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(wú)依賴關(guān)系的指令組合成一個(gè)組 例：編譯器來(lái)做這件事，每組的最多指令書(shū)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(guò)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(jiǎn)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(jiǎn)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(qián)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(shuō)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(guò)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(guò)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(guó)西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室PNNL能源部開(kāi)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(pán)空間，每秒鐘將可以執(zhí)行8.3萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算。 開(kāi)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(qián)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(zhǎng)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(mǎi)賣(mài)和處置過(guò)程中不斷進(jìn)展企業(yè)和部門(mén)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(mén)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(lèi)型運(yùn)用獲得了業(yè)界領(lǐng)先的性能，而且在未來(lái)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(lái)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(jiǎn)單地并行處置各種指令。這種處置分工不但帶來(lái)了立竿見(jiàn)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(lái)處置器的并行性。處置器必需求可以支持高度的并行性來(lái)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(kāi)場(chǎng)處置。一旦條件語(yǔ)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(guò)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(lèi)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(guò)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(lái)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(méi)有被采用，異常不會(huì)發(fā)生，因此跟隨最初程序的語(yǔ)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(kāi)放特質(zhì)的IA-64EPIC系