Tesis doctoral de Felipe Cabarcas Jaramillo
Debido a las mejoras tecnológicas y limitaciones en consumo de potencia de los microprocesadores, las arquitecturas multi-núcleo están dominando el mercado y desplazando a los procesadores de un solo núcleo. Al mismo tiempo, las arquitecturas basadas en aceleradores han mostrado que los procesadores multi-núcleo heterogéneos son muy eficientes y pueden proporcionar alto rendimiento en aplicaciones paralelas, pero a costa de un incremento en el esfuerzo para ser programados. Nosotros proponemos castell, una arquitectura multi-núcleo escalable que puede ser programada como si fuera un procesador con un solo núcleo, pero con el rendimiento de una arquitectura basada en aceleradores. castell se apoya en los modelos de programación basados en tareas, que simplifican el desarrollo de software para multiprocesadores. Estos modelos usan un sistema en tiempo de ejecución que identifica y planifica las tareas, y las enriquece con características particulares del hardware. Una de estas características son las transferencias dma, que permiten solapar computación y transferencia de datos mediante double-buffering. Esta característica permite que las aplicaciones en castell toleren grandes latencias de memoria y nos permiten centrar el diseño del sistema de memoria en el ancho de banda. además de la programabilidad y el diseño del sistema de memoria, se ha diseñado una red de interconexión jerárquica y se ha añadido un modulo de sincronización. La red de interconexión distribuye eficientemente el tráfico de memoria para permitir que la arquitectura escale. El módulo de sincronización es una consecuencia de la gran degradación de desempeño de las aplicaciones como consecuencia de las grandes latencias de la sincronización por software. Castell es, principalmente, una arquitectura marco que permite la definición de implementaciones específicas para un dominio particular. Hasta el momento, castell ha sido usada para proponer arquitecturas heterogéneas para aplicaciones científicas, decodificación de vídeo (usando h.264), y alineación de secuencias de proteínas (usando el algoritmo de smith-waterman y clustalw). Además, ha sido usada para explorar optimizaciones para las arquitecturas: como un dma mejorado y soporte hardware para el manejo de tareas en modelos de programación basado en éstas.
Datos académicos de la tesis doctoral «Castell: a heterogeneous cmp architecture scalable to hundreds of processors«
- Título de la tesis: Castell: a heterogeneous cmp architecture scalable to hundreds of processors
- Autor: Felipe Cabarcas Jaramillo
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 19/09/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Alejandro Ramírez Bellido
- Tribunal
- Presidente del tribunal: eduard Ayguadé parra
- osman Unsal García (vocal)
- georgi Nedeltchev gaydadjiev (vocal)
- miquel Pericí s gleim (vocal)