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【計算機(jī)基礎(chǔ)Ep17】黑皮書:《計算機(jī)組成與設(shè)計——硬件/軟件接口》內(nèi)容梳理(八)

2023-03-08 23:50 作者:躺坑老碧的學(xué)習(xí)瞎記  | 我要投稿

第一章 計算機(jī)抽象及相關(guān)技術(shù)

1.8滄海巨變:從單處理器向多處理器轉(zhuǎn)變

原因:功耗的極限迫使微處理器的設(shè)計發(fā)生了巨變——到2006年,所有桌面和服務(wù)器公司都在單個微處理器芯片中加入了多個處理器,以求更大的吞吐率,而不再繼續(xù)追求降低單個程序運(yùn)行在單個處理器上的響應(yīng)時間。

概念:

  1. 為了減少處理器(processor)和微處理器(microprocessor)這兩個詞語之間的混淆,一些公司將處理器作為“核”(core)的代稱,這種語境下的微處理器就是多核處理器了;

  2. “四核”微處理器是一個包含了4個處理器或者4個核的芯片。

程序員表編寫顯示并行程序:

  1. 必要性:在過去,程序員可以依賴于硬件、體系結(jié)構(gòu)和編譯器的創(chuàng)新,無須修改一行代碼,而今天,程序員要想顯著改進(jìn)響應(yīng)時間,必須重寫程序以充分利用多處理器的優(yōu)勢;

  2. 難度:并行性對計算機(jī)性能一直十分重要,但它往往時隱蔽的,通過指令重疊執(zhí)行使程序運(yùn)行得更快,這是指令級并行的一個例子,很多采用此種方式進(jìn)行革新的公司都失敗了;

  3. 原因:

    1. 編程的難度:正確,解決重要問題,速度快,提供接口以便使用;

    2. 程序員必須將應(yīng)用劃分為每個核上有大致相同數(shù)量的任務(wù):任務(wù)分配必須平衡才能得到預(yù)期的加速,必須盡量減少通信和同步的開銷。



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