中国科学技术大学：《计算机体系结构》课程教学资源（PPT课件讲稿）第7章 多处理器及线程级并行 7.3 分布式共享存储器体系结构 7.4 Models of Memory Consistency

一、共享存储型多处理机 1.UMA模型 UMA --Uniform Memory Access 结构和特点:

1计算技术的现状 一、并行技术的出现 电子计算机五次换代

7.1 多处理机系统结构 7.2 多处理机的互连网络 7.3 多处理机的系统控制 7.4 并行处理语言及算法 7.5 多处理机的性能 7.6 多处理机的系统实例

第四章指令级并行 4.1指令级并行的概念 1.流水线的性能受限于流水线中指令之间的相关 性: 结构相关 数据相关(写后读RAW,读后写WAR,写后写WAW) 控制相关 CPI流水线=CPI理想+停顿结构相关+停顿写后读+停顿读后写 +停顿写后写+停顿控制相关 本章研究的内容:如何消除这些停顿,使得进入流 水线的指令序列运行时能有更好的并行性

• 基本知识 – 多核体系结构、并行编程模型 • 内存一致性模型 – 严格一致性模型、顺序一致性模型、内存一致性模型的重要性 • 共享变量并行编程模型 – 同步、锁、临界区、条件变量、死锁、数据竞争 • 消息传递并行编程模型 – 消息传递、同步与异步

一、可扩展性范围 二、可扩展设计原理

可扩展的范围和设计 一、可扩展性范围 二、可扩展设计原理

• 指令集并行的基本概念及挑战 • 软件方法挖掘指令集并行 – 基本块内的指令集并行 • 硬件方法挖掘指令集并行 – Scoreboard – Tomasulo • 跨越基本块的指令集并行 • 基于硬件的推测执行 • 以多发射和静态调度来挖掘指令集并行 • 以动态调度、多发射和推测执行来挖掘指令集并行

一、工作负载和速度指标 常用3个指标来测量程序C的计算工作负载: