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  • 线程、多核技术什么技术?

    千次阅读 2010-05-07 16:11:00
    看下面的参考.--------------------------------------------------------------------------------多核与线程技术的区别到底在哪里?毫无疑问的,“多核”、“线程”此二词已快成为当今处理器架构设计中的两大显...

    看下面的参考.

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    多核与多线程技术的区别到底在哪里?

    毫无疑问的,“多核”、“多线程”此二词已快成为当今处理器架构设计中的两大显学,如同历史战国时代以“儒”、“墨”两大派的显学,只不过当年两大治世思想学派是争得你死我亡,而多核、多线程则是相互兼容并蓄,今日几乎任何处理器都朝同时具有多核多线程的路线发展迈进。

    虽然两词到处可见,但可有人知此二者的实际差异?在执行设计时又是以何者为重?到底是该多核优先还是多线程提前?关于此似乎大家都想进一步了解,本文以下试图对此进行个中差异的解说,并尽可能在不涉及实际复杂细节的情形下,让各位对两者的机制观念与差别性有所理解。

    行程早于线程.若依据信息技术的发展历程,在软件程序执行时的再细分、再切割的小型化单位上,先是有行程(Process),之后才有线程(Thread),线程的单位比行程更小,一个行程内可以有多个线程,在一个行程下的各线程,都是共享同一个行程所建立的内存寻址资源及内存管理机制,包括执行权阶、内存空间、堆栈位置等,除此之外各个线程自身仅拥有少许因为执行之需的变量自属性,其余都依据与遵行行程所设立的规定。

    相对的,程序与程序之间所用的就是不同的内存设定,包括分页、分段等起始地址的不同,执行权阶的不同,堆栈深度的不同等,一颗处理器若执行了A行程后要改去执行B行程,对此必须进行内存管理组态的搬迁、变更,而这个搬迁若是在处理器内还好,若是在高速缓存甚至是系统主存储器时,此种切换、转移程序对执行效能的损伤就非常大,因为完成搬迁、切换程序的相同时间,处理器早就可以执行数十到上千个指令。

    两种路线的加速思维.所以,想避免此种切换的效率损耗,可以从两种角度去思考,第一种思考就是扩大到整体运算系统的层面来解决,在一部计算机内设计、配置更多颗的处理器,然后由同一个操作系统同时掌控及管理多颗处理器,并将要执行的程序的各个程序,一个程序喂(也称:发派)给一颗处理器去执行,如此多颗同时执行,每颗处理器执行一个程序,如此就可以加快整体的执行效率。

    当然!这种加速方式必须有一个先决条件,即是操作系统在编译时就必须能管控、发挥及运用多行程技术,倘若以单行程的系统组态来编译,那么操作系统就无法管控服务器内一颗以上的处理器,如此就不用去谈论由操作系统负责让应用程序的程序进行同时的多颗同时性的执行派送。

    即便操作系统支持多程序,而应用程序若依旧只支持单程序,那情形一样是白搭,操作系统无法对单行程程序再行拆分,依然是只喂入单一颗处理器上去执行,无从加速。

    同时用多颗处理器来执行,且每颗处理器执行一个行程,这是一种加速法,另一种加速法则是:尽量不进行内存管理组态的切换,避免切换的效能折损,线程正是在此概念下所出现的产物。

    不过,线程也要程序的搭配才能发挥,线程的概念出现与落实已是“C++看消、Java看长”的阶段,所以C++只能通过API呼用的方式来支持与使用多线程,如此必须改写过往的程序才行,改写成有呼用到支持多线程的API才行。相对的,较C++晚问世的Java则是原生支持多线程,不用改写也能发挥及运用多线程的特性及其加速效益。

    有了线程后,执行的分割、切割更加细腻,线程机制不仅在多颗处理器的系统内可以加速,在单颗处理器内也一样能获得好处,在多颗处理器的系统上每颗处理器不仅可以单独执行一个程序,当然也可以单独执行一个线程,而在单处理器系统上因为省去内存管理组态的搬迁,所以一样可以加速,很明显的,线程使执行的发派、分配更加细腻与灵活化。

