. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Nový pohled na aplikace a multiprocesorové architektury v roce 2020

Nový pohled na aplikace a multiprocesorové architektury v roce 2020

Pokračování série příspěvků Vision of 2020, majících za snahu zmapování technologií v roce 2020 očima těch nejpovolanějších. Tentokrát na téma aplikací a multiprocesorové architektury.

Svět roku 2020 slibuje, že oproti dnešku bude velmi rozdílným místem. Samozřejmě, že to, co my dnes považujeme za běžnou technologii, by kohokoliv před 10 lety překvapilo – například optická myš za sedm dolarů obsahuje snímač CCD a digitální signálový procesor s výkonem 7 MIPS – a tak musíme předpokládat, že nás následujících 10 letech překvapí podobným způsobem.


Obr. 1: První integrovaný obvod - Phase-shift oscillator vyrobený Jack S. Kilbym v roce 1958

Je sice obtížné předpovědět, co se stane běžnou technologií, ale je jisté, že se budou nadále rozvíjet jak specializované, tak i všeobecné architektury. Specializované (fixed-function) architektury budou převládat u vysoko objemových aplikací, zatímco všeobecné (general-purpose) architektury budou mít stále výhodu, že jejich náklady na technologický vývoj budou rozděleny mezi širokou škálu nízko objemových aplikací. Změní se však vzájemný vztah mezi aplikacemi těchto architektur.

Jednou z dominantních oblastí je datový tok. Dříve se architektura procesorů zaměřovala na optimalizaci provedení instrukcí a operací. Protože však rychlost zpracování roste rychleji než rychlost paměti, návrháři čipů nedokážou umístit dostatek paměti blízko k procesorovým prvkům. Aby se překonalo toto výkonově slabé místo, bude se muset zvýšit sdílení dat mezi více procesorovými prvky. Z jiného pohledu, jak roste počet procesorových prvků, multiprocesorové programování se stává spíše síťovým aplikačním programováním.

Z tohoto důvodu se společnost TI zaměřuje na internetové technologie, aby pochopila, jak efektivně zpracovávat datový tok. Infrastruktura sítí je postavena z kombinace prvků, z nichž některé jsou všeobecné a zpracovávají běžné úkoly jako jsou webové a e-mailové transakce, zatímco jiné jsou více specializované, jako např. prvky NAS (Network Attached Storage). Pokud je důležitá kapacita, základní sektorování dynamicky rozděluje procesorové nároky mezi prvky. Pokud je nutná předvídatelnost (tzn. funkce v reálném čase nebo citlivé na latenci), přesné sektorování přiřadí různé typy nebo oblasti úkolů ke konkrétním clusterům.

Čím jsou procesorové prvky citlivější, tím větší dopad budou mít vlákna a transakce operačního systému na výkonnost systému. Například, pokud se vlákna během datových požadavků přeruší a případně obnoví na jiném jádru, musí dojít k minimalizaci kontextového přepnutí. Aby se zabránilo slabým místům v operačním systému, vrátí se do módy mikrojádra a mnoho z jejich funkcí – mezi jinými časovač, vzájemné vyloučení (mutexy), fronty a seznamy, kontextové uložení a obnovení, časování úloh a předávání vzkazů – se přesune do hardwaru.


Obr. 2: OMAP-DM Coprocessors

Použití těchto konceptů v procesorových architekturách povede k asynchronním a transakčním vývojovým modelům. Například, na vyvolání funkce se bude pohlížet jako na požadavek distribuovaného zpracování, který lze přehledně rozložit mezi více procesorových prvků. Aby se zabránilo zablokování následných operací, stane se standardem asynchronní zpracování nebo zpracování podle událostí. Transakce budou organizovat a poskytovat vyšší strukturu úrovní pro programování podle událostí. Navíc restartovatelné transakce zvýší spolehlivost.

Zatímco tato vize je nesporně pokroková – procedurální programování prokázalo v posledních 30 letech slušnou odolnost vůči změnám paradigmat – v síťových rozhraních existuje precedens (tzv. Python’s „Twisted“ Framework). V každém případě programování multiprocesorových architektur vyžaduje nový pohled na aplikace. V následujících 10 let však uvidíme, jestli jsem měl pravdu.

O autorovi
Bill Mills je hlavní technolog pro Open Linux Solutions v divizi Software Development Organization společnosti TI a zaměřuje se na bezdrátové přenosné aplikace. Předtím pracoval jako hlavní softwarový návrhář pro mikroprocesory ve výrobcích paketového přenosu zvuku - VOP (Voice over Packet) a jako systémový architekt pro platformy a výrobky s vysokou kvalitou zvuku. Do TI nastoupil v roce 1995 a profesionálně programuje 22 let.

Autor: William Mills, Zasloužilý člen technického personálu TI







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (3):

Zobrazit starší 30 dnů (3)...

host
3. Dne 13. 04. 2011 v 12:39 zaslal host
Bez titulku
Mě se líbí ten první IO. Sice to na té fotce vypadá, jako když někdo spojil pár SMD součástek a obalil to alobalem, ale byl první. :-)


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
PBTM s integrovanou anténou
Modul s BTM-112 od firmy Rayson usnadňuje jeho použití a doplňuje modul o anténu.
Skladem od 349 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007