Lecture on High Performance Processor Architecture ….ppt

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2017-04-23 发布于天津
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Lecture on High Performance Processor Architecture(CS05162) ;Outline;CPU芯片结构的大趋势：单核-多核(Multicore)众核(Manycore);Multicore Products Nowadays;Architecture of Dual-Core Chips;*;*;*;*;*;*;Processor is the new transistor? ;Era of multi-core and many-core is coming;*;*;Moore定律是资源定律，不是性能定律;Moore’s Law Still Holds;纳米工艺下微处理芯片设计面临的机遇;功耗问题（Power Consumption）深度流水线设计许多耗能的结构设计线延迟问题（Wire delays）线延迟超过门延迟，片上通信代价十分昂贵（有估计说，在35纳米工艺下，一个时钟周期内信号只能穿过芯片上1%的区域）。线延迟决定最大有效芯片面积，需要通过增加面积来提高性能的处理器单元设计方案没有前途。指令集必需支持直接数据通信，核的执行驱动也应由控制流驱动变为数据流驱动，从而使关键路径上的逻辑和线延迟达到最小。单处理器面积不能太大，只能跑细粒度线程;纳米工艺下微处理芯片设计面临的挑战;纳米工艺下微处理芯片设计面临的挑战;技术发展趋势总结;技术发展趋势总结;技术发展趋势总结;What is the fundamental issue that multiple cores faced ?;4 Steps in creating and executing a parallel program on multiprocessor system architecture;UC Bekeley的观点:七个关键问题;A view from UC Berkeley: seven critical questions for 21st century parallel computing;7 Questions for Parallelism;Par Lab Research OverviewEasy to write correct programs that run efficiently on manycore;7 Questions for Parallelism;Apps and Kernels Tower: What are the problems?;Can find patterns widely used?;Dwarf Popularity (Red Hot,Blue Cool);13 Dwarfs (so far);Application-Driven Research vs. CS Solution-Driven Research;7 Questions for Parallelism;How do we program the HW?What are the problems?;处理应用的多样性：层次分解和利用应用中固有的并行性;How do we describe apps and kernels?;处理编程模型和语言的多样性：分开实现程序性能和编程效率;Ensuring Correctness;7 Questions for Parallelism;Hardware Tower: What are the problems?;HW Solution: Small is Beautiful;HW features supporting Parallel SW;Partitions ;7 Questions for Parallelism;Measuring Success: What are the problems?;Build Academic Manycore from FPGAs;768 CPU “RAMP Blue” (Wawrzynek, Krasnov,… at Berkeley);Why do we care RAMP? ;Why do we care RAMP?;The Stanford Pervasive Parallelism Laboratory Vision;Summary: A Berkeley View 2.0;重新思考传统体系结构的影响因素，做全系统的创新？;The Computing Problem;Program Execution (Aspect 2);Impact on Aspect 1;Impact on Aspect 3;对芯片结构发展现状和趋势的认识和思考;对芯片结构发展现状的认识;对芯片结