    线程的副作用.线程虽有好用的优点,不过它也有副作用的缺点,且此一优缺是一体两面无从分割,缺点是各个线程共享同一组内存管理组态及机制,倘若有一个线程的执行发生错误、瑕疵、或遭入侵等,其余在同一个行程内的每个线程也都会遭受影响、波及,最严重是同一个行程内的一切都错乱、毁坏,由此可知:线程其实是带有若干安全性牺牲的加速法。

    此外有人会误会,就字面上而言,多核表示同时间有多颗处理器在执行,每颗处理器可以执行一个行程或一个线程,但是一颗具有多线程能力的处理器并不表示它可以同时执行多个线程,事实上在同一时间内一颗具多线程功效的处理器也依然是执行一个线程而已,只是多线程处理器的内部可以将原有线程的相关信息及变量暂时搁摆,然后去执行其它的线程,执行完后在切换回原来执行到一半的线程,甚至没执行完也可以切换回来,且整个切换过程都在处理器内进行,不用与快取与内存进行搬迁置换,如此以快速换线程执行的方式来加速。

    相对于此的,一颗不具多线程能力的处理器,执行一个线程到一半若想改执行另一个线程,就必须将原线程、现线程的相关内容与信息搬迁到快取或内存,然后自快取及内存引入另一个线程,由于此一搬转颇耗时,所以多半选择将原有的线程执行完再引入下一个线程,如此在时间上可能还比较经济。然而无论一线程完整执行后再执行下一个线程,还是进行线程的进出搬迁转移,都不会比具备多线程能力的处理器来的快速有效。

    至此我们可以归纳整理:

    1.多核、多处理器系统中的每颗处理器(每个核),同时间内可以执行各自不同的行程(或线程)。

    2.一颗多线程能力的处理器,无论是支持二线程、四线程、八线程,这些线程都必须是在同一个行程内,所以一颗处理器(一个核)还是只能执行一个行程,双核处理器就能够同时执行两个不同的行程(或线程),四核就可以同时不同的四个行程(或线程)。

    3.倘若是执行不支持多线程的程序,其执行上的分拆最多只到行程而未到线程,那么每颗处理器内的多线程功效就无从发挥,而这类的程序历史较长久,相对的原生支持多线程的程序历史较短,不过信息技术的脚步向来进展快速,两种不同层次的支持仅差距数年时间。

    产业实际发展可为证明.真的是多核优于、先于多线程吗?关于此可通过产业实际发展做为应证,Sun的UltraSPARC T1处理器(研发代号:Niagara)是八核四线程的设计,但接续的UltraSPARC T2处理器(研发代号:Niagara 2)则是八核八线程的设计,所以是核多、核优先,然后再来拉跋、提升线程的执行。

    同样的,IBM为Microsoft Xbox 360所设计的Xenon处理器,是个三核二线程的设计,核数依然是高于线程数,又如IBM、Sony、Toshiba三家业者合研的Cell处理器,现有第一代的Cell(研发代号:DD1)是九核,组态上是八核媒体(SPE)、一核泛用(PPE),新一代的Cell(研发代号:DD2)也针对PPE的部分进行双线程发展,如此再次表示核比线程重要,当Cell仅进行增一线程的扩展改进时,而非再增一核,即可知这仅是一次小幅的改进。

    最后,且让我们谈谈与多核、多线程不同加速走向的“多令”,“多令”是笔者发明的词,指的是比执行行程(Process)、线程(Thread)更基底层次的执行指令(Instruction),多核的作法是尽可能在同时间内执行多个行程,多令则是尽可能在同时间内执行多个指令,学术上的VLIW与产业上的EPIC皆是多令理念下的架构。

    到目前为止多令并非不可行,但仅行于数字信号、图像等处理,绘图芯片、媒体处理器等多实行VLIW架构,然多令在泛用运算上却未见效益,至于科学研究之类的高效运算也倾向使用更高层次的平行:多机(丛集、网格,执行范畴与分配类同于线程、行程),看来多令、多程/线程、多机各有所用,端看运用场合的适切性。

