Published January 1, 2011
| Version v1
Publication
Open
Boosting Parallel Applications Performance on Applying DIM Technique in a Multiprocessing Environment
Creators
- 1. Universidade Federal do Rio Grande do Sul
- 2. Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Description
Limits of instruction-level parallelism and higher transistor density sustain the increasing need for multiprocessor systems: they are rapidly taking over both general-purpose and embedded processor domains. Current multiprocessing systems are composed either of many homogeneous and simple cores or of complex superscalar, simultaneous multithread processing elements. As parallel applications are becoming increasingly present in embedded and general-purpose domains and multiprocessing systems must handle a wide range of different application classes, there is no consensus over which are the best hardware solutions to better exploit instruction-level parallelism (TLP) and thread-level parallelism (TLP) together. Therefore, in this work, we have expanded the DIM (dynamic instruction merging) technique to be used in a multiprocessing scenario, proving the need for an adaptable ILP exploitation even in TLP architectures. We have successfully coupled a dynamic reconfigurable system to an SPARC-based multiprocessor and obtained performance gains of up to 40%, even for applications that show a great level of parallelism at thread level.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تحافظ حدود التوازي على مستوى التعليمات وكثافة الترانزستور الأعلى على الحاجة المتزايدة لأنظمة المعالجات المتعددة: فهي تستحوذ بسرعة على كل من مجالات المعالجات العامة والمدمجة. تتكون أنظمة المعالجة المتعددة الحالية إما من العديد من النوى المتجانسة والبسيطة أو من عناصر معالجة متعددة الخيوط معقدة ومتزامنة. نظرًا لأن التطبيقات المتوازية أصبحت موجودة بشكل متزايد في المجالات المضمنة والعامة الغرض، ويجب أن تتعامل أنظمة المعالجة المتعددة مع مجموعة واسعة من فئات التطبيقات المختلفة، فلا يوجد إجماع حول أفضل حلول الأجهزة لاستغلال التوازي على مستوى التعليمات (TLP) والتوازي على مستوى الخيوط (TLP) معًا بشكل أفضل. لذلك، قمنا في هذا العمل بتوسيع تقنية DIM (دمج التعليمات الديناميكية) لاستخدامها في سيناريو متعدد المعالجات، مما يثبت الحاجة إلى استغلال ILP قابل للتكيف حتى في هياكل TLP. لقد نجحنا في إقران نظام ديناميكي قابل لإعادة التشكيل بمعالج متعدد يعتمد على SPARC وحصلنا على مكاسب في الأداء تصل إلى 40 ٪، حتى بالنسبة للتطبيقات التي تظهر مستوى كبيرًا من التوازي على مستوى مؤشر الترابط.Translated Description (French)
Les limites du parallélisme au niveau des instructions et la densité plus élevée des transistors soutiennent le besoin croissant de systèmes multiprocesseurs : ils prennent rapidement en charge les domaines des processeurs à usage général et embarqués. Les systèmes multiprocesseurs actuels sont composés soit de nombreux noyaux homogènes et simples, soit d'éléments complexes superscalaires de traitement simultané multithread. Comme les applications parallèles sont de plus en plus présentes dans les domaines intégrés et à usage général et que les systèmes multiprocesseurs doivent gérer un large éventail de classes d'applications différentes, il n'y a pas de consensus sur les meilleures solutions matérielles pour mieux exploiter ensemble le parallélisme au niveau des instructions (TLP) et le parallélisme au niveau des threads (TLP). Par conséquent, dans ce travail, nous avons développé la technique DIM (dynamic instruction merging) à utiliser dans un scénario multiprocessing, prouvant la nécessité d'une exploitation ILP adaptable même dans les architectures TLP. Nous avons couplé avec succès un système reconfigurable dynamique à un multiprocesseur basé sur SPARC et obtenu des gains de performance allant jusqu'à 40%, même pour les applications qui montrent un grand niveau de parallélisme au niveau du thread.Translated Description (Spanish)
Los límites del paralelismo a nivel de instrucción y la mayor densidad de transistores sostienen la creciente necesidad de sistemas multiprocesadores: se están apoderando rápidamente de los dominios de procesadores de uso general e integrados. Los sistemas de multiprocesamiento actuales se componen de muchos núcleos homogéneos y simples o de complejos elementos de procesamiento multihilo superescalares y simultáneos. A medida que las aplicaciones paralelas están cada vez más presentes en dominios integrados y de propósito general, y los sistemas de multiprocesamiento deben manejar una amplia gama de diferentes clases de aplicaciones, no hay consenso sobre cuáles son las mejores soluciones de hardware para explotar mejor el paralelismo a nivel de instrucción (TLP) y el paralelismo a nivel de hilo (TLP) juntos. Por lo tanto, en este trabajo, hemos ampliado la técnica DIM (dynamic instruction merging) para ser utilizada en un escenario de multiprocesamiento, demostrando la necesidad de una explotación ILP adaptable incluso en arquitecturas TLP. Hemos acoplado con éxito un sistema dinámico reconfigurable a un multiprocesador basado en SPARC y obtenido ganancias de rendimiento de hasta el 40%, incluso para aplicaciones que muestran un gran nivel de paralelismo a nivel de subprocesos.Files
546962.pdf.pdf
Files
(4.5 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:20e761f42d69ec240795f59f786f67c0
|
4.5 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تعزيز أداء التطبيقات المتوازية على تطبيق تقنية DIM في بيئة متعددة المعالجة
- Translated title (French)
- Amélioration des performances des applications parallèles lors de l'application de la technique DIM dans un environnement multiprocesseur
- Translated title (Spanish)
- Impulso del rendimiento de las aplicaciones paralelas en la aplicación de la técnica DIM en un entorno de multiprocesamiento
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2072785788
- DOI
- 10.1155/2011/546962
References
- https://openalex.org/W2006431937
- https://openalex.org/W2094324761
- https://openalex.org/W2096121393
- https://openalex.org/W2112833506
- https://openalex.org/W2115294662
- https://openalex.org/W2117099910
- https://openalex.org/W2120635877
- https://openalex.org/W2611703827