время, привели к пониманию необходимости использования в качестве процессоров баз данных специализированных параллельных вычислительных систем. Создание такого рода систем связывается с реализацией параллелизма при выполнении последовательности операций итранзакций, а также конвейерной потоковой обработки данных.
Потоковые процессоры
Потоковыми называют процессоры, в основе работы которых лежит принцип обработки многих данных с помощью одной команды. Согласно классификации Флинна, они принадлежат к SIMD (single instruction stream / multiple data stream) архитектуре. ТехнологияSIMD позволяет выполнять одно и то же действие, например, вычитание и сложение, над несколькими наборами чисел одновременно. SIMD-операции для чисел двойной точности с плавающей запятой ускоряют работу ресурсоемких приложений для создания контента, трехмерного рендеринга, финансовых расчетов и научных задач. Кроме того, усовершенствованы возможности 64-разрядной технологии MMX (целочисленных SIMD-команд); эта технология распространена на 128-разрядные числа, что позволяет ускорить обработку видео, речи, шифрование, обработку изображений и фотографий. Потоковый процессор повышает общую производительность, что особенно важно при работе с 3D-графическими объектами.
Может быть отдельный потоковый процессор (Single-streaming processor — SSP) и многопотоковый процессор (Multi-StreamingProcessor – MSP).
Ярким представителем потоковых процессоров является семейство процессоров Intel, начиная с Pentium III, в основе работы которых лежит технология Streaming SIMD Extensions (SSE, потоковая обработка по принципу "одна команда – много данных"). Эта технология позволяет выполнять такие сложные и необходимые в век Internet задачи как обработка речи, кодирование идекодирование видео- и аудиоданных, разработка трехмерной графики и обработка изображений.
Представителями класса SIMD считаются матрицы процессоров: ILLIAC IV, ICL DAP, Goodyear Aerospace MPP, Connection Machine 1 и т.п. В таких системах единое управляющее устройство контролирует множество процессорных элементов. Каждыйпроцессорный элемент получает от устройства управления в каждый фиксированный момент времени одинаковую команду и выполняет ее над своими локальными данными.
Другими представителями SIMD-класса являются векторные процессоры, в основе которых лежит векторная обработка данных. Векторная обработка увеличивает производительность процессора за счет того, что обработка целого набора данных (вектора) производится одной командой. Векторные компьютеры манипулируют массивами сходных данных подобно тому, как скалярные машины обрабатывают отдельные элементы таких массивов. В этом случае каждый элемент вектора надо рассматривать как отдельный элемент потока данных. При работе в векторном режиме векторные процессоры обрабатывают данные практически параллельно, что делает их в несколько раз более быстрыми, чем при работе в скалярном режиме. Максимальная скорость передачи данных в векторном формате может составлять 64 Гбайт/с, что на 2 порядка быстрее, чем в скалярных машинах. Примерами систем подобного типа являются, например, процессоры фирм NEC и Hitachi.