Question

Cal拥有10个计算核心的多核架构：2个处理器核心和8个协处理器。每个处理器内核可提供2.0 GFlops，而每个协处理器可提供1.0 GFlops。所有计算核心都可以同时执行计算。除非有明确的限制，否则任何指令都可以在处理器或协处理器内核中执行。

如果应用程序中70％的动态指令是可并行化的，那么在最佳情况下可以获得的最大平均性能（触发器）是多少？请注意，只有在执行并行70％结束后才能执行剩余的30％指令。

考虑另一个应用程序，其中所有动态指令可以分为6组（A，B，C，D，E，F），具有以下依赖性。例如，A - >; C意味着在开始执行C中的指令之前需要完成A中的所有指令。前四组（A，B，C和D）中的每一组包含20％的动态指令，而其余两组中的每一组（E和F）包含10％的动态指令。每个组中的所有指令必须在同一处理器或协处理器内核上顺序执行。如何在多核架构上安排它们以实现最佳性能？现在最大平均性能（触发器）是多少？

            A(20%) --> C(20%) -->
                                    E(10%)-->F(10%)
            B(20%) --> d(20%) -->

Answer 1

对于第一部分，您需要使用Amdahl定律，即：

max speed-up = 1/(1-p+p/n)

其中p是可并行化的部分。 n是执行并行部分的改进因素。

（注意，Amdahl定律公式可用于其他类型变化的一阶估计。例如，考虑到ALU能量使用的N减少因子和ALU使用的P能量分数，可以找到改进在总能源使用中。）

在您的情况下，由于串行部分将在更高性能（2 GFLOPS）处理器内核上执行，因此n为6（[8个协处理器内核* 1个GFLOPS /内核+ 2个处理器内核* 2个GFLOPS /内核] / 2 GFLOPS /处理器核心。）

快速计算显示，您可以获得的最大加速比为2.4与1个处理器核心相关。因此，如果整个程序在一个处理器内核上串行执行，那么最大FLOPS将是速度的加速时间，即2.4 * 2 GFLOPS = 4.8 GFLOPS。

对于第二部分，请注意，最初有两个独立的指令流：A - ＆gt; C和B - ＆gt; C.由于系统有两个处理器内核，因此两者都可以在更高性能的处理器内核上并行执行。此外，两者都具有相同的工作量（每个流的总量的40％），因此它们将同时完成相同的性能核心。

由于E取决于C和D的结果，因此必须在两次完成后启动。 E和F将在处理器内核上执行（该内核是任意的，因为E必须等待两个处理器内核上运行的任务完成）。

正如您所看到的，80％的程序（40％用于A + C; 40％用于B + D）可以并行化2倍，20％的程序（E + F）是串行的。然后，您可以将数字插入Amdahl定律公式（p = 0.8，n = 2）。

计算多核架构的性能？

1 个答案: