Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Обмен данными между процессором и памятью




Моделирование физических систем обычно связано с обработкой больших массивов данных (например, как в молекулярной динамике, - с расчётом траекторий большого количества частиц). Эти данные хранятся в памяти, доступной процессору (оперативная память компьютера, видеопамять, кэш). Двумя основными характеристиками, определяющими эффективность взаимодействия процессора с памятью, являются латентность и пропускная способность.

· Латентность – это время доступа к памяти, т.е. время ожидания процессором данных после запроса. Латентностью определяется производительность вычислений при решении задач, требующих частого обращения к произвольным, неупорядоченным ячейкам памяти. Такой обмен с памятью характерен для «кибернетических» задач, связанных со сложным управлением потоком команд, обработкой уникальных входных сигналов. В числе этих задач интерактивные приложения, – приложения, управляемые пользователем в ходе исполнения, - которые обычны для персональных компьютеров. Современные интерактивные приложения обычно обмениваются с пользователем и другими приложениями большим количеством разнородной информации.

· Недостаточная латентность памяти ограничивает возможности процессоров, работающих на высокой частоте, поскольку они не успевают получать данные для обработки.

· Пропускная способность (ПС) характеризует объём данных, которыми процессор может обменяться с памятью за единицу времени. Высокая пропускная способность оказывается важнее латентности в задачах, позволяющих организовать считывание данных из последовательных ячеек памяти непрерывным потоком.

· Высокую пропускную способность памяти можно эффективно использовать в задачах физического моделирования, которые связаны с применением сравнительно несложных алгоритмов обработки к большим массивам данных.

В последние годы пропускная способность памяти (ПС памяти) уве­личивается существенно быстрее, чем уменьшается латентность. В табл. 4.1. приведены современные времена удвоения ПС памяти различных типов [12]. В последнем столбце табл. 4.1. даны величины уменьшения латент­ности памяти тех же типов за то же время (т.е. за время удвоения ПС). Видно, что во всех случаях латентность улучшалась гораздо менее чем в два раза, то есть – существенно медленнее, чем возрастала пропускная способность. Такая тенденция указываетна перспективность разработки алгоритмов физичес­кого моделирования,ориентированных скорее на потоковую обработку дан­ных, эффективность которой определяется пропускной способностью памя­ти, чем напроизвольный доступ к памяти. Эффективность потоковой обра­ботки данных в большей мере определяется пропускной способностью памя­ти, чем латентностью, а эффективность произвольного доступа – наоборот.

Из табл. 4.1. видно, что пропускная способность кэша процессоров и оперативной памяти (которые задействованы при физическом модели­ровании на ПК) удваивается за 2-3 года. Можно ожидать, что и в ближайшем будущем эта тенденция сохранится.

Таблица 4.1.

Динамика улучшения пропускной способности и
латентности памяти [12]

Тип памяти Время удвоения ПС, годы Улучшение латентности за то же время, разы
Кэш процессоров 1.7 1.3
Оперативная память (DRAM) 2.9 1.2
Доступ к данным по сетям 2.1 1.3
Дисковая память 2.8 1.3

 

4.3. Графические процессоры как вычислительные системы для поточно-параллельных расчётов




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-07; Просмотров: 1263; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.