     

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           传统的应用是单核应用,这意味着它们按顺序依次处理每一个命令。例如,用于运行三个报告的一个单线程应用会首先运行其中一个报告,当该报告完成后才开始运行第二个报告,而后第三个。 现在,许多商业应用和操作系统采用了多线程技术,可在同一时间内利用一颗以上的处理器能力。它们可同时处理多个任务。在上述例子中,所有三个报告在提供多线程能力的系统上可同时进行处理。显著的性能提升来自于在多核服务器和工作站上运行多线程操作系统和应用。

           双核技术提高处理效率.目前对于多核技术的第一次实践就是双核处理器技术 - 在一个芯片上整合两个物理核心 - 每个核心都有专用的处理缓存模块。在将来,提供拥有四个或更多物理核心的芯片产品已列入计划,有待技术的成熟;软件产品也将不断创新从而更好地推进多线程技术的性能优势。在多核技术中,由于每个处理器核心可全速执行一个线程,因此单颗处理器可高效地处理多线程运算。通过将两个处理核心封装在一起,在无需大幅度提高总体能耗和总体热散发的条件下双核处理器可显著地增强处理性能。

           超线程技术增强处理性能.超线程是多线程处理的一种形式,采用于大多数英特尔处理器上。超线程技术通过添加与物理线程并行的“虚拟”线程实现单核处理器对两个线程的执行。虽然超线程技术可提高处理性能,但潜在的提高远比不上在服务器上添加两个物理处理核心,这是因为在处理“虚拟”线程时会出现超负荷处理现象。

           多核技术和超线程技术提高系统效率和性能. 双核技术的设计可执行两个物理线程。配备超线程技术后,双核处理器的设计就能同时处理四个软件命令 - 两个物理和两个虚拟 - 在一个处理器芯片中。这种架构 -将多核技术和超线程技术的结合- 可为目前和将来提供杰出的系统性能和扩展性。

     

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  • JavaWeb基础核心技术

    万人学习 2015-06-10 09:46:12
    本Java视频教程涵盖JavaWEB 企业级开发所需的Servlet、JSP、MVC 设计模式、EL 表达式、JavaBean、国际化、Cookie和HttpSession、JavaMail等全部核心技术。 授课过程中通过个企业级案例,将各知识点融会贯通。
  • cpu多核技术发展

    千次阅读 2017-01-04 20:19:08
    linux scheduler中有调度域(sched_domain)和调度...下面就从简单到复杂依次介绍下cpu多核技术的发展。 SMT(Simultaneous multithreading)同时线程技术,单个处理器核心可以同时执行个线程。 CMP(Chip multiproce
    linux scheduler中有调度域(sched_domain)和调度组(sched_group)的概念,
    用来做负载均衡计算使用,而该算法主要跟CPU核心的复杂度有关。
    下面就从简单到复杂依次介绍下cpu多核技术的发展。


    SMT(Simultaneous multithreading)同时多线程技术,单个处理器核心可以同时执行多个线程。
    CMP(Chip multiprocessors)单芯片里面封装多个核心。
    SMP(Symmetric Multi-Processing)对称多处理器,系统内部集成一组架构相同芯片,共享总线跟内存,
    芯片内部可以进一步划分成CMP,SMT。


    NUMA:非一致性内存访问,将不同架构CPU核心连接起来,比如SPM跟CMP连接。


    具体概念描述可以参考下面这篇文章:


    http://blog.sciencenet.cn/blog-641976-534693.html
    展开全文
  • 多核技术的历史与现状

    千次阅读 2011-03-08 15:28:00
    本论文将介绍关于当代新兴科技——多核技术的历史与现状。从实际需求出发,介绍多核技术的发展背景及技术依托,并简要阐述多核技术的前景。文中还包括我国多核技术的一些发展状况。以及“龙芯”的部分情况。

    多核技术的历史与现状

    摘要:本论文将介绍关于当代新兴科技——多核技术的历史与现状。从实际需求出发,介绍多核技术的发展背景及技术依托,并简要阐述多核技术的前景。文中还包括我国多核技术的一些发展状况。以及“龙芯”的部分情况。

     

    本文提纲:

    1.多核技术的定义

    2.多核技术的产生背景

    3.多核技术的现状

    4.多核技术在中国的发展情况

    5.总结

     

    第一章 多核技术

    1.1多核技术的定义

    在当代由于社会的进步,社会需求的不断加大,面对市场规模的不断提高,业务需求的不断提高,高性能的计算机成为了一种必不可少的数据处理工具。但由于单核多线程已经无法满足目前需求,随之在计算机领域也应运而生了一门新兴的科技——多(内)核技术。多内核是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎(内核)。最为显著的是多核处理器技术,它也是CPU设计中的一项先进技术。它把两个以上的处理器核集成在一块芯片上,以增强计算性能。CMP通过在多个CPU核上分配工作负荷,并且依靠到内存和输入输出(I/O)的高速片上互联和高带宽管道对系统性能进行提升。

    1.2多核技术的应用

    由于多核技术的发展,超级计算机也随之诞生。2009619日,造价2亿元、每秒峰值运算速度超过200万亿次的超级计算机魔方,开始在上海高速运转。而有了魔方,上海超算的脑力增长了20倍。曙光4000A”支撑的300多个用户,将大部分移师魔方,包括气象预报、生物药物、生命科学、汽车、核电、钢铁、新材料、土木工程、物理、化学、航空、航天、船舶等数十个应用领域。

    除了旧有的项目之外,魔方还被期待以重任:上海市着力发展的九大高新技术产业,如商用飞机、新材料、医药、重大装备、新能源以及电动车等六个领域都将依赖高性能计算技术。                                                                                                         

    或许,有一天你所搭乘的国产大飞机,不仅机身设计靠的是超级计算机的贡献,就连出现在你面前的飞行员、空姐排班顺序也是超级计算机所决定的。 超级计算机500排行榜中,美国入围的291台超级计算机中有35台用于金融企业或相关机构。未来,魔方将助力上海国际金融中心建设,为金融机构设计衍生产品、控制风险、提供各种计算解决方案。

    第二章  多核技术的产生背景

    2.1  多核技术与单核多线程的不同

    单核多线程则是在单个计算引擎上,以主频的形式分时复用的执行多个程序,虽然看上去是多个程序并行执行,但实际上仍然是一个处理器在工作,只是主频较高,不会被用户所察觉。

    多核技术是在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎。它可以在多个计算引擎上同时运行程序,或者说:一个程序可以在多个处理器上进行。在没有执行顺序冲突的情况下,真正缩短了运行时间,提高了计算效率。

    2.2  多核技术的产生

    单核多线程虽然从表面上解决了多个程序不能同时进行的窘境,但始终是一个计算引擎在工作。未来的主流应用需要处理器具备同时执行更多条指令的能力,仅从单核处理器中已经不太可能提取更多的并行性。

    2.2.1 多核的产生背景

    因为功耗问题限制了单核处理器不断提高性能的发展途径。我们都知道:作为计算机核心的处理器就是将输入的数字化的数据和信息,进行加工和处理,然后将结果输出。假定计算机的其他子系统不存在瓶颈的话,那么影响计算机性能高低的核心部件就是处理器。反映在指令上就是处理器执行指令的效率。

      处理器性能 = 主频 x IPC

      从上面的公式可以看出,衡量处理器性能的主要指标是每个时钟周期内可以执行的指令数(IPC: Instruction Per Clock)和处理器的主频。其实频率就是每秒钟做周期性变化的次数。主频为1GHz 就是1秒钟有10亿个时钟周期。

      因此,提高处理器性能就是两个途径:提高主频和提高每个时钟周期内执行的指令数(IPC)。处理器微架构的变化就可以提高IPC从而提高处理器的性能。但是,对于同一代的架构,改良架构来提高IPC的幅度是非常有限的,所以在单核处理器时代通过提高处理器的主频来提高性能就成了唯一的手段。

