Mai multe cazuri tipice în care rolul registrului de bază este unul din registrele cu scop general, atunci numărul său este clar indicat în subcâmpul R al comenzii.
11. Legile lui Amdal și Gustafson.
DOP (grad de paralelism)
Gradul de paralelism al programului este D (t) este numărul de procesatori care participă la execuția programului la momentul t
DOP depinde de algoritmul programului, de eficiența compilării și de resursele disponibile în execuție
Graficul D (t) este profilul paralelismului programului
T (n) este timpul de execuție al programului pe n procesoare
T (n) T (n)> T (1), dacă costurile generale ale implementării unei versiuni paralele a algoritmului sunt excesive Accelerație datorată execuției paralele Eficiența unui sistem de procesoare n Cazul S (n) = n - accelerația liniară - scalabilitatea (scalabilitatea) algoritmului (posibilitatea calculelor de accelerare este proporțională cu numărul de procesoare) Cazul S (n)> n este o accelerație superlineară (de exemplu, datorită unui raport de cache mai mare) Gene Amdahl (1967) f este proporția părții secvențiale a programului 1-f - partea paralelizată a programului
Limitări practice ale accelerației
Gene Amdahl a formulat legea în 1967, descoperind o simplă, în esență, dar insurmontabilă în limitarea conținutului privind creșterea productivității în paralelizarea calculelor:
"În cazul în care sarcina este împărțită în mai multe părți, timpul total al execuției acesteia pe un sistem paralel nu poate fi mai mic decât timpul de execuție al celui mai lung fragment". Dacă partea partajată a codului f poate fi uniform distribuită oficial pe n procesoare, atunci regularitatea poate fi înregistrată, așa cum se arată în Fig. 1.
Legea determină limita maximă posibilă din punct de vedere teoretic, însă, în practică, situația este și mai gravă - o parte din resursele fiecărui procesor sunt cheltuite pentru asigurarea unei activități de colaborare, iar autobuzele au o capacitate de transfer maximă.
Singura ipoteză cunoscută despre posibilitatea de depășire a limitărilor descrise a fost exprimată în 1988 de John Gustafson, dar nu se aplică unui subgrup de probleme fixe. Pe baza experienței, Gustafson a ajuns la concluzia că, atunci când construiesc sisteme mai puternice, utilizatorii încearcă să nu reducă timpul versiunii curente a sarcinii, ci să treacă la o nouă versiune care oferă o calitate superioară a soluției:
S (P) = P - l (P - 1), unde P este numărul de procesoare, S este accelerația, l este partea din cod care nu poate fi paralelă.
Scăderea scalării:
Să presupunem că o anumită construcție poate fi calculată prin metoda elementului finit, iar în acest caz, cu cât dimensiunea elementului este mai mică, cu atât este mai mare precizia. Astăzi, ideile lui Gustafson referitoare la îmbunătățirea metodelor de comunicare între noduri se realizează în tehnologiile Massively Parallel (MPT), unde, incidental, Amdal funcționează el însuși. Este permis să spunem că aceste metode fac posibilă depășirea limitelor legii numite de numele său, dar numai indirect.
Principiul înlocuirii sarcinilor simple cu cele mai complexe, propus de Gustafson, este mai exotic decât practica de zi cu zi, prin urmare legea lui Amdal acționează în aplicații de masă, pe care se calculează procesoarele cu mai multe nuclee.
Trimiteți-le prietenilor: