WARP (систолический массив)
Машины Warp представляли собой серию процессоров систолического массива все более общего назначения , созданных Университетом Карнеги-Меллона (CMU) совместно с промышленными партнерами GE , Honeywell и Intel и финансируемых Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) . [1]
Проекты Warp были начаты в 1984 году Х. Т. Кунгом из Университета Карнеги-Меллона. Проекты Warp дали результаты исследований, публикации и достижения в области проектирования систолического оборудования общего назначения, разработки компиляторов и алгоритмов систолического программного обеспечения.Существовало три различных конструкции машин, известные как WW-Warp (Wire Wrap Warp), PC-Warp (Printed Circuit Warp) и iWarp (Integrated Circuit Warp, что также является игрой на букве «i» для Intel). [2]
Каждое последующее поколение становилось все более универсальным за счет увеличения объема памяти и ослабления связи между процессорами. Только первоначальный WW-Warp обеспечивал по-настоящему фиксированную пошаговую последовательность этапов, что серьезно ограничивало его программируемость, но в некотором смысле представляло собой чистейшую конструкцию «систолической матрицы».
Машины Warp были подключены к рабочим станциям Sun (на базе UNIX). Разработка программного обеспечения для всех моделей машин Warp велась на рабочих станциях Sun.
Исследовательский компилятор для языка, известного как «W2», предназначался для всех трех машин и был единственным компилятором для WW-Warp и PC-Warp, хотя он служил первым компилятором во время разработки iWarp. [3] Производственный компилятор для iWarp представлял собой компилятор C и Fortran, основанный на компиляторе AT&T pcc для UNIX, портированный по контракту для Intel, а затем значительно модифицированный и расширенный Intel. [4]
Машины WW-Warp и PC-Warp представляли собой компьютеры с систолическим массивом с линейным массивом из десяти и более ячеек, каждая из которых представляет собой программируемый процессор, способный выполнять 10 миллионов операций с плавающей запятой одинарной точности в секунду (10 MFLOPS ). Машина с 10 ячейками имела пиковую производительность 100 MFLOPS. Машины iWarp удвоили эту производительность, обеспечивая производительность одинарной точности 20 MFLOPS и поддерживая операции с плавающей запятой двойной точности при вдвое меньшей производительности. [5]
Прототип WW-Warp с двумя ячейками был завершен в Карнеги-Меллоне в июне 1985 года. В 1986 году были произведены два практически идентичных десятиячеечных WW-Warp, один от Honeywell и один от GE, для использования в Университете Карнеги-Меллона. Система GE была поставлена в феврале 1986 года; Система от Honeywell была поставлена в июне 1986 года. Первая из значительно переработанных серийных моделей, PC-Warp, была поставлена GE в апреле 1987 года. Около двадцати серийных моделей PC-Warp было произведено и продано GE в течение 1987–1987 гг. 1989.
Машины iWarp были основаны на однокристальном микропроцессоре с 700 000 транзисторов, разработанном специально для проекта Warp, который использовал инструкции формата длинных команд (LIW) и тесно интегрированную связь с вычислительным процессором. В стандартной конфигурации машин iWarp узлы iWarp располагаются в виде тора 2 х 2 n. Все машины iWarp имели «бэкэджи» и, следовательно, были торами. [6]
В 1986 году в результате конкурсных торгов компания Intel была выбрана промышленным партнером по внедрению Warp на интегральных схемах. Первая система iWarp, состоящая из двенадцати узлов, вступила в строй в марте 1990 года. После ряда шагов детали было произведено и продано около 39 машин, состоящих из десяти или более чипов C-Step iWarp, работающих на частоте 20 МГц. в 1992 и 1993 годах — университетам, правительственным учреждениям и промышленным исследовательским лабораториям. [7]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Томас Гросс и Моника Лам. 1998. Ретроспектива: ретроспектива варп-машин. За 25 лет проведения международных симпозиумов по компьютерной архитектуре (избранные статьи) (ISCA '98), Гуриндар С. Сохи (ред.). ACM, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 45–47.
- ^ Томас Гросс и Дэвид Р. О'Халларон. iWarp: анатомия параллельной вычислительной системы, MIT Press, Кембридж, Массачусетс, 1998.
- ^ Моника С. Лам. Компилятор, оптимизирующий систолическую матрицу, Дордрехт, Нидерланды: Kluwer Academic Publishers, 1989.
- ^ Али-Реза Адл-Табатабай, Томас Гросс, Гуй-Юань Лю и Джеймс Рейндерс. Моделирование параллелизма на уровне инструкций для конвейерной обработки программного обеспечения. В материалах рабочей конференции IFIP WG10.3 по архитектурам и методам компиляции для мелкого и среднего параллелизма, Орландо, Флорида, страницы 321-330.
- ^ Микропроцессор Intel Corp. iWarp (номер детали 318153), Хиллсборо, Орегон, 1991. Техническая информация, номер заказа 281006.
- ^ Шекхар Боркар, Роберт Кон, Джордж Кокс, Ша Глисон и Томас Гросс. iWarp: интегрированное решение высокоскоростных параллельных вычислений, Труды конференции ACM/IEEE 1988 г. по суперкомпьютерам, стр.330–339, 12–17 ноября 1988 г.
- ^ Энциклопедия параллельных вычислений, Падуя, Дэвид (ред.), 2011, ISBN 978-0-387-09765-7