给多核CPU定标是一大挑战,但新兴的一些方法展现出生机,嵌入微处理器基准联盟(EEMBC)和多核协会总裁Markus Levy表示。在Synopsys互用性开发商论坛上,Levy谈论了多核设计挑战和定标问题。
多核技术是“不可避免的”, Levy说道,有几大原因。当单核CPU提供的“回报在缩水”时,他说,多核CPU为提高计算密度、功能分区、异步微处理器和并行流水线打开了大门。但“天下没有免费的午餐,” Levy 表示,而且多核CPU也带来了许多设计挑战。
在这些挑战中,发现合适的硬件和软件互连是通过共享存储器还是片上网络方法是其中之一。内部核资源管理、分布式电源管理、负载平衡和算法分割都需要特别小心。而且对多个不同类型的核进行调试也非常困难提供简单的看法。
为了应对调试挑战,多核协会将开发一种调试API。 Levy还谈及了该组织在开发通信API领域的工作,其目标是“更紧密分布的”同质或异质多核系统。这种发信API占位面积很小,延迟低,效率高。与此同时,EEMBC正着手解决多核器件定标的挑战。该成效的一个重要部分是允许对单核与多核实现进行对比评估,这样设计师 就能看到2、4、16或更多内核可能提供的性能有多少。Levy表示,多核定标必须能延展至数百个内核。它必须能测量存储带宽,因为随着内核数量上升,这已成为主要问题。而且它还必须要考虑操作系统对排序的支持,因为不同操作系统在分派和管理线程上差距极大。
多核系统最容易定标的类型示使用对称多处理 (SMP)的系统,而这也是EEMBC着手的出发点。因此,定标假定为向同等的处理器内核分派线程。
“最容易的方式是采纳现有的基准,让它们线程化,” Levy 指出。“但是,运行一个标准,你需要一些监控系统的方式,而其复杂性前所未有。你不仅仅是运行一个应用,你在运行一个应用、一个操作系统和非指令监视器。”为完成这一任务, Levy表示,EEMBC已开发了已申报专利的“测试包”,提供观测并监控定标过程中出现何种情况的抽象层。它提供了一种发布多基准配置和由应用或线程组成的“工作量”的配置途经。
EEMBC发现这一性能不能按处理器数量线性缩放。“当你指派更多线程时,保持到一定程度还凑合,但当处理器饱和时,你就头撞南墙了。”
Levy展示了几种基准案例。其一涉及一种通过IP数据传输语音的多通道处理器件。测试是增加通道数量,观测性能蜕变的起点。在MPEG基准例子里,一个单一任务被分解为多个子任务,在一个视频例子里,不同算法,如视频输入和解码,在不同的内核上运行。“我们希望能找到一种业内大多数认同的方法,在相同的基础上运行。” Levy说道。
Synopsys EDA互用性开发商大会还探讨了低功率标准,EDA软件侵权保护,模拟约束和可互用参数化单元 (p-cells)的必要性。会刊网上已公布。
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