演講文件-EPIC技術(shù)ppt課件

1、EPIC技術(shù)Team Member:033319 田 瑛033292 陳昱安033306 黃哲清1大綱何為EPIC技術(shù)與CISC和RISC相比EPIC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)代科技發(fā)展對(duì)EPIC技術(shù)的需求EPIC的關(guān)鍵特性各大企業(yè)對(duì)EPIC技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用2何為EPIC技術(shù)Explicitly Parallel Instruction Computing 顯性并行指令計(jì)算技術(shù) 3何為EPIC技術(shù)：1.將無依賴關(guān)系的指令組合成一個(gè)組 例：編譯器來做這件事，每組的最多指令書受限制4何為EPIC技術(shù)：2.由內(nèi)置的執(zhí)行單元讀入分組的指令群并執(zhí)行假設(shè)每條指令經(jīng)過fetch, decode, execute,

2、write四個(gè)步驟完成 1t 2t 3t 4t 5t 6t 5何為EPIC技術(shù)：3.利用簡單的硬件提高指令的并行度 編譯時(shí)，軟件曾經(jīng)決議了各條指令的分配情況因此僅利用簡單的硬件就可提高指令的并行度EPIC技術(shù)可以降低處置器的本錢6大綱何為EPIC技術(shù)與CISC和RISC相比EPIC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)代科技發(fā)展對(duì)EPIC技術(shù)的需求EPIC的關(guān)鍵特性各大企業(yè)對(duì)EPIC技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用7與CISC和RISC相比EPIC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之一： 可將CISC與RISC指令構(gòu)造置于同一處置器中。就是說用同一個(gè)cpu既可以處置基于windows的運(yùn)用也可以處置基于unix的運(yùn)用。而這些任務(wù)僅僅經(jīng)過bios設(shè)置就可

3、以實(shí)現(xiàn)。8與CISC和RISC相比EPIC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之二： EPIC不遵照順序指令處置，而是經(jīng)過預(yù)告和推測(cè)要處置的功能，使處置性能大幅提高。 9與CISC和RISC相比EPIC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之三： EPIC減少了分支數(shù)、處置途徑數(shù)及分支誤預(yù)測(cè)，使處置速度遠(yuǎn)高于目前CISC和RISC處置器。10與CISC和RISC相比EPIC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之四： EPIC技術(shù)減少了存儲(chǔ)器對(duì)處置器的潛在影響。尤其是EPIC技術(shù)能處理目前RISC及CISC技術(shù)中存在的性能局限。11大綱何為EPIC技術(shù)與CISC和RISC相比EPIC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)代科技發(fā)展對(duì)EPIC技術(shù)的需求EPIC的關(guān)鍵特性各大企業(yè)對(duì)EPIC技術(shù)及其相關(guān)技

4、術(shù)的應(yīng)用12對(duì)EPIC技術(shù)的需求1挑戰(zhàn)高性能技術(shù)計(jì)算例：為美國西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室PNNL能源部開發(fā)的超級(jí)計(jì)算機(jī)。這種新系統(tǒng)擁有1400個(gè)英特爾安騰2處置器、1.8TB內(nèi)存和170TB硬盤空間，每秒鐘將可以執(zhí)行8.3萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算。 開發(fā)完成后，它將成為世界上功能最強(qiáng)大的基于Linux的超級(jí)計(jì)算機(jī)之一，使PNNL研討人員可以以比原有系統(tǒng)快30倍的速度處置復(fù)雜的運(yùn)用。EPIC的強(qiáng)大才干和經(jīng)濟(jì)的價(jià)錢有助于科學(xué)家們突破當(dāng)前計(jì)算才干的限制。準(zhǔn)確定量分析日益復(fù)雜的系統(tǒng)模型這種分布式系統(tǒng)將采用以EPIC技術(shù)為根底英特爾安騰2處置器13對(duì)EPIC技術(shù)的需求2挑戰(zhàn)企業(yè)計(jì)算 1.商業(yè)領(lǐng)域的計(jì)算需求日益增長2.由

5、于用戶量的添加，自動(dòng)化處置的復(fù)雜流程等緣由，各大公司要求更高的計(jì)算才干3.各公司在買賣和處置過程中不斷進(jìn)展企業(yè)和部門間整合，這極大添加了任務(wù)負(fù)載和企業(yè)的數(shù)據(jù)量。這些業(yè)務(wù)需求不僅要求加強(qiáng)傳統(tǒng)運(yùn)用如額外特性和功能，同時(shí)還添加了計(jì)算需求。14對(duì)EPIC技術(shù)的需求3創(chuàng)新處理方案 EPIC計(jì)算方式是專門為實(shí)現(xiàn)高效并行性而設(shè)計(jì)的，旨在同時(shí)處置多個(gè)指令或進(jìn)程。EPIC技術(shù)已使許多關(guān)鍵類型運(yùn)用獲得了業(yè)界領(lǐng)先的性能，而且在未來這種優(yōu)勢(shì)將會(huì)日益顯著。在其它計(jì)算方式中，并行處置時(shí)機(jī)必需由處置器本身來識(shí)別。EPIC提供了一種加強(qiáng)的指令集，使編譯器可以在軟件代碼到達(dá)處置器之前明確地識(shí)別出并行處置時(shí)機(jī)。硬件和軟件可根據(jù)本

6、身才干選擇運(yùn)用以使其得到最正確處置。編譯器還調(diào)整了程序，以優(yōu)化效率。該處置器可以以最快的速度簡單地并行處置各種指令。這種處置分工不但帶來了立竿見影的性能優(yōu)勢(shì)，而且還為性能擴(kuò)展提供了更多時(shí)機(jī)。15大綱何為EPIC技術(shù)與CISC和RISC相比EPIC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)代科技發(fā)展對(duì)EPIC技術(shù)的需求EPIC的關(guān)鍵特性各大企業(yè)對(duì)EPIC技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用16EPIC技術(shù)的關(guān)鍵特性-1.顯式并行性獲得高度并行性是EPIC高效計(jì)算的關(guān)鍵。 EPIC還可以靈敏地提高未來處置器的并行性。處置器必需求可以支持高度的并行性來優(yōu)化總體吞吐量。EPIC計(jì)算方式具備的眾多特性使其非常適于該項(xiàng)義務(wù)，包括廣泛的計(jì)算資源、加強(qiáng)

7、的預(yù)測(cè)和推測(cè)才干。17EPIC技術(shù)的關(guān)鍵特性-2.預(yù)測(cè)才干 在分支密集型代碼中，條件分支會(huì)成為總體吐量的主要限制要素。 在其它體系構(gòu)造中，條件分支未處置之前處置器不能夠向前運(yùn)轉(zhuǎn)。 在EPIC計(jì)算方式下，它還使處置器可以預(yù)先載入指令和數(shù)據(jù)，并同時(shí)針對(duì)兩個(gè)分支開場(chǎng)處置。一旦條件語句得四處置，搜集到的不正確途徑的信息就會(huì)被刪除，從而使處置器可以繞過一個(gè)條件分支而不用等待它被處理，進(jìn)而顯著提高了并行處置效率。 18EPIC技術(shù)的關(guān)鍵特性-3.分類分支條件分支由三個(gè)單獨(dú)的動(dòng)作組成：做出能否分支的決議提供目的地址對(duì)PC計(jì)數(shù)器實(shí)踐數(shù)值的改動(dòng) 經(jīng)過分別這些動(dòng)作，可以早在指令流的時(shí)候并行的執(zhí)行多個(gè)比較。此外，多

8、個(gè)目的也可以指定列入清單，并且指令可以從這些途徑進(jìn)展預(yù)取。這樣，PC值的改動(dòng)可以不斷推遲到一條有多路作用的明晰分支指令或者設(shè)置分支指令之后。19EPIC技術(shù)的關(guān)鍵特性-4.存儲(chǔ)層次的編譯器控制 EPIC體系構(gòu)造可以提供應(yīng)硬件一些提示包括裝載操作能夠的埋伏期和一個(gè)裝載或者存儲(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)能夠的位置。20EPIC技術(shù)的關(guān)鍵特性-5.控制預(yù)測(cè) 為了盡早啟動(dòng)裝載，必需在一個(gè)分支前啟動(dòng)。 EPIC體系構(gòu)造提供一種猜測(cè)性方式來裝載和標(biāo)識(shí)操作數(shù)。當(dāng)預(yù)測(cè)指令呵斥異常，異常被標(biāo)志結(jié)果延緩。只需當(dāng)非預(yù)測(cè)性指令讀標(biāo)志操作數(shù)時(shí)異常被處置。因此假設(shè)分支沒有被采用，異常不會(huì)發(fā)生，因此跟隨最初程序的語義。 21EPIC技術(shù)的關(guān)鍵

9、特性-6.數(shù)據(jù)猜測(cè)為了可以重新安排存取指令，編譯器必需知道指令所涉及的內(nèi)存地址。由于別名技術(shù)，編譯器不能總是在編譯期做到這點(diǎn)。 當(dāng)別名情況的出現(xiàn)只需較小能夠性時(shí)，EPIC體系構(gòu)造提供了預(yù)測(cè)性裝載。 猜測(cè)性裝載總是盡能夠早的啟動(dòng)裝載，而且在需求用到載入值的地方，改為數(shù)據(jù)確認(rèn)裝載。 22大綱何為EPIC技術(shù)與CISC和RISC相比EPIC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)代科技發(fā)展對(duì)EPIC技術(shù)的需求EPIC的關(guān)鍵特性各大企業(yè)對(duì)EPIC技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用23EPIC技術(shù)的運(yùn)用舉例 英特爾IA-64架構(gòu) 此IA-64處置器的特點(diǎn)：可以同時(shí)處置許多操作，大量的存放器集合、一流的浮點(diǎn)運(yùn)算性能、宏大的內(nèi)存尋址才干、“斷定predication與“推測(cè)speculation功能等，共同使得基于IA-64處置器的效力器可以滿足電子商務(wù)運(yùn)用的高要求。 HP的Integrity Superdome效力器系統(tǒng)以Intel Itanium 2為根底，而Intel Itanium 2處置器采器具有開放特質(zhì)的IA-64EPIC系