Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

MICLAB:Architektura Intel MIC - Topologia rdzenia


Architektura akceleratorów obliczeniowych firmy Intel

dr inż. Łukasz Szustak, Politechnika Częstochowska, IITiS
mgr inż. Kamil Halbiniak, Politechnika Częstochowska, IITiS



Topologia rdzenia


Koprocesory firmy Intel posiadają jednostkę obliczeniową obsługującą, w zależności od modelu karty od 57 do 61 rdzeni taktowanych częstotliwością zegara w zakresie od 1,056 GHz do 1,238 GHz. Wszystkie rdzenie bazują na zmodyfikowanej konstrukcji układu Intel P54C stosowanego pierwotnie w procesorach Intel Pentium Dodatkowo charakteryzują się wykonywaniem instrukcji programu w kolejności ich zdefiniowania (ang. in-order execution). Pojedynczy rdzeń pozwala na uruchomienie maksymalnie czterech wątków, co dla wybranych modeli pozwala uruchomienie 244 wątków. Aby uzyskać wysoką wydajność obliczeń należy uruchomić co najmniej dwa wątki na każdym z rdzeni. Taka konfiguracja zwiększa intensywność obliczeń poprzez zapewnienie lepszej potokowości wykonywanych instrukcji. Każdy rdzeń (Rysunek 1) koprocesora Intel Xeon Phi zaprojektowany został z myślą o energooszczędności zapewniając jednocześnie wysoką wydajność obliczeń równoległych.


Topologia rdzenia.png
Rysunek 1. Rdzeń koprocesora Intel Xeon Phi


Rdzenie cechuje również dwu-potokowe przetwarzanie instrukcji, wprowadzając tym samym zrównoleglenie na poziomie instrukcji (ang. Instruction level paralelizm). Rozwiązanie to pozala na wykonanie dwóch instrukcji programu w jednym cyklu zegara, przez dwa niezależne potoki – U-pipe oraz V-pipe. V-pipe (Pipe1 na Rysunku1) może wykonać jedynie pewien podzbiór instrukcji określonych zasadami parowania instrukcji i pełni to ważną rolę w uzyskaniu optymalnej wydajności rdzenia. Instrukcje wektorowe wykonywane są przez U-pipe (Pipe0 na Rysunku 1). Potok podzielony jest na siedem etapów w przypadku instrukcji całkowitych plus sześć dodatkowych w przypadku potoku wektorowego.



< Architektura Intel MIC - Wprowadzenie

Architektura Intel MIC - Jednostka wektorowa >