      不幸的是,给处理器提高主频不是没有止境的,从下面的推导中可以看出,处理器的功耗和处理器内部的电流、电压的平方和主频成正比,而主频和电压成正比。

      因为:处理器功耗 正比于 电流x 电压 x 电压 x 主频主频 正比于 电压

    所以:处理器功耗 正比于主频的三次方                如果通过提高主频来提高处理器的性能,就会使处理器的功耗以指数(三次方)而非线性(一次方)的速度急剧上升,很快就会触及所谓的频率的墙”(frequency wall)。过快的能耗上升,使得业界的多数厂商寻找另外一个提高处理器性能的因子,提高IPC

      提高IPC可以通过提高指令执行的并行度来实现,而提高并行度有两种途径:一是提高处理器微架构的并行度;二是采用多核架构。

      在采用同样的微架构的情况下,为了达到处理器IPC的目的,我们可以采用多核的方法,同时有效地控制功耗的急剧上升。看看下面的推导。

      因为:处理器功耗 正比于 电流x 电压 x 电压 x 主频“IPC 正比于 电流

      所以:处理器功耗 正比于 IPC”

      由单核处理器增加到多核处理器,如果主频不变的话,IPC理论上可以提高一倍,功耗理论上也就最多提高一倍,因为功耗的增加是线性的。而实际情况是,双核处理器性能达到单核处理器同等性能的时候,前者的主频可以更低,因此功耗的下降也是指数方(三次方)下降的。反映到产品中就是双核处理器的起跳主频可以比单核处理器更低,性能更好。

      由此可见,将来处理器发展的趋势是:为了达到更高的性能,在采用相同微架构的情况下,可以增加处理器的内核数量同时维持较低的主频。较低的主频也有效地控制了功耗的上升。

    2.2.2 技术的发展导致了多核技术的出现

    当然,光有想法是不行的,如果没有辅助技术的支持,一切想法是无法实现的。

    上世纪八九十年代以来,推动微处理器性能不断提高的因素主要有两个:半导体工艺技术的飞速进步和体系结构的不断发展。半导体工艺技术的每一次进步都为微处理器体系结构的研究提出了新的问题,开辟了新的领域;体系结构的进展又在半导体工艺技术发展的基础上进一步提高了微处理器的性能。这两个因素是相互影响,相互促进的。其实有些规律性的东西是很难维持的。多核的出现是技术发展和应用需求的必然产物。这主要基于以下事实:

    1.晶体管时代即将到来

     根据摩尔定律,微处理器的速度以及单片集成度每18个月就会翻一番。经过发展,通用微处理器的主频已经突破了4GHz,数据宽度也达到64位。在制造工艺方面也同样以惊人的速度在发展,0.13um工艺的微处理器已经批量生产,90nm工艺以下的下一代微处理器也已问世。照此下去,到今年,芯片上集成的晶体管数目预计超过10亿个。因此,体系结构的研究又遇到新的问题:如何有效地利用数目众多的晶体管?国际上针对这个问题的研究方兴未艾。多核通过在一个芯片上集成多个简单的处理器核充分利用这些晶体管资源,发挥其最大的能效。

    2.体系结构发展的必然

    超标量(Superscalar)结构和超长指令字(VLIW)结构在高性能微处理器中被广泛采用。但是它们的发展都遇到了难以逾越的障碍。超标量结构使用多个功能部件同时执行多条指令,实现指令级的并行(Instruction-Level ParallelismILP)。但其控制逻辑复杂,实现困难,研究表明,超标量结构的指令集并行一般不超过8。超长指令字结构使用多个相同功能部件执行一条超长的指令,但也有两大问题:编译技术支持和二进制兼容问题。

    3.能耗不断增长

    随着工艺技术的发展和芯片复杂性的增加,芯片的发热现象日益突出。多核处理器里单个核的速度较慢,处理器消耗较少的能量,产生较少的热量。同时,原来单核处理器里增加的晶体管可用于增加多核处理器的核。在满足性能要求的基础上,多核处理器通过关闭(或降频)一些处理器等低功耗技术,可以有效地降低能耗。

    4.设计成本的考虑

    随着处理器结构复杂性的不断提高,和人力成本的不断攀升,设计成本随时间呈线性甚至超线性的增长。多核处理器通过处理器IP等的复用,可以极大降低设计的成本。同时模块的验证成本也显著下降。

    5.门延迟逐渐缩短,而全局连线延迟却不断加长

       随着超长指令字工艺技术的发展,晶体管特征尺寸不断缩小,使得晶体管门延迟不断减少,但互连线延迟却不断变大。当芯片的制造工艺达到0.18微米甚至更小时,线延迟已经超过门延迟,成为限制电路性能提高的主要因素。在这种情况下,由于CMP(单芯片多处理器)的分布式结构中全局信号较少,与集中式结构的超标量处理器结构相比,在克服线延迟影响方面更具优势。

    第三章  多核技术的现状

    3.1  多核技术从各界获得的支持

    自从多核技术新兴以来,各行各业都给予了很高的支持。教育方面,全国有120多家高校开设了多核技术或者并行计算这门课。为了以后的并行程序的设计而服务。在商业反面,很多大型公司,很多网络游戏的代理公司都花了巨资来支持研发超级计算机,来提高他们的竞争水平。很多媒体纷纷及时播报关于多核技术的发展状况。及时提供给社会有关人士研究。很多大型企业已经开始培养并行程序开发,超级计算机使用的人才1993年,德国曼海姆大学汉斯、埃里克等人发起创建了全球超级计算机TOP500排名榜,从很大程度上促进了多核技术的发展……

    3.2  多核技术的成就

    多核技术发展至今已经取得了辉煌的成就。它已经代表了一国的科研实力。功耗更低,性能更优,体积更小的超级计算机已经成为全球竞争原来越激烈的高新科技领域。

    2005年由IBM制造的蓝色基因在TOP500强中排首位。处理器数量达到65536个,实测值136800GF,峰值达到183500GF。到200911月排行第一的是美国橡树岭国家实验室的Cray XT5超级计算机“美洲豹”,他的运算速度已经达到每秒1.759千万亿次了。幸运的是我国的“天河一号”也已跻身五强,创下了中国超级计算机在世界上的最高排名。他的运行速度是每秒563万亿次。该产品使用英特尔至强处理器,并利用AMDGPU作为加速器,共有7.168万个计算核心。在第34届超级计算机前500强中,采用英特尔处理器的有4.2个,占到80.4%。采用IBM结构的占52个,采用AMD皓龙处理器的占42个。

    由此我们不得不深思一个问题,为什么中国没有自己的处理器呢?不急,其实中国已经在研究自己的处理器了,那就是中国“龙芯”。目前,龙芯正式迈开了以企业为主体,以市场为导向,产学研结合的步伐。相信不久以后,我们听到的将是:“我用的可是中国生产‘龙芯’处理器”。

    第四章  多核技术在中国

    4.1中国多核技术的成就

    虽然先如今多核技术已经应用到多个领域,尤为突出的是超级计算机这一方面,而且,全世界对这方面也很关注,很重视。下面我们来看看超级计算机在中国发展的概况:

    中国从1978年开始,历经5年研制,中国第一台被命名为“银河”的亿次巨型电子计算机在国防科技大学诞生。它的研制成功向全世界宣布:中国成了继美、日等国之后,能够独立设计和制造巨型机的国家。

    1992年,国防科技大学研制出“银河-II”通用并行巨型机,峰值速度达每秒10亿次,主要用于中期天气预报。

      1993年,国家智能计算机研究开发中心(后成立北京市曙光计算机公司)研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机,这是国内首次以基于超大规模集成电路的通用微处理器芯片和标准UNIX操作系统设计开发的并行计算机。

      1995年,曙光公司又推出了曙光1000,峰值速度每秒25亿次浮点运算,实际运算速度上了每秒10亿次浮点运算这一高性能台阶。曙光1000与美国Intel公司1990年推出的大规模并行机体系结构与实现技术相近,与国外的差距缩小到5年左右。

      1997年,国防科技大学研制成功银河-III百亿次并行巨型计算机系统,峰值性能为每秒130亿次浮点运算。

      1997至1999年,曙光公司先后在市场上推出曙光1000A,曙光2000-I,曙光2000-II超级服务器,峰值计算速度突破每秒1000亿次浮点运算。

      1999年,国家并行计算机工程技术研究中心研制的神威I计算机,峰值运算速度达每秒3840亿次,在国家气象中心投入使用。

      2004年,由中科院计算所、曙光公司、上海超级计算中心三方共同研发制造的曙光4000A实现了每秒10万亿次运算速度。

    2008年,“深腾7000”是国内第一个实际性能突破每秒百万亿次的异构机群系统,Linpack性能突破每秒106.5万亿次。

      2008年,曙光5000A实现峰值速度230万亿次、Linpack值180万亿次。作为面向国民经济建设和社会发展的重大需求的网格超级服务器,曙光5000A可以完成各种大规模科学工程计算、商务计算。

      2009年10月29日,中国首台千万亿次超级计算机“天河一号”诞生。这台计算机每秒1206万亿次的峰值速度和每秒563.1万亿次的Linpack实测性能,使中国成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。

    每一项都代表着中国国力在不断提升,中国的国际地位在不断提升!也许大家会发现,这些超级计算机虽然是中国的,但是他们的处理器都是进口的,这一点着实令人感到尴尬!

    4.2中国“龙芯”简介

    从以上的介绍我想大家也都会问起,为什么那么多的超级计算机用的都是微软的处理器呢?那么中国是不是也应该有自己的比较优秀的处理器呢!别急,中国“龙芯”就是由中国科学院计算所自主开发的通用CPU,采用简单指令集,类似于MIPS指令。

    在经过了多年的研发,中国“龙芯”已经推出了:“龙芯”一号,“龙芯”2号,目前“龙芯”三号也在研发过程中。目前的“龙芯”已经可以具有灵活的可配置IP核架构,可配置多种接口,可配置内外时钟关系等多想特点。龙芯的问世不仅仅在于中国自主研发出了自己的CPU产品,其更深层次的意义在于它穿透了困扰在中国科技人员心中的一团迷雾,凭借着自身的技术研发实力,中国同样可以自己研发生产出被国外垄断的产品。目前有不少年轻人,对国货表现出一贯的不信任,尤其数码产品等。日本人就很善于引进外国技术,然后学习、模仿、创新,中国人同样也有这种精神。中国既然可以在艰难条件下研发两弹一星,在航天领域与美国、欧洲并肩前进,那么在芯片研制领域也一定可以做到!

      龙芯是我们自己的孩子,我们要用心去爱护他。虽然他现在还不如Intel,但至少目前还没有几个国家能够生产出这种暂时不如Intel的东东!这就是我们的骄傲!回想霍元甲时代,作为香港特区一位电子工作者,笔者再次感慨万千。我们是龙的传人,不是东亚病夫!我们坚信龙芯的成功是必然的!我们期待着龙芯带给我们更多、更大的惊喜!

    4.3多核技术的前景

    多核技术使得计算机领域从“山重水复疑无路,柳暗花明又一村。”的窘境。当单核的发展已经进入死胡同时,各CPU厂家也开始改变设计典范,未来所有微处理器皆朝多核心设计发展为主流,传统型单一核心处理器将退居二线。关于双核心,我想不必再解释了,大家耳熟能详,从ALTHON 64 X2 系列的横空出世,到现在的酷睿傲视群雄,再到双核安腾2的发布,双核心已经是目前市场的主流产品。在服务器领域,双核心处理器以其卓越的性能,更低的成本也被大多数企业接受。

    软件的设计角度来说,双核/多核也改变了一些就有的思路。nVIDIA首席科学家David Kirk曾抱怨多核心处理器给游戏开发人员带来了巨大的编程困难。而INTEL 在发展硬件的同时,也在软件上做出了相应的改进。

    2007年的多核应用暨Intel服务器平台大会上,英特尔数字企业集团副总裁兼服务器平台事业部总经理Kirk Skaugem先生表示:英特尔实际上是全世界最大的软件工具的公司,我们不仅是一个硬件公司,要想优化你们的多核,不优化就不能实现所有的性能,如果大家上我们的网站可以看到,我们的未来不仅仅停留于四核,未来会变成几十个核,甚至更多,所以我们在软件方面会进一步优化。由此可知Intel公司已经在多核技术方面做好了充分的准备,这也必将导致多核技术将成为主流。

    今年初,在由英特尔网络部主办,CSDN协办的英特尔多核平台编程优化大赛中,涌现出大量优秀的作品,充分的利用了双核/多核对于多线程和并行计算技术,使得代码运送速度大大提升。

    事实证明,最新的多核心、超线程编程工具,可以为开发人员提供丰富的资源以供利用,只有摒弃守旧的工作习惯,尽快改变观念,跟上时代的进步,多核心、超线程编程并不会成为不可逾越的障碍。

    第五章  总结

    首先感谢我的老师为我们介绍了一门新兴的科技——多核技术。而且在学习的过程中锻炼了我的思维,让我逐渐形成了并行计算的概念,我想这对于今后的无论是生活还是工作都很有帮助。我从课程中学到了很多东西,并且与此同时,我还强化了以前的知识。比如说编程方面我又得到了锻炼;从数据结构方面,我了解了更多的算法;从时间复杂度方面,我知道了多核算法可以将以前单核运算所不能实现的事例实现等等。在最后我们以论文上交的形式来结业,也锻炼了我们查询资料,检索资料的能力。我感到这门课很充实,也对这门课很有兴趣,充满了挑战性。衷心谢谢老师。

     

     

     

    参考文献: 《并行计算》;

     百度:多核技术的历史与现状;

               电子工程专辑——多核技术

               文摘《计算机世界》 ;

               新浪科技时代;

               CSDN博客

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  • 《Java线程编程核心技术》推荐

    万次阅读 多人点赞 2016-03-04 21:35:43
    写这篇博客主要是给猿友们推荐一本书《Java线程编程核心技术》。之所以要推荐它,主要因为这本书写得十分通俗易懂,以实例贯穿整本书,使得原本抽象的概念,理解起来不再抽象。只要你有一点点Java基础,你就可以...

    写这篇博客主要是给猿友们推荐一本书《Java多线程编程核心技术》。

    之所以要推荐它,主要因为这本书写得十分通俗易懂,以实例贯穿整本书,使得原本抽象的概念,理解起来不再抽象。

    只要你有一点点Java基础,你就可以尝试去阅读它,相信定会收获甚大!

    博主之前网上找了很久都没完整pdf电子版的,只有不全的试读版,这里博主提供免费、清晰、完整版供各位猿友下载:
    http://download.csdn.net/detail/u013142781/9452683

    刚刚已经提到,《Java多线程编程核心技术》以实例贯穿整个本书,因此博主这里也准备好了整本书的实例源码供大家下载:
    http://download.csdn.net/detail/u013142781/9453047

    相信看完这本书,猿友们可以知道并理解Java多线程中的许多概念,以及其用法!

    目前博主只看了前两章,但是已经博不急待地想将《Java多线程编程核心技术》推荐给大家。

    书本的具体内容就不详列了,猿友们下载后阅读便知。

    阅读建议:

    (1)像深入Java虚拟机这种书籍,可能需要阅读三遍才能基本理解其中的知识点。《Java多线程编程核心技术》建议猿友们读两遍,因为其写得没有那么抽象,第一遍有些概念不是很理解,可以先跳过并记录起来,第一遍阅读的目的主要是了解整个架构。第二遍再慢慢品味,并贯穿全部是指点来思考,并将之前不理解的概念弄明白。

    (2)尽量不要跳读,别直接跳过整个小节,这部书阅读起来其实内容不是很多。

    (3)希望能够坚持将它读完!!!我知道很多猿友还没有将一般书从头到尾细细读完,等你有过完完整整读完一本书的经历,发现你阅读的耐心会大大提升!